在线式红外成像测温系统

在线式红外成像测温预警系统

目录

一、系统简介 (3)

二、技术背景 (4)

三、红外热成像原理 (5)

四、传统测温方法介绍 (6)

五、全视场红外成像测温系统 (8)

六、系统组网方案 (11)

七、系统参数 (15)

八、系统安装与系统出厂清单 (16)

附页1：报表格式 (18)

一、系统简介

在线式全视场红外成像测温系统是一种全天候、全自动的非接触式温度监测与报警设备。它集红外测温技术、计算机网络技术、现代通信网络技术、嵌入式技术、图像处理算法、智能信息处理算法等先进技术于一体，为电力设施的温度在线监测和故障诊断提供有力保障。该设备通过云台若干预置位的设置实现全视场成像，从而覆盖视场内所有电力设备，达到能见即能测的目的；通过距离估算、目标识别等技术，结合先验数据实现温度数据的校正，有效提高温度测量精度。红外温度图像通过以太网络实时传输到监控终端，用户可通过终端监控界面中的实时视频及系统参数了解现场设备温度运行状况，当设备由于故障出现温度上升时，系统声光报警，并自动生成设备运行报表，提供详细图表报告，为设备故障的及时排除提供有力保障。该设备的应用能大大降低传统设备维护人员的工作压力，促进电网运行自动化和智能化的建设，有效推动智能电网的发展。

二、技术背景

高压输电线、变配电设备等在电力系统中有着极其重要的地位，一旦出现故障，会造成巨大财产损失及不良社会影响等严重后果。电力设备故障一般是由于过流、过载、老化、接触不良、漏电、设备内部缺陷或其他异常导致的，且上述故障一般都会伴随有发热异常现象，通过监控设备表面温度变化就能基本判定设备的运行状态。

随着科学技术的发展，红外测温技术由于具备非接触测温的能力，对设备缺陷具有很强的诊断和预警能力，迅速成为电力设备温度监测的首选技术。目前，电力系统对电力设施表面温度的监测都是安排工作人员定期使用手持式红外热像仪进行巡检。巡检方式下，工作人员须在规定的安全距离外将红外热像仪对准被测设备，调整焦距，获得目标的温度值，在完成上一个节点测量后再进行下一个节点的测量。人工巡检测温方式存在以下问题：

◆人工操作。浪费人力并且温度测量准确度人为因素影响较大

◆单点测温。测温点多时工作强度大

◆人工巡查，不能自动报警，存在监控真空

◆测量数据存储在红外热像仪的存储卡中，共享性差

◆人工制作报表，工作量大

为适应智能化电网建设的需求，深圳键桥通讯技术股份有限公司诚挚推出在线式全视场红外成像测温预警系统，该系统采用最前沿的红外成像技术及先进的红外图像处理算法，实现镜头内全视场的远距离准确测温，基于成熟的通信及网络，实时在线地对分布广泛的变电设施进行集中统一的温度监控及预警。

三、红外热成像原理

在光谱图中，波长2.0~1000微米之间的部分称为热红外线。自然界中所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会不停地向外辐射热红外线。热红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射。红外热辐射除存在的普遍性之外，还有另外两个重要的特性。

⏹大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和

8~14微米的热红外线却是透明的，这两个波段被称为热红外

线的“大气窗口”。利用这两个窗口，可以使人们在完全无

光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情

况。正是由于这个特点，热红外成像技术为军事上提供了先

进的夜视装备并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。

⏹物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面的温度相关。

热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行非接触温

度测量和热状态分析，这就是红外测温技术的基本物理原理。

红外热成像系统一般工作在中波红外区域（波长3~5um）或长波红外区域（波长8~12um）。通过探测物体发出的红外辐射，将不可见的辐射图像转变为人眼可见的、清晰的图像。热成像仪非常灵敏，能探测到小于0.1℃的温差。

四、传统测温方法介绍

目前常用的工业测温方法主要有：接触式温度传感器、红外点温仪、手持式红外成像仪三种，下面对这三种传统工业测温方法的优缺点进行简述。

1、接触式温度传感器测温

将温度传感器与测温目标紧密接触，测温结果采用有线或无线通信的方式发送给测控主机。

⏹优点

✧单点测温成本低

✧测温结果准确度高

⏹缺点

✧处于高温高压的恶劣环境，可靠性差，容易误警

✧安装、维护需要停电

✧设备温度超过传感器工作温度时，烧毁传感器

✧通信及供电难解决

✧测温点多时造价急剧上升

2、红外点温仪

红外点温仪采用简单的红外线测温技术，使用的红外传感器不是成像的，虽然能够进行非接触测温，但不能成像，没有直观性。

⏹优点

✧非接触式测温，安全

✧价格便宜，适合单点测温

⏹缺点

✧人工操作，需要瞄准，测量结果需人工汇总

✧单点测温，测温点多时操作冗长

✧测温结果依赖瞄准的准确度

✧测量结果没有直观性

3、手持式红外热像仪

手持式红外热像仪是目前最普及的工业测温方式，采用非制冷红外焦平面作为温度传感器，具有非接触成像测温的显著优点，在各个行业尤其是电力、钢铁行业得到了大范围的应用。

⏹优点

✧非接触式测温

✧测温结果可视化

✧使用方便，便于携带

✧目前最主要的测温装置

⏹缺点

✧人工操作、人工对准、人工聚焦

✧人工设置环境温度、目标距离、辐射值

✧逐点测温，测温点多时工作强度大、耗时

✧被测目标工作状态需要人工判断

✧测量结果需人工制作报表

✧漏测、误测难免