CN209150797U - 升压站的远程预警系统 - Google Patents

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杨斌
徐伟
王玉柱
夏斌强
陈鹤虎
梁庆春
陆婷
周景诚
张五平
任群
孟令才
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EAST CHINA YIXING PUMPED STORAGE Co Ltd
ZHEJIANG DAHUA SYSTEM ENGINEERING CO LTD
State Grid Corp of China SGCC
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EAST CHINA YIXING PUMPED STORAGE Co Ltd
ZHEJIANG DAHUA SYSTEM ENGINEERING CO LTD
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Xinyuan Co Ltd
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Abstract

本实用新型属于升压站技术领域,具体涉及升压站的远程预警系统,包括:红外热成像仪,对应于升压站的位置安装,用于对升压站内的待测位进行扫描以获取待测位的热图像;中控主机,与红外热成像摄像机通信连接,用于对待测位的热图像进行分析以确定是否报警;远程终端,与中控主机远程通信连接,用于接收报警信号以实现预警。本实用新型升压站的远程预警系统,利用红外热成像仪获取升压站内待测位的热图像,通过中控主机对待测位的热图像进行分析以确定是否报警;当确定报警时,远程终端接收中控主机发送的报警信号,实现升压站的远程预警。

Description

升压站的远程预警系统
技术领域
本实用新型属于升压站技术领域,具体涉及升压站的远程预警系统。
背景技术
随着社会与科学技术的不断发展,升压站也在不断地发展,目前升压站内的设备,包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、馈电线和母线等,都是采用计算机监控系统进行管理,同时升压站内的设备自动化程度比较高,而且具有保护与通讯等功能,能够为无人值守远程监控终端提供设备保障,另外,随着科学技术的不断发展,升压站技术也比较先进,所以无人值守远程监控终端可以在原有的升压站技术上进行完善。
近年来,升压站不断地推广无人值守管理模式,实现升压站的自动化,新疆地区的升压站也逐渐应用无人值班模式进行管理。所以在实施升压站无人值守管理模式时积累的经验能够为升压站无人值守远程监控终端提供参考。升压站的无人值守管理模式是通过巡检制度与电力通信网络对升压站实施远程监控实现的。无人值守管理模式经过长时间的运行证明了无人值守的方式是可行的,而且在模式的应用期间相关的工作人员积累了大量的工作管理经验,这就为无人值守远程监控终端打下了良好的基础。
例如,公开号为CN102736593B的专利文献公开了一种风电场群远程管控一体化平台系统,包括风电场远程监控子系统、风电功率预测子系统、视频图像监控子系统以及大屏幕投影显示子系统,各子系统通过通讯网络通信连接;风电场远程监控子系统用以实时采集风电场升压站监控、箱变监控以及风机监控的运行数据;风电功率预测子系统用以下载数值天气预报信息,接收风电场测风塔数据,进行风电场未来0-4小时超短期以及0-72小时短期风电场出力预测,并进行灾害天气预警。
虽然现有的升压站远程监控终端实现了对风电场升压站的监控,但是无法对升压站的故障进行预警。
实用新型内容
基于现有技术中存在的上述不足,本实用新型提供一种升压站的远程预警系统。
为了达到上述实用新型目的,本实用新型采用以下技术方案:
升压站的远程预警系统,包括:
红外热成像仪,对应于升压站的位置安装,用于对升压站内的待测位进行扫描以获取待测位的热图像;
中控主机,与红外热成像摄像机通信连接,用于对待测位的热图像进行分析以确定是否报警;
远程终端,与中控主机远程通信连接,用于接收报警信号以实现预警。
