CN105719437A - 一种变电站设备过热实时在线检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站设备过热实时在线检测系统，包括变电站架构；所述变电站架构之间设计有绝缘轨道；所述绝缘轨道上安装有在线检测设备；所述在线检测设备连接有驱动装置；所述在线检测设备和驱动装置分别通过数据线与数据处理模块连接；所述在线检测设备包括高精度云台、红外测温仪和摄像机；所述红外测温仪和摄像机安装在高精度云台上。通过在变电站架构之间设计轨道及驱动装置，使得在线检测设备可以近距离、大范围的巡检；通过设计高精度云台，并在其上安装红外测温仪和摄像机，不仅能够实时准确测量检测区域的温度，而且可以实时采集该检测区域的图像；通过设计数据处理模块，实现智能化处理采集的数据，降低运维人员的工作量。

Description

一种变电站设备过热实时在线检测系统

技术领域

本发明涉及电力设备检测技术领域，尤其涉及一种变电站设备过热实时在线检测系统。

背景技术

随着国民经济的不断发展，各行各业对电的需求也不断增大，其中居民用电和工业用电增长尤为突出，这对电力系统的安全运行提出了更高的要求。

变电站是电力系统中最重要的设备之一，如何保障各级变电站设备及其电路的安全运行成为重中之重，其中一次设备过热缺陷是影响变电站设备安全运行的主要因素。目前，一次设备过热缺陷，始终存在于GIS、敞开式变电站一次设备中，并具有很大的偶然性，轻则造成电能的白白浪费、减少一次设备使用寿命，重则烧坏昂贵的一次设备和烧断高压线路，造成严重的停电事故，特别是每逢夏季用电负荷高峰期时，显得尤为突出。

针对一次设备过热缺陷，现有的蜡块无线测温技术，一般适用于开关柜内，在室外使用时容易受到室外安装数量的限制、易脱落、需停电安装，而且还存在价格昂贵及后台数据不可靠等问题。与蜡块无线测温技术相比，红外线测温技术是一种直观、行之有效的措施，目前，对于敞开式和GIS变电站，变电站运维人员通常携带红外测温仪开车到各个变电站去逐个巡视测温，由于运维人员集中办公，而变电站分布广泛，导致运维人员不仅不能及时发现过热缺陷，而且浪费大量人力物力，因此有必要设计一种变电站设备过热实时在线检测系统，使运维人员能够快速高效的掌握辖区内各变电站的运行状况。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种变电站设备过热实时在线检测系统，针对现有变电站设备在运维过程中存在诸多不足，运用现代机械设计理论和理念，在现有检测设备的基础上进行改进设计，从而进一步解决变电站设备在运维中存在的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变电站设备过热实时在线检测系统，包括变电站架构；所述变电站架构之间设计有绝缘轨道；所述绝缘轨道上安装有在线检测设备；所述在线检测设备连接有驱动装置；所述驱动装置用于控制在线检测设备沿绝缘轨道的运动；所述在线检测设备和驱动装置分别通过数据线与数据处理模块连接；所述在线检测设备包括高精度云台、红外测温仪和摄像机；所述红外测温仪和摄像机安装在高精度云台上，用于采集变电站设备的温度和图像。

所述在线检测设备上还设计有蓄电池；所述蓄电池分别与高精度云台、红外测温仪及摄像机连接，为高精度云台、红外测温仪及摄像机供电。

所述变电站架构上设计有充电器；所述充电器连通电源；通过控制在线检测设备的移动实现蓄电池与充电器的连接或断开，从而实现蓄电池的充电。

所述驱动装置包括驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ；所述驱动电机Ⅰ与转轮Ⅰ连接；所述转轮Ⅰ安装有绳索Ⅰ；所述绳索Ⅰ与在线检测设备的一侧连接；所述在线检测设备的另一侧连接有绳索Ⅱ；所述绳索Ⅱ安装在转轮Ⅱ上；所述转轮Ⅱ与驱动电机Ⅱ连接；所述驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ分别安装在在线检测设备两侧的变电站构架上。

