CN112665732A - 一种电厂出线设备温度预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电厂出线设备温度预警方法，包括：将红外和可见光双摄摄像头安装在安全二区实时采集待检测设备的图像数据和温度数据；将采集到的图像数据和温度数据通过隔离装置传送到安全三区；对采集到的图像数据和温度数据进行预处理，根据预处理后的数据对实时温度和温度趋势进行监控，当温度趋势预测值超过预警阈值时预警，当实时温度超过报警阈值则报警，本发明可以实时监控电厂出线设备温温度，并对温度趋势做出预警，提高了电厂的安全性。

Description

一种电厂出线设备温度预警方法

技术领域

本发明属于电厂监测技术领域，具体为一种电厂出线设备温度预警方法。

背景技术

我国电厂管理至今还存在着用人多、效率低的落后局面，随着国家电力工业的发展，对电厂设备安全运行和自动化水平提出了越来越高的要求。为响应国家政策及社会需求，水电厂的管理方式逐步过渡到无人值班、少人值守的方式。

电厂220KV出线设备是重要的组网设备，对安全系数要求高。220KV出线设备若发生过热故障，会导致功能运行不正常，甚至有造成火灾的风险，因此对出线设备温度监控是十分必要的。

传统的设备温度检查方式为人工巡检，手动使用红外线测温仪测温。这种测温方式对人员技术和经验要求高，效率低，且存在检测不完全，漏测错测的情况，而且也不符合无人值班、少人值守的发展趋势。随着电厂自动化的发展，红外摄像技术也应用于电力设备上。但是传统红外技术抗干扰能力差，要尽量避免可见光直接照射摄像头，户外天气条件和环境可见度等条件直接影响温度测量效果，造成较大误差。值班人员需要到专门的运维机房才能查看监控结果，需要配备专门的运行人员定时监控，不具有灵活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电厂出线设备温度预警方法，可以实时监控电厂出线设备温度，并对温度趋势做出预警。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电厂出线设备温度预警方法，包括：

将红外和可见光双摄摄像头安装在安全二区实时采集待检测设备的图像数据和温度数据；

将采集到的图像数据和温度数据通过隔离装置传送到安全三区；

对采集到的图像数据和温度数据进行预处理，根据预处理后的数据对实时温度和温度趋势进行监控，当温度趋势预测值超过预警阈值时预警，当实时温度超过报警阈值则报警。

进一步的，在安全二区和安全三区之间的连接网络设有正向隔离装置。

进一步的，在正向隔离装置中开设两个端口，将图像数据和温度数据通过两个端口分开传输。

进一步的，对采集到的图像数据和温度数据进行处理分析具体为：

对采集到的图像数据和温度数据进行编码；

将采集的温度数据按照时间点顺序生成温度曲线。

进一步的，在生成温度曲线的时候若某时间点对应的温度数据为空或者无效值，则保留该时间点对应位置，继续整编下一点数据。

进一步的，所述根据预处理后的数据对温度趋势进行监控，当温度趋势预测值超过预警阈值时预警具体为：

基于简单移动平均法，从预处理后数据中查找某个测点在近一年不同工况下的历史值标准差，通过计算获得期望值、最大值、最小值、标准差，以期望值与正负3个标准差之和为上下界，绘制成预测过程线，查找该测点所在工况，根据工况到预测过程线中查找该点的范围，是否在历史值的最大值，最小值范围内，是否在预测过程线的范围内，若超过范围，则进行趋势预警。

进一步的，所述报警和预警的方式有画面、语音、短信以及E-MAIL。

有益效果： 通过本发明，工作人员可以在厂内办公网即可以查看检测结果，接收报警信息，并且并发明采用了双摄系统，可以很大程度上降低外界环境的干扰，并且由于在安全二区和安全三区之间设置有正向隔离装置可以保证安全三区的操作对安全二区数据没有影响；并且能够对对温度趋势做出准确的预测，当超出安全阈值则报警，保证了电厂的出线设备的安全。

附图说明

图1为本发明中电厂220KV出线设备测温及报警方法流程图；

图2为本发明中电厂220KV出线设备测温及报警方法总体结构图。

具体实施方式

下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本专利设计了一种水电厂出线设备温度预警方法，具体包括如下步骤：

首先，将红外和可见光双摄摄像头安装在电厂安全二区实时采集待检测设备的图像数据和温度数据，然后将两种数据经过正向隔离装置分别传输到位于电厂安全三区的后台，对数据进行预处理，然后对预处理后的数据进行实时监控和趋势预测，若实时温度超过阈值则报警，若温度趋势的预测值超过趋势阈值则发出预警。

其中，正向隔离装置可以保证安全三区的数据操作不会对安全二区产生影响，保证了数据安全，具体如图2所示，述红外可见光双摄像系统接入电厂安全二区网络，通过光纤与GIS（Gas Insulated Substation，气体绝缘开关设备）室交换机相连，数据服务器通过服务器的网络通讯接口与GIS室交换机相连。GIS室交换机与安全三区网络用正向隔离装置进行隔离，数据只能单向通行，保证三区设备不能发送控制指令到二区，修改二区数据，保证电厂原始数据的安全。

红外可见光双摄像系统是集可见光、红外热成像和嵌入式处理技术于一体的实时监测、监控系统，采集出线设备红外图像及可见光图像，融合图像过滤阳光直射的影响光线，数据结果保存至安全二区数据服务器。