本实用新型升压站的远程预警系统,利用红外热成像仪获取升压站内待测位的热图像,通过中控主机对待测位的热图像进行分析以确定是否报警;当确定报警时,远程终端接收中控主机发送的报警信号,实现升压站的远程预警。
作为优选方案,所述远程预警系统还包括可见光摄像机,用于对所述待测位进行扫描以获取待测位的图像;所述可见光摄像机与中控主机通信连接,所述中控主机还用于对图像进行分析以确定是否报警。中控主机可以对可见光摄像机摄取的图像进行分析,也可以实现报警。
作为优选方案,所述中控主机包括:
热图像处理单元,用于统计待测位的实时热图像以形成待测位的温度变化曲线;
图像处理单元,用于识别相邻时间点的待测位的图像之间的相同特征点;
判断单元,用于判断待测位的温度变化曲线是否处于待测位的标准温度范围,还用于判断相邻时间点的待测位的图像之间的相同特征点是否一致;
报警信号触发单元,用于在判断单元的判断结果为否时,发送报警信号至远程终端。利用温度变化曲线与标准温度范围比较、相邻时间点的待测位的图像之间的相同特征点的比较,可以对升压站故障进行预判。
作为优选方案,所述红外热成像仪与可见光摄像机集于一体构成双目摄像机。设备集成化,便于安装。
作为优选方案,所述双目摄像机有多个,分别对应于升压站内多个待测位安装。实现升压站多方位监测。
作为优选方案,每个所述双目摄像机固定于一云台,所述云台用于调节双目摄像机的扫描范围。实现升压站全方位监测。
作为优选方案,所述云台安装于支架。便于云台的安装。
作为优选方案,所述云台与中控主机连接,通过中控主机控制云台的运行。便于值班人员通过中控主机控制云台运行,从而调节双目摄像机的扫描范围。
作为优选方案,所述双目摄像机与中控主机之间通过网线连接。保证图像数据传输的实时性和稳定性。
作为优选方案,所述待测位包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、馈电线、母线以及接头。实现升压站监测的全面覆盖。
本实用新型与现有技术相比,有益效果是:
本实用新型升压站的远程预警系统,利用红外热成像仪获取升压站内待测位的热图像,通过中控主机对待测位的热图像进行分析以确定是否报警;当确定报警时,远程终端接收中控主机发送的报警信号,实现升压站的远程预警。
附图说明
图1是本实用新型实施例的升压站的远程预警系统的结构示意图;
图2是本实用新型实施例的中控主机的部分结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例,下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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,并获得其他的实施方式。另外,以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
如图1所示,本实用新型实施例的升压站的远程预警系统,包括:
红外热成像仪,对应于升压站的位置安装,用于对升压站内的待测位进行扫描,从而可以获取待测位的热图像;具体地,升压站内的待测位包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、馈电线、母线以及相互之间连接的接头处,以便实现升压站监测的全面覆盖。
可见光摄像机,用于对上述待测位进行扫描,从而可以获取待测位的图像。
本实施例的红外热成像仪和可见光摄像机集成于一体形成双目摄像机,通过双目摄像机采集待测位的热图像和图像;双目摄像机的底座安装在云台上,通过云台调节双目摄像机的扫描范围;具体地,云台支持水平范围0~360°连续旋转,垂直范围-90°~+90°,真正实现全方位无死角监控,可广泛应用于需要中小范围、中短距离的移动平台监控。优选地,云台为电动云台,便于云台的自动化调节。其中,双目摄像机的数量可以根据待测位的选择设置多个,分别对应于升压站内多个待测位安装,实现升压站多方位监测。为了便于双目摄像机及云台的安装,在升压站内或者周边安装有一根或多根支架,将云台安装在支架上,便于双目摄像机的安装。
