CN105527025A - 电力系统红外测温装置 - Google Patents
电力系统红外测温装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105527025A CN105527025A CN201410503164.6A CN201410503164A CN105527025A CN 105527025 A CN105527025 A CN 105527025A CN 201410503164 A CN201410503164 A CN 201410503164A CN 105527025 A CN105527025 A CN 105527025A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- infrared
- image
- transmission line
- temperature measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本发明涉及电力系统红外测温装置，其硬件结构主要分为监测前端、无线通信网络和监控中心三部分，监测前端硬件设置有主控制模块，主控制模块上分别连接有图像采集模块、图像压缩模块以及红外报警模块；图像采集模块上连接有红外热像仪；监控中心设置有计算机主机服务器和红外摄像图显示设备。本发明对输电线路温度分布状况进行实时红外热像在线监测，能利用输电线路红外热像在线测温系统来确定输电线路的安全情况，及时给出高温热故障预报信息，对于有效输电线路温度超标的发生，保障现有输电线路的安全运行起到了重要的作用。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统红外测温装置，属于红外测温技术领域。
背景技术
近年来，供电网络发展迅速和网架结构日趋科学化，国家对电力系统供电可靠性、安全性的问题日益突出。红外热像测温技术在电力工业设备状态检测领域得到了越来越宽泛的应用。但红外热像图数据的大容量与传输方式有限性之间的矛盾也越来越突出，而发展到目前中国移动强大的GPRS无线通信网络为这一问题提供了很好的解决方案。
输电线路监测已经有所发展，并且日趋完善。在输电线路状态监测系统中用到红外测温诊断技术是一种先进的故障检测手段，具有远距离、不停电、不接触、不解体等特点。系统中重要的前端红外设备为红外热像仪。红外热像仪通过检测被诊断物体的红外辐射信号获得热状态特征，并根据这种热状态特征及适当的判据，做出有无故障及故障属性、出现位置和严重程度等判别。单有红外热像仪都无法实现长距离无线检测，如果利用已有的GPRS无线通信网络实现热像图数据的传输，具有覆盖面广，无需增加传输设备和线路的特点，特别适用于无法架设线路的偏远地域的输电线路场合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力系统红外测温装置，以便能够更好地针对输电线路进行测温，以便更好地监控输电线路问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种电力系统红外测温装置，其硬件结构主要分为监测前端、无线通信网络和监控中心三部分，监测前端硬件设置有主控制模块，主控制模块上分别连接有图像采集模块、图像压缩模块以及红外报警模块；图像采集模块上连接有红外热像仪；监控中心设置有计算机主机服务器和红外摄像图显示设备。
进一步地，图像采集模块和图像压缩模块设置有以图像采集芯片处理器为核心的图像采集与JPEG压缩部分以及红外报警部分；图像采集模块上连接有视频A／D芯片实现模拟图像的数字化转换；红外报警模块上连接有报警器。
进一步地，无线通信网络采用GPRS模块以实现网络传输功能，它与主控制模块之间设置有通用异步串行接口(UART)。
进一步地，监测前端的微控器设置有基于ARM7内核RISC结构的LPC2368微处理器，LPC2368微处理器上设置有512KB嵌入的高速FLASH存储器，并连接有供电电路，供电电路上连接有控制器，控制器上连接有蓄电池和太阳能板；LPC2368微处理器上还连接有无线传输模块、视频采集卡、JTAG接口、时钟电路和看门狗复位电路。
本发明装置中，利用图像采集模块将摄像机拍摄的图片压缩为压缩比适中的JPG格式，以适应无线网络窄带传输的需要。无线通信模块采用内嵌TCP／I协议的MC55，连接监控中心与监控终端，以实现它们之间的通信。JTAG接口可用于对LPC2368内部的所有部件进行访问，通过该接口可对系统进行调试、编程等。此外，还有存储单元，看门狗单元以及时钟电路等外围电路。图像采集与压缩终端包括以图像采集芯片处理器为核心的图像采集与JPEG压缩部分以及红外报警部分。主要实现输电线路现场原始图像的采集和压缩，这些功能都由相应的软件支持系统来实现。图像采集部分由视频A／D芯片实现模拟图像的数字化转换，使用专用芯片实现JPEG图像压缩编码。红外报警部分实现输电线路温度出现异常状况的报警功能。
