TWM415299U - Test device for three-dimensional thermal image transformer - Google Patents

Description

M415299 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關於變壓器檢測裝置，特別是指能即時進行 線上檢測而縮短檢測時間的變壓器檢測裝置。 【先前技術】 ' 電力變壓器是輸配電系統的重要設備，一旦發生故障， 鲁 將使得電力供應完全停止，造成公共安全問題及人員設備財 物損失，且其修復所需要的時間遠長於其他設備，而台灣配 .電系統目前擁有數千台變壓器’雜費相當多的時間進行檢 :作業’數量眾多的待檢測變壓器’將造成檢測過程中的空 岛’月，有效簡化檢測程序及縮短檢測時間，有其必要性。 目則電力變壓器檢測方法包括油中氣體分析、局部放電 檢W、超音波檢測和紫外線放電影像檢測。在現行診斷架構 _ •下’週期㈣樣檢驗’域制料十分複雜且不能隨時獲 所需資料’其分析法可研判絕緣材料老化程度與原因但 無法明確顯示異常點的位置。 其中’放電_切音波制方法，係仰分壓與高滤 攻的原理’#貞取局部放電的脈波電流訊號，此電流訊號頻率 很阿，必須使用高頻寬與高取樣速度的示波器，造成資料擷 取與資料分析’需要更快的處理速度與更大的記憶體容量’ 斤需要的賴成本很高，—般可應用於電力設備出廠時的必 要檢驗程序’但無法應用於工業界線上檢測。 3 M415299 有鑑於此’本案創作人針斟 計對上述習知的缺失，詳加設計 ，、審慎評估後’終得-確具實祕之本創作。 【新型内容】 本創作主要目的在於提供一種三維熱影像變壓器檢測 裝置，透過結合雜纽技術、自動域理魏、_和分 析軟體及整合視覺影像顯示技術，而達㈣接觸式、線上即 時偵測且不斷電之檢測裝置；本創作主要是以—移動機構配 合-溫度感測單it及ϋ線攝影機，對_變壓器進行溫度 感測及紅外線攝影，透過該溫度感測單元债測出該變壓器是 否溫度異常’再以該紅外線攝影機配合該移動機構進行三維 的紅外線攝影，將熱影像傳輸至—資訊處理平台，藉此，找 出該變壓器内部溫度異常的位置範圍，並明確顯示異常點的 位置，達到能夠即時在I業界進行線上檢測，或於出廠時的 必t檢驗程序中找出魏器的異常部位，不但能有效簡化檢 /貝J程序，同時也縮短檢測時間。 。本則作之:欠要目的在於，本創作之移動機構係可攜式， 且該移動機構與資訊處理平台的訊號傳輸可為有線傳輪或 無=傳輪，藉此’對於進行大容量變麵之檢測，例如：台 電A司的變電所内的懸器’操作者只需攜帶本創作之移動 機構欲檢測之大容量變壓器所在位置，即可進行三維的熱 〜像攝’再將所得資訊透過具有無線傳輸的通訊單元傳送 至該^訊處理平台進行資訊整合，達到即時發現變壓器内部 潛在故障的資訊並進行檢修。 緣疋，為達前述目的，本創作提供一種三維熱影像變壓 益檢測裝置’包括：—移動機構，具有-底座、-驅動段、 一中段及-感測段，該驅動段係1與—設於該底座内部的 第-步進馬達連接，另顧透過1二步進馬達與該中段連 接’該中段並透過-第三步進馬達與該感測段連接，該感測 段設有-第四步進馬達，且該第四步進馬達設有—承載件； -溫度感測單元’設於該承載件i表面；一紅外線攝影機， 設於該承—側表面，並具有—鏡頭；—控制料，係與該移 動機構、棘錢财就雜m攝職雜連接·，一通 解元，與該控制單元電性連接；一資訊處理平台，具有一終 端機及-顯示器，該終端機與該通訊單元電性連接，並透過 該通訊單元與該㈣單元祕f訊傳輸，示㈣與該終 端機電性連接，供以顯雜測及分析之相關資訊。 【實施方式】 為使貴審查委㈣本齡之目的、特徵及功效關有更進一 步之瞭解與職’以下兹請配合【圖式簡單說明】詳述如后： 首先，請先配合參閱第i圖所示，本創作所提供—紅轉 雜電壓器檢測裝置之較佳實施例，主要是在—移動機構10対 一溫度感測單元20及一紅外線攝影機30，由一控制單元奶驅動 =移動機構K)對-賴n A進行溫度_及紅外線攝影，再 得資訊匯整，後以一通訊單元5〇傳送至一 貧訊處理平台60顯示 M415299 檢測結果，其中： 該移動機構10，具有一底座11、一驅動段12、一中段 13及一感測段14,定義沿該驅動段12之方向為一 z方向， 並定義二垂直於該Z方向的方向分別為一 X方向及一 γ方 向，且該X方向及該Y方向相互垂直；其中： 該驅動段12，一端與一第一步進馬達ηι連接， 該第-步進馬達111係設於該底座u，供以驅動該驅 動段12以該Z方向為中心旋轉，該驅動段12另端則與 一第二步進馬達121連接；該驅動段12於該第一步進 馬達111及該第二步進馬達121之間並設有一第一線性 馬達122，該第-祕馬達122供轉_驅動段12 沿該Z方向進行伸縮操作； 該中段13，一端與該第二步進馬達121連接，驾 第二步進馬達121供以驅動該中段13於24平面或z_: 平面樞擺位移，該中段13另端則與_第三步進馬達Η] 連接；該中段13於該第二步進馬達121及該第三步途 馬達131之間並設有一第二線性馬達132，該第 馬達132供以驅動該中段13於Z-γ平面、χ_γ平面或 Ζ-Χ平面伸縮作動； 該感測段14 ’―端與該第三步進馬達131連接， 該第三步進馬達131供以驅動該感測段“於W平面 或ζ-χ平面樞擺位移，該感測段14另端則與一第四步 M415299 馬達141連接，該第四步進馬達"I並設有一承載件 s第四步進馬達141供以驅動該承载件M2以該 Z方向、X方向或Y方向為中心旋轉； 皿度感測單疋2G ’係為非接觸式的溫度感測單元

