CN110850911A - 一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统，属于电力行业，包括：视频采集模块、控制及数据分析模块、传输模块、手机APP和云端服务器；控制及数据分析模块，用于通过参数设置视频采集模块的执行自动巡查方案，按照红外热成像图像与温度值相对应的关系，分析视频采集模块采集带电区域设备的红外热成像图像发现过热设备，锁定并让视频采集模块拉近与过热设备之间的距离，将过热设备的具体信息及记录进行保存，时刻分析与记录视频采集模块本身的状态；并在手机APP上进行显示，存储到所述云端服务器上，该系统方便管理人员通过手机APP来进行现场查看，能够随时随地的了解变电站带电区域运行设备的状况，一有过热故障或突发的起火点，立即知晓并及时处理，避免发生更大的经济损失。

Description

一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统

技术领域

本发明涉及电力行业，尤其涉及一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统。

背景技术

现有的变电站带电区域温度监测系统普遍有如下不足：现有技术智能性不够，管理人员只能通过特定的屏幕，对变电站带电区域设备的运行温度情况进行主观的分析判断，监测系统无法自主判断设备是否过热、哪一个设备过热、具体空间位置在哪、何种原因过热，这就使得故障判断结论带有主观人为因素。又因为变电站带电区域存在危险的高压电，所以管理人员无法第一时间进入现场观察和分析问题所在，所以故障处理的黄金时间往往被错过；不精确，现有技术在特定屏幕上能够显示热成像图，但因为每个监测点与摄像机的距离不同，所以监测的效果是不同的，距离远的效果相对较差，距离近的效果相对较好，这就导致所监测的温度距离越远越不精确，这和摄像机的性能关系不大，与红外光进入镜头的量有关，所以系统所标记的温度不一定是设备的实际温度，有时偏差较大，造成管理人员的误判；不方便：现有技术必须依赖固定位置的监视屏幕，一般管辖变电站的供电局(或电业局)都配有监控中心，该系统的监视屏幕就配置在监控中心，监控人员从屏幕中获取异常的图像和报警信息，然后再通知变电站管理人员，管理人员或收到邮件、或被电话告知、或去局里监控中心查看记录，这些都无法保证管理人员第一时间获得最全面、最快速、最直观的信息。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统包括：视频采集模块、控制及数据分析模块、传输模块、手机APP和云端服务器；

所述视频采集模块，用于对变电站带电区域设备进行逐点轮流扫描，用红外热成像CCD部分对带电区域设备进行采集得到带电区域设备的红外热成像图像，用可见光摄像部分记录并拉近显现过热测点的外观细节；

所述控制及数据分析模块，用于通过参数设置所述视频采集模块的执行自动巡查方案，按照红外热成图像与温度值相对应的关系，分析所述视频采集模块采集带电区域设备的红外热成图像发现过热设备，锁定并让视频采集模块拉近与过热设备之间的距离，将过热设备的具体信息及记录进行保存，时刻分析与记录所述视频采集模块本身的状态；

所述传输模块，用于将所述视频采集模块采集到的过热设备或突发起火点的即时视频传输给所述手机APP，同时将详细信息及分析报告传输给所述云端服务器；

所述手机APP，用于显示对所述传输模块传输的过热设备或突发起火点的即时视频，方便站管理人员实时查看。

所述云端服务器，用于记录所述传输模块传输的过热设备或突发起火点的详细信息及分析报告。

进一步地：所述视频采集模块采用两台双光谱摄像机。

进一步地：通过两台双光谱摄像机的之间夹角计算出与带电区域设备的之间距离，通过所述双光谱摄像机与被测带电区域设备自动调整焦距和温度补偿，获得温度信息。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统，其控制及数据分析模块采用全自动模式，视频采集模块根据预先设置好的巡测方案，自动变换不同角度，扫视变电站带电区域内的所有设备，一边扫视一边记录、分析、判断，一旦出现过热目标立即自动锁定目标，并通过可见光摄像部分拉近目标，记录视频，采用人工智能算法，根据当前和历史的数据，自动形成分析报告，整个过程不需要人介入；管理人员通过手机APP来进行现场查看，能够随时随地的了解变电站带电区域运行设备的状况，一有过热故障或突发的起火点，能够第一时间收到，并及时采取措施，让事故发生在萌芽阶段就立即处理掉，避免发生更大的经济损失；本系统采用云端服务器将故障的详细情况保存为历史记录，管理人员可以随时随地调取，通过视频、图像和分析报告能够更好的向上级汇报或做内部培训，所以说本系统对于变电站管理人员来说是便携式的，解决了目前变电站管理机动性不足的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统模块图；

图2为本发明的系统工作流程图。

图中：1、视频采集模块，2、控制及数据分析模块，3、传输模块，4、手机APP，5、云端服务器。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

图1为本发明的系统模块图；图2为本发明的系统工作流程图；一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统包括：视频采集模块1、控制及数据分析模块2、传输模块3、手机APP4和云端服务器5；

所述视频采集模块1，用于对变电站带电区域设备进行逐点轮流扫描，用红外热成像CCD部分对带电区域设备进行采集得到带电区域设备的红外热成像图像，用可见光摄像部分记录并拉近显现过热测点的外观细节；

