CN103822719A - 基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，包括相互连接的红外测温报警装置和工控机，所述的红外测温报警装置对待测电气设备进行非接触测温，所述的工控机上设有基于LabVIEW的软件控制子系统，该软件控制子系统包括数据处理模块以及分别与数据处理模块连接的数据采集模块、数据显示模块、存储模块、查询模块、阈值报警模块、回放模块以及报表模块。与现有技术相比，本发明具有操作简单、界面友好、功能实用等优点。

Description

基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统

技术领域

本发明涉及一种电气设备红外测温装置，尤其是涉及一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统。

背景技术

温度是诊断电气设备运行状态的重要特征参量。在电力系统中有很多高电压、大电流的供电设备。这些设备在运行时经常会出现温升过高的故障，如得不到及时排除将造成绝缘部件性能降低，甚至导致击穿，造成恶性事故和重大经济损失。因此及时获取电气设备局部温度信息，以此诊断设备的运行状态并采取有效措施，将是电力系统安全运行的重要保障。

目前，对于高压电气设备的测温，常采用热电偶测温、光纤测温、便携式红外测温枪或红外热像仪等方式进行。

热电偶测温具有测温范围广，结构简单，型号多，价格低廉等优点，但其测温方式为接触式测温，只能定点测量，不能对设备进行全方位的实时温度测量。

光纤测温具有整段光纤测温的特性，这一分布性很适用于待测物体表面无电压的管状设备，如输油管道及电缆等沿线分布的温度监测，用于高压带电设备则有很大的局限性。

利用便携式红外测温枪和红外热像仪测温属于非接触式测温，方便携带，可以在远距离进行测温，近年来这种测温方式越来越流行。但是便携式红外测温枪只能采集某一时刻的温度，无法对电气设备进行实时监测。而红外热像仪成本过高，体积较大，对于开关柜内的电气设备关键点测温有很大的局限性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简单、界面友好、功能实用的基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，其特征在于，包括相互连接的红外测温报警装置和工控机，所述的红外测温报警装置对待测电气设备进行非接触测温，所述的工控机上设有基于LabVIEW的软件控制子系统，该软件控制子系统包括数据处理模块以及分别与数据处理模块连接的数据采集模块、数据显示模块、存储模块、查询模块、阈值报警模块、回放模块以及报表模块。

所述的红外测温报警装置通过Zigbee无线通信方式与工控机进行通信。

所述的红外测温报警装置采用点测量和扫描测量组合方式，实现电气设备关键点温度全方位无遗漏监测，并且测温以在线方式测温，实现了对设备温度的实时监控。

所述的红外测温报警装置包括固定红外点温仪、移动红外点温仪和云台，所述的固定红外点温仪安装在电气设备上对其进行点式测量，所述的移动红外点温仪安装在云台上，对电气设备进行扫描式测量。

所述的工控机上设有Zigbee无线通信模块，工控机通过Zigbee无线通信模块接收红外测温报警装置采集到的温度数据，并通过无线通信远程控制红外测温报警装置的动作。

所述的监测系统通过GPRS方式，将被测设备的温度信息发送到值班人员的手机上。

所述的数据显示模块采用表格和图形化方式显示数据。

扫描测量时，所述的工控机上设有用于云台控制的云台控制模块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)操作简单、界面友好、功能实用，具有较强的可移植性和续开发能力。

2)为满足不同的设备，可设置报警温度，同时可以设置报警铃声，若温度高于设定值，将发出报警声。

3)采用在线测温的方式，并且将点测量和扫描测量方式相结合，实现设备关键点温度实时全方位无遗漏监测，以满足不同条件的需要。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，包括相互连接的红外测温报警装置1和工控机2，所述的红外测温报警装置1对待测电气设备3进行非接触测温，所述的工控机2上设有基于LabVIEW的软件控制子系统，该软件控制子系统包括数据处理模块以及分别与数据处理模块连接的数据采集模块、数据显示模块、存储模块、查询模块、阈值报警模块、回放模块以及报表模块。

本发明应用于常德西郊110kV变电站红外测温系统，包括10kV开关柜内触点温度监测系统和110kV间隔内触点温度监测扫描系统。

将图1中的本发明基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统应用于电气设备的温度测量，红外测温报警装置1放置于设备安全距离以外的位置，电力设备关键点向周围辐射红外热信号，红外测温报警装置1将探测到的热信号转换为电信号，通过Zigbee无线通信方式将信号传输给工控机2，工控机2也可通过无线通信对红外测温报警装置1的动作进行控制。采用LabVIEW软件开发程序对所采集的数据进行分析、计算处理，测量结果将在虚拟仪器界面上显示。工作人员可以通过虚拟仪器界面来控制整个系统的工作。

其中，本发明基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统所采用的点温仪为上海辉格科技发展有限公司的VTIR系列红外点温仪。采用的固定红外点温仪为VTIR3816，采用的移动红外点温仪为VTIR6816。系统所采用的控制云台为高速球，采用“精密微分步进电机”实现高速球的快速、准确的定位、旋转。

