一種智能移動式在線測溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能移動式在線測溫系統(tǒng)，包括：獨立分布的若干紅外熱像儀，每個紅外熱像儀均設(shè)有一具有圖像采集壓縮模塊的主控模塊，所述紅外熱像儀監(jiān)測得到紅外輻射信號，該紅外輻射信號通過圖像采集壓縮模塊轉(zhuǎn)換處理后形成紅外熱像圖，并發(fā)送至所述主控模塊，所述主控模塊通過移動網(wǎng)絡(luò)通訊連接到監(jiān)控中心端。（1）無須對電力系統(tǒng)進行全面覆蓋，通過移動式的紅外熱像儀結(jié)合移動網(wǎng)絡(luò)進行遠程的監(jiān)測和預(yù)警，不受環(huán)境的制約，可以快速在多個場所進行安裝使用，同期短，人力成本小，并能能夠有效地避免監(jiān)控盲區(qū)；（2）整套裝置便攜可移動，能夠方便地從一個場所帶入到另一個場所中，在短時間內(nèi)的多個電力系統(tǒng)或者電力設(shè)備進行檢測。
【專利說明】 一種智能移動式在線測溫系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力系統(tǒng)各設(shè)備安全監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種利用可移動的紅外熱像儀進行遠程監(jiān)測和預(yù)警的智能移動式在線測溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)為社會經(jīng)濟運行動脈，其運行狀態(tài)直接決定社會生產(chǎn)的安全和效益，一旦發(fā)生故障就必然帶來巨大的經(jīng)濟損失。據(jù)統(tǒng)計，輸電線路中各種電氣設(shè)備故障與其發(fā)熱有著極其密切的聯(lián)系。在眾多停電事故中，因設(shè)備局部過熱引起的停電檢修時常發(fā)生。如電纜接頭等連接部位因老化或接觸電阻過大發(fā)熱，而使相鄰的絕緣部件性能劣化，甚至擊穿而造成事故。因此，對運行設(shè)備關(guān)鍵部位的溫度監(jiān)測非常重要。
[0003]眾所周知，電力設(shè)備事故大都不是突發(fā)的，往往或快或慢有一個變化過程。電氣元部件逐漸出現(xiàn)松動、破裂、銹蝕等，造成接觸電阻增加，致使電氣元部件溫度升高，出現(xiàn)熱異常現(xiàn)象。采用熱像儀直接觀察和測量可發(fā)現(xiàn)這些異常現(xiàn)象，掌握潛在故障的位置和嚴(yán)重程度。
[0004]然而，目前在傳統(tǒng)的變電站電力設(shè)備過熱故障檢測中，是采用人工手持熱像儀巡檢的方式，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱缺陷，按照國家電網(wǎng)的相關(guān)規(guī)定，需要派人派車到現(xiàn)場檢測發(fā)熱數(shù)據(jù)。存在著巨大的人力物力資源浪費。而且由于目前的在線安全監(jiān)測還不能達到實時全覆蓋的在線監(jiān)測，不能完全發(fā)現(xiàn)故障隱患。
[0005]采用固定式紅外熱像儀對變電站設(shè)備進行實時監(jiān)控能夠解決部分的熱故障問題，但由于變電站內(nèi)設(shè)備復(fù)雜，采用固定式紅外熱像儀監(jiān)控故障會存在以下問題:
[0006]1、安裝復(fù)雜，對環(huán)境要求較高
[0007]2、組網(wǎng)方式復(fù)雜，同時對傳輸要求較高，一旦傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題很容易引起全部系統(tǒng)癱瘓
[0008]3、設(shè)備間存在相互遮擋，存在監(jiān)控盲點，無法全面監(jiān)控變電站內(nèi)的實時情況。
[0009]基于以上問題，本實用新型提出一種可移動的、能夠?qū)崟r觀察和監(jiān)控的智能移動式在線測溫系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容
[0010]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種智能移動式在線測溫系統(tǒng)，采用移動式的紅外熱像儀，分散地固定于電力系統(tǒng)或者電力設(shè)備的變壓器或其它重要設(shè)備處，實現(xiàn)無人值守的在線監(jiān)測，節(jié)省了大量的人力和物力。
[0011]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0012]一種智能移動式在線測溫系統(tǒng)，包括:
[0013]獨立分布的若干紅外熱像儀，每個紅外熱像儀均設(shè)有一具有圖像采集壓縮模塊的主控模塊，所述紅外熱像儀監(jiān)測得到紅外輻射信號，該紅外輻射信號通過圖像采集壓縮模塊轉(zhuǎn)換處理后形成紅外熱像圖，并發(fā)送至所述主控模塊，所述主控模塊通過移動網(wǎng)絡(luò)通訊連接到監(jiān)控中心端。
