变电站红外热成像在线监测系统

 4:变电站红外热成像在线监测系统

  变电站负担着电力变送工作,电力设备在高电压大电流的环境中长期工作,即使是优良的绝缘介质也会出现不可预期的问题而导致事故。变电站绝大部分事故的原因就是电力设备的绝缘老化、失效产生的,电力设备的热故障也是引起大面积停电等事故的主要诱发因素。通过红外热像仪的红外图像分析软件对高压设备的温度场分布及其变化来检测高压设备的热故障被实践证明是一个有效的办法。因此,能准确在事故之前得知变电站内各设备的温度分布情况,实时在线监测绝大多数电力设备的运行状况是数字化变电站发展趋势。
  目前便携红外测温仪,便携式红外热成像仪等红外设备已在电力系统广泛应用,但采用便携式红外热成像仪进行设备接点过热检查也存在一些问题。如:不能连续的存储和记录数据。数据不能实时的传输记忆和存储,由于其便携的特性,依靠电池的电力供应往往是限制了测量区域。而变电站红外热像仪在线监测系统可克服便携式红外热成像仪使用过程中的一些不足,做到对电力设备实时监测,确保监测范围或指定的目标设备红外热图像的监控、温度场的数据的采录、存储及分析。

YIJISH-SR3000系统主设备构成:


系统名称

系统主设备构成

备注

YIJISH-SR3000系列
变电站红外热像仪在线监测系统

监控系统主机

工控机箱

图象存储设备

 

SR3000系列分析软件

 

进口彩转黑枪式摄象机

 

进口红外热像仪

 

恒温双仓位防护罩

室外防腐型

重型电动云台

 

现地电气控制箱

室外防腐型

防暴型解码器

 

专用信号传输设备

 

上海亿基自动化控制系统工程有限公司




YIJISH-SR3000系统功能及特点:
通讯控制系统:

 (1)系统初始化和参数调校
  该部分主要实现系统基本信息的设置和设备的校订。系统基本信息有网络环境的搭建,设备网络地址的设置,以及一些初始条件的设定。设备的校订主要针对红外热像仪的基准设置和伺服的机械校订。
 (2)巡航点参数设置及巡航控制
  针对每一个搭载红外热像仪的云台,设定红外热像仪在巡航过程中的每一个监测点,包括监测时间,监测位置的设定,以及水平旋转角度、垂直旋转角度的确定,红外热像仪的焦距的设定。
 (3)测温与红外热像控制
  针对每一个设定的监测点,利用红外热像仪拍摄当前设备的红外图像,获取设备的当前温度。并实现对红外热像仪的调整,得到最佳的拍摄状态,对监控点进行拍摄。
 (4)通过网络对热像仪的远程控制
 在系统的巡航状态和手动监控状态下,针对每一次巡航或是单个监测点的拍摄,控制热像仪的开启和关闭,并对每次的具体拍摄进行控制,例如焦距的校准。

测温、记录、报警与短信平台系统:
 (1) 自行设定分析和采集功能
  根据对云台和红外热像仪的初始设置,系统自动控制红外热像仪,对监测目标进行拍摄,采集红外图像,并根据用户设定的阈值,进行初步的诊断分析。
 (2) 实现多条件组合报警管理功能,并给出声、光报警信号;
  根据对拍摄的红外图像的初步诊断,获取设备的当前状态,并对有潜在故障的情况,给出声信号或是光信号的报警。
  (3)设定触发条件,自动/手动对红外图像进行拍摄和回播
 根据用户设定的初始信息,实现红外热像仪的自动巡航,对监测点进行自动拍摄;在手动模式下,根据用户的当前设定,对监测点进行拍摄,获取当前设备的红外图像。
 (4)建立短信平台,通过发短信来传递警报信息
  对初步诊断时发现故障的情况,系统可以通过短信平台,向相关操作人员发送报警信息。该平台可以实现对接受信息人员的添加、删除、修改,并争取做到信息发送时间的智能化、人性化。
 (5)方便地检索、查找录像及报警记录。
  在初步的诊断过程中,所有的监测信息,在需要做记录的内容,在数据库中都有相应的数据表进行管理,在用户需要的情况下,可以根据查询条件进行相关信息的查询。

