一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)，它主要由監(jiān)測(cè)終端和監(jiān)測(cè)中心端通過(guò)中間的GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)路連接而成，所述的監(jiān)控終端包括一帶有存儲(chǔ)模塊的主控制模塊，一圖像采集壓縮模塊以及GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊；所述圖像采集壓縮模塊由布置在輸電線(xiàn)路監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的紅外熱像儀以及從紅外熱像儀中采集紅外熱像圖并對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及圖像壓縮編碼的圖像采集卡構(gòu)成；所述圖像采集壓縮模塊通過(guò)主控制模塊與GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊連接，所述GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)路連接于監(jiān)測(cè)中心端的計(jì)算機(jī)服務(wù)器；它具有能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱設(shè)備溫度進(jìn)行定點(diǎn)遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，為設(shè)備狀態(tài)檢修、缺陷跟蹤提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)管理，避免設(shè)備事故，提高運(yùn)行人員工作效率，提高設(shè)備使用效率等特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的在線(xiàn)監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行動(dòng)脈，其運(yùn)行狀態(tài)直接決定社會(huì)生產(chǎn)的安全和效益，一旦發(fā)生故障就必然帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)輸電線(xiàn)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(guò)熱引起的停電檢修時(shí)常發(fā)生，如電纜接頭等連接部位因老化或接觸電阻過(guò)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(duì)運(yùn)行設(shè)備關(guān)鍵部位的溫度監(jiān)測(cè)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(gè)變化過(guò)程。電氣元部件逐漸出現(xiàn)松動(dòng)、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?，F(xiàn)象；采用熱像儀直接觀(guān)察和測(cè)量就可發(fā)現(xiàn)這些異?，F(xiàn)象，掌握潛在故障的位置和嚴(yán)重程度。
[0004]目前，在傳統(tǒng)的變電站電力設(shè)備過(guò)熱故障檢測(cè)中，采用人工手持熱像儀巡檢的方式，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備過(guò)熱缺陷，按照國(guó)網(wǎng)規(guī)定，需要派人派車(chē)到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)熱數(shù)據(jù)；這種故障檢測(cè)方法存在著巨大的人力物力資源浪費(fèi)，而且由于目前的在線(xiàn)安全監(jiān)測(cè)，還不能達(dá)到實(shí)時(shí)全覆蓋的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，因而不能完全發(fā)現(xiàn)故障隱患。
[0005]如果采用固定式紅外熱像儀對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控能夠解決部分的熱故障問(wèn)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(huì)存在以下問(wèn)題:
[0006]I)、安裝復(fù)雜，對(duì)環(huán)境要求較高；
[0007]2)、組網(wǎng)方式復(fù)雜，同時(shí)對(duì)傳輸要求較高，一旦傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)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(diǎn)，無(wú)法全面監(jiān)控變電站內(nèi)的實(shí)時(shí)情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱設(shè)備溫度進(jìn)行定點(diǎn)遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，為設(shè)備狀態(tài)檢修、缺陷跟蹤提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)管理，避免設(shè)備事故，提高運(yùn)行人員工作效率，提高設(shè)備使用效率的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，所述的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)，它主要由監(jiān)測(cè)終端和監(jiān)測(cè)中心端通過(guò)中間的GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)路連接而成，其特征在于所述的監(jiān)控終端包括一帶有存儲(chǔ)模塊的主控制模塊，一圖像采集壓縮模塊以及GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊；所述圖像采集壓縮模塊由布置在輸電線(xiàn)路監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的紅外熱像儀以及從紅外熱像儀中采集紅外熱像圖并對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及圖像壓縮編碼的圖像采集卡構(gòu)成；所述圖像采集壓縮模塊通過(guò)主控制模塊與GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊連接，所述GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)路連接于監(jiān)測(cè)中心端的計(jì)算機(jī)服務(wù)器。
[0011]所述的主控制模塊為一塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控終端進(jìn)行控制和管理的高性能ARM ;所述的主控制模塊配置有主要用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢通時(shí)紅外熱像圖暫時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)模塊，還配置有負(fù)責(zé)太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)以及轉(zhuǎn)換為各模塊匹配的電壓以便對(duì)各模塊進(jìn)行供電的電源模塊；所述的監(jiān)測(cè)中心端配置有與計(jì)算機(jī)服務(wù)器連接的、用于將紅外熱像圖顯示在屏幕上的紅外熱圖像顯示器。