监测前端主要完成对数据的采集、打包和传输等。监测前端采集温度数据，并通过对现场图像的采集，更进一步确认导线的状况。监测终端设备安装在野外，取电困难，所以选用太阳能加蓄电池的供电。
监控中心计算机数据服务器也包括硬件和软件部分，硬件为一台能接入Internet的计算机，软件为监控程序，电脑的网络状态为公网、动态IP。将服务器和监控中心端放到一台计算机上，以节约硬件和网络资源。
本发明装置中，输电线路现场的采集终端设计安装了高精度红外热像仪，对准需要进行温度监测的电气设备。监测前端系统定时采集到各种重要电气设备有关温度分布的热像图后将数据传送给电路系统，电路系统经过分析处理后将热像图进行压缩和打包处理，然后通过GPRS无线网络的方式发送到监控中心的计算机主机服务器上。计算机主机服务器安装相应的应用软件程序进行数据的自动处理，主要完成热像图的接收与解压还原，之后以图像和图形的形式将各种电气设备的温度分布情况直观地显示在客户端，不同温度以不同颜色显示。系统结合数据软件系统和各种修正理论模型分析各种电气设备存在的热缺陷和故障状态，及时给出诊断信息，有效预防输电线路高温热故障的发生。系统集成了输电线路温度分布的在线红外热像监测的各种功能模块，并借助GPRS无线通信网络进行实时数据传输，实现了对输电线路温度状态的监测。
该发明的有益效果在于：本发明对输电线路温度分布状况进行实时红外热像在线监测，能利用输电线路红外热像在线测温系统来确定输电线路的安全情况，及时给出高温热故障预报信息，对于有效输电线路温度超标的发生，保障现有输电线路的安全运行起到了重要的作用。
附图说明
图1是本发明实施例中所使用装置结构关系示意图。
图2是本发明实施例中所使用装置中监测前端的硬件结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
如图1所示的输电线路红外测温系统，其硬件结构主要分为监测前端、无线通信网络和监控中心三部分，监测前端硬件设置有主控制模块，主控制模块上分别连接有图像采集模块、图像压缩模块以及红外报警模块；图像采集模块上连接有红外热像仪；监控中心设置有计算机主机服务器和红外摄像图显示设备。图像采集模块和图像压缩模块设置有以图像采集芯片处理器为核心的图像采集与JPEG压缩部分以及红外报警部分；图像采集模块上连接有视频A／D芯片实现模拟图像的数字化转换；红外报警模块上连接有报警器。无线通信网络采用GPRS模块以实现网络传输功能，它与主控制模块之间设置有通用异步串行接口(UART)。
如图2所示的监测前端的硬件结构图，监测前端的微控器采用基于ARM7内核RISC结构的LPC2368微处理器，LPC2368微处理器上设置有512KB嵌入的高速FLASH存储器，并连接有供电电路，供电电路上连接有控制器，控制器上连接有蓄电池和太阳能板；LPC2368微处理器上还连接有无线传输模块、视频采集卡、JTAG接口、时钟电路和看门狗复位电路。
本发明装置中，利用图像采集模块将摄像机拍摄的图片压缩为压缩比适中的JPG格式，以适应无线网络窄带传输的需要。无线通信模块采用内嵌TCP／I协议的MC55，连接监控中心与监控终端，以实现它们之间的通信。JTAG接口可用于对LPC2368内部的所有部件进行访问，通过该接口可对系统进行调试、编程等。此外，还有存储单元，看门狗单元以及时钟电路等外围电路。图像采集与压缩终端包括以图像采集芯片处理器为核心的图像采集与JPEG压缩部分以及红外报警部分。主要实现输电线路现场原始图像的采集和压缩，这些功能都由相应的软件支持系统来实现。图像采集部分由视频A／D芯片实现模拟图像的数字化转换，使用专用芯片实现JPEG图像压缩编码。红外报警部分实现输电线路温度出现异常状况的报警功能。
监测前端主要完成对数据的采集、打包和传输等。监测前端采集温度数据，并通过对现场图像的采集，更进一步确认导线的状况。监测终端设备安装在野外，取电困难，所以选用太阳能加蓄电池的供电。
根据实际的需要，监测前端的微控器选用了基于ARM7内核RISC结构的LPC2368微处理器。它是一个支持实时仿真的32位ARM7TDMI-SCPU，并带有512KB嵌入的高速FLASH存储器，且具有在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)的功能。控制器管理太阳能电池板对蓄电池的充电，并保证蓄电池对系统供电电路的放电。供电电路将蓄电池的电压转换为系统各部件电源所需的电压。图像采集模块将摄像机拍摄的图片压缩为压缩比适中的JPG格式，以适应无线网络窄带传输的需要。无线通信模块采用内嵌TCP／I协议的MC55，连接监控中心与监控终端，以实现它们之间的通信。JTAG接口可用于对LPC2368内部的所有部件进行访问，通过该接口可对系统进行调试、编程等。此外，还有存储单元，看门狗单元以及时钟电路等外围电路。
