CN104935897A - 一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，包括红外热像仪、光端机、交换机和后台控制器，还包括可见光摄像机、微型控制器、云台和可控轨道，所述红外热像仪和可见光摄像机均设于在云台上，并连接微型控制器和光端机，所述云台设于可控轨道上，所述微型控制器分别连接云台和可控轨道，所述光端机连接交换机，所述交换机分别连接微型控制器和后台控制器。与现有技术相比，本发明可实时对阀体各个发热元件进行红外监测，同时按预先设定的预警值发出报警信号，用减少负荷或改变系统运行方式等手段，确保设备运行的安全，提高运行人员对设备缺陷的识别能力和预见性，具有结构简单、安装方便、实时性好等优点。

Description

一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统

技术领域

本发明涉及一种监测系统，尤其是涉及一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统。

背景技术

目前，随着特高压及超高压技术的发展，换流站在电网中占据着越来越重要的地位。于是判断换流站阀厅中的阀设备是否正常运行尤为重要。红外测温是主要的监测手段。由于普通的红外热成像远程检测普遍都是人工监测，这往往会造成监视延误从而引起比较大的财产损失。另外对某些特殊场合如换流站阀厅运行设备或无人职守变电站运行设备的热状态检测，若是人工操作的红外设备，往往会造成人们劳动强度的提升及诊断不及时等缺陷。总之，目前的红外热成像仪虽在热像处理技术上不断改进提高，但始终仍需要人为加以控制操作，这仍未减轻人们的工作方便性和控制实时性。在此基础背景下，人们强烈希望能出现一种可以远程控制的智能化的红外智能在线监测系统，以实现对红外图像的远程控制操作。

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直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，可实时对阀体各个发热元件进行红外监测，同时按预先设定的预警值发出报警信号，用减少负荷或改变系统运行方式等手段，确保设备运行的安全，提高运行人员对设备缺陷的识别能力和预见性，具有结构简单、安装方便、实时性好等优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统包括红外热像仪、光端机、交换机、后台控制器、还包括可见光摄像机、微型控制器、云台和可控轨道，所述红外热像仪和可见光摄像机均设于在云台上，并连接微型控制器和光端机，所述云台设于可控轨道上，所述微型控制器分别连接云台和可控轨道，所述光端机连接交换机，所述交换机分别连接微型控制器和后台控制器；

后台控制器通过微型控制器分别控制云台水平移动、可控轨道竖直移动以及红外热像仪与可见光摄像机的运行，红外热像仪和可见光摄像机作为监测点，分别获取同一目标设备的发热状态和位置信息，依次经光端机、交换机发送给后台控制器，后台控制器发现目标设备温度异常时发出自动报警，提示运行人员具体的报警位置状况信息。

所述后台控制器包括：

定时摄像模块，用于设定预置时间，定时开启红外热像仪进行目标设备的温度监测；

自动巡视模块，用于设定预置位置，控制可控轨道带动红外热像仪对目标设备进行不同高度、水平角度上的轮流扫描监测；

识别位置模块，用于开启可见光摄像机，对红外热像仪监测的目标设备的位置进行摄像，进而识别目标设备的位置信息；

自动报警模块，用于发现目标设备异常时发出自动报警，报警信息包括文字信息和声音信息；

分析报表模块，用于自动记录每次监测的温度值，并生成温度分析报表。

所述报警信息中的文字信息包括目标设备的温度值与位置信息。

所述红外热像仪和可见光摄像机均为多个，并一一对应设置构成多个监测点。

所述可控轨道包括丝杆、云台安装架以及安装于云台安装架内的涡轮、蜗杆和电机，所述丝杆的两端通过支座竖直地固定在墙面上，所述涡轮内设有螺纹孔，所述螺纹孔与丝杆配合连接，所述蜗杆与涡轮外围配合连接，所述电机连接蜗杆，所述云台安装于云台安装架上，所述微型控制器连接电机。

所述可见光摄像机为变焦式可见光摄像机。

所述交换机通过无线网络连接后台控制器。

所述后台控制器连接多台监控显示屏。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)目前换流站阀厅内部设备的红外热成像远程检测大都停留在人工操作检测，对存储的热图像往往停留在后台电脑上的分析诊断，只能是间断性的分析控制，不能对热分布场实时监控和诊断热像的故障性质等操作。即使有某些换流站在阀厅内部安装了红外热像仪也存在着无法移动，观测范围小等缺陷。本系统极好地填补了这方面的不足，在远程控制的同时，还具备可移动、可报警、可分析等特点。有助于运行人员确定具体的报警位置，以便跟踪故障点，确认告警情况并排除故障。

2)采用的红外热像仪本身的采样精度比便携式仪器的精度和分辨率高，且红外热像仪与高倍变焦可见光摄像机安装在同一个云台上，既可以保证两个摄像头监视的是同一个设备位置，也解决了红外热像难以识别设备安装位置的问题，便于及时判断设备的具体过热点，为准确判断并采取相应措施争取了宝贵的时间。

3)安装蜗杆传动方式实现可控轨道，可垂直方向上、下移动，对目标设备进行平视扫描监控，可在轨道任意位置上设定预置位，实现对目标设备在不同高度上进行轮流监测。且云台可实现水平位置的调整。

