基于紅外識(shí)別與無(wú)源傳感技術(shù)的變電站智能遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明具體為一種基于紅外識(shí)別與無(wú)源傳感技術(shù)的變電站智能遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有紅外熱成像檢測(cè)存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、診斷不及時(shí)且無(wú)法對(duì)不可視環(huán)境中電氣接點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)的問題?；诩t外識(shí)別與無(wú)源傳感技術(shù)的變電站智能遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)，紅外熱像儀、可見光攝像機(jī)與監(jiān)控主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線連接；溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器的輸出端與溫度采集器的輸入端通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線自組網(wǎng)連接；溫度采集器的輸出端與測(cè)溫主控終端的輸入端連接；測(cè)溫主控終端和監(jiān)控主機(jī)的輸出端與本地主機(jī)和遠(yuǎn)程主站的輸入端連接。本發(fā)明得到增強(qiáng)的合成圖像，而且不受能量限制，可以較高的頻率進(jìn)行溫度信息的采集，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性較高。
【專利說(shuō)明】基于紅外識(shí)別與無(wú)源傳感技術(shù)的變電站智能遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體為一種基于紅外識(shí)別與無(wú)源傳感技術(shù)的變電站智能遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]溫度是表征電力一次設(shè)備運(yùn)行正常的一個(gè)重要參數(shù)。尤其是一次設(shè)備的開斷接觸點(diǎn)，由于設(shè)備制造的原因、設(shè)備受環(huán)境污染的原因、觸點(diǎn)氧化、電弧沖擊等原因造成接觸電阻增大，因此在運(yùn)行時(shí)往往不斷發(fā)熱，溫度不斷上升，給設(shè)備安全運(yùn)行埋下隱患，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易導(dǎo)致起火或爆炸，造成大量財(cái)產(chǎn)損失。另外，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，電力需求也急劇增長(zhǎng)。為了滿足用電需求，導(dǎo)致變電站的開關(guān)等高壓設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行在極限狀態(tài)，過(guò)負(fù)荷運(yùn)行也會(huì)導(dǎo)致一次設(shè)備的發(fā)熱及過(guò)熱，如:變電站開關(guān)、母線、接頭發(fā)熱等，這一現(xiàn)象在負(fù)荷增長(zhǎng)較快的地區(qū)顯得尤為普遍。這些情況如不及時(shí)得到監(jiān)控，及時(shí)處理，都將發(fā)生不可預(yù)測(cè)的大事故。
[0003]因此，電力系統(tǒng)在線測(cè)溫越來(lái)越得到大家的認(rèn)可和重視，溫度指標(biāo)也將成為電力系統(tǒng)遙測(cè)的內(nèi)容。隨著兩網(wǎng)改造的進(jìn)行及變電站自動(dòng)化技術(shù)的推廣，無(wú)人值守站廠越來(lái)越多，目前的無(wú)人值守變電站一般具有綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)，部分變電站還具有視頻防火防盜系統(tǒng)，而對(duì)一次設(shè)備的重要部位，如刀閘觸點(diǎn)、母線接頭的溫度監(jiān)測(cè)采取的措施一般是定期派人到現(xiàn)場(chǎng)用紅外線或激光測(cè)溫儀遠(yuǎn)距離測(cè)量，或者是人工觀察、貼片觀察等。
[0004]目前紅外熱成像檢測(cè)大都停留在便攜式操作檢測(cè)，對(duì)存儲(chǔ)的熱圖像往往停留在后臺(tái)PC機(jī)上的分析診斷，只能是間斷性的分析控制，不能對(duì)熱分布場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和診斷熱像的故障性質(zhì)等操作，這往往會(huì)造成監(jiān)視延誤而引起比較大財(cái)產(chǎn)損失。