红外图像分析:
  该系统是整个大系统的主要功能完成模块,完成红外热图像的分析工作。包含(1) 全屏幕多点同时测温;(2)可以自动全屏捕捉最高温与最低温;(3) 各类伪彩显示,并可将屏幕上任意温度区域以醒目颜色显示;(4) 可对图像上任一直线进行温度分析;(5) 可对图像上的相关区域进行温度分析,且区域可任意移动和改变大小,同时可有多个不同的区域进行分析;(6) 可对图像进行任意多边形设定分析;(7) 可对多个区域同时进行分析比较;(8) 可对图像内任意点、线的温度变化趋势进行记录分析;(9) 可对图像内任意区域内的温度变化趋势进行记录分析;(10) 可对分析结果以直方图形式显示;(11) 可自动计算被侧点与设置温度的温差;(12) 用户可以自行设置多种伪彩模式,并可通过伪彩的设置来滤去背景,突出特定的高温目标物体;(13) 用户可以设定辐射率、距离、环境温度、相对湿度等各项参数;(14) 红外监控头可以自动跟踪屏幕上最高/最低/或符合设定温度范围的多个目标点,并同时测量出上述目标点的温度值,当监测温度达到或超过设定值后,立即给出声光报警信号,或是通过短信平台,向有工作人员发送报警信息;(15) 可以根据需要自动/手动调节亮度和对比度。
该部分功能充分考虑用户的需求,从不同角度对电力设备的红外图像进行分析比对,力争最大限度的实现在线监测的智能化。

故障辅助诊断系统:
  该系统完成基于在线热像仪拍摄的红外热像的自动识别和与辅助技术人员对故障的判断辅助诊断。(1) 图像I/O及全幅温度转换;(2)基于内容图像检索模块;(3)辅助诊断模块;(4)用户交互模块等主要模块。
为体现系统的模块化和系统的扩展性,本功能可以在在线监测系统的内部进行工作,实现带电设备红外图像的故障诊断,也可以和现有系统进行很好的结合在一起进行工作。本模块主要实现红外图像的故障诊断和与现有系统的接口功能。
 (1) 图像I/O及全幅温度转换
  该功能主要实现图像从热像仪到服务器的传输,以及图像从伪彩到原始温度的还原。为故障的判断提供原始温度信息。
 (2)基于内容图像检索模块
  为提高诊断的准确性,该部分功能实现对数据库进行基于内容的图像检索,查询库存信息,为诊断提供辅助信息。
 (3)辅助诊断模块
  按照电力行业的标准,以及现有的实际经验,对红外图像进行故障诊断。该部分功能充分考虑用户使用现有系统的习惯,原则上与现有系统诊断模式保持一致。
 (4)用户交互模块
  主要实现用户对诊断过程的控制,以及对诊断结果的管理功能。其原则和辅助诊断模块的思路一致。

红外和可见光视频处理系统:
 (1)红外和可见光视频的监控
  在手动模式下,用户可以设定红外镜头和可见光镜头,对当前监测点的设备进行实时跟踪,并给出用户需要的相关信息,例如红外图像中某一点的监测温度。
 (2) 红外和可见光视频的硬盘录像和回放
  针对红外图像和可见光视频,可以进行存储,在需要的情况下,可以根据查询条件,回放视频录像。
 (3) 红外和可见光视频历史数据管理。
  主要针对采集的图像和视频信息进行数据库的管理功能。

设备热故障典型红外图像库管理系统:
  该系统目标实现一个设计合理、信息完整的故障图像及相关信息的数据库;该数据库从数据类别上分主要包含图像和辅助信息两个方面。
  (1)标准图像信息库管理:图像及其相应辅助信息添加、删除、修改和查询;
  (2)典型故障图像信息库管理:图像及其相应辅助信息添加、删除、修改和查询;
  (3)日常采集图像及信息数据库管理:图像及其相应辅助信息删除、修改和查询。