红外测温在变电站远程图像监控系统中的实现

红外测温在变电站远程图像监控系统中的实现

发表时间：2018-08-13T17:06:57.043Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：杨秋霞

[导读] 摘要：本文根据红外测温原理对系统温度修正模型和测温模型进行构建，接着依照电力系统实际操作的具体要求对红外测微仪的性能指标进行调试，依照测温结果和模型进行修正，让测温精度提高，接着对具体的图像监测系统进行二次开发和软硬件实现，让图像监控画面选择待测设备，并且通过控制端对红外测温仪的动作进行控制，成本比较低，而且实现难度不高，在工程应用过程中价值非常高。

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摘要：本文根据红外测温原理对系统温度修正模型和测温模型进行构建，接着依照电力系统实际操作的具体要求对红外测微仪的性能指标进行调试，依照测温结果和模型进行修正，让测温精度提高，接着对具体的图像监测系统进行二次开发和软硬件实现，让图像监控画面选择待测设备，并且通过控制端对红外测温仪的动作进行控制，成本比较低，而且实现难度不高，在工程应用过程中价值非常高。

关键词：变电站；红外测温；图像监控；远程在线监测

1 红外测温技术概述

在变电站自动化系统综合管理的时候，调度系统往往会进行远程图像监控系统的配置，从实践发现遥视设备是传统四视设备的补充，在功能方面已经达到远方巡视的要求，逐步实现实用化。从当前的角度分析，图像监测系统很多都是单独运行的独立系统，伴随当前电力系统自动化水平的进一步加强，运行过程中产生了一定的缺陷，相关学者提出要通过能量管理系统和遥视系统的共同构建、协同工作，通过多媒体对数据进行采集并且进行监视，另外还要让监视图像和后台系统进行互联，然而上述系统仅仅是将传统的遥视功能和四遥功能进行融合，只能对现场可见光图像信息进行提供。设备的热状态是对设备运行过程中的重要参数，如果在遥视系统当中能将测温功能融入后台，工程管理人员可以远程监视设备温度，就能够更好的保护电力系统安全运行的状态，电力测红外测温系统逐步在电力设备故障诊断当中使用，本文着重对红外测温功能在图像监视系统当中融入的构想进行分析。

红外测温技术的基本原理：物体的温度如果高于绝对零度，就会不断向附近散发波长处于0.76到1000um的红外线。红外线检测设备就说通过设备的辐射温度在大气传播的过程，接收辐射，将其转化为电信号。红外测温系统主要是通过红外检测设备获得设备红外辐射的具体状况，然后把这些状态转换成相关数字信息，以便让设备人员对表面某点附近的温度进行判断。

图1红外测温系统

2 变电站远程图像监控系统中红外测温技术的应用

2.2 测温设备的选择

在电力系统运行的过程中，很多电气设备都与热度息息相关，可以通过温度的高低来对其工作状态是否正常进行判断，所以在对温度的状态变化进行检测是十分重要的，红外检测设备具有不需要取样、不需要解体、不需要接触就能将温度测试出来的特点。在电力设备预计性故障判断过程中是非常重要的一种手段。电力设备在线监测的过程中，一般情况下主要包含红外辐射温度仪、红外热电视、红外热像仪等。热像仪的分辨率非常高而且测温后速度很快，具有图像处理系统，可以很好的分析处理存储采集信息，然后和红外测温仪等设备相比功耗比较大，而且价格非常高，结构方面比较复杂，没有大规模的应用的空间。红外热电视是一种把摄像机设备和红外技术进行结合的设备，这就相当于红外线探测材料，进行摄像机镜头的构成能够很好的把红外线能量密度分布图变成可见光图像，能够让人们对物体表面的温度高低情况清楚的探测出来，而且价格适中。红外辐射测温仪主要是一种非成像的温度检测设备，只能够把设备某点附近的平均温度检测出来，无法精确测量表面的二维温度分布情况，但是使用方便，价格低廉，结构简单，本文主要针对红外测温仪作为测温设备，并且将其在图像监测系统当中的使用分析进行分析，以便进行可视化远程实时温度在线检测。

2.2 系统结构

这套系统是依照IP网络设定的，视频信号主要通过网络和视频服务器之间进行连接，让数字化视频传输能够真正实现。依照服务器系统构架和客户机进行连接，并且通过BS模式进行浏览，可以通过云技术进行无限量录像存储，并且对多个远方无人站进行同时监控，并且可以和常规设备进行结合，通过原有录像系统来进行操作，系统当中主要分成三个部分，前端系统、通讯设备以及后端系统，具体结构情况如下图所示：

前端监控平台主要由云台控制系统、红外测温系统、报警设备、摄像机以及视频服务器组成，后端监测系统主要由监控主机和视频监控服务器共同组成，前端摄像机在采集的过程中，对各个监控点进行实时视频信号的录制，然后通过视频线向视频编码器进行传输，通过数字编码和压缩向交换机当中汇集。另外红外测温仪的测温、电力设备温度信号也会向交换机当中汇集，接着通过专用线路向调度中心进行传送，相关人员可以让自己的计算机与厂区服务器实施实时相连，获取相关的信息和数据。对辖区内的温度信息视频图像等进行浏览，也可以通过云台的控制。对视频画面进行管理。另外还可以利用ie浏览器对任意辖区内的镜头画面进行浏览，但是无法操纵云台。在视频图像监控系统的协助下操作人员和管理人员可以准确的感知电力设备的运行状态、温度情况，并且及时对其进行检修，避免产生很大的故障，另外利用图像监测系统可以很快的进行报警联动，及时处理突发情况，利用图像监测回放功能可以准确的对故障处进行处理，防止出现重大失误，让科学化管理水平进一步提高，系统还可以与其他系统进行配合，分散管理，集中处理。用户可以灵活的进行访问。

2.3 报警联动

整个系统不单单可以让一般的声光电报警联动得以实现，比如说火灾报警联动制等，还能够让过热设备报警联动得以实现。红外测温仪可以对后设备的空间进行垂直和水平两个方向的扫描，并且将其进行分割成为若干个小的空间单元，接着在云台的控制下，对各单元的情况进行一次扫描，这样红外测温仪就可以对每个单元的红外辐射进行检测，在视频服务器监控软件当中，对各单元的温度情况进行显示，如果温度达到了相关设定的阈值，监控软件就会把报警信息传送出来。并且提出提供相应的报警，警告相关人员可以对过热信息进行了解，及时的检修相关设备，让过热设备报警联动得以实现。

结束语

从当前的角度分析，这种系统在很多领域当中已经逐步实现，通过建设这种系统，让电力设备无人操作得以实现，让相关人员的工作效率进一步提高，对生产成本产生了很好的节约，并且实时监控，防火防盗等情况，让防盗烟雾报警的功能也融入其中，更好的让设备处于安全稳定的运行状态，对电力设备的运行可靠性得到了有力的保障。

参考文献：

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[2]陈水标，沈祥.图像监控系统在无人值班变电所的应用.远程图像监控在电力系统中的应用.浙江电力，2001，（2）：8-11，19.

[3]唐慧明，张健.变电站远程图像监控系统设计[J].电力系统自动化，2001，25（7）：56-58.