4)后台控制器具有定时测量、分析数据以及远程控制的功能，功能强大，满足换流站阀厅智能监测的要求。

5)结构简单、成本低，可广泛应用于换流站阀厅内部设备的监测。

附图说明

图1为本发明中信号连接示意图；

图2为本发明中可控轨道的结构示意图。

图中：1、红外热像仪，2、可见光摄像机，3、云台，4、可控轨道，5、微型控制器，6、光端机，7、交换机，8、后台控制器，9、丝杆，10、云台安装架，11、支座，12、墙面。

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。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统包括红外热像仪1、光端机6、交换机7、后台控制器8、可见光摄像机2、微型控制器5、云台3和可控轨道4，红外热像仪1和可见光摄像机2均设于在云台3上，并连接微型控制器5和光端机6，云台3设于可控轨道4上，微型控制器5分别连接云台3和可控轨道4，光端机6连接交换机7，交换机7分别连接微型控制器5和后台控制器8。可见光摄像机2为变焦式可见光摄像机2。交换机7通过无线网络连接后台控制器8，通过无线节点接入实现远程监控。后台控制器8连接多台监控显示屏，实现大屏幕投影。

其中，红外热像仪1和可见光摄像机2均为多个，并一一对应设置构成多个监测点。

如图2所示，可控轨道4包括丝杆9、云台安装架10以及安装于云台安装架10内的涡轮、蜗杆和电机，丝杆9的两端通过支座11竖直地固定在墙面12上，涡轮内设有螺纹孔，螺纹孔与丝杆9配合连接，蜗杆与涡轮外围配合连接，电机连接蜗杆，云台3安装于云台安装架10上，微型控制器5连接电机，工作时，电机驱动蜗杆转动，蜗杆带动涡轮转动，涡轮可沿丝杆9上下移动，从而实现云台安装架10的运动。

后台控制器8实现定时测量、分析数据以及远程控制的功能，包括以下功能模块：

定时摄像模块，用于设定预置时间，定时开启红外热像仪1进行目标设备的温度监测；

自动巡视模块，用于设定预置位置，控制可控轨道4带动红外热像仪1对目标设备进行不同高度、水平角度上的轮流扫描监测；

识别位置模块，用于开启可见光摄像机2，对红外热像仪1监测的目标设备的位置进行摄像，进而识别目标设备的位置信息；

自动报警模块，用于发现目标设备异常时发出自动报警，报警信息包括文字信息和声音信息，报警信息中的文字信息包括目标设备的温度值与位置信息；

分析报表模块，用于自动记录每次监测的温度值，并生成单幅红外图像的设备温度分析报表或综合报表，以反应该接点在某一时间段内的温度变化情况。

本发明可以实现远程控制的智能化红外热像监控诊断，通过微机设计好的程序操作，定时对安装在阀厅内部可控轨道4和平台上的红外热像仪1进行操作，从而实现对阀厅内部各个发热元件的红外监测。在红外热像仪1巡航扫描过程中，取全屏最高温或某区域取最高温来对阀厅设备进行重点监视。同时可以按预先设定的预警值发出声音报警信号，使运行人员能及时发出声音报警信号，从而使运行人员(或通过值班调度员)能及时采取相应的措施。

Claims (8)

1.一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，包括红外热像仪、光端机、交换机和后台控制器，其特征在于，还包括可见光摄像机、微型控制器、云台和可控轨道，所述红外热像仪和可见光摄像机均设于在云台上，并连接微型控制器和光端机，所述云台设于可控轨道上，所述微型控制器分别连接云台和可控轨道，所述光端机连接交换机，所述交换机分别连接微型控制器和后台控制器；

后台控制器通过微型控制器分别控制云台水平移动、可控轨道竖直移动以及红外热像仪与可见光摄像机的运行，红外热像仪和可见光摄像机作为监测点，分别获取同一目标设备的发热状态和位置信息，依次经光端机、交换机发送给后台控制器，后台控制器发现目标设备温度异常时发出自动报警，提示运行人员具体的报警位置状况信息。

2.根据权利要求1所述的一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，其特征在于，所述后台控制器包括：

定时摄像模块，用于设定预置时间，定时开启红外热像仪进行目标设备的温度监测；

自动巡视模块，用于设定预置位置，控制可控轨道带动红外热像仪对目标设备进行不同高度、水平角度上的轮流扫描监测；

识别位置模块，用于开启可见光摄像机，对红外热像仪监测的目标设备的位置进行摄像，进而识别目标设备的位置信息；

自动报警模块，用于发现目标设备异常时发出自动报警，报警信息包括文字信息和声音信息；

分析报表模块，用于自动记录每次监测的温度值，并生成温度分析报表。

3.根据权利要求2所述的一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，其特征在于，所述报警信息中的文字信息包括目标设备的温度值与位置信息。

4.根据权利要求1所述的一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，其特征在于，所述红外热像仪和可见光摄像机均为多个，并一一对应设置构成多个监测点。

5.根据权利要求1所述的一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，其特征在于，所述可控轨道包括丝杆、云台安装架以及安装于云台安装架内的涡轮、蜗杆和电机，所述丝杆的两端通过支座竖直地固定在墙面上，所述涡轮内设有螺纹孔，所述螺纹孔与丝杆配合连接，所述蜗杆与涡轮外围配合连接，所述电机连接蜗杆，所述云台安装于云台安装架上，所述微型控制器连接电机。

6.根据权利要求1所述的一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，其特征在于，所述可见光摄像机为变焦式可见光摄像机。

7.根据权利要求1所述的一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，其特征在于，所述交换机通过无线网络连接后台控制器。

8.根据权利要求1所述的一种直流换流站阀厅红外智能在线监测系统，其特征在于，所述后台控制器连接多台监控显示屏。