CN109470296B - 一种配网开关柜检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种配网开关柜检测系统，包括远程监控端和若干检测端，检测端包括若干红外测温单元、无线湿度检测单元和监测单元，所述的红外测温单元、无线湿度检测单元分别与监测单元连接，监测单元通过网络与远程监控端相连，所述的红外测温单元通过平移装置固定于开关柜侧壁柜门背面，所述监测单元设于开关柜柜门正面。本发明的优点是：采用红外测温，无需与器件接触，不影响器件散热；设有多个红外测温单元和平移装置，温度检测全面；采用图像处理技术选取温度过高点，便捷快速。

Description

一种配网开关柜检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及温度监测领域，尤其涉及一种配网开关柜检测系统及检测方法。

背景技术

发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电器设备。在设备长期运行过程中，开关柜存有因柜内器件异常发热导致火灾事故的风险，所以开关柜检测十分重要。

现有的开关柜检测只关注于某几个点，如母排连接处、动触头等，忽略的其他部位的温度检测，存有温度检测不全面的问题。

发明内容

本发明主要解决了上述问题，提供了一种温度检测全面、直观的的配网开关柜检测系统及检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种配网开关柜检测系统，其特征是: 包括远程监控端和若干检测端，检测端包括若干红外测温单元、无线湿度检测单元和监测单元，所述的红外测温单元、无线湿度检测单元分别与监测单元连接，监测单元通过网络与远程监控端相连，所述的红外测温单元通过平移装置固定于开关柜侧壁柜门背面，所述监测单元设于开关柜柜门正面。

本发明中红外测温单元、无线湿度检测单元利用无线网络与监测单元通信，无线网络使得开关柜内无需布线，开关柜内每一侧面均有平移装置和红外测温单元，能够全方位的检测开关柜内温度，平移装置能够在开关柜某一侧壁平移从而带动红外测温单元获取开关柜该面视角的完整的热图像。

作为上述方案的一种优选方案，所述的平移装置包括滑轨和承载台，所述滑轨两侧设有分布均匀的突牙，所述红外测温单元设于承载台上，所述承载台设于滑轨上，承载台上还设有微处理器和驱动电机。

作为上述方案的一种进一步的优选方案，所述的承载台包括载物台、转轴、旋转板、连接杆和滚轮，载物台正面便宜中心处设有用于固定红外测温单元的固定凹槽，载物台背面设有转轴，转轴另一端与旋转板正面相连，旋转板背面设有两个连接杆，连接杆末端各设有一个滚轮，旋转板背面设有微处理器和驱动电机。微处理器控制驱动电机运行，驱动电机带动滚轮，使载物台向滑轨上移动，转轴可使旋转板相对载物台自由转动，载物台设置红外测温单元后，载物台质量分布不均匀，在重力和转轴的作用下，可以保证红外测温单元一直保持在某一方向，避免出现获取的热图像出现上下颠倒的情况。

作为上述方案的一种进一步的优选方案，所述的滚轮设于滑轨两侧，滚轮轮面上均匀分别有与滑轨突牙相匹配的凹槽，滚轮轮面两侧还设有挡板。挡板能够防止承载台掉落。

作为上述方案的进一步方案，所述红外测温单元包括依次连接的红外镜头、红外探测器组件、电子组件和无线收发模块，红外测温单元通过无线收发模块与监测单元通信。红外镜头接收和汇聚开关柜内器件发射的红外辐射，红外探测器组件将热辐射变成电信号，电阻组件对电信号进行处理，无线收发模块将处理后的电信号传输给监控单元，数据传输便捷，无线布线。

作为上述方案的一种优选方案，所述的无线湿度检测单元包括湿度检测微处理模块及分别与其相连的湿度检测传感模块、湿度检测无线收发模块，所述湿度检测无线收发模块包括射频芯片和天线。

作为上述方案的一种优选方案，所述的无线湿度检测单元设于承载机构中，所述承载机构包括盒体和盖子，所述盒体固定于开关柜顶部，所述盒体底端侧壁设有第一通孔，所述天线设于盒体外壁，天线通过通孔与射频芯片相连，所述的盖子盖面设有第二通孔，湿度检测传感模块的传感部位设于第二通孔中，盒体和盖子通过螺纹连接。承载机构能够保护无线湿度检测单元，同时保证无线湿度单元的无线传输功能和湿度检测功能不受影响；开关柜内元器件发热，热空气上升，带动开关柜内水汽上升，所以开关柜顶部湿度相对与开关柜其他位置较高，检测开关柜顶部湿度即检测开关柜内最大湿度。

作为上述方案的一种优选方案，所述的监测单元包括电源模块、处理模块及分别与处理模块相连的显示模块、报警模块、通讯模块和输入模块。电源模块为监测单元供电，处理模块对信息进行处理、储存，报警模块用于进行声光报警，通讯模块进行数据的传递、接收，显示模块和输入模块用于工作人员现场查询。方便工作人员现场作业。