另外對(duì)某些特殊場(chǎng)合如無(wú)人職守變電站運(yùn)行設(shè)備的熱狀態(tài)檢測(cè)，若是便攜式操作的紅外設(shè)備，往往會(huì)造成人們勞動(dòng)強(qiáng)度的提升及診斷不及時(shí)等缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有紅外熱成像檢測(cè)只能間斷性檢測(cè)存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、診斷不及時(shí)且無(wú)法對(duì)不可視環(huán)境中電力設(shè)備電氣接點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)的問題，提供了一種基于紅外識(shí)別與無(wú)源傳感技術(shù)的變電站智能遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:基于紅外識(shí)別與無(wú)源傳感技術(shù)的變電站智能遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)，包括位于云臺(tái)上的紅外熱像儀和可見光攝像機(jī)、監(jiān)控主機(jī)、位于電氣接頭處的溫度傳感器、溫度采集器、位于開關(guān)柜內(nèi)壁的環(huán)境溫度傳感器、測(cè)溫主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程主站；紅外熱像儀、可見光攝像機(jī)與監(jiān)控主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線連接；溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器的輸出端與溫度采集器的輸入端通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線自組網(wǎng)連接；溫度采集器的輸出端與測(cè)溫主控終端的輸入端連接；測(cè)溫主控終端和監(jiān)控主機(jī)的輸出端與本地主機(jī)和遠(yuǎn)程主站的輸入端連接。
[0007]進(jìn)行遠(yuǎn)程溫控作業(yè)時(shí)，將紅外熱像儀與可見光攝像機(jī)安裝在同一個(gè)云臺(tái)上，紅外熱像儀實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)測(cè)溫目標(biāo)采用多種方式獲得其熱狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)不停運(yùn)、不接觸、遠(yuǎn)距離、快速、直觀地對(duì)電力設(shè)備的熱狀態(tài)進(jìn)行成像，可見光攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)變電站區(qū)域內(nèi)場(chǎng)景情況、設(shè)備外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)的視頻監(jiān)控，在云臺(tái)的控制下與紅外熱像儀同步監(jiān)控，監(jiān)視主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線獲得紅外熱像儀及可見光攝像機(jī)采集的可用于事后處理分析的原始圖像數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在監(jiān)控主機(jī)中；基于SAW技術(shù)的溫度傳感器接收探詢射頻信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為聲表面波沿壓電基片傳播，受被測(cè)量(溫度)變化的影響聲表面波的諧振頻率會(huì)發(fā)生改變，從而返回帶溫度信息的傳感信號(hào)到溫度采集器；溫度采集器在發(fā)射周期，溫度采集器循環(huán)發(fā)射在428-439MHZ內(nèi)的單頻信號(hào)，激勵(lì)響應(yīng)頻點(diǎn)的溫度傳感器；在接收周期，溫度采集器接收溫度傳感器反射回的攜帶了溫度信息的射頻信息，并通過(guò)綜合信號(hào)處理技術(shù)解析出測(cè)量點(diǎn)的溫度信息；環(huán)境溫度傳感器采集開關(guān)柜內(nèi)環(huán)境溫度，便于運(yùn)行溫度與環(huán)境溫度進(jìn)行比較，進(jìn)行溫升的驗(yàn)算；測(cè)溫主控終端負(fù)責(zé)統(tǒng)一進(jìn)行對(duì)本區(qū)域內(nèi)所有被測(cè)設(shè)備溫度信息的采集、分析、存儲(chǔ)管理、溫度告警、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、參數(shù)設(shè)置及協(xié)議轉(zhuǎn)換；隨后與監(jiān)控主機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)直接接入后臺(tái)的本地主機(jī)和遠(yuǎn)程主站，克服了現(xiàn)有紅外熱成像檢測(cè)只能間斷性檢測(cè)存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、診斷不及時(shí)且無(wú)法對(duì)不可視環(huán)境中電力設(shè)備電氣接點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)的問題。
[0008]本發(fā)明通過(guò)將圖像配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合，得到增強(qiáng)的合成圖像，而且采用的無(wú)源傳感技術(shù)，不受能量限制，可以較高的頻率進(jìn)行溫度信息的采集，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性較高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]基于紅外識(shí)別與無(wú)源傳感技術(shù)的變電站智能遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)，包括位于云臺(tái)上的紅外熱像儀和可見光攝像機(jī)、監(jiān)控主機(jī)、位于電氣接頭處的溫度傳感器、溫度采集器、位于開關(guān)柜內(nèi)壁的環(huán)境溫度傳感器、測(cè)溫主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程主站；
