基于“互联网+”的电力设备智能红外检测系统

ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ自动控制系统与装置

ＡｕｔｏｍａｔｉｃＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｓ＆Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ

《电气自动化》２０１９年第４１卷第５期

基于“互联网＋”的电力设备智能红外检测系统

沈大千１，何鹏飞１，王昕２

（１．国网四川省电力公司广安供电公司，四川广安６３８０００；２．上海交通大学电工与电子技术中心，上海　２００２４０）

摘　要：为了提高电气设备的在线检测效率，及时诊断设备的运行状态进行故障定位。提出了一种基于“互联网＋”的电力设备智能红

外检测系统。系统以红外热成像智能硬件平台为基础，与ＰＭＳ（工程生产管理）系统相配合，采用安卓系统进行控制，可实现设备静态信息识别、外设传感器调节、红外图像读取、数据处理与显示、数表自动填报以及状态智能诊断等功能。经试验验证，系统可生成较为准确的红外图像，并根据检测信息对设备进行状态智能诊断，实现信息交流，自动生成检测报告，检测结果较为精确，为电气设备的稳定运行提供了保障。

关键词：在线检测；互联网＋；红外热成像；智能硬件；数表自动填报；状态智能诊断ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３８８６．２０１９．０５．０２８

［中图分类号］ＴＮ２１６　［文献标识码］Ａ　［文章编号］１０００－３８８６（２０１９）０５－００９３－０３

ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＩｎｆｒａｒｅｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｆｏｒＰｏｗｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎ“Ｉｎｔｅｒｎｅｔ＋”

ＳｈｅｎＤａｑｉａｎ１，ＨｅＰｅｎｇｆｅｉ１，ＷａｎｇＸｉｎ

２（１．ＳｔａｔｅＧｒｉｄＳｉｃｈｕａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇ’ａｎＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏ．，Ｇｕａｎｇ’ａｎＳｉｃｈｕａｎ６３８０００，Ｃｈｉｎａ；

２．ＣｅｎｔｅｒｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎ＂Ｉｎｔｅｒｎｅｔ＋＂ｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｏａｓｔｏｒａｉｓｅｔｈｅｏｎ

－ｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｔｉｍｅｌｙｄｉａｇｎｏｓｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｓｔａｔｕｓｆｏｒｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎａｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｈａｒｄｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｗｉｔｈｉｎｆｒａｒｅｄｔｈｅｒｍａｌｉｍａｇｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈＰＭＳ（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ），ｕｓｉｎｇａｎＡｎｄｒｏｉｄｓｙｓｔｅｍｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｐｕｒｐｏｓｅ，ｃｏｕｌｄｐｅｒｆｏｒｍｓｕｃｈｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｓｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｏｆｓｔａｔｉｃｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓｅｎｓｏｒｓ，ｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｒｅａｄｉｎｇ，ｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｄｉｓｐｌａｙ，ａｕｔｏｍａｔｉｃｆｉｌｌｉｎｇｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｔａｂｌｅｓａｓｗｅｌｌａｓｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｓｔａｔｕｓｄｉａｇｎｏｓｉｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍｃｏｕｌｄｇｅｎｅｒａｔｅｑｕｉｔｅａｃｃｕｒａｔｅｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｓ，ｃｏｍｐｌｅｔｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓｄｉａｇｎｏｓｉｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｒｅａｌｉｚｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅ，ａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｇｅｎｅｒａｔｅｔｅｓｔｒｅｐｏｒｔｓｗｉｔｈｑｕｉｔｅａｃｃｕｒａｔｅｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｐｐｒｏａｃｈｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｇｕａｒａｎｔｅｅｆｏｒｓｔｅａｄｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｎ－ｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ＋；ｉｎｆｒａｒｅｄｔｈｅｒｍａｌｉｍａｇｉｎｇ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｈａｒｄｗａｒｅ；ａｕｔｏｍａｔｉｃｆｉｌｌｉｎｇｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｔａｂｌｅ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｓｔａｔｕｓ

ｄｉａｇｎｏｓｉｓ

　定稿日期：２０１８－０９－０８

　基金项目：国家自然科学基金项目（６１６７３２６８）

０　引　言

近年来，我国电力系统行业迎来了快速发展的黄金时期，同时对电力巡检也提出更高要求。传统的常规检修方式如定期巡检和事后检修，已经难以满足快速准确高效的巡检需求。当前使用较为广泛的检测方法主要有：红外检测法、振动检测法、超声波

检测法和特高频检测法等检测方式［１－２］

。电力设备的状态监测

是指在设备带电条件下对检测量进行特征提取的过程，掌握设备

的运行情况，进行状态评估［３］

。红外检测技术因其具有准确、安

全和抗干扰等特性能很好地反应设备的热状态，通过热成像原理清晰反映设备的热量影像，准确地将设备表面的温度分布用图像的形式展示出来，有利于设备故障情况的诊断和潜在风险的判

断，是设备状态评估和检修的有效方法［４］。

当前，红外检测技术已广泛应用于各类电力生产中，经过多年的发展已较为成熟。比如，利用红外检测对带电变压器进行状态检测，依据热成像结果识别热异常现象，预防故障发生，但是该

方法在图像采集时需操作人员寻找最佳视角，可靠性较差［

５］

。在故障定位方面，利用红外热像技术检测线路中不同阻值和不同位置的绝缘子热量状态，能准确识别图像中的绝缘子并定位，但该

方法需要操作人员根据经验进行状态诊断，诊断效率低［６］

。此

外，还可利用红外成像技术检测不同电气设备的运行情况，可快速反应设备绝缘介质的温度分布，及时发现缺陷，但该方法需采集大量信息，其信息交流能力也较差，诊断结果仍需通过人为判

断［７］。总而言之，红外检测技术在各类高压设备检测领域使用广

泛，但考虑到上述检测方式在红外视角选择、设备状态识别和信息交流等方面存在缺陷，检测效率不够高。如何提高红外检测效率一直受到众多学者的高度关注。

考虑上述缺陷，本文提出了一种基于“互联网＋”红外检测系统：以红外成像技术为基础，将红外传感器等智能硬件与互联网、ＰＭＳ系统等方法结合；通过智能硬件调整传感器并进行设备信息与环境信息的采集；通过互联网进行静态信息的获取与数据交流，协助操作人员选择最佳拍摄视角；通过ＰＭＳ系统中的设备标准信息与检测结果相比较，生成检测报告，实现设备状态智能诊断。综上所述，本方法提供了一种利用红外技术检测设备状态

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