[0014]上述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，所述主控模塊還包括電源模塊與一控制器，所述電源模塊包括太陽能電池板以及蓄電池，所述控制器負責(zé)管理太陽能電池板對蓄電池的充電以及蓄電池對主控模塊的供電電路提供電壓信號。
[0015]上述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，所述紅外熱像儀采用非制冷光讀出型焦平面陣列。
[0016]上述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，所述主控模塊還集成有存儲模塊，包括鐵電存儲模塊以及片外Flash存儲模塊，分別插接于所述主控模塊并與所述主控模塊電性連接。
[0017]上述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，所述主控模塊還集成有GPRS無線傳輸模塊，以實現(xiàn)與所述監(jiān)控中心端的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。
[0018]上述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，所述GPRS無線傳輸模塊還與若干移動設(shè)備單向通訊連接，以多媒體信息服務(wù)方式將紅外熱圖像發(fā)送至手機設(shè)備。
[0019]上述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，所述主控模塊還集成有JTAG接口，以實現(xiàn)對主控模塊及其集成部件的訪問與調(diào)試。
[0020]上述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，所述監(jiān)控中心端通過GPRS通信模塊接收移動網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字圖像信號，并根據(jù)該信號與數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進行對比，以進行遠程監(jiān)測與預(yù)警。
[0021]本實用新型的有益效果是:
[0022](I)無須對電力系統(tǒng)進行全面覆蓋，通過移動式的紅外熱像儀結(jié)合移動網(wǎng)絡(luò)進行遠程的監(jiān)測和預(yù)警，不受環(huán)境的制約，可以快速在多個場所進行安裝使用，同期短，人力成本小，并能能夠有效地避免監(jiān)控盲區(qū)；
[0023](2)整套裝置便攜可移動，能夠方便地從一個場所帶入到另一個場所中，在短時間內(nèi)的多個電力系統(tǒng)或者電力設(shè)備進行檢測；
[0024](3)通過GPRS無線傳輸還可以將熱成像電子圖像以多媒體信息服務(wù)方式發(fā)送至到各個移動設(shè)備中，讓多個使用者同時接收；
[0025](4)采用先進的焦平面技術(shù)，省去了光機掃描，能夠清晰地發(fā)現(xiàn)溫度異常點，提前采取措施，以防止事故的發(fā)生；
[0026](5)同時可以應(yīng)用在已有的電力設(shè)備的監(jiān)控中，進行補盲檢測，進一步保證電力設(shè)備以及線路的安全。
[0027]說明書附圖
[0028]圖1是本實用新型所述智能移動式在線測溫系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖2是本實用新型所述智能移動式在線測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖3是本實用新型所述智能移動式在線測溫系統(tǒng)的主控模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4是本實用新型所述智能移動式在線測溫系統(tǒng)的具體實施圖。
[0032]圖中:
[0033]1-紅外熱像儀；2_GPRS無線傳輸模塊；3_移動網(wǎng)絡(luò)；4_GPRS通信模塊；5_移動設(shè)備；6-計算機；7-數(shù)據(jù)服務(wù)器。
【具體實施方式】[0034]以下描述和附圖充分地示出本實用新型的具體實施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本實用新型的實施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，本實用新型的這些實施方案可以被單獨地或總地用術(shù)語“實用新型”來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實上公開了超過一個的實用新型，不是要自動地限制該應(yīng)用的范圍為任何單個實用新型或?qū)嵱眯滦蜆?gòu)思。
[0035]實施例1
