CN202928691U - 一种变电站设备图像及温度在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站设备图像及温度在线监测系统，包括探头装置（10）、传输设备（20）和分析系统（30），所述探头装置（10）包括红外热像仪（11），所述分析系统（30）包括网络交换机（31）以及通过RJ45接口与网络交换机（31）连接的服务器（32），所述传输设备（20）包括通过RJ45接口与红外热像仪（11）连接的前光端机（21）、通过RJ45接口与网络交换机（31）连接的后光端机（23）以及连接前后光端机的光纤（22）。本实用新型，可自动构建指定设备在一段时间之内的温度分布图与温度变化趋势曲线，可实现对电力设备温度的在线监测和分析，可及时发现设备的故障。

Description

一种变电站设备图像及温度在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及变电站在线监测系统，尤其涉及一种基于动态实时红外热成像技术的变电站设备图像及温度在线监测系统。

背景技术

变电站高压设备的温度在线监测常规的方法是采用光纤光栅对变电站设备的温度进行在线监测。系统主要由温度传感器、光缆分路器、光缆、测温主机、控制器等组成。其存在以下操作缺陷：1）必须针对每个测温点安装温度传感器，安装时必须停电，由于是接触式测温，精度不高；2）在实际运行中无法校验温度传感器的精度；3）必须针对每个测温点安装光缆或光纤分路器，安装过程复杂；4）在高压开关处布置光纤的操作，其可靠性不确定。另外在对设备进行红外温度检测技术方面，以前对变电站设备进行红外温度检测是采用常规的移动式红外测温仪，根据同类设备的正常状态和异常状态的热像图，来判断设备是否正常，所以在判断方面存在很大的主观因素，给准确判断带来很大的难度，而且不能实现在线连续的温度监测。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述监测方法结构和结构分析方面的缺陷，提供一种基于高精度的动态实时红外热成像技术的变电站设备图像及温度在线监测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变电站设备图像及温度在线监测系统，包括探头装置、传输设备和分析系统，其特征在于，所述探头装置包括安装在设有多个预置位的旋转云台上的红外热像仪，所述分析系统包括网络交换机以及通过RJ45接口与网络交换机连接的服务器，所述传输设备包括通过RJ45接口与红外热像仪连接的前光端机、通过RJ45接口与网络交换机连接的后光端机以及连接两台光端机的光纤。

优选地，所述网络交换机还分别通过双绞线和广域网与客户机和远程计算机对应连接。

优选地，所述服务器包括数据分析处理模块、红外图像优化模块和基于SQL Server的数据库。

优选地，所述在线监测系统还包括多路光纤适配器，所述多路光纤适配器通过多个RJ45接口将多路相互连接的探头装置和传输设备并联于网络交换机。

实施本实用新型，可在极短时间内完成设备温度的动态采集，可以根据记录的大量红外图像数据自动构建指定设备在一段时间之内的温度分布图与温度变化趋势曲线、及时发现设备故障，可在数据库中输入关键条件、自动搜索到含有上述关键条件的数据、并自动生成相应设备的历史温度变化曲线，可利用多幅图像分辨率序列增强的技术、将原始分辨率低的红外图像进行优化与处理，可自动生成特定监控设备的温度曲线，可同时显示多路红外以及多路可见光图像。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型变电站设备图像及温度在线监测系统实施例1的结构示意图；

图2是具体实现图1中服务器的结构示意图；

图3是本实用新型变电站设备图像及温度在线监测系统实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，一种变电站设备图像及温度在线监测系统,包括探头装置10、传输设备20和分析系统30；探头设置10包括安装在设有多个预置位的旋转云台上的红外热像仪11，实际应用中探头设置10还可包括固定在云台上的高清可见光摄像机，红外热像仪11可以实时采集、分析、存储被测目标每个点的温度值，并且以数字的方式通过传输设备20向分析系统30传输，高清可见光摄像机可选择索尼EX48型工业摄像机，其可以清晰拍摄被测目标的白光，并且在夜晚时，自动切换为黑白夜晚模式，仍可清晰拍摄被测目标。云台上设有至少80个预置位，每个预置位都有对应的电力设备，云台可360度连续旋转，当固定在云台上的红外热像仪11经过设置好的预置位时，可在少于0.1S的时间内完成对预置位所对应设备的温度的动态采集，再通过传输设备20以每秒25帧图像的速度将带有温度数据的图像传输到分析系统30，每帧图像包含110592个点的16位温度数据。