点对点的测温是针对10kV电力开关柜中断路器ABC三相，隔离开关ABC三相，主母线ABC三相的触头点进行测温。在开关柜外壳与触头点对应位置开洞，将点温仪固定在开关柜壳体上。测温探头与被测量触头距离在70cm以上。扫描式测温系统针对110kV的断路器ABC三相触头、进线母线穿墙套管ABC三相触头、隔离开关ABC三相触头进行测温，测温系统安置于安全距离之外，距离在700cm以上。

在人机界面中，对测温系统的参数进行设定及调试，如报警温度，存入数据库温度，监测方式，云台选择，云台转速，端口的选择，系统串口号，运行间隔，手机号码等参数。界面中的报警温度为高于“报警温度“设定框内的温度(默认为50摄氏度)；存入数据库温度是指高于“存入数据库”设定框内的温度(默认为20摄氏度)。设定框内的温度可以根据需要通过按键进行自由调节。在设置系统串口号，运行间隔，手机号码等参数前，需将首界面的开关柜监测系统，扫描系统关闭。在调试扫描系统时，需关闭首界面开关柜监测系统，打开扫描监测系统，打开系统参数设定及调试页面，选择扫描系统手动模式。在开关柜系统调试模块中，可对开关柜监控点数，是否自动检测，开关柜及探头位置选择进行调试。在扫描系统调试模块中，可以设置是否自动巡航，设置激光的开关，扫描点数及云台的选择。可在扫描系统探头的预制位控制模块中，对探头的预制位进行设置。在探头方向控制模块中点击“上”“下”“左”“右”按键对探头方向按实际需求进行调节。开关柜监测历史波形记录和扫描监测历史波形记录在右侧显示窗口以动态波形显示，其纵坐标的温度数值可以根据需求进行起始温度和终止温度设置，只需单击界面上两端温度值，然后输入新的温度值即可。

上述参数设置完毕后，点击首界面中的开关柜监测系统按钮，可对开关柜内断路器和开关触点进行测温。下方的表格中会显示所测得的开关柜温度信息，包括日期，时间，开关柜，探头，目标温度，环境温度，设备状态，备注信息。点击首界面中的扫描监测系统按钮，可对变电站间隔内触点进行扫描测温。下方的表格中会显示扫描系统所测得的温度信息，包括日期，时间，预置位，110kV间隔，温度，设备工作状态，备注信息。开关柜系统与扫描系统可单独运行，也可同时运行。若两系统同时运行，则监测顺序为先监测开关柜，再运行扫描监测系统，并以此顺序循环，以点测量和扫描测量组合方式，实现设备关键点温度全方位无遗漏监测。点击温度趋势显示按钮，测温装置所测得的温度信息会在动态窗口中显示，可选择显示数据的天数，并显示被测设备的名称。

通过界面可以分别查询扫描系统和开关柜系统的历史数据，有利于工作人员对数据进行整理分析。在扫描系统和开关柜系统的查询条件模块中可对查询条件及时间进行设置，并以表格和图形的形式显示，直观明了。关于报表文件的保存，只需输入文件名称即可，保存地址为C盘。报表说明一栏可更改，用于报表说明性文字。

正常情况下，工作人员从虚拟仪器界面获得电力设备的温度及故障信息，当工作人员不再监视屏前时，系统会将故障信息发送到设定好的手机号码上，工作人员可从手机上获取故障信息，安全可靠。

该系统能够对电力开关柜断路器，开关触点，高压电器设备关键点进行非接触测温，以点测量和扫描测量组合方式实现对设备关键点的全方位无遗漏实时监测。具有报警，数据显示、存储、查询、回放、以及报表功能，采用表格和图形化方式显示数据，并将故障点的信息发送到值班人员手机上，高效可靠。本系统人机交互界面良好，操作简单，功能实用，具有较强的可移植性和续开发能力，可广泛用于电力设备测温领域。

Claims (8)

1.一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，其特征在于，包括相互连接的红外测温报警装置和工控机，所述的红外测温报警装置对待测电气设备进行非接触测温，所述的工控机上设有基于LabVIEW的软件控制子系统，该软件控制子系统包括数据处理模块以及分别与数据处理模块连接的数据采集模块、数据显示模块、存储模块、查询模块、阈值报警模块、回放模块以及报表模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，其特征在于，所述的红外测温报警装置通过Zigbee无线通信方式与工控机进行通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，其特征在于，所述的红外测温报警装置采用点测量和扫描测量组合方式，实现电气设备关键点温度全方位无遗漏监测，并且测温以在线方式测温，实现了对设备温度的实时监控。

4.根据权利要求3所述的一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，其特征在于，所述的红外测温报警装置包括固定红外点温仪、移动红外点温仪和云台，所述的固定红外点温仪安装在电气设备上对其进行点式测量，所述的移动红外点温仪安装在云台上，对电气设备进行扫描式测量。

5.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，其特征在于，所述的工控机上设有Zigbee无线通信模块，工控机通过Zigbee无线通信模块接收红外测温报警装置采集到的温度数据，并通过无线通信远程控制红外测温报警装置的动作。

6.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，其特征在于，所述的监测系统通过GPRS方式，将被测设备的温度信息发送到值班人员的手机上。

7.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，其特征在于，所述的数据显示模块采用表格和图形化方式显示数据。

8.根据权利要求4所述的一种基于LabVIEW的电气设备红外温度在线监测系统，其特征在于，扫描测量时，所述的工控机上设有用于云台控制的云台控制模块。

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