又:該移動機構10的承載件Η2，供以偵測該變壓器A 皿度疋否異吊’當該溫度感測單元2〇摘測到異常溫度升

南’則立即發出訊號啟動該移動機構1G進行熱影像摘取作 業； 該紅外線攝影機30，具有一鏡頭31供以拍攝該變壓器 A ’該紅外賴影機㈣設於該承載件142 —側，透過該^ 外線攝影機3G拍攝㈣壓|| A相對於ζ_γ平m平面及

St面㈣影像，縣_賴能轉換成電壓信號，電壓 處理後’形成溫度分佈影像，顯示 部溫度異常的明喊位置； ㈣盗A内 該控料元4G，係峰序進行控制作業，並盥 機構10、該溫度感測單元20及該紅外 /、動 接，供以透過程序操控並傳輸訊號至該移動機構0電， 感測單元2。及該紅外線攝影機3。進行熱影_取之::度 該通訊單元5〇 ’係與該控制單元4〇電 ’ 訊單几5G可為有線通訊單元51或無線通訊單元μ且該通 該資訊處理平台6〇，具有一終端機6丨 該終端機61係與該通訊單元50電性連镇 顯不器62 ’ 並透過該通訊單 7 元50與該控制單元40進行資訊傳輸，該顯㈣62則與該 終端機61電性連接，供以顯示檢測及分析之相關資訊。 以上所述即為本創作實施例主要構件及其組態說明，至於本 創作較佳實施例的操作方式及其功效，如以下說明： 5月配口參閱第1、2圖所示’顯示本創作三維熱影像變 壓器Α檢測裝置的檢測流程。本創作主要是應用於變壓器八 心㈣’結“移動機構iq、該溫度感測單元 20及該、’工外線攝影機3〇,當該溫度感測單元2H貞測到該變 壓器A内部溫度異常時，即時練該變壓器A内部的熱影像 資訊’透過馳制單元4G的通訊單元5()將軸影像資訊傳 送到遠端監測的資訊處理平台6Q將影像存成騰稽，配合 "像處技# α色衫分佈作為熱點定位的依據，將影像中 溫度最高區塊挑選出來’藉由色彩空間轉換、直方圖分析法 和區域成長法進行熱影像前置處理後，分割熱影像中溫度最 高的分佈區域，使熱影像中不同的溫度分佈呈現不同的顏 色並利用色調角度分佈範圍和飽和度分量定出熱點的分佈 區域’完成㈣_蚊位分析，再以三維影像重建技術建 立立體影像’最後崎變壓器AiLi|t空間圖，即可定位變壓 器A内部的異常位置。 本創作三維熱影像變愿器A檢測裝置主要是以一移動 機構10 -溫度感測單^ 2()及—紅外線攝影機別，透過 可程式控制排疋移動機構1〇和紅外線攝影機如的動作順 M415299 請配合參閱第3圖所示，显 顯不本創作移動機構1〇相對 該ζ-γ平面之攝影作動方式。該移動機構iq於接收程式的 指令後，令該驅動段12透過該第一步進馬達⑴以z方向 為中心向Y方向旋轉，該第二步進馬達121驅動財段13 朝該Y方向枢擺，且該笛=止、， -~步進馬達131驅動該感測段14 呈平行該Y方向之形態，兮# K &科四步進馬達141麻動該承載 件142以Y方向為中心旌鐘 灰轉’形成該中段13及該感測段14

