CN107655576A - 红外热成像在线监测方法和系统 - Google Patents

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张志学
李国东
张静
郭少川
李喆
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Abstract

本发明实施例公开了一种红外热成像在线监测方法和系统,其中所述方法包括:热成像图获取步骤,用于跟连接的红外热成像设备获取热成像图,并将热成像图及其参数存储到数据库中,其中所述参数至少包括:热成像设备的设备参数、热成像图中预设像素点对应的温度值、环境数据;模型生成步骤,用于生成热图管理表、设备热图对应表、热图预警表、设备报警分析表;热成像图分析步骤,用于从数据库中获取热成像图以及热成像图中像素点对应的温度值,然后计算整个热图的最大温度,根据设备在热图中的位置计算出该区域内的最大温度,将最大温度与模型生成模块中生成的热图预警表、设备热图对应表中该热成像图对应的预警阈值和设备阀值进行比较以判断是否报警。

Description

红外热成像在线监测方法和系统
技术领域
本发明涉及监控技术领域,特别是一种红外热成像在线监测方法和系统。
背景技术
近年来,随着我国电力系统对智能化运维需求不断提高,特高压设备在线监测技术得到迅速发展,尤其是随着红外热成像诊断技术在电力部门应用日趋成熟,在高压设备在线监测上发挥了重大作用。红外测温系统主要用于变电站、换流站、终端厂、发电厂等其他变配电重要场所对变压器、套管、互感器、电力电容器、避雷器等进行探测,预防重大事故的发生。
目前在红外监测温系统中多采用轨道式固定云台方式安装红外摄像头,并对不同区域的设备设置预置位,红外摄像头以周期巡检的方式顺序在对应的预置位上拍摄热图。这种结构存在着以下劣势:在于由于红外图像监测的设备较多,不同的预置位监测的设备也不一样,系统在建设时又没有准确的定位设备在红外热图中出现的位置,使得设备预警分析变得很困难,工作量大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明实施例的目的是提供一种能够对自组网的输电线路状态进行及时准确显示的输电线路状态监测方法和系统。
为了实现上述目的,本发明实施例提出了一种红外热成像在线监测方法,包括:
热成像图获取步骤,用于跟连接的红外热成像设备获取热成像图,并将热成像图及其参数存储到数据库中,其中所述参数至少包括:热成像设备的设备参数、热成像图中预设像素点对应的温度值、环境数据;
模型生成步骤,用于生成用于管理热成像图的热图管理表、用于管理设备参数的设备热图对应表、用于管理根据热成像图的信息以及预警阈值的热图预警表、用于管理每一设备是否发生报警信息的设备报警分析表;
热成像图分析步骤,用于从数据库中获取热成像图以及热成像图中预设像素点对应的温度值,然后计算整个热图的最大温度,根据设备在热图中的位置计算出该区域内的最大温度,将最大温度与模型生成模块中生成的热图预警表、设备热图对应表中该热成像图对应的预警阈值和设备阀值进行比较以判断是否报警;当发生报警时,将对应的热成像图和/或设备,添加到热图预警表和/或设备报警分析表中。
其中,热成像图中像素点对应的温度值以json格式存储,且热成像图以png格式存储。
其中,所述方法还包括:
热图查询步骤,用于通过接收到的用户查询请求,将数据库中对应的热成像图及其参数进行显示;
热图分析步骤,用于将热图查询步骤获取到的热成像图进行显示后,根据在热成像图中选取的空间范围,将选取的空间范围内的温度进行显示;然后将选取的空间范围内的温度与对应的预警阈值进行对比。
其中,所述方法还包括:
预警查询步骤,用于根据输入的查询时间段,从热图预警表和/或设备报警分析表中获取该查询时间段内的报警信息进行显示。
其中,
所述热图管理表中包括预警阈值,还包括以下的至少一个字段:热图编号、热图名称、图片分辨率宽度、图片分辨率高度、预设位编号、拍摄时间、摄像头名称、所述换流站;
所述设备热图对应表中包括设备编号、热图编号,还包括以下的至少一个字段:预警阈值、设备在图中左上角左边位置、设备在图中右上角右边位置、备注;
所述设备报警分析表中包括设备id、是否有报警,还包括以下的至少一个字段:热图编号、预警时间、报警阈值、最大温度、分析时间、报警状态、备注。
其中,所述数据库中的热成像图格式中至少包括以下的区:开始区、标准图像、红外数据、环境数据看、结束区;