本实施例的双目摄像机和云台的组合可以采用DH-TPC-PT8X20M系列,集云台于一体,简化了摄像的整体结构。其中,双目摄像机与中控主机通信连接,以便将采集的热图像和图像传输至中控主机;优选地,双目摄像机与中控主机之间通过网线连接,保证热图像和图像数据传输的实时性和稳定性。另外,云台与中控主机通过CAN总线连接,实现通过中控主机控制云台的运行,从而调节双目摄像机的扫描范围。
中控主机,用于对待测位的热图像进行分析以确定是否报警,还用于对图像进行分析以确定是否报警。具体地,如图2所示,中控主机包括热图像处理单元、图像处理单元、判断单元、报警信号触发单元,还包括处理器、电源、音频单元、视频单元、LCD、宽带PLC调制解调器、窄带PLC调制解调器等模块和UART、RJ45和SD卡等接口。
其中,处理器选用INTEL80186-16位高性能的微处理器,它是一块具有68个引脚的芯片,在其中集成了六个功能块,它包含了两个高速DMA通道,三个独立的16位计时器/计数器,一个时钟发生器,13条片选线和22个就绪信号;具有非常高的处理速度,能胜任复杂的实时处理工。
80186微处理器通过CAN控制器SJA1000和CAN收发器82C250连接到CAN总线上。CAN控制器SJA1000芯片主要由实现CAN总线协议部分和与微处理器接口部分电路组成,可完成CAN总线协议的物理层和数据链路层的功能,支持CAN2.0A协议及CAN2.0B协议,具有BasicCan以及Peli can两种工作模式;SJA1000内部提供了128个寄存器;接受缓冲区提供了64字节的FIFO,CAN总线上通过接受过滤器的数据首先被放到接受缓冲区中,接受寄存器作为接受缓冲区的映射寄存器,当接受寄存器中为空时,接受缓冲区中的数据会填充到接受寄存器中;为了增强错误处理功能内部提供了特殊功能寄存器,仲裁丢失捕捉寄存器存有关于丢失仲裁位的位置信息,出错码捕捉寄存器存储总线上出现错误的类型和位置信息。CAN收发器82C50是CAN协议控制器和物理总线的接口,提供了对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。保证云台与中控主机通过CAN总线连接的稳定性。
视频模块,用于视频信息的解码和显示,它包括MFC解码器和协处理器两部分。MFC是S3C6410微处理器内部的一种支持多种硬件编解码的硬件电路,它支持MPEG-4、H.263、H.264(30fps)的编解码和VC1的编码,还能够提供实时的视频会议以及NRSC和PAL制式的TV输出;协处理器是S3C6410微处理器内部的硬件模块,它负责图像和视频的缩放和格式转换。控制主机接收到的图像数据是H.264编码数据,经过MFC解码后数据为YUV格式,然后再经过协处理器处理转换后为RGB格式,并且可以对原始图像进行缩放,从而适合不同分辨率的LCD。
LCD采用12.5寸TFT液晶屏并支持触摸功能,它通过40针排线连接到微处理器。LCD为用户提供与双目摄像机同步显示的界面,当双目摄像机采集的视频信号发送给控制主机经过视频模块处理之后,再将图像信息输出到LCD上显示。
热图像处理单元,用于统计待测位的实时热图像以形成待测位的温度变化曲线;另外,热图像处理单元还可以根据待测位的温度变化曲线分析温度变化的趋势。
图像处理单元,用于识别相邻时间点的待测位的图像之间的相同特征点;例如,相同特征点可以选择接头处的接点位置,因为接点位置在发热情况下易断开。
判断单元,与热图像处理单元和图像处理单元连接,用于判断待测位的温度变化曲线是否处于待测位的标准温度范围,还用于判断相邻时间点的待测位的图像之间的相同特征点是否一致;例如,可以判断相邻时间点的待测位的图像之间的接点结构是否一致,如果不一致,说明接头处的接点有异常,异常如接点脱开。另外,判断单元还用于判断温度变化的趋势是否处于待测位的标准温度范围。
报警信号触发单元,与判断单元连接,用于在判断单元的判断结果为否时,发送报警信号至远程终端。具体地,当判断单元判断待测位的温度变化曲线不处于待测位的标准温度范围内,则触发报警信号触发单元发送报警信号至远程终端;当判断单元判断待测位的温度变化曲线处于待测位的标准温度范围内,则不执行任何操作;当判断单元判断相邻时间点的待测位的图像之间的相同特征点一致时,则不执行任何操作;当判断单元判断相邻时间点的待测位的图像之间的相同特征点不一致时,说明特征点处存在异常,则触发报警信号触发单元发送报警信号至远程终端。另外,当判断单元判断温度变化的趋势不处于待测位的标准温度范围,则触发报警信号触发单元发送报警信号至远程终端;当判断单元判断温度变化的趋势处于待测位的标准温度范围,则不进行任何操作,可以对升压站故障进行预判。
