CN110139069A - 变电站全时跟踪热成像测温监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站全时跟踪热成像测温监测系统，图像信息采集子系统、设备温度数据分析处理子系统、数据输出子系统，图像信息采集子系统对变电站图像信息进行采集，然后通过设备温度数据分析处理子系统对采集的图像信息进行处理并通过无线发送到数据输出子系统，最后通过数据输出子系统把处理后的信息传输到后台终端进行显示；本发明基于红外和可见光两种摄像装置，能够将变电站现场设备的运行状态定时传输到加密服务器，通过对测温数据的汇总与分析，可以实现快速巡检、趋势分析、自动告警、多点跟踪、标准记录、远程查看等功能，节约了人力物力，提升了运维测温工作效率。

Description

变电站全时跟踪热成像测温监测系统

技术领域：

本发明涉及一种电力设备管理技术，特别是涉及一种变电站全时跟踪热成像测温监测系统。

背景技术：

截止2018年1月国网郑州供电公司已达到变电站共136座，设备数量增加快，人员维护工作量大。根据国网“五通一措”要求，需要定期对设备进行测温检查工作。除保电期间外，日常测温工作220kV变电平均每月一次，110kV变电站平均每2个月1次，缺少不间断跟踪，难以发现细微问题，导致现场设备缺乏有效的监管，主要问题表现为以下几个方面：

1、运维人员未能及时完成现场测温，或对测温工作完成质量不高。

2、温度数据采集多为纸质记录，汇总分析与查询极为不便，无法形成有效的设备温度趋势分析。

3、变电站配备的测温仪，价格昂贵、数量少，在保电等特殊工作时期，人员和设备经常无法保证到位。

4、设备一旦发生故障，温度变化剧烈，而工作人员不在现场，无法及时处理，只能待事故发生后介入，不利于电网的正常运行。

5、测温报告经过手写温度、现场设备自然光拍照、红外测温仪拍照、报告制作、图片分析汇总等多个繁琐步骤才能完成，增加了运维人员的工作负担。

6、测温工作缺少数据支撑，对不同季节、不同电压等级设备监管无重点划分，管理效果不佳。

面对变电运维工作中的工作量增加、测温工作质量下降、现场设备管控缺失、工作人员减少、测温设备配备不齐全等的问题，需要使用技术手段和管理手段来辅助运维测温工作的开展，达到保障设备安全稳定的运行的目的。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、提供一种能够持续监测、全局监控，实时推送告警信息，查看测温图片的高效率、运行稳定的变电站全时跟踪热成像测温监测系统，通过用户界面快速查询变电站设备的当前及历史测温详细信息，实现变电站设备的测温持续化、可视化和智能化的变电站全时跟踪热成像测温监测系统。

本发明的技术方案是：一种变电站全时跟踪热成像测温监测系统，图像信息采集子系统、设备温度数据分析处理子系统、数据输出子系统，所述图像信息采集子系统对变电站图像信息进行采集，然后通过设备温度数据分析处理子系统对采集的图像信息进行处理并通过无线发送到数据输出子系统，最后通过数据输出子系统把处理后的信息传输到后台终端进行显示，其具体为：

所述图像信息采集子系统包括数字云台及设置在所述数字云台上的红外摄像头和可见光摄像头，所述数字云台、红外摄像头和可见光摄像头与设置在所述数字云台内部的网络芯片、加密芯片和主控板连接，实现在不同预设点进行多角度的红外图像和可见光图像进行采集并进行无线传输；

所述设备温度数据分析处理子系统为嵌入式控制器，其对设备当前温度的分析处理、与预设温度阈值对比分析处理、历史温度进度分析对比；

所述数据输出子系统包括服务器、可见与红外图像融合处理模块、无网络图片智能保存管理模块、设备在线状态监测模块，并将所有数据处理后形成用户界面信息发送到后台终端。

进一步的，所述预设点为根据需要检测部位进行设置，其与需要检测部位数量相同，红外摄像头和可见光摄像头在预设点之间进行移动由所述数字云台带动，所述数字云台在预设点之间的移动受控于后台终端和/或自助巡航，所述数字云台通过无线与后台终端进行连接。