其中所述开始区至少包括以下的一个字段:开始码、版本号、设备类型、采集时间、图像长度、图像格式、图片分辨率宽度、图片分辨率高度、红外温度数据个数、红外数据开始位置、附加数据个数、附加数据开始位置;
其中所述标准图像包括图像实际长度和实际图像内容、格式参照数据图;
其中所述红外数据包括至少一个数据字段;
其中所述环境数据包括至少一个数据字段;
其中结束区至少包括以下的一个字段:结束码。
同时,本发明实施例中还提出了一种红外热成像在线监测系统,包括:
热成像图获取模块,用于跟连接的红外热成像设备获取热成像图,并将热成像图及其参数存储到数据库中,其中所述参数至少包括:热成像设备的设备参数、热成像图中像素点对应的温度值、环境数据;
模型生成模块,用于生成用于管理热成像图的热图管理表、用于管理设备参数的设备热图对应表、用于管理根据热成像图的信息以及预警阈值的热图预警表、用于管理每一设备是否发生报警信息的设备报警分析表;
热成像图分析模块,用于从数据库中获取热成像图以及热成像图中像素点对应的温度值,然后计算整个热图的最大温度,根据设备在热图中的位置计算出该区域内的最大温度,将最大温度与模型生成模块中生成的热图预警表、设备热图对应表中该热成像图对应的预警阈值和设备阀值进行比较以判断是否报警;当发生报警时,将对应的热成像图和/或设备,添加到热图预警表和/或设备报警分析表中。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:上述技术方案提出了一种红外热成像在线监测方法和系统,能够实现设备精确预警、基于热图的辅助预警、人工研判预警。
附图说明
图1为本发明实施例的原理图。
具体实施方式
为了说明本发明的一种基下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例中将红外摄像头在预置位上拍摄的热图作为一个特殊“数据测点”去管理,将热图从红外摄像头接入后以定义好的格式存储到数据库中,预警服务解析这个“数据测点”,根据设备在热图中的位置计算出该区域内的最大温度,并与设备预警阀值进行比较,如果超过阀值将预警信息写入数据库,从而实现设备精确预警。对于没有定义设备与热图的位置关系,预警服务将自动计算整个热图的最大温度,并与热图的预警阀值进行比较,如果超过阀值将预警信息写入数据库,从而实现基于热图的辅助预警。人工研判预警是运维人员在web页面上选择一个热图,用鼠标在热图上拖动出一个矩形框,系统自动计算改矩形框内的最大温度,并与用户手动填入的设备阀值进行对比,高于阀值产生报警,报警信息写入数据库。
作为本发明实施例的一个实例,如图1所示的,该红外热成像在线监测方法和系统包括:热图接入、预警分析、热图分析、热图查询等模块组成。
1、热图接入
热图接入程序定时从红外摄像头获取不同预置位的热图,并以定义好的数据格式存入数据库,数据格式中包含了温度和图像信息。热图中每个像素都会对应一个温度数据。热图格式定义如下:
1、开始区
2、标准图像
3、红外数据
4、环境数据
5、结束区
字段 标识符 长度(字节) 备注
结束码 0x16 1
2、模型设计
模型是系统的核心,包括热图管理表、设备热图对应表、热图预警表、设备报警分析表四个核心数据表,设计描述如下:
表一热图管理表
字段名称 描述 数据类型 主键 外键 备注
id 热图编号 numeric(7,0) TRUE
name 热图名称 Varchar(64) FALSE
width 图片分辨率宽度 numeric(7,0) FALSE
height 图片分辨率高度 numeric(7,0) FALSE
pre_pos 预置位编号 Varchar(64) FALSE
Shoot_time 拍摄时间 date FALSE
th_value 预警阀值 numeric(10,2) False
camera_no 摄像头名称 Varchar(64) FALSE
device_id 所属换流站 numeric(7,0) False
表二设备热图对应表
表三热图预警表
表四设备报警分析表
3、预警分析服务
定时从数据库中获取热图,根据数据定义格式从中解析出温度和图像信息,温度数据以json格式的文件存储到磁盘中,图像以png格式的文件存储到硬盘中,实现温度数据与图像的分离,便于前端页面进行人工分析;解析出温度后与模型中定义的热图阀值或设备阀值进行对比,高于阀值的热图或设备产生一条报警存入数据库中,从而完成设备精确预警、基于热图的辅助预警。
4、热图查询服务
根据前端页面发来的请求,将存储在硬盘中的热图及温度数据返回给客户端,使用客户端能够进行热图展示和热图分析。