为了满足系统低功耗的要求，采用了一系列降低系统功耗的措施，如选择低功耗元件、合理利用外围设备的睡眠模式、分时供电等一系列低功耗措施，给功耗较大传感器加上开关电路，在不用的时候关闭电源，以达到节电的目的。而且，图像采集模块，摄像机等部件的功耗较大，均加上了开关电路，确保系统在无光照情况下可以长时间工作。
监控中心计算机数据服务器也包括硬件和软件部分，硬件为一台能接入Internet的计算机，软件为监控程序，电脑的网络状态为公网、动态IP。将服务器和监控中心端放到一台计算机上，以节约硬件和网络资源。
监测中心主要功能：系统在用户计算机上实现和运行并将相关数据存入数据库。主要完成对各个监测点数据的收集，并将系统中心端的相关配置信息、设置状态信息和环境数据存储到数据库中，方便用户进行数据分析和处理。具体来说有如下功能：(1)显示功能：包括温度传感器采集数据、红外热像监控器热像图的显示、历史值的显示和按照时间显示数据等；(2)存储功能：实时数据、历史数据、运行记录、当前状态的储存；(3)整理功能：对历史数据进行整理，删除选定的历史数据文件，删除某段时间以前的历史数据。(4)打印报表：选定日期和报表类型，即可打印。
本发明装置中，输电线路现场的采集终端设计安装了高精度红外热像仪，对准需要进行温度监测的电气设备。监测前端系统定时采集到各种重要电气设备有关温度分布的热像图后将数据传送给电路系统，电路系统经过分析处理后将热像图进行压缩和打包处理，然后通过GPRS无线网络的方式发送到监控中心的计算机主机服务器上。计算机主机服务器安装相应的应用软件程序进行数据的自动处理，主要完成热像图的接收与解压还原，之后以图像和图形的形式将各种电气设备的温度分布情况直观地显示在客户端，不同温度以不同颜色显示。系统结合数据软件系统和各种修正理论模型分析各种电气设备存在的热缺陷和故障状态，及时给出诊断信息，有效预防输电线路高温热故障的发生。系统集成了输电线路温度分布的在线红外热像监测的各种功能模块，并借助GPRS无线通信网络进行实时数据传输，实现了对输电线路温度状态的监测。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.电力系统红外测温装置，其硬件结构主要分为监测前端、无线通信网络和监控中心三部分，其特征在于：所述监测前端硬件设置有主控制模块，所述主控制模块上分别连接有图像采集模块、图像压缩模块以及红外报警模块；所述图像采集模块上连接有红外热像仪；所述监控中心设置有计算机主机服务器和红外摄像图显示设备。
2.根据权利要求1所述的电力系统红外测温装置，其特征在于：所述图像采集模块和图像压缩模块设置有以图像采集芯片处理器为核心的图像采集与JPEG压缩部分以及红外报警部分；所述图像采集模块上连接有视频A／D芯片实现模拟图像的数字化转换；所述红外报警模块上连接有报警器。
3.根据权利要求1所述的电力系统红外测温装置，其特征在于：所述无线通信网络采用GPRS模块以实现网络传输功能，与主控制模块之间设置有通用异步串行接口(UART)。
4.根据权利要求1所述的电力系统红外测温装置，其特征在于：所述监测前端的微控器设置有基于ARM7内核RISC结构的LPC2368微处理器，所述LPC2368微处理器上设置有512KB嵌入的高速FLASH存储器，并连接有供电电路，所述供电电路上连接有控制器，所述控制器上连接有蓄电池和太阳能板；所述LPC2368微处理器上还连接有无线传输模块、视频采集卡、JTAG接口、时钟电路和看门狗复位电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410503164.6A CN105527025A (zh) | 2014-09-28 | 2014-09-28 | 电力系统红外测温装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410503164.6A CN105527025A (zh) | 2014-09-28 | 2014-09-28 | 电力系统红外测温装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105527025A true CN105527025A (zh) | 2016-04-27 |
Family
ID=55769394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410503164.6A Pending CN105527025A (zh) | 2014-09-28 | 2014-09-28 | 电力系统红外测温装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105527025A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106197676A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-12-07 | 舒渝燕 | 一种列车配电柜温度监测系统 |