分析系统30包括网络交换机31以及通过RJ45接口与网络交换机31连接的服务器32，网络交换机31为千兆交换机，使得本实用新型系统能实现海量温度数据的处理，有效温度数据的提取及实时动态数据的再现，服务器32可以根据记录的大量红外图像数据，自动构建指定设备在一段时间之内的温度分布图与温度变化趋势曲线、及时发现设备故障。

传输设备20包括通过RJ45接口与红外热像仪11连接的前光端机21、通过RJ45接口与网络交换机31连接的后光端机23以及连接两台光端机的光纤22。前光端机21负责接收红外温度的数字信号、可见光的模拟信号及云台的数字信号，并将其转化为光信号，光纤22负责信号的传输，通过后光端机23将光信号转换为数字信号并与网络交换机连接。

本实用新型所述的网络交换机31还可通过双绞线与客户机连接，通过广域网与远程计算机连接。

如图2所示，服务器32具体包括数据分析处理模块321、红外图像优化模块322、基于SQL Server的数据库323、显示器324和控制模块325，显示器324不少于两台；在实时监控过程中，控制模块325用于控制云台的监控路径，可对云台设置预置位，使得当云台每次经过设置好的预置位时，红外热像仪11能对预置位上的设备进行定位和测温，使用者只要选出感兴趣的预置位和其对应的设备以及时间段，服务器32的数据分析处理模块321便可自动生成关于该设备的温度随时间变化的曲线，并发送到显示器324显示，该过程可以在云台的正常巡检过程中实现，而不需要事后生成。在基于SQL Server的数据库323中有云台上每个预置位所对应电力设备对应的数据档案资料，对于记录下来的所有数据的信息，都能存储于数据库323中，当有需要时，在数据库323中输入关键条件：设备名称，记录时间，设备温度，缺陷类型等，即可从数据库323中自动搜索到含有上述关键条件的数据，并自动生成相应设备的历史温度变化曲线。对于变电站里的重点设备，如主变压器，可对其温度变化进行长时间的记录，并自动生成温度变化曲线。当有需要时，可从数据库323中读取某指定设备在不同时间段的各条温度变化曲线，自动组合成一个完整的曲线。对于观测距离比较远的设备，若红外热像仪所拍摄到的红外图像不够清晰，红外图像优化模块322能利用多幅图像分辨率序列增强的技术，将原始分辨率的红外图像进行优化与处理，使红外图像的分辨率得到大幅度提高，以满足使用需求，同时处理后的图像依旧可以进行温度分析。

实施例二

如图3所示，在本实用新型系统中添加多路光纤适配器40可将多路探头装置10与传输设备20的连接结构并联于网路交换机，实现多路红外光与可见光实时同时显示。基于图3所示在线监测系统，本实用新型可通过一台服务器32的显示器324，在不改变图像的原始分辨率前提下实时同时显示至少4路红外以及至少4路可见光图像。同时，使用者也可以通过同一台服务器32，在其两台显示器324上对多台红外热像仪11与可见光摄像机的全分辨率图像进行实时显示、操作与温度数据分析，即在一台显示器324上显示上述监控画面，同时在另一台显示器324上分析指定的图像与温度数据。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种变电站设备图像及温度在线监测系统，包括探头装置（10）、传输设备（20）和分析系统（30），其特征在于，所述探头装置（10）包括安装在设有多个预置位的旋转云台上的红外热像仪（11），所述分析系统（30）包括网络交换机（31）以及通过RJ45接口与网络交换机（31）连接的服务器（32），所述传输设备（20）包括通过RJ45接口与红外热像仪（11）连接的前光端机（21）、通过RJ45接口与网络交换机（31）连接的后光端机（23）以及连接两台光端机的光纤（22）。

2.根据权利要求1所述的变电站设备图像及温度在线监测系统，其特征在于，所述网络交换机（31）还分别通过双绞线和广域网与客户机和远程计算机对应连接。

3.根据权利要求1所述的变电站设备图像及温度在线监测系统，其特征在于，所述服务器（32）包括数据分析处理模块（321）、红外图像优化模块（322）和基于SQL Server的数据库（323）。

4.根据权利要求1-3任一所述的变电站设备图像及温度在线监测系统，其特征在于，所述在线监测系统还包括多路光纤适配器（40），所述多路光纤适配器（40）通过多个RJ45接口将多路相互连接的探头装置（10）和传输设备（20）并联于网络交换机（31）。

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