5、热图分析
将查询到的热图在web页面中展示出来,鼠标在热图上拖动出一个矩形框,热图上方会自动显示矩形框内温度的最大值,并与用户填入的设备阀值进行对比,高于阀值产生设备报警。热图分析是人工研判预警的手段。
6、预警查询
可以查询一段时间内的预警信息,点击预警信息可以显示预警发生时的热图以及相关信息。
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,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种红外热成像在线监测方法,其特征在于,包括:
热成像图获取步骤,用于跟连接的红外热成像设备获取热成像图,并将热成像图及其参数存储到数据库中,其中所述参数至少包括:热成像设备的设备参数、热成像图中像素点对应的温度值、环境数据;
模型生成步骤,用于生成用于管理热成像图的热图管理表、用于管理设备参数的设备热图对应表、用于管理根据热成像图的信息以及预警阈值的热图预警表、用于管理每一设备是否发生报警信息的设备报警分析表;
热成像图分析步骤,用于从数据库中获取热成像图以及热成像图中像素点对应的温度值,然后计算整个热图的最大温度,根据设备在热图中的位置计算出该区域内的最大温度,将最大温度与模型生成模块中生成的热图预警表、设备热图对应表中该热成像图对应的预警阈值和设备阀值进行比较以判断是否报警;当发生报警时,将对应的热成像图和/或设备,添加到热图预警表和/或设备报警分析表中。
2.根据权利要求1所述的红外热成像在线监测方法,其特征在于,热成像图中像素点对应的温度值以json格式存储,且热成像图以png格式存储。
3.根据权利要求1所述的红外热成像在线监测方法,其特征在于,所述方法还包括:
热图查询步骤,用于通过接收到的用户查询请求,将数据库中对应的热成像图及其参数进行显示;
热图分析步骤,用于将热图查询步骤获取到的热成像图进行显示后,根据在热成像图中选取的空间范围,将选取的空间范围内的温度进行显示;然后将选取的空间范围内的温度与对应的预警阈值进行对比。
4.根据权利要求1所述的红外热成像在线监测方法,其特征在于,所述方法还包括:
预警查询步骤,用于根据输入的查询时间段,从热图预警表和/或设备报警分析表中获取该查询时间段内的报警信息进行显示。
5.根据权利要求1所述的红外热成像在线监测方法,其特征在于,
所述热图管理表中包括预警阈值,还包括以下的至少一个字段:热图编号、热图名称、图片分辨率宽度、图片分辨率高度、预设位编号、拍摄时间、摄像头名称、所述换流站;
所述设备热图对应表中包括设备编号、热图编号,还包括以下的至少一个字段:预警阈值、设备在图中左上角左边位置、设备在图中右上角右边位置、备注;
所述设备报警分析表中包括设备id、是否有报警,还包括以下的至少一个字段:热图编号、预警时间、报警阈值、最大温度、分析时间、报警状态、备注。
6.根据权利要求1所述的红外热成像在线监测方法,其特征在于,所述数据库中的热成像图格式中至少包括以下的区:开始区、标准图像、红外数据、环境数据看、结束区;
其中所述开始区至少包括以下的一个字段:开始码、版本号、设备类型、采集时间、图像长度、图像格式、图片分辨率宽度、图片分辨率高度、红外温度数据个数、红外数据开始位置、附加数据个数、附加数据开始位置;
其中所述标准图像包括图像实际长度和实际图像内容、格式参照数据图;
其中所述红外数据包括至少一个数据字段;
其中所述环境数据包括至少一个数据字段;
其中结束区至少包括以下的一个字段:结束码。
7.一种红外热成像在线监测系统,其特征在于,包括:
热成像图获取模块,用于跟连接的红外热成像设备获取热成像图,并将热成像图及其参数存储到数据库中,其中所述参数至少包括:热成像设备的设备参数、热成像图中像素点对应的温度值、环境数据;
模型生成模块,用于生成用于管理热成像图的热图管理表、用于管理设备参数的设备热图对应表、用于管理根据热成像图的信息以及预警阈值的热图预警表、用于管理每一设备是否发生报警信息的设备报警分析表;
热成像图分析模块,用于从数据库中获取热成像图以及热成像图中像素点对应的温度值,然后计算整个热图的最大温度,根据设备在热图中的位置计算出该区域内的最大温度,将最大温度与模型生成模块中生成的热图预警表、设备热图对应表中该热成像图对应的预警阈值和设备阀值进行比较以判断是否报警;当发生报警时,将对应的热成像图和/或设备,添加到热图预警表和/或设备报警分析表中。
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