[0012]所述的主控制模塊分別通過(guò)通用異步串行接口與圖像采集壓縮模塊和GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊連接；所述的計(jì)算機(jī)服務(wù)器配置有當(dāng)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備出現(xiàn)高溫超過(guò)閥值時(shí)，可以自動(dòng)報(bào)警并將報(bào)警信息通過(guò)手機(jī)短息通知用戶(hù)的報(bào)警系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明可以將變電站中各個(gè)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)場(chǎng)景、溫度數(shù)據(jù)、熱成像數(shù)據(jù)等通過(guò)GPRS數(shù)據(jù)方式上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器(計(jì)算機(jī)服務(wù)器)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)高溫超過(guò)閥值時(shí)，該系統(tǒng)可以自動(dòng)報(bào)警并將報(bào)警信息通過(guò)手機(jī)短息通知用戶(hù)，便于用戶(hù)第一時(shí)間可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行處置；它具有能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱設(shè)備溫度進(jìn)行定點(diǎn)遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，為設(shè)備狀態(tài)檢修、缺陷跟蹤提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)管理，避免設(shè)備事故，提高運(yùn)行人員工作效率，提高設(shè)備使用效率等特點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明所述電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成框圖。
[0015]圖2是本發(fā)明所述監(jiān)測(cè)終端的結(jié)構(gòu)組成框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的介紹:圖1、2所示，本發(fā)明所述的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)，它主要由監(jiān)測(cè)終端I和監(jiān)測(cè)中心端2通過(guò)中間的GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)路3連接而成，所述的監(jiān)控終端I包括一帶有存儲(chǔ)模塊11的主控制模塊12，一圖像采集壓縮模塊13以及GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊14 ;所述圖像采集壓縮模塊13由布置在輸電線(xiàn)路監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的紅外熱像儀131以及從紅外熱像儀131中采集紅外熱像圖并對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及圖像壓縮編碼的圖像采集卡132構(gòu)成；所述圖像采集壓縮模塊12通過(guò)主控制模塊11與GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊14連接，所述GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊14通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)路3連接于監(jiān)測(cè)中心端2的計(jì)算機(jī)服務(wù)器21。
[0017]本發(fā)明所述的主控制模塊12為一塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控終端進(jìn)行控制和管理的高性能ARM ;所述的主控制模塊12配置有主要用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢通時(shí)紅外熱像圖暫時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)模塊11，還配置有負(fù)責(zé)太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)以及轉(zhuǎn)換為各模塊匹配的電壓以便對(duì)各模塊進(jìn)行供電的電源模塊15 ;所述的監(jiān)測(cè)中心端2配置有與計(jì)算機(jī)服務(wù)器21連接的、用于將紅外熱像圖顯示在屏幕上的紅外熱圖像顯示器22。
[0018]所述的主控制模塊12分別通過(guò)通用異步串行接口與圖像采集壓縮模塊12和GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊14連接；所述的計(jì)算機(jī)服務(wù)器21配置有當(dāng)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備出現(xiàn)高溫超過(guò)閥值時(shí)，可以自動(dòng)報(bào)警并將報(bào)警信息通過(guò)手機(jī)短息通知用戶(hù)的報(bào)警系統(tǒng)。
[0019]實(shí)施例:
[0020]本發(fā)明所述的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)是一套以紅外熱成像技術(shù)為基礎(chǔ)、GPRS無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)和ARM技術(shù)為橋梁的輸電線(xiàn)路關(guān)鍵部位溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，總體依照客戶(hù)端/服務(wù)端(C/S模式)設(shè)計(jì)，由監(jiān)測(cè)終端(圖像采集與圖像傳輸)和監(jiān)測(cè)中心端(監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)服務(wù)器)組成。
[0021]監(jiān)控終端由5部分組成:主控制模塊、圖像采集壓縮模塊、GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊、電源模塊及存儲(chǔ)模塊。主控制模塊為一塊高性能ARM，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控終端的控制和管理。圖像采集模塊由圖像采集卡實(shí)現(xiàn)從紅外熱像儀采集紅外熱像圖，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及JPEG圖像壓縮編碼。GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊由專(zhuān)用GPRS模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，它與圖像采集模塊的接口是通用異步串行接口(UART)。存儲(chǔ)模塊主要用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢通時(shí)紅外熱像圖的暫時(shí)存儲(chǔ)。電源模塊負(fù)責(zé)太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)，并轉(zhuǎn)換為個(gè)模塊匹配的電壓對(duì)各模塊供電。監(jiān)測(cè)終端主要實(shí)現(xiàn)輸電線(xiàn)路監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)紅外熱像圖的采集和壓縮圖像數(shù)據(jù)的GPRS無(wú)線(xiàn)信道傳輸。
[0022]根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求，本發(fā)明所述監(jiān)測(cè)終端所采用的微控制器