进一步的，所述设备温度数据分析处理子系统每间隔一段时间自动采集设备图片与温度信息上传到服务器，实现当前温度与当前预设点温度阈值对比分析处理。

进一步的，所述图像信息采集子系统每间隔一段时间将所有预设点的可见光图片、红外图片，通过加密网络传输至后台终端，并将其中一个预设点设置为守望点，对其进行持续监测。

进一步的，后台终端为电脑端和移动手机端，其将接收到的用户界面信息生成用户界面进行显示，所述用户界面包括变电站全时跟踪热成像测温现场配置工具界面、变电站全时跟踪热成像测温监测应用电脑端界面、变电站全时跟踪热成像测温监测应用移动端界面。

进一步的，所述服务器采用B/S架构，通过隔离保护机制、防火墙、VPN构建综合多层次立体防护体系，同时采用客户端硬件绑定认证方式，非认证机器不能访问数据平台。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用多种现代化数据采集装置采集变电站设备的红外测温图片与温度信息，采集信息准确快速，技术标准满足国网公司对变电站设备测温工作的技术规范。

2、本发明应用多种数据处理技术，对采集数据进行系统化、规范化、标准化归档，实现了变电站设备的持续化测温，降低了人力成本和设备采购成本，实现了测温工作的智能化管理，提高了工作效率。

3、本发明通过大数据分析等技术手段，对监控到的海量测温图像及数据进行智能分析，确保变电站设备的安全稳定，保障电网安全。

4、本发明通过隔离保护机制、防火墙、VPN构建综合多层次立体防护体系，同时采用客户端硬件绑定认证方式，保证档案数据的安全性。

5、本发明通过从前端测温摄像头与后端软件配合的模式，实现了实时温度预警技术，有效帮助变电运维人员管理变电站设备，排除安全隐患。

6、本发明能够将变电站现场设备的运行状态定时实时传输到加密服务器，通过对测温数据的汇总与分析，可以实现快速巡检、趋势分析、自动告警、多点跟踪、标准记录、远程查看等功能，节约了人力物力，提升了运维测温工作效率。

附图说明：

图1为变电站全时跟踪热成像测温监测系统的结构示意图。

具体实施方式：

实施例：参见图1,图中，A-数字云台、B-嵌入式控制器、C-服务器、D-后台终端。

变电站全时跟踪热成像测温监测系统，图像信息采集子系统、设备温度数据分析处理子系统、数据输出子系统，图像信息采集子系统对变电站图像信息进行采集，然后通过设备温度数据分析处理子系统对采集的图像信息进行处理并通过无线发送到数据输出子系统，最后通过数据输出子系统把处理后的信息传输到后台终端进行显示，其具体为：

图像信息采集子系统包括数字云台及设置在数字云台上的红外摄像头和可见光摄像头，数字云台、红外摄像头和可见光摄像头与设置在数字云台内部的网络芯片、加密芯片和主控板连接，实现在不同预设点进行多角度的红外图像和可见光图像进行采集并进行无线传输；

设备温度数据分析处理子系统为嵌入式控制器，其对设备当前温度的分析处理、与预设温度阈值对比分析处理、历史温度进度分析对比；

数据输出子系统包括服务器、可见与红外图像融合处理模块、无网络图片智能保存管理模块、设备在线状态监测模块，并将所有数据处理后形成用户界面信息发送到后台终端。

进一步的，预设点为根据需要检测部位进行设置，其与需要检测部位数量相同，红外摄像头和可见光摄像头在预设点之间进行移动由数字云台带动，数字云台在预设点之间的移动受控于后台终端和/或自助巡航，数字云台通过无线与后台终端进行连接。主要实现1到10个角度的预设点设置，实现设备可见光图片（1080P）的获取，实现设备红外图片信息，实现红外与可见光图片融合，实现当前时间信息的获取等

进一步的，设备温度数据分析处理子系统每间隔一段时间（半个小时）自动采集设备图片与温度信息上传到服务器，实现当前温度与当前预设点温度阈值对比分析处理。

进一步的，图像信息采集子系统每间隔一段时间（半个小时）将所有预设点的可见光图片、红外图片，通过加密网络传输至后台终端，并将其中一个预设点设置为守望点，对其进行持续监测。

进一步的，后台终端为电脑端和移动手机端，其将接收到的用户界面信息生成用户界面进行显示，用户界面按功能划分，包括变电站全时跟踪热成像测温现场配置工具界面、变电站全时跟踪热成像测温监测应用电脑端界面、变电站全时跟踪热成像测温监测应用移动端界面。用户界面按显示划分，包括电脑端web界面和移动端手机界面，并按地区、权限等实现设备信息、红外图片信息、温度信息、告警信息的实时查看与回溯查看。