本发明中安全二区和安全三区之间的数据传输在tcp协议的基础上定义通讯协议，建立数据传输通道，建立socket客户端，利用protobuf协议将温度和图像数据二进制序列化，设计使用sync.proto文件定义数据传输类型，尽量压缩数据降低带宽使用率。运用socket通信，将数据通过隔离装置送至安全三区。在所述应用服务器上建立socket服务端，这些数据进行protobuf解析，服务端设为监听模式，随时准备接收数据。由于图像数据量大，为防止通信拥堵导致数据丢失，将温度、位置、时间等数据归为一类，图像数据归为一类，作为两种不同信号，隔离装置内开设两个通信端口，两种信号分别传输，分别存储。

对数据的预处理包括以下内容：

1.将温度数据点和图像数据点根据中华人民共和国国家标准《电厂标识系统编码标准》和电厂实际情况进行kks编码；

2.采集的温度按时间点顺序整编成时段数据，若时间点对应的温度数据为空或坏值，则保留该时间点对应位置，继续整编下一点数据；

3.对于异常数据，可以手动修改异常数据，并添加标记，为后序判断作为参考。

所述数据查询，依托于安全三区建立的B/S架构系统，系统的数据查询提供方便的图表切换功能，在图形模式下通过简单的操作即可快速切换到对应的表格显示模式，也可由表格模式快速切换回对应的图形模式。在图表混排界面下提供图表的同步显示、以及可关联查询有关的图像等。

基本的查询功能包括：

1.温度查询：提供对单点、多点、指定起止时间的过程图形及表格显示。提供按时段、日、旬、月、年等的统计计算和统计值查询，并支持分区统计与查询，以及实际值与各类统计值、均值、极值的对比。

2.测点信息查询：提供各测点的运行状况等信息的图表查询，提供对各设备、测点、指定起止时间的图片、数据查询。

3.基本信息查询：提供系统有关的工程信息、设计参数、设备、测点特征等信息的查询，可查看历史温度数据和图像信息。

所述温度的趋势分析基于简单移动平均法，查找某个测点在近一年不同工况下的历史值标准差，通过计算获得期望值、最大值、最小值、标准差，以期望值与正负3个标准差之和为上下界，绘制成预测过程线。查找分析点所在工况，根据工况到预测过程线中查找该点的范围，是否在历史值的最大值，最小值范围内，是否在预测过程线的范围内，若超过范围，则进行趋势预警。

所述报警功能，对系统运行状态发生变化或对未来系统的预测、设备运行监视与控制、调度员的操作记录等一切需要引起调度员和运行人员注意的事件均列入告警处理。

本发明中对于温度的实时监控报警和温度趋势的监控预警可以采取不同的告警方式，提供画面、音响、语音、E-Mail、短信等告警方式。可与电厂原有报警平台进行通信，进行厂内报警。电厂管理员可手动修改报警阈值，设置报警频率，定义告警引发的后续事件，对事件及报警记录以视频、图片等方式自动记录管理。可手动修改报警方式，编辑报警信息文本。对于出现的故障和异常，系统在进行告警的同时，还同时进行事件记录，一些重要的操作和设置也都将进行日志记录，方便后期分析、维护。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种电厂出线设备温度预警方法，其特征在于，包括：

将红外和可见光双摄摄像头安装在安全二区实时采集待检测设备的图像数据和温度数据；

将采集到的图像数据和温度数据通过隔离装置传送到安全三区；

对采集到的图像数据和温度数据进行预处理，根据预处理后的数据对实时温度和温度趋势进行监控，当温度趋势预测值超过预警阈值时预警，当实时温度超过报警阈值则报警。

2.根据权利要求1所述的一种电厂出线设备温度预警方法，其特征在于：在安全二区和安全三区之间的连接网络设有正向隔离装置。

3.根据权利要求2所述的一种电厂出线设备温度预警方法，其特征在于：在正向隔离装置中开设两个端口，将图像数据和温度数据通过两个端口分开传输。

4.根据权利要求1所述的一种电厂出线设备温度预警方法，其特征在于：对采集到的图像数据和温度数据进行处理分析具体为：

对采集到的图像数据和温度数据进行编码；

将采集的温度数据按照时间点顺序生成温度曲线。

5.根据权利要求4所述的一种电厂出线设备温度预警方法，其特征在于，在生成温度曲线的时候若某时间点对应的温度数据为空或者无效值，则保留该时间点对应位置，继续整编下一点数据。

6.根据权利要求1所述的一种电厂出线设备温度预警方法，其特征在于：所述根据预处理后的数据对温度趋势进行监控，当温度趋势预测值超过预警阈值时预警具体为：

基于简单移动平均法，从预处理后数据中查找某个测点在近一年不同工况下的历史值标准差，通过计算获得期望值、最大值、最小值、标准差，以期望值与正负3个标准差之和为上下界，绘制成预测过程线，查找该测点所在工况，根据工况到预测过程线中查找该点的范围，是否在历史值的最大值，最小值范围内，是否在预测过程线的范围内，若超过范围，则进行趋势预警。

7.根据权利要求1所述的一种电厂出线设备温度预警方法，其特征在于：所述报警和预警的方式有画面、语音、短信以及E-MAIL。

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