CN208383313U - 一种高压节点温度检测的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压节点温度检测的系统，其包括：红外摄像在线测温装置，用于对高压节点进行红外辐射在线测量以获取所述高压节点的温度信号；工业PLC，所述工业PLC的第一输入端与所述红外摄像在线测温装置的输出端连接，所述工业PLC的第一输出端与上位机的第一输入端连接；和所述上位机，用于显示所述高压节点的温度。本实用新型通过上述技术方案解决了传统高压系统温度测点的难点，更有效的帮助维护管理人监控高压设备运行状态，让实现高压设备无人值守成为可能。

Description

一种高压节点温度检测的系统

技术领域

本实用新型属于测温技术领域，特别涉及一种高压节点温度检测的系统。

背景技术

高压供电开关柜的数量在炼钢厂布置很多，不少于近两百面。炼钢厂里炉前冶炼高压开关柜和动力高压开关柜目前就有近40面，由于柜内继电保护装置只有对高压系统电流或电流的保护设置，高压开关柜内时间长了后铜排表面生成氧化膜导致接触面电阻增大引起发热、断路器触头弹簧弹力降低导致触点接触面减小，接触电阻增加而发热烧损拉弧，引起生产、设备大事故，而现场开关柜内所有接触点基本未存配备温度信号采集，不能在节点烧损前及时预报警是导致现场事故多发主要原因。

目前高压报警系统中应用最为普遍是捆绑接触感知温度无线发射装置。现有的高压温度检测装置存在的问题是：①捆绑接触感知温度无线发射装置需要直接接触高压触头或节点，在高压柜内受安全距离限制，空间有限；安装此种装置使柜内高压安全距离增加，在相同体积的开关柜内增加开关柜放电拉弧风险；②装置为电子电池有源供电，存在电子电池用完而无温度报警检测盲点。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高压节点温度检测的系统，其包括：红外摄像在线测温装置，用于对高压节点进行红外辐射在线测量以获取所述高压节点的温度信号；工业PLC，所述工业PLC的第一输入端与所述红外摄像在线测温装置的输出端连接，所述工业PLC的第一输出端与上位机的第一输入端连接；和所述上位机，用于显示所述高压节点的温度。

在如上所述的系统中，优选地，所述红外摄像在线测温装置包括：红外摄像机，基于红外辐射技术采集高压节点成像视频以生成视频信号；支架，用于支撑所述红外摄像机；和信号管理机，所述信号管理机的输入端与所述红外摄像机的第一输出端连接，所述信号管理机的输出端与所述工业PLC的第一输入端连接，以将所述视频信号转换为4～20mA的电流信号输出至所述工业PLC，所述电流信号为所述高压节点的温度信号。

在如上所述的系统中，优选地，所述支架包括：底座，用于提供支撑；平板，顶面设置有所述红外摄像温度传感器；和可调支杆，一端设置在所述底座上，另一端与所述平板连接以沿竖直方向调整所述平板的高度。

在如上所述的系统中，优选地，所述平板包括：水平部，设置在所述可调支杆的另一端上，且与所述红外摄像机之间留有间隔；和竖直部，与所述水平部连接成L型，所述竖直部的内表面设置有所述红外摄像机。

在如上所述的系统中，优选地，所述可调支杆包括：第一螺杆，具有内螺纹，沿所述第一螺杆的轴向，在所述内螺纹上开有第一凹槽，所述第一凹槽的槽深与所述内螺纹的牙高相同，所述第一凹槽的长度与所述内螺纹的旋合长度相同，所述第一螺杆的一端设置在所述底座上；和第二螺杆，具有外螺纹，沿所述第二螺杆的轴向，在所述外螺纹上开有第二凹槽，所述第二凹槽的槽深与所述内螺纹的牙高相同，所述第二凹槽的长度与所述内螺纹的旋合长度相同，所述第二螺杆的一端与所述所述第一螺杆的另一端螺纹连接，所述第二螺杆的另一端与所述平板连接，所述第二凹槽的数量和所述第一凹槽的数量相同且所述第二凹槽的槽宽和第一凹槽的槽宽相同。