进一步的，服务器采用B/S架构，综合运用数据库技术、数据加密技术、数据分析及同步技术、心跳检测技术，通过隔离保护机制、防火墙、VPN构建综合多层次立体防护体系，同时采用客户端硬件绑定认证方式，非认证机器不能访问数据平台。

变电站全时跟踪热成像测温现场配置工具界面主要用于：设置摄像头1-10个预设点，安装距离，现场融合度，辐射率，服务器地址配置，网络配置，恢复默认配置等；

变电站全时跟踪热成像测温监测应用电脑端界面主要包括各变电站实时测温动态信息，异常抓拍红外图像信息，按区域查看变电站设备当前温度、24小时温度记录、30天温度记录，查询变电站设备历史红外图像信息，查询变电站设备异常告警信息，填写测温报告，导出测温报告，查询红外摄像机在线状态信息，配置工区、班组、变电站、摄像头安装位置、预设点、人员等功能；

变电站全时跟踪热成像测温监测应用移动端界面包括各变电站实时测温动态信息，异常抓拍红外图像信息，按区域查看变电站设备当前温度、24小时温度记录、30天温度记录，查询变电站设备历史红外图像信息，查询变电站设备异常告警信息，填写测温报告等功能。

数字云台受控与后台终端和/或自主巡航，自主巡航操作为：按照预先设定的预设点方位角度进行转动，并实现红外图像和可见光图像的采集，循环一周后随机选取其中一个预设点并按照设定时间进行固定监测，然后再进行循环检测操作；后台终端操作为：通过用户界面显示的相关提示操作（点击手动采集虚拟按键），把界面分成图像显示区和虚拟按键功能区，通过虚拟按键功能区中虚拟按键实现数字云台的转动及红外图像和可见光图像的手动采集，其图像并在图像显示区中进行显示；其中，后台终端优先级大于自主巡航优先级。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种变电站全时跟踪热成像测温监测系统，图像信息采集子系统、设备温度数据分析处理子系统、数据输出子系统，其特征是：所述图像信息采集子系统对变电站图像信息进行采集，然后通过设备温度数据分析处理子系统对采集的图像信息进行处理并通过无线发送到数据输出子系统，最后通过数据输出子系统把处理后的信息传输到后台终端进行显示，其具体为：

所述图像信息采集子系统包括数字云台及设置在所述数字云台上的红外摄像头和可见光摄像头，所述数字云台、红外摄像头和可见光摄像头与设置在所述数字云台内部的网络芯片、加密芯片和主控板连接，实现在不同预设点进行多角度的红外图像和可见光图像进行采集并进行无线传输；

所述设备温度数据分析处理子系统为嵌入式控制器，其对设备当前温度的分析处理、与预设温度阈值对比分析处理、历史温度进度分析对比；

所述数据输出子系统包括服务器、可见与红外图像融合处理模块、无网络图片智能保存管理模块、设备在线状态监测模块，并将所有数据处理后形成用户界面信息发送到后台终端。

2.根据权利要求1所述的变电站全时跟踪热成像测温监测系统，其特征是：所述预设点为根据需要检测部位进行设置，其与需要检测部位数量相同，红外摄像头和可见光摄像头在预设点之间进行移动由所述数字云台带动，所述数字云台在预设点之间的移动受控于后台终端和/或自助巡航，所述数字云台通过无线与后台终端进行连接。

3.根据权利要求1所述的变电站全时跟踪热成像测温监测系统，其特征是：所述设备温度数据分析处理子系统每间隔一段时间自动采集设备图片与温度信息上传到服务器，实现当前温度与当前预设点温度阈值对比分析处理。

4.根据权利要求1所述的变电站全时跟踪热成像测温监测系统，其特征是：所述图像信息采集子系统每间隔一段时间将所有预设点的可见光图片、红外图片，通过加密网络传输至后台终端，并将其中一个预设点设置为守望点，对其进行持续监测。

5.根据权利要求1所述的变电站全时跟踪热成像测温监测系统，其特征是：后台终端为电脑端和移动手机端，其将接收到的用户界面信息生成用户界面进行显示，所述用户界面包括变电站全时跟踪热成像测温现场配置工具界面、变电站全时跟踪热成像测温监测应用电脑端界面、变电站全时跟踪热成像测温监测应用移动端界面。

6.根据权利要求1所述的变电站全时跟踪热成像测温监测系统，其特征是：所述服务器采用B/S架构，通过隔离保护机制、防火墙、VPN构建综合多层次立体防护体系，同时采用客户端硬件绑定认证方式，非认证机器不能访问数据平台。