[0036]如圖1所示，為本實用新型所述的一種智能移動式在線測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，其包括服務(wù)中心端與監(jiān)控中心端兩個部分，其中，所述服務(wù)中心端包括若干個紅外熱成像儀1，所述監(jiān)控中心端包括有計算機服務(wù)器以及紅外熱圖像顯示設(shè)備等，所述服務(wù)中心端與所述監(jiān)控中心端之間通訊連接。
[0037]所述紅外熱成像儀I通過其內(nèi)置的GPRS無線傳輸模塊2將采集壓縮的紅外熱圖像發(fā)送至移動網(wǎng)絡(luò)3，移動網(wǎng)絡(luò)3 —方面可以通過多媒體信息服務(wù)將所述移動網(wǎng)絡(luò)3中的紅外熱圖像發(fā)送至指定的移動設(shè)備5中，如手機、平板電腦等，另一方面，在監(jiān)控中心端的計算機上6設(shè)有的GPRS通信模塊4接收數(shù)據(jù)并且對數(shù)據(jù)進行接收，并可通過該GPRS通信模塊4發(fā)出指令，所述計算機6還連接有數(shù)據(jù)服務(wù)器7以提供數(shù)據(jù)信息。
[0038]又如圖2或圖3所示，所述紅外熱成像儀I包括有:
[0039]主控模塊，根據(jù)本實施例的實際需求，采用基于于ARM7內(nèi)核RISC結(jié)構(gòu)的LPC2368微處理器，以實現(xiàn)對監(jiān)控終端的控制和管理；
[0040]圖像采集壓縮模塊，從紅外熱像儀采集紅外熱圖像，并對其進行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，負責(zé)將紅外熱像儀拍攝的圖片壓縮為壓縮比適中的JPG格式，以適應(yīng)GPRS窄帶傳輸?shù)男枰?br> [0041]GPRS無線傳輸模塊，由專用的GPRS模塊，如MC55，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，它與圖像采集模塊的接口是電信上通用的異步串行接口(UART)，連接在監(jiān)控中心端與服務(wù)中心端，起到通訊橋梁的作用，具體地，負責(zé)將主控模塊收集到的數(shù)據(jù)通過主動請求或者上報傳送的方式上傳至監(jiān)控中心端，并將監(jiān)控中心端發(fā)送的指令傳輸給主控模塊；
[0042]存儲模塊，包括鐵電存儲模塊以及片外Flash存儲模塊，主要用于在移動網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢通時紅外熱像圖的暫時存儲，所述鐵電存儲模塊在掉電的情況下能夠繼續(xù)保存數(shù)據(jù)，從而防止數(shù)據(jù)丟失；
[0043]電源模塊，利用光能電池板進行光電轉(zhuǎn)換，以及負責(zé)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換、存儲，并轉(zhuǎn)換為與各模塊匹配的電壓，進而實現(xiàn)對各模塊的供電。
[0044]又如圖3所示，所述主控模塊LPC2368微處理器與電源模塊之間還設(shè)有一控制器，該控制器負責(zé)管理太陽能電池板對蓄電池的充電以及蓄電池對裝置的供電電路提供合適的電壓信號。
[0045]此外，所述主控模塊LPC2368微處理器還集成有看門狗電路，以增加控制單元的魯棒性，以及時鐘單兀。
[0046]主控模塊通過所述GPRS無線傳輸模塊，監(jiān)測終端主要實現(xiàn)輸電線路監(jiān)控現(xiàn)場紅外熱像圖的采集和壓縮圖像數(shù)據(jù)的GPRS無線通信傳輸。
[0047]監(jiān)控中心端具有的GPRS通信模塊與服務(wù)中心端連接，以發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)信號；紅外熱圖像顯示模塊，將接收的紅外熱圖像顯示在屏幕上或者其它外接設(shè)備。
[0048]如圖4所示，為本實用新型所述智能移動式在線測溫系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中所示的鐵塔為被監(jiān)測對象，通過紅外熱像儀進行紅外輻射能量分布圖的采集與轉(zhuǎn)換，通過鐵電存儲模塊以防止數(shù)據(jù)丟失，通過片外FLASH模塊進行主控模塊的調(diào)試與編寫，并通過GPRS無線傳輸模塊傳輸至GPRS移動通訊網(wǎng)絡(luò)，計算機通過GPRS通信模塊連接Internet與GPRS，以實現(xiàn)遠程監(jiān)測與預(yù)警。
[0049]具體使用時，分布在被測現(xiàn)場的所述紅外熱成像儀開啟后，測得的現(xiàn)場溫度分布會形成一紅外能量輻射分布圖反映到紅外熱像儀的熱敏元上，由圖像采集壓縮模塊轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過放大處理、轉(zhuǎn)換后通過電視屏或者監(jiān)測器顯示紅外熱圖像，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合移動通信技術(shù)，對發(fā)熱設(shè)備溫度的定點遠程在線監(jiān)控，并且同樣的一套設(shè)備可以移動應(yīng)用在多個不同場所進行監(jiān)測，同時能夠在已有的監(jiān)測系統(tǒng)上進行補盲監(jiān)測，為設(shè)備狀態(tài)檢修、缺陷跟蹤提供數(shù)據(jù)支持。