在如上所述的系统中，优选地，所述系统还包括：硬盘录像机，输入端与所述红外摄像机的第二输出端连接。

在如上所述的系统中，优选地，所述上位机还用于接收预设的报警温度；所述工业PLC的第二输入端与所述上位机连接，所述工业PLC的第二输出端与所述上位机的第二输入端连接，以在实时温度达到所述报警温度时控制所述上位机报警。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置红外摄像在线测温装置、与该测温装置连接的工业PLC和与工业PLC连接的上位机，不仅解决了传统高压系统温度测点的难点，更有效的帮助维护管理人员监控高压设备运行状态，让实现高压设备无人值守成为可能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种高压节点温度检测的系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种平板与红外摄像机的连接示意图；

图中符号说明如下：

1-红外摄像在线测温装置、2-工业PLC、3-上位机、4-红外摄像机、5-平板、51-水平部、52-竖直部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种高压节点温度检测的系统，其包括：红外摄像在线测温装置1、工业PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)2和上位机3。

红外摄像在线测温装置1用于对高压节点进行红外辐射在线测量以获取高压节点的温度信号。工业PLC 2用于处理温度信号以得到高压节点的实际温度值，并将该温度值输出至上位机，其第一输入端与红外摄像在线测温装置1的输出端连接，第一输出端与上位机3的第一输入端连接。上位机3用于显示高压节点的温度。上位机可以采用西门子HMI画面软件实时显示高压节点的温度，如此利于本系统与炉前控制系统融合，实现操控合一。

本实用新型实施例通过设置红外摄像在线测温装置、与该测温装置连接的工业PLC和与工业PLC连接的上位机，不仅解决了传统高压系统温度测点的难点，更有效的帮助维护管理人员监控高压设备运行状态，让实现高压设备无人值守成为可能。

红外摄像在线测温装置包括：红外摄像机4、支架和信号管理机。红外摄像机4为基于红外辐射技术的摄像机，其采集高压节点成像视频以生成视频信号。安装时，红外摄像机4的红外线镜头需对准高压节点。支架用于支撑红外摄像机。信号管理机用于将视频信号转换为4～20mA的电流信号输出至工业PLC 2，电流信号即为高压节点的温度信号，其输入端与红外摄像机4的第一输出端通过视频电缆连接，输出端与工业PLC的第一输入端连接。该电流信号为模拟信号，如此可以避免因现场工况复杂而出现采集信号不准确的现象发生。实际中，待检测的高压节点可能为多个，则需为每个高压节点配置一个红外摄像机，每个红外摄像机均通过视频电缆将采集的视频信号传给信号管理机，信号管理机负责把每一路视频信号转换为对应端口的4-20mA的电流信号，将电流4-20mA的电流信号接入工业PLC。工业PLC按照电流信号与实际温度的对应关系处理即可获得高压节点实际温度值，对应关系可以如下：在工业PLC中按采集信号量程(0-300℃)处理获得被测高压节点的当前温度值T＝W×300÷27648(T为当前节点实际温度；W为测点4-20mA进入PLC的数字量信号值)。在其他的实施例中，还可以采用其他信号量程及对应的关系式。

为了便于故障分析或资料留存，该系统还包括：硬盘录像机，用于保存关于温度信号的视频文件，其输入端与红外摄像机4的第二输出端连接。应用时，红外摄像机4采集的视频信号输出至硬盘录像机后以文件形式存储。

由于现场布设的高压开关柜的规格有多种，为了适应不同高度的高压开关柜及其内不同高度需检测的目标区域(即高压节点)，支架包括：底座、平板和可调支杆。

底座用于提供支撑。平板的顶面设置有红外摄像机4。可调支杆为沿支杆的轴向伸缩调节的支杆，其一端设置在底座上，另一端与平板连接，如此可以沿竖直方向调整平板的高度，从而调整红外摄像机4的高度。

为了方便高度调整操作，可调支杆包括：第一螺杆和第二螺杆。第一螺杆具有内螺纹，沿第一螺杆的轴向，在内螺纹上开有第一凹槽，第一凹槽的槽深与内螺纹的牙高相同，第一凹槽的长度与内螺纹的旋合长度相同，第一螺杆的一端设置在底座上。第二螺杆具有外螺纹，沿第二螺杆的轴向，在外螺纹上开有第二凹槽，第二凹槽的槽深与内螺纹的牙高相同，第二凹槽的长度与内螺纹的旋合长度相同，第二螺杆的一端与第一螺杆的另一端螺纹连接，第二螺杆的另一端与平板连接。第二凹槽的数量和第一凹槽的数量相同且第二凹槽的槽宽和第一凹槽的槽宽相同，相邻两个第二凹槽或第一凹槽之间间隔一定距离。