带电区域设备包括，主变压器、T型夹、隔离开关刀闸、断路器接线点、支撑架构的引线接头等；

所述控制及数据分析模块2，用于通过参数设置所述视频采集模块1的执行自动巡查方案，按照红外热成像图像与温度值相对应的关系，即不同的图像色彩对应的不同温度，将带电区域设备的温度和设定的范围阈值进行对比，当带电区域设备的温度超过阈值范围，将启动报警功能，当带电区域设备的温度未设定的范围，发现明火等异常高温情况，也会进行报警，报警流程如下：红外发现过热目标后，锁定(锁定的方法是记录过热目标在图像中的位置和摄像头的PTZ，对目标位置进行矩阵变换，分析出放大位置的摄像头的PTZ)并让视频采集模块1拉近目标，将带电区域设备所在区域、设备名称、设备过热的视频资料、分析报告记录保存；记录监测区域起火点所在的区域和位置，形成视频资料和分析报告，并保存；时刻分析所述视频采集模块1本身的状态，当视频采集模块1存在故障，通过故障码进行诊断，并形成诊断报告；

所述传输模块3，用于将所述视频采集模块1采集到的过热设备或突发起火点的即时视频传输给所述手机APP4，同时将详细信息及分析报告传输给所述云端服务器5；

所述手机APP4，用于显示对所述传输模块3传输的过热设备或突发起火点的即时视频；当传输模块3将过热设备的即时视频发送过来的时候，首先通过短消息进行提醒，管理人员打开手机APP4根据一步向导即可打开查看过热设备的即时视频；如果系统没有过热报警发送过来，管理人员也可以通过手机APP4打开双光谱摄像机视角，查看变电站带电区域的实时情况，对变电站情况了如指掌；管理人员可以通过手机APP4登录云端服务器5，查看设备过热或突发起火点的历史记录，便于随时随地回顾、分析、讲解；还可以第一时间收到双光谱摄像机的故障，便于及时维修或更换

所述云端服务器5，用于记录所述传输模块3传输的过热设备或突发起火点的详细信息及分析报告。

进一步地：所述视频采集模块1采用两台双光谱摄像机；所述传输模块3主要功能是通过双光谱摄像机上的4G模块，直接将过热设备或突发起火点的即时视频发送到管理员手机上，同时将详细信息及分析报告上传云端服务器5；两台双光谱摄像机，任意一台都能全覆盖整个变电站，之所以采用两台，是为了实现夹角测距功能，当两台摄像机拍摄同一目标时，目标与摄像机的距离可以通过两台摄像机的夹角来计算。因为温度显示精度与摄像机本身精度无关，而与物体的距离有关，所以当得出目标的距离后，就可以根据距离自动调整摄像机的焦距和温度补偿，提高温度监测的精度，这样系统就不会发生对过热故障的漏判和误判；

进一步地：通过两台双光谱摄像机的之间夹角计算出与带电区域设备的之间距离，通过所述双光谱摄像机与被测带电区域设备自动调整焦距和温度补偿，获得温度信息，对于突发起火点，通过两台双光谱摄像机的夹角计算出起火点与所述双光谱摄像机的距离，从而判断出起火点的准确位置；

本系统应用于国网鹤岗供电公司鹿林山220kV变电站，在使用本系统之前监测带电区域设备温度只能让人拿着红外测温器每一个测点进行逐点测量，该变电站有两千个重要测点，如果挨个这么测试和记录需要一周的时间，而采用本系统后，自动巡检这些测点仅需5分钟，大大提高监测效率，且测试准确率高，不用亲临变电站现场，且不用进入到带电危险区域，无论在任何地方，都能够接收到现场的巡测信号，如果有过热情况发生，会立即在管理人员手机上提示并显示。

有一次系统检测到1号主变检修动力箱正上方220kV汇流母线C相T型线夹热点温度达到69℃，正常温度应该为-12℃，当时检测环境温度为-18℃。温差达到81K，温升87K，相对温差高达91％，系统判断为T型线夹螺丝松脱，本系统立即通过4G网络将该T型线夹的红外热成像图、近景可见光视频和以上分析报告发送给了供电局变电站管理人员，供电局当天就对变电站该T型线夹进行了处理，过热原因确实为螺丝松脱所致，并排查了整个变电站所有同款T型线夹的螺丝，因此避免了更大的损失。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统，其特征在于：包括：视频采集模块、控制及数据分析模块、传输模块、手机APP和云端服务器；

所述视频采集模块，用于对变电站带电区域设备进行逐点轮流扫描，用红外热成像CCD部分对带电区域设备进行采集得到带电区域设备的红外热成像图像，用可见光摄像部分记录并拉近显现过热测点的外观细节；

所述控制及数据分析模块，用于通过参数设置所述视频采集模块的执行自动巡查方案，按照红外热成像图像与温度值相对应的关系，分析所述视频采集模块采集带电区域设备的红外热成像图像发现过热设备，锁定并让视频采集模块拉近与过热设备之间的距离，将过热设备的具体信息及记录进行保存，时刻分析与记录所述视频采集模块本身的状态；

所述传输模块，用于将所述视频采集模块采集到的过热设备或突发起火点的即时视频传输给所述手机APP，同时将详细信息及分析报告传输给所述云端服务器；

所述手机APP，用于显示对所述传输模块传输的过热设备或突发起火点的即时视频；

所述云端服务器，用于记录所述传输模块传输的过热设备或突发起火点的详细信息及分析报告。

2.根据权利要求1所述的一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统，其特征还在于：所述视频采集模块采用两台双光谱摄像机。

3.根据权利要求2所述的一种用于变电站带电设备温度监测的便携式远程监测系统，其特征还在于：通过两台双光谱摄像机的之间夹角计算出与带电区域设备的之间距离，通过所述双光谱摄像机与被测带电区域设备自动调整焦距和温度补偿，获得温度信息。

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