| CN106324035A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-11 | 国网天津市电力公司 | 一种基于红外热成像的在线电力设备故障检测终端 |
| CN107677932A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-02-09 | 国网河南省电力公司濮阳供电公司 | 电网故障监测机构以及系统 |
| CN110333260A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-15 | 北京锐百凌科技有限公司 | 防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统 |
-
2014
- 2014-09-28 CN CN201410503164.6A patent/CN105527025A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106197676A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-12-07 | 舒渝燕 | 一种列车配电柜温度监测系统 |
| CN106324035A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-11 | 国网天津市电力公司 | 一种基于红外热成像的在线电力设备故障检测终端 |
| CN107677932A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-02-09 | 国网河南省电力公司濮阳供电公司 | 电网故障监测机构以及系统 |
| CN110333260A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-15 | 北京锐百凌科技有限公司 | 防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203534705U (zh) | 电力线路测温系统 | |
| CN105527025A (zh) | 电力系统红外测温装置 | |
| CN102821274A (zh) | 专变采集终端 | |
| CN204178533U (zh) | 远程智能监测仪 | |
| CN108539861A (zh) | 一种配电柜智能化管理系统 | |
| CN107367658A (zh) | 一种监测电力设备的系统 | |
| CN202770538U (zh) | 输电线路t接点自动测温及报警系统 | |
| CN202750180U (zh) | 专变采集终端 | |
| CN202391475U (zh) | 便携式安全记录仪 | |
| CN105571720A (zh) | 一种供电线路温度测量系统 | |
| CN205826772U (zh) | 非侵入故障识别装置 | |
| CN102042877A (zh) | 在线无人监测红外故障精确定位系统 | |
| CN103886706A (zh) | 一种基于stm32的火灾报警系统 | |
| Xiong et al. | Biodiesel remote monitoring system design based on IOT | |
| CN104634454A (zh) | 一种输电线路红外测温系统 | |
| CN201509270U (zh) | 由无线传感器网络触发的无线主动摄像监控系统 | |
| CN203786885U (zh) | 电力设备状态信息采集器 | |
| CN106871952A (zh) | 一种电力铁塔多功能监测终端 | |
| CN202083471U (zh) | 便携式高压电气设备温度、图像远程在线监控装置 | |
| CN210958586U (zh) | 一种监测设备 | |
| CN108387822A (zh) | 一种配电线路运行状态监控装置 | |
| CN107146387A (zh) | 用于刑侦监控的用电信息采集系统 | |
| CN205375168U (zh) | 一种嵌入式家居实时监控装置 | |
| Lu et al. | Substation equipment temperature monitoring system design based on self-powered wireless temperature sensors | |
| CN207066490U (zh) | 一种室内无尘环境监测的一体机系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160427 |