由于高压节点温度较高，为了减少高压节点热辐射对红外摄像机4的影响，平板包括：水平部51和竖直部52。水平部51设置在可调支杆的另一端上。竖直部52与水平部51连接成L型，竖直部52的内表面设置有红外摄像机且红外摄像机4与水平部51之间间隔一定距离，如此使得红外摄像机4前后通畅，热量不在红外摄像机4处停留。

当待监测的高压节点温度过高时，会引起生产、设备事故，为了及时提醒给工作人员，上位机3还用于接收预设的报警温度。工业PLC 2还用于在实时温度达到报警温度时控制上位机3报警，其第二输入端与上位机3连接，工业PLC的第二输出端与上位机3的第二输入端连接。实际应用中，在工业PLC内增加报警程序，在上位机中通过西门子HMI画面软件WINCC实时监控温度值，并对超过预定报警温度实现报警输出。

本实用新型实施例不仅解决了传统高压系统温度测点的难点，更有效的帮助维护管理人员监控高压设备运行状态，面成像点锁定测温(即每个红外摄像机通过焦距调整可以锁定一个测温节点)并对所检测的温度通过标准4-20mA电流信号进入工业PLC，有效的和工业PLC和上位机融合，并在上位机的HMI实现测温点归档和报警，让实现高压设备无人值守成为可能。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (7)

1.一种高压节点温度检测的系统，其特征在于，所述系统包括：

红外摄像在线测温装置，用于对高压节点进行红外辐射在线测量以获取所述高压节点的温度信号；

工业PLC，所述工业PLC的第一输入端与所述红外摄像在线测温装置的输出端连接，所述工业PLC的第一输出端与上位机的第一输入端连接；和

所述上位机，用于显示所述高压节点的温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述红外摄像在线测温装置包括：

红外摄像机，基于红外辐射技术采集高压节点成像视频以生成视频信号；

支架，用于支撑所述红外摄像机；和

信号管理机，所述信号管理机的输入端与所述红外摄像机的第一输出端连接，所述信号管理机的输出端与所述工业PLC的第一输入端连接，以将所述视频信号转换为4～20mA的电流信号输出至所述工业PLC，所述电流信号为所述高压节点的温度信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述支架包括：

底座，用于提供支撑；

平板，顶面设置有所述红外摄像温度传感器；和

可调支杆，一端设置在所述底座上，另一端与所述平板连接以沿竖直方向调整所述平板的高度。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述平板包括：

水平部，设置在所述可调支杆的另一端上，且与所述红外摄像机之间留有间隔；和

竖直部，与所述水平部连接成L型，所述竖直部的内表面设置有所述红外摄像机。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述可调支杆包括：

第一螺杆，具有内螺纹，沿所述第一螺杆的轴向，在所述内螺纹上开有第一凹槽，所述第一凹槽的槽深与所述内螺纹的牙高相同，所述第一凹槽的长度与所述内螺纹的旋合长度相同，所述第一螺杆的一端设置在所述底座上；和

第二螺杆，具有外螺纹，沿所述第二螺杆的轴向，在所述外螺纹上开有第二凹槽，所述第二凹槽的槽深与所述内螺纹的牙高相同，所述第二凹槽的长度与所述内螺纹的旋合长度相同，所述第二螺杆的一端与所述第一螺杆的另一端螺纹连接，所述第二螺杆的另一端与所述平板连接，所述第二凹槽的数量和所述第一凹槽的数量相同且所述第二凹槽的槽宽和第一凹槽的槽宽相同。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：硬盘录像机，输入端与所述红外摄像机的第二输出端连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述上位机还用于接收预设的报警温度；

所述工业PLC的第二输入端与所述上位机连接，所述工业PLC的第二输出端与所述上位机的第二输入端连接，以在实时温度达到所述报警温度时控制所述上位机报警。