序，將擷取的熱影像送至資訊處 %柱十台60建立3D立體影 後，比對變壓器A立體空問_ 傢 ， 間圖，即可將變壓器A内部故障定 位；以下為該移動機構1〇作動方式說明. 平灯於Z Y平面’且該紅外線攝影機3〇的鏡頭31相對於該 Z_Y平面，藉此，達以移動機構1〇對該ζ_γ平面之熱影像攝 於。此外《欲檢測的變壓器Α體積有所改變時，該移動機 構1〇得以透過該第-線性馬達122及該第二線性馬達132 的伸縮調控’分別改變該驅動段12及該中段13的高度及長 度，以符合拍攝標的物的體積。 „月配&參閱第4圖所示，顯示本創作移動機構1〇相對 該X_Y平面之攝影作動方式。該移動機構1G於接收程式的 指令後，令該驅動段12透過該第一步進馬達lu以z方向 為中心旋轉’該第二步進馬達121驅動該中段13往X-Y平 面樞擺’且該第三步進馬達131驅動該感測段14樞擺呈與 χ-γ平面平行’該第四步進馬達141則驅動該承載件142旋 9 M415299 轉，且該紅外線攝影機30的鏡頭31相對於該X-Y平面，藉 此，達以移動機構10對該Ζ-Υ平面之熱影像攝影。 請配合參閱第5圖所示，顯示本創作移動機構10相對 該Ζ-Χ平面之攝影作動方式。該移動機構10於接收程式的 指令後，令該驅動段12透過該第一步進馬達111以Ζ方向 為中心向X方向旋轉，該第二步進馬達121驅動該中段13 朝向X方向樞擺，且該第三步進馬達131驅動該感測段14 與X方向平行，該第四步進馬達141則驅動該承載件142以 X方向為中心旋轉，形成該中段13及該感測段14平行於Ζ-Χ 平面，且該紅外線攝影機30的鏡頭31相對於該Ζ-Χ平面， 藉此，達以移動機構10對該Ζ-Χ平面之熱影像攝影。 【圖式簡單說明】 第1圖本創作之裝置架構示意圖。 第2圖本創作之檢測流程方塊示意圖。 第3圖本創作移動機構對Ζ-Υ平面攝影之結構示意圖。 第4圖本創作移動機構對Χ-Υ平面攝影之結構示意圖。 第5圖本創作移動機構對Ζ-Χ平面攝影之結構示意圖。 【主要元件符號說明】 10移動機構 11底座 111第一步進馬達 121第二步進馬達 13中段 12驅動段 122第一線性馬達 131第三步進馬達 M415299

132第二線性馬達 141第四步進馬達 20溫度感測單元 30紅外線攝影機 40控制單元 50通訊單元 52無線通訊單元 60資訊處理平台 62顯示器 A變壓器 X方向 Z方向 14感測段 142承載件 31鏡頭 51有線通訊單元 61終端機 Y方向

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Claims (1)

1. M415299 六、申請專利範圍： 1. 一種三維熱影像變壓器檢測裝置，包括： 一移動機構，具有一底座設有一第一步進馬達，自該 步進馬達依序連接一驅動段、一中段及一感測段，該驅動 段與該中段之間具有一第二步進馬達，該中段與該感測段 之間具有一第三步進馬達，該感測段設有一第四步進馬 達，且該第四步進馬達與一承載件固結； 一溫度感測單元，設於該承載件一側表面； 一紅外線攝影機，設於該承載件一側表面，具有一鏡頭； 一控制單元，係與該移動機構、該溫度感測單元及該 紅外線攝影機電性連接； 一通訊單元，與該控制單元電性連接； 一資訊處理平台，具有一終端機電性連接有一顯示 器，該終端機與該通訊單元電性連接。 2. 如申請專利範圍第1項所述之三維熱影像變壓器檢測裝置，其 中，該移動機構的驅動段設有一第一線性馬達，且該中段設有 一第二線性馬達。 3. 如申請專利範圍第1項所述之三維熱影像變壓器檢測裝置，其 中，該通訊單元係為有線通訊單元。 4. 如申請專利範圍第1項所述之三維熱影像變壓器檢測裝置，其 中，該通訊單元係為無線通訊單元。 12