紅外熱像儀、可見光攝像機(jī)與監(jiān)控主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線連接；溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器的輸出端與溫度采集器的輸入端通過(guò)CAN總線或無(wú)線自組網(wǎng)連接；溫度采集器的輸出端與測(cè)溫主控終端的輸入端連接；測(cè)溫主控終端和監(jiān)控主機(jī)的輸出端與本地主機(jī)和遠(yuǎn)程主站的輸入端連接。
[0011]具體實(shí)施過(guò)程中，用戶能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)紅外熱像儀的電動(dòng)鏡頭，同時(shí)可以選擇采用自動(dòng)聚焦的方式獲得清晰的紅外熱像。在設(shè)置預(yù)置位云臺(tái)時(shí)，紅外熱像儀的焦距位置同時(shí)也得到記錄，保證在同一個(gè)方向上不同距離的測(cè)溫目標(biāo)在自動(dòng)巡檢時(shí)都可以獲得清晰的紅外熱像。
[0012]監(jiān)控主機(jī)通過(guò)接入自動(dòng)化系統(tǒng)以及其它相關(guān)系統(tǒng)的信息，進(jìn)行信息共享，實(shí)現(xiàn)紅外圖像聯(lián)動(dòng)和互動(dòng)功能。
[0013]用戶對(duì)每個(gè)預(yù)置位云臺(tái)可以設(shè)置多個(gè)測(cè)溫目標(biāo)，采用如區(qū)域最高溫度，區(qū)域平均溫度，區(qū)域最低溫度，點(diǎn)溫度等多種方式獲得電力設(shè)備的工作狀態(tài)。系統(tǒng)允許設(shè)置多種報(bào)警狀態(tài)，如超溫報(bào)警，溫差報(bào)警的方式，可以對(duì)每個(gè)預(yù)置位的每個(gè)測(cè)溫目標(biāo)設(shè)置合適的報(bào)警參數(shù)。
[0014]允許用戶設(shè)置系統(tǒng)的自動(dòng)巡檢模式，如可以設(shè)置紅外熱像儀在上午10點(diǎn)在I號(hào)預(yù)置位停留10分鐘，測(cè)量所有預(yù)先設(shè)置的測(cè)溫目標(biāo)的溫度，并存儲(chǔ)一幅紅外熱像，在10: 10分轉(zhuǎn)到3號(hào)預(yù)置位并停留10分鐘。系統(tǒng)可以根據(jù)自動(dòng)巡檢形成的溫度數(shù)據(jù)和紅外熱像自動(dòng)生成每個(gè)測(cè)溫目標(biāo)的工作溫度趨勢(shì)分析曲線。紅外熱像儀采集的每幅紅外熱像都可以進(jìn)行處理分析，并可生成分析報(bào)告。在系統(tǒng)的自動(dòng)巡檢過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)測(cè)溫目標(biāo)的溫度符合預(yù)先設(shè)置的告警條件，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)報(bào)警，同時(shí)采集報(bào)警熱像。
[0015]測(cè)溫主控終端通常安裝在變電站主控室，既可以通過(guò)IXD顯示終端屏進(jìn)行溫度信息的本地顯示，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)接口按照指定的標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約傳入SCADA系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線溫度監(jiān)控、分析以及預(yù)警。
【權(quán)利要求】
1.一種基于紅外識(shí)別與無(wú)源傳感技術(shù)的變電站智能遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)，其特征在于:包括位于云臺(tái)上的紅外熱像儀和可見光攝像機(jī)、監(jiān)控主機(jī)、位于電氣接頭處的溫度傳感器、溫度采集器、位于開關(guān)柜內(nèi)壁的環(huán)境溫度傳感器、測(cè)溫主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程主站； 紅外熱像儀、可見光攝像機(jī)與監(jiān)控主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線連接；溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器的輸出端與溫度采集器的輸入端通過(guò)CAN總線或無(wú)線自組網(wǎng)連接；溫度采集器的輸出端與測(cè)溫主控終端的輸入端連接；測(cè)溫主控終端和監(jiān)控主機(jī)的輸出端與本地主機(jī)和遠(yuǎn)程主站的輸入端連接。
【文檔編號(hào)】G05D23/27GK104298279SQ201410569503
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】王繼奎, 齊有武, 段小鵬, 郭鵬飛 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司大同供電公司