所述驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ通过数据线与数据处理模块连接。

优选的，所述驱动装置包括电动车轮；所述电动车轮安装在绝缘轨道上；所述电动车轮内安装有驱动电机；所述电动车轮通过平衡连接架与在线检测设备连接；所述平衡连接架能够保证电动车轮在绝缘轨道上平稳运行。

所述驱动电机与数据处理模块连接，用于控制驱动电机的启停。

所述高精度云台的最大水平旋转角度为359°，最大仰俯旋转角度为89°。

所述高精度云台上还设计有护罩；所述护罩有效保护红外测温仪和摄像机。

所述红外测温仪为非接触式红外测温仪，能够准确测量变电站设备的温度。

所述摄像机为红外变焦摄像机；红外变焦摄像机不仅可以根据需要近距离拍摄变电站设备，而且也可以进行夜视拍摄。

所述数据处理模块安装在主控室内；所述数据处理模块与显示器连接；所述显示器用于显示在线检测设备采集到的温度、图像等信息。

所述数据处理模块还与报警器连接。

一种变电站设备过热实时在线检测系统的检测方法，包括以下步骤：

(1)手动模式

根据摄像机采集到的图像，手动控制驱动装置的工作实现在线检测设备在绝缘轨道上的移动，最终到达需要检测的位置；

手动控制高精度云台的旋转确定红外测温仪检测的区域，启动红外测温仪对该区域进行温度检测，红外测温仪将检测到的温度数据传送给数据处理模块；数据处理模块对检测到的温度进行处理；

当检测到的温度在安全温度范围内时，进行下一检测区域的检测；当检测到的温度超出安全温度范围时，数据处理模块向报警器发送报警信号，报警器进行报警，手动调节摄像机的焦距，对检测区域进行近距离图像采集，运维人员进行现场维护；

(2)自动模式

驱动装置、高精度云台、红外测温仪及摄像机按规定的程序自动运行，并对所要检测的设备进行逐个检测；

红外测温仪将检测到的温度和摄像机采集到的图像信息分别发送给数据处理模块；数据处理模块对检测到的温度和图像进行处理；

当红外测温仪检测到的温度在规定的安全温度范围内时，驱动装置、高精度云台、红外测温仪及摄像机按规定的程序继续自动运行；

当红外测温仪检测到的温度超出规定的安全温度范围时，驱动装置、高精度云台、红外测温仪及摄像机暂停自动运行，改为手动模式；数据处理模块向报警器发送报警信号，报警器进行报警，同时数据处理模块将采集到的图像发送给显示器；运维人员进行现场维护；

解除报警，驱动装置、高精度云台、红外测温仪及摄像机继续按规定程序自动运行，改为自动模式。

本发明的有益效果是：

本发明是一种变电站设备过热实时在线检测系统，通过在变电站架构之间设计轨道及驱动装置，使得在线检测设备可以近距离、大范围的巡检；通过设计高精度云台，并在其上安装红外测温仪和摄像机，不仅能够实时准确测量检测区域的温度，而且可以实时采集该检测区域的图像，为运维人员提供准确的信息；通过设计数据处理模块，实现智能化处理采集的数据，降低运维人员的工作量。

附图说明

图1为本发明实时在线检测系统的结构示意图；

图2为本发明在线检测设备的结构示意图；

图3为本发明实施例1驱动装置的结构示意图；

图4为本发明实施例2驱动装置的结构示意图；

其中：1.变电站架构，2.绝缘轨道，3.在线检测设备，31.高精度云台，32.红外测温仪，33.摄像机，34.护罩，35.蓄电池，36.云台支架，4.驱动装置，41.驱动电机Ⅰ，42.转轮Ⅰ，43.绳索Ⅰ，44.驱动电机Ⅱ，45.转轮Ⅱ，46.绳索Ⅱ，47.电动车轮，48.平衡连接架，49.驱动电机，5.数据线，6.数据处理模块，7.显示器，8.报警器，9.主控室，10.充电器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