远程终端,与中控主机远程通信连接,用于接收报警信号以实现预警。远程终端可以为手机、IPAD、家庭智能电视等便于用户查看的终端。
本实施例的升压站的远程预警系统,利用红外热成像仪获取升压站内待测位的热图像,通过中控主机对待测位的热图像进行分析以确定是否报警;当确定报警时,远程终端接收中控主机发送的报警信号,实现升压站的远程预警。
作为优选实施例,本实施例的升压站的远程预警系统还包括风速变送器和温湿度变送器,风速变送器和温湿度变送器均与中控主机通信连接,风速变送器用于获取当前环境的风速信息,温湿度变送器还用于获取当前环境的温度、湿度信息;中控主机的热图像处理单元还用于根据当前环境的风速、温度、湿度信息对温度变化曲线进行修正,从而实现对待测位温度的精确测量。
作为优选实施例,红外热成像仪和可见光摄像机可以独立设置,只需保证红外热成像摄像机与可见光摄像机同步扫描即可;便于其中之一损坏后,更换成本相对更低。
作为优选实施例,还可以省略可见光摄像机、中控主机中的图像处理单元以及相关的判断处理过程,即直接采用红外热成像摄像机获取待测位的热图像即可。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明,对本领域的普通技术人员而言,依据本实用新型提供的思想,在具体实施方式上会有改变之处,而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.升压站的远程预警系统,其特征在于,包括:
红外热成像仪,对应于升压站的位置安装,用于对升压站内的待测位进行扫描以获取待测位的热图像;
中控主机,与红外热成像摄像机通信连接,用于对待测位的热图像进行分析以确定是否报警;
远程终端,与中控主机远程通信连接,用于接收报警信号以实现预警;所述远程终端为手机、IPAD或家庭智能电视;
可见光摄像机,用于对所述待测位进行扫描以获取待测位的图像;所述可见光摄像机与中控主机通信连接,所述中控主机还用于对图像进行分析以确定是否报警;
所述升压站的远程预警系统还包括风速变送器和温湿度变送器,风速变送器和温湿度变送器均与中控主机通信连接,风速变送器用于获取当前环境的风速信息,温湿度变送器还用于获取当前环境的温度、湿度信息;
所述中控主机包括:
热图像处理单元,用于统计待测位的实时热图像以形成待测位的温度变化曲线,还用于根据当前环境的风速、温度、湿度信息对温度变化曲线进行修正;
图像处理单元,用于识别相邻时间点的待测位的图像之间的相同特征点;
判断单元,用于判断待测位的修正后的温度变化曲线是否处于待测位的标准温度范围,还用于判断相邻时间点的待测位的图像之间的相同特征点是否一致;
报警信号触发单元,用于在判断单元的判断结果为否时,发送报警信号至远程终端;
所述红外热成像仪与可见光摄像机集于一体构成双目摄像机;
所述双目摄像机有多个,分别对应于升压站内多个待测位安装;
每个所述双目摄像机固定于一云台,所述云台用于调节双目摄像机的扫描范围;
所述升压站内安装多根支架,云台安装于支架;
所述待测位包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、馈电线、母线以及接头。
2.根据权利要求1所述的升压站的远程预警系统,其特征在于,所述云台与中控主机连接,通过中控主机控制云台的运行。
3.根据权利要求1所述的升压站的远程预警系统,其特征在于,所述双目摄像机与中控主机之间通过网线连接。
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CN112185069A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 浙江工业职业技术学院 一种电路预警系统

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