本发明还提供一种配网开关柜检测方法，采用上述配网开关柜检测系统对开关柜内的温湿度进行检测，方法包括：

a.每一个平移装置定期带动红外测温单元采集开关柜内各器件的多个热图像并将多个热图像传输个监测单元； 每个平移装置均有一个编码以作为区分依据。

b.监测单元将同一个平移装置传输的多个热图像合并成一个热图像，该热图像为该平整装置所在方向视角的开关柜的整体热图像；

c.监测单元利用预设的阈值对得到的整体热图像进行二值化处理；以告警温度对应的热图像的色阶作为阈值，用该阈值对热图像进行二值化，即比较每一点温度是否高于告警温度，若高于告警温度这在二值图像中显示为黑色。

d.监测单元监测二值化图像中是否有黑色区域，若没有则重新开始步骤a；若有黑色区域，则监测单元开始声光告警，同时将该二值图像和获取该图像的平移装置编号传输给远程监控端；

e.远程监控端保存二值图像和平移装置编号，并将二值图像和平移装置编号转发给相应工作人员，通知工作人员进行处理；

f.工作人员处理完成后，控制远程监控端接触监控单元的声光告警。

本发明的优点是：采用红外测温，无需与器件接触，不影响器件散热；设有多个红外测温单元和平移装置，温度检测全面；采用图像处理技术选取温度过高点，便捷快速。

附图说明

图1为本发明的一种原理框图。

图2为滑轨的一种结构示意图。

图3为承载台的一种结构示意图。

图4为滚轮的一种结构示意图。

图5为承载机构的一种结构示意图。

图6为开关柜检测方法的一种流程图。

1-远程监控端 2-检测端 3-监测单元 4-红外测温单元 5-无线湿度检测单元 6-滑轨 7-突牙 8-载物台 9-转轴 10-旋转板 11-连接杆 12-滚轮 13-第一固定凹槽 14-第二固定凹槽 15-挡板 16-凹槽 17-盒体 18-盖子 19-第一通孔 20-第二通孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种配网开关柜检测系统，如图1所示，包括远程监控端1和若干检测端2，检测端包括若干红外测温单元4、无线湿度检测单元5和监测单元3，所述的红外测温单元、无线湿度检测单元分别与监测单元连接，监测单元通过网络与远程监控端相连，所述的红外测温单元通过平移装置固定于开关柜侧壁及柜门背面，所述监测单元设于开关柜柜门正面。

所述的平移装置包括滑轨6和承载台，如图2所示，所述滑轨两侧设有分布均匀的突牙7，所述红外测温单元设于承载台上，所述承载台设于滑轨上，承载台上还设有微处理器和驱动电机。滑轨在开关柜侧壁及柜门背面呈S形设置。

如图3所示，所述的承载台包括载物台8、转轴9、旋转板10、连接杆11和滚轮12，载物台正面便离中心处设有用于固定红外测温单元的第一固定凹槽13，载物台背面设有转轴，转轴另一端与旋转板正面相连，旋转板背面设有两个连接杆，连接杆末端各设有一个滚轮，旋转板背面设有放置微处理器和驱动电机的第二固定凹槽14。微处理器定时控制驱动电机运行，驱动电机带动滚轮使承载台在滑轨上滑动，在承载台滑动时，红外侧面单元获取开关柜一个侧面的多个热图像，第一固定凹槽中固定红外测温单元后，载物台下部份质量较大，载物台在转轴和重力的作用下，可使载体台一直保持第一固定凹槽在下的状态。

如图4所示，所述的滚轮12设于滑轨6两侧，滚轮轮面上均匀分别有与滑轨突牙相匹配的凹槽16，滚轮轮面两侧还设有挡板15。

所述红外测温单元包括依次连接的红外镜头、红外探测器组件、电子组件和无线收发模块，红外测温单元通过无线收发模块与监测单元通信。所述的无线湿度检测单元包括湿度检测微处理模块及分别与其相连的湿度检测传感模块、湿度检测无线收发模块，所述湿度检测无线收发模块包括射频芯片和天线。

所述的无线湿度检测单元设于承载机构中，如图5所示，所述承载机构包括盒体17和盖子18，所述盒体固定于开关柜顶部，所述盒体底端侧壁设有第一通孔19，所述天线设于盒体外壁，天线通过第一通孔与射频芯片相连，所述的盖子盖面设有第二通孔20，湿度检测传感模块的传感部位设于第二通孔中，盒体和盖子通过螺纹连接。

所述的监测单元包括电源模块、处理模块及分别与处理模块相连的显示模块、报警模块、通讯模块和输入模块，所述电源模块、处理模块、显示模块、报警模块、通信模块、输入模块采用的芯片、内部电路及模块间连接方式均为现有技术，不再赘述。