[0050]經(jīng)投入使用以及統(tǒng)計，在電力系統(tǒng)實施狀態(tài)檢修可以提高設(shè)備利用率2%?10%，節(jié)約檢修費用25%?30%，延長設(shè)備使用壽命10?15%。我國電力部DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》4.9中已經(jīng)明確規(guī)定“如經(jīng)實用考核證明，利用帶電測量和在線監(jiān)測技術(shù)能達到停電試驗的效果，經(jīng)批準(zhǔn)可以不做停電試驗或延長試驗周期”。統(tǒng)計表明，實施狀態(tài)檢修提高設(shè)備利用率在5%以上，節(jié)約檢修費用25%-30%。可以提高設(shè)備可用率2%-10%，延長設(shè)備壽命10%-15%。
[0051]上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型創(chuàng)造所作的舉例，而并非對本實用新型創(chuàng)造【具體實施方式】的限定。為了清楚地說明各部件的組合關(guān)系，上面對各種說明性的部件及其連接關(guān)系圍繞其功能進行了一般地描述，至于這種部件的組合是實現(xiàn)哪種功能，取決于特定的應(yīng)用和對整個裝置所施加的設(shè)計約束條件。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所引伸出的任何顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造權(quán)利要求的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種智能移動式在線測溫系統(tǒng)，其特征在于，包括: 獨立分布的若干紅外熱像儀，每個紅外熱像儀均設(shè)有一具有圖像采集壓縮模塊的主控模塊，所述紅外熱像儀監(jiān)測得到紅外輻射信號，該紅外輻射信號通過圖像采集壓縮模塊轉(zhuǎn)換處理后形成紅外熱像圖，并發(fā)送至所述主控模塊，所述主控模塊通過移動網(wǎng)絡(luò)通訊連接到監(jiān)控中心端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊還包括一電源模塊與一控制器，所述電源模塊包括太陽能電池板以及蓄電池，所述控制器負責(zé)管理太陽能電池板對蓄電池的充電以及蓄電池對主控模塊的供電電路提供電壓信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外熱像儀采用非制冷光讀出型焦平面陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊還集成有存儲模塊，包括鐵電存儲模塊以及片外Flash存儲模塊，分別插接于所述主控模塊并與所述主控模塊電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊還集成有GPRS無線傳輸模塊，以實現(xiàn)與所述監(jiān)控中心端的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述GPRS無線傳輸模塊還與若干移動設(shè)備單向通訊連接，以多媒體信息服務(wù)方式將紅外熱圖像發(fā)送至手機設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊還集成有JTAG接口，以實現(xiàn)對主控模塊及其集成部件的訪問與調(diào)試。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能移動式在線測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控中心端通過GPRS通信模塊接收移動網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字圖像信號，并根據(jù)該信號與數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進行對比，以進行遠程監(jiān)測與預(yù)警。
【文檔編號】G01J5/10GK203745086SQ201420070113
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】茅俊, 何亮國, 王海鷹, 張如宏, 吳航, 郭軍, 茹旻, 董超文, 孫志鵬, 陳煒, 錢少鋒, 包江洲, 梁波, 徐曉冬, 趙慧芬, 盧瀚順 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司