实施例1

如图1和图2所示，一种变电站设备过热实时在线检测系统，包括变电站架构1；变电站架构1之间设计有绝缘轨道2；绝缘轨道2上安装有在线检测设备3；在线检测设备3连接有驱动装置4；驱动装置4用于控制在线检测设备3沿绝缘轨道2的运动；在线检测设备3和驱动装置4分别通过数据线5与数据处理模块6连接；在线检测设备3包括高精度云台31、红外测温仪32和摄像机33；红外测温仪32和摄像机33安装在高精度云台31上，用于采集变电站设备的温度和图像。

在线检测设备3上还设计有蓄电池35；蓄电池35分别与高精度云台31、红外测温仪32及摄像机33连接，为高精度云台31、红外测温仪32及摄像机33供电。

变电站架构1上设计有充电器10；所述充电器10连通电源；通过控制在线检测设备3的移动实现蓄电池35与充电器10的连接或断开，从而实现蓄电池35的充电。

如图3所示，驱动装置4包括驱动电机Ⅰ41和驱动电机Ⅱ44；驱动电机Ⅰ41与转轮Ⅰ42连接；转轮Ⅰ42安装有绳索Ⅰ43；绳索Ⅰ43与在线检测设备3的一侧连接；在线检测设备3的另一侧连接有绳索Ⅱ46；绳索Ⅱ46安装在转轮Ⅱ45上；转轮Ⅱ45与驱动电机Ⅱ44连接；驱动电机Ⅰ41和驱动电机Ⅱ44分别安装在在线检测设备3两侧的变电站构架1上。

驱动电机Ⅰ41和驱动电机Ⅱ44通过数据线5与数据处理模块6连接。

高精度云台31安装在云台支架36上，云台支架36安装在绝缘轨道2上。

高精度云台31的最大水平旋转角度为359°，最大仰俯旋转角度为89°。

高精度云台31上还设计有护罩34；护罩34有效保护红外测温仪32和摄像机33。

红外测温仪32为非接触式红外测温仪，能够准确测量变电站设备的温度。

摄像机33为红外变焦摄像机；红外变焦摄像机不仅可以根据需要近距离拍摄变电站设备，而且也可以进行夜视拍摄。

数据处理模块6安装在主控室9内；数据处理模块6与显示器7连接；显示器7用于显示在线检测设备3采集到的温度、图像等信息。

数据处理模块6还与报警器8连接。

一种变电站设备过热实时在线检测系统的检测方法，包括以下步骤：

(1)手动模式

根据摄像机33采集到的图像，手动控制驱动装置4的工作实现在线检测设备3在绝缘轨道2上的移动，最终到达需要检测的位置；

手动控制高精度云台31的旋转确定红外测温仪32检测的区域，启动红外测温仪32对该区域进行温度检测，红外测温仪32将检测到的温度数据传送给数据处理模块6；数据处理模块6对检测到的温度进行处理；

当检测到的温度在安全温度范围内时，进行下一检测区域的检测；当检测到的温度超出安全温度范围时，数据处理模块6向报警器8发送报警信号，报警器8进行报警，手动调节摄像机33的焦距，对检测区域进行近距离图像采集，然后运维人员进行现场维护；

(2)自动模式

驱动装置4、高精度云台31、红外测温仪32及摄像机33按规定的程序自动运行，并对所要检测的设备进行逐个检测；

红外测温仪32将检测到的温度和摄像机33将采集到的图像信息分别发送给数据处理模块6；数据处理模块6对检测到的温度和图像进行处理；

当红外测温仪32检测到的温度在规定的安全温度范围内时，驱动装置4、高精度云台31、红外测温仪32及摄像机33按规定的程序继续自动运行；

当红外测温仪32检测到的温度超出规定的安全温度范围时，驱动装置4、高精度云台31、红外测温仪32及摄像机33暂停自动运行，改为手动模式；数据处理模块6向报警器8发送报警信号，报警器8进行报警，同时数据处理模块6将采集到的图像发送给显示器7；运维人员进行现场维护；

