(完整版)3D在线式红外成像测温预警系统

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3D 在线式红外成像测温预警系统中国南方电网有限责任公司科技项目申请书及可行性研究报告申请单位：

海南电网公司信息通信分公司起止时间：

2019 年 1 月至2019 年12 月项目负责人：

联系电话：

申请日期：

2019 年 7 月 1 填写说明一、请严格按照要求填写各项。

二、专业类别根据项目所属专业种类从发电（能源）、输电、变电一次、配电一次、电力建设、系统运行、继保自动化、电网规划设计技术、通信及信息技术、计量营销、智能电网新技术、综合研究共 12 类技术中选择。

三、项目摘要应简要说明项目研究内容和预期成果，字数要求 500 字以内。

四、项目申请单位指提出项目建议与申请的单位或部门，如总部各部门、直属机构、各分子公司及其所属基层单位等。

五、项目分工应主要描述项目申请单位与协作单位的任务划分，项目计划进度安排应按时间段列出研究推进计划，并明确各阶段

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交付物及标志性里程。

六、科技经费预算支出科目具体解释见附件 1。

2 3 4 编写要求：

1. 列出分时间段计划研究内容；

2. 分时间段提供成果的内容和形式，要求具有可检查性。

5 一、目的和意义变电站设施在电力系统中有着极其重要的地位，一旦出现故障，就会影响供电的质量和稳定性，会造成巨大财产损失及不良社会影响等严重后果。

但过流、过载、老化、接触不良、漏电、设备内部缺陷或其他内部异常导致的发热等故障现象并不能通过简单的人工观察就能发现。

实践表明，通过对被测目标的红外温度测量，能够对目标的工作状态、有无故障隐患等进行监控，并且通过特定的算法就可以对设备的健康与否进行预警。

红外测温具有快捷、方便、灵敏度高、非接触性远距离测量、无需使被测设备停运或解体等优点，因此，红外测温技术在电力系统中有着广泛的应用，能为故障诊断、设备检修等提供理论依据，使缺陷处理更具针对性，为开展设备状态维修创造条件，有效地预防一些事故的发生，从而提高设备运行的可靠性。

变电站对电力设施温度的监测方式目前是安排工作人员定期使用手持式红外测温仪对电力设备进行巡检。

该方式下，工作人员须在规定的距离内将红外测温仪对准被测节点，调整焦距，进而测得目标的温度值，在完成上一个节点测量后再

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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，测温点多时操作时间过长； 6 ◆ 人工巡查，不能自动报警，可靠性差；◆ 数据只能存储在红外测温仪的存储卡中，安全性差；◆ 存储的数据量有限，不利于工作人员做报表；◆ 安全漏洞大，两次巡检周期之间存在较大故障隐患。

7 二、项目研究的背景 1. 项目国内外现状及趋势红外技术应用于非接触测温已经得到大量的推广，目前国外从事红外热像仪研制和生产的公司主要有美国的 FLIR 和 FLUKE，这两个公司的红外热像仪主要瞄准的是通用红外热像仪市场，以手持式测温仪为主，尚未进入在线式红外测温领域。

国内开发红外的公司主要有武汉高德、广州飒特、浙江大立、深圳键桥，其中前三家公司的产品也以手持式红外热像仪为主，而深圳键桥通讯技术股份有限公司主要瞄准的是变电站在线式红外测温领域，在这个细分领域有丰富的工程和理论经验。

手持式红外热像仪的测试结果依赖于操作者的经验，测试结果因此有很大偏差，未来红外热像仪的发展趋势是专用化、自动化、智能化。

专用化指的是机器的用途相对专用，而不是一款通用化的仪器，

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它的特点与应用场合的需求相似。

自动化指的是使用操作基本是自动的，无需人工干预。

智能化则是指测试结果的判断具有较强的智能判断标准。

2. 海南电网在线式红外测温应用场景海南地处我国最南边，全年平均气温较高，因此变电设施的热工作环境更加恶劣，传统的人工巡检工作量更大，尽管有完善的巡检流程，但巡检周期之间的监管空挡还是无法规避。

同时为了建设智能化电网的目标，海南电网迫切需要在变电站实时在线温度监测方面结合自己的环境特点进行项目研究，以制定一套符合海南电网的实时在线红外监测检修流程，从而进行全省电网推广应用，提高变电站在线监测智能化水平。

3. 传统测温技术的现状与发展 8 常规的测温手段主要包括以下几种：

3.1 接触式测温：

采用传统的温度传感器，与被测设备进行直接接触来进行测温。

此方式由于是直接接触的，每个测温点均需要安装一个测温装置，尽管每个测温点的测温装置价格仅为 2019 元左右，但对于每个变电站都有上百个测温点的电力应用场合，每个变电站的投资大约需要20 多万，因此经济成本很高，而且由于可操作性差，因此在电力测温中已基本不采用； 3.2 瞄准型红外点温仪测温：

工作人员操作红外点温仪，在规定的距离内将红外点温仪对

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 准被测温点，调整焦距，使目标充满红外点温仪中的热传感平面，然后需要根据被测目标的材料设定合适的热辐射率，才能得到目标的温度。

完成一个测温点后再进行下一个测温点的测量，这是目前最常用的工业测温方式，但在电力系统已基本被淘汰，它的缺点非常明显：测试结果不具备可视化。

3.3 非接触式红外成像测温：

这是目前电力系统常见的测温方法，通过使用红外热像仪，不仅能够对被测温点红外成像，而且能够得到红外热像图中的被测温点的准确温度，目前此类进口高档红外热成像仪的价格大约在 3０-40 万元左右，国产的价格在 20 万左右，使用时无论是进口的还是国产的，所有热红外成像仪只能对成像视角内的几个点进行测温，无法满足大数量的测温点测温。

目前此方案的测温实施方法是：

工作人员手持红外成像仪对被测温点对行拍摄，然后将存储在热成像仪中的图片导入到计算机中，然后分析出所有测温点的温度，并做成报表。

9 4. 研究的技术关键与难点在线式红外成像测温系统作为一种智能辅助决策系统，有效性是第一位考虑的，既不能虚报、也不能漏报，为了达成这个目标，必须对下列关键技术进行重点研究：

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