对应的，本实施例提出一种配网开关柜检测方法，如图6所示包括如下步骤：

a.每一个平移装置定期带动红外测温单元采集开关柜内各器件的多个热图像并将多个热图像传输个监测单元；

b.监测单元将同一个平移装置传输的多个热图像合并成一个热图像，该热图像为该平整装置所在方向视角的开关柜的整体热图像；

c.监测单元利用预设的阈值对得到的整体热图像进行二值化处理；

d.监测单元监测二值化图像中是否有黑色区域，若没有则重新开始步骤a；若有黑色区域，则监测单元开始声光告警，同时将该二值图像和获取该图像的平移装置编号传输给远程监控端；

e.远程监控端保存二值图像和平移装置编号，并将二值图像和平移装置编号转发给相应工作人员，通知工作人员进行处理；

f.工作人员处理完成后，控制远程监控端接触监控单元的声光告警。

本方法中，以预设的告警温度对应的热图像的色阶作为阈值，用该阈值对热图像进行二值化，即比较每一点温度是否高于告警温度，若高于告警温度这在二值图像中显示为黑色。利用图像处理技术检测二值图像中是否有黑色区域，有黑色区域则有温度过高点，无则正常。每一个平移装置可获取一个面的热图像，开关柜中左右两侧面和柜门背面均设有一个平移装置，可获取三个面的热图像，可通过三个面的热图像精准定位发热点。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了红外测温单元、无线湿度监测单元、监测单元等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种配网开关柜检测系统，其特征是：包括远程监控端（1）和若干检测端（2），检测端包括若干红外测温单元（4）、无线湿度检测单元（5）和监测单元（3），所述的红外测温单元、无线湿度检测单元分别与监测单元连接，监测单元通过网络与远程监控端相连，所述的红外测温单元通过平移装置固定于开关柜侧壁及柜门背面，所述监测单元设于开关柜柜门正面，所述红外测温单元设于承载台上，所述的承载台包括载物台（8）、转轴（9）、旋转板（10）、连接杆（11）和滚轮（12），载物台正面偏离中心处设有用于固定红外测温单元的第一固定凹槽（13），载物台背面设有转轴，转轴另一端与旋转板正面相连，旋转板背面设有两个连接杆，连接杆末端各设有一个滚轮，旋转板背面设有放置微处理器和驱动电机的第二固定凹槽（14）。

2.根据权利要求1所述的配网开关柜检测系统，其特征是：所述的平移装置包括滑轨（6）和承载台，所述滑轨两侧设有分布均匀的突牙（7），所述承载台设于滑轨上，承载台上还设有微处理器和驱动电机。

3.根据权利要求2所述的配网开关柜检测系统，其特征是：所述的滚轮（12）设于滑轨（6）两侧，滚轮轮面上均匀分别有与滑轨突牙相匹配的凹槽（16），滚轮轮面两侧还设有挡板（15）。

4.根据权利要求1或2所述的配网开关柜检测系统，其特征是：所述红外测温单元包括依次连接的红外镜头、红外探测器组件、电子组件和无线收发模块，红外测温单元通过无线收发模块与监测单元通信。

5.根据权利要求1所述的配网开关柜检测系统，其特征是：所述的无线湿度检测单元包括湿度检测微处理模块及分别与其相连的湿度检测传感模块、湿度检测无线收发模块，所述湿度检测无线收发模块包括射频芯片和天线。

6.根据权利要求5所述的配网开关柜检测系统，其特征是：所述的无线湿度检测单元设于承载机构中，所述承载机构包括盒体（17）和盖子（18），所述盒体固定于开关柜顶部，所述盒体底端侧壁设有第一通孔（19），所述天线设于盒体外壁，天线通过第一通孔与射频芯片相连，所述的盖子盖面设有第二通孔（20），湿度检测传感模块的传感部位设于第二通孔中，盒体和盖子通过螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的配网开关柜检测系统，其特征是：所述的监测单元包括电源模块、处理模块及分别与处理模块相连的显示模块、报警模块、通讯模块和输入模块。

8.一种配网开关柜检测方法，采用权利要求1或2或3或4或6或7任一项中的系统，其特征是：包括以下步骤：

a.每一个平移装置定期带动红外测温单元采集开关柜内各器件的多个热图像并将多个热图像传输个监测单元；

b.监测单元将同一个平移装置传输的多个热图像合并成一个热图像，该热图像为该平移装置所在方向视角的开关柜的整体热图像；

c.监测单元利用预设的阈值对得到的整体热图像进行二值化处理；

d.监测单元监测二值化图像中是否有黑色区域，若没有则重新开始步骤a；若有黑色区域，则监测单元开始声光告警，同时将该二值化图像和获取该图像的平移装置编号传输给远程监控端；

e.远程监控端保存二值化图像和平移装置编号，并将二值化图像和平移装置编号转发给相应工作人员，通知工作人员进行处理；

f.工作人员处理完成后，控制远程监控端接触监控单元的声光告警。

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