解除报警，驱动装置4、高精度云台31、红外测温仪32及摄像机33继续按规定程序自动运行，改为自动模式。

实施例2,

本实施例与实施例1的区别在于：

如图4所示，驱动装置4包括电动车轮47；电动车轮47安装在绝缘轨道2上；电动车轮内安装有驱动电机49；电动车轮47通过平衡连接支架48与在线检测设备3连接。

驱动电机49与数据处理模块6连接，用于控制驱动电机49的启停。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种变电站设备过热实时在线检测系统，其特征是，包括变电站架构；所述变电站架构之间设计有绝缘轨道；所述绝缘轨道上安装有在线检测设备；所述在线检测设备连接有驱动装置；所述在线检测设备和驱动装置分别通过数据线与数据处理模块连接；所述在线检测设备包括高精度云台、红外测温仪和摄像机；所述红外测温仪和摄像机安装在高精度云台上。

2.如权利要求1所述的一种变电站设备过热实时在线检测系统，其特征是，所述在线检测设备上还设计有蓄电池；所述蓄电池分别与高精度云台、红外测温仪及摄像机连接。

3.如权利要求2所述的一种变电站设备过热实时在线检测系统，其特征是，所述蓄电池在驱动装置的作用下与变电站构架上的充电器连接；所述充电器与电源连通。

4.如权利要求1所述的一种变电站设备过热实时在线检测系统，其特征是，所述驱动装置包括驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ；所述驱动电机Ⅰ与转轮Ⅰ连接；所述转轮Ⅰ安装有绳索Ⅰ；所述绳索Ⅰ与在线检测设备的一侧连接；所述在线检测设备的另一侧连接有绳索Ⅱ；所述绳索Ⅱ安装在转轮Ⅱ上；所述转轮Ⅱ与驱动电机Ⅱ连接；所述驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ分别安装在在线检测设备两侧的变电站构架上。

5.如权利要求1所述的一种变电站设备过热实时在线检测系统，其特征是，所述驱动装置包括电动车轮；所述电动车轮安装在绝缘轨道上；所述电动车轮内安装有驱动电机；所述电动车轮通过平衡连接架与在线检测设备连接。

6.如权利要求1所述的一种变电站设备过热实时在线检测系统，其特征是，所述高精度云台的最大水平旋转角度为359°，最大仰俯旋转角度为89°。

7.如权利要求6所述的一种变电站设备过热实时在线检测系统，其特征是，所述高精度云台上还设计有护罩。

8.如权利要求1所述的一种变电站设备过热实时在线检测系统，其特征是，所述红外测温仪为非接触式红外测温仪；所述摄像机为红外变焦摄像机。

9.如权利要求1所述的一种变电站设备过热实时在线检测系统，其特征是，所述数据处理模块安装在主控室内；所述数据处理模块分别与显示器和报警器连接。

10.如权利要求1所述的一种变电站设备过热实时在线检测系统的检测方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)手动模式

根据摄像机采集到的图像，手动控制驱动装置的工作实现在线检测设备在绝缘轨道上的移动，最终到达需要检测的位置；

手动控制高精度云台的旋转确定红外测温仪检测的区域，启动红外测温仪对该区域进行温度检测，红外测温仪将检测到的温度数据传送给数据处理模块；数据处理模块对检测到的温度进行处理；

当检测到的温度在安全温度范围内时，进行下一检测区域的检测；当检测到的温度超出安全温度范围时，数据处理模块向报警器发送报警信号，报警器进行报警，手动调节摄像机的焦距，对检测区域进行近距离图像采集，运维人员进行现场维护；

(2)自动模式

驱动装置、高精度云台、红外测温仪及摄像机按规定的程序自动运行，并对所要检测的设备进行逐个检测；

红外测温仪将检测到的温度和摄像机采集到的图像信息分别发送给数据处理模块；数据处理模块对检测到的温度和图像进行处理；

当红外测温仪检测到的温度在规定的安全温度范围内时，驱动装置、高精度云台、红外测温仪及摄像机按规定的程序继续自动运行；

当红外测温仪检测到的温度超出规定的安全温度范围时，驱动装置、高精度云台、红外测温仪及摄像机暂停自动运行，改为手动模式；数据处理模块向报警器发送报警信号，报警器进行报警，同时数据处理模块将采集到的图像发送给显示器；运维人员进行现场维护；

解除报警，驱动装置、高精度云台、红外测温仪及摄像机继续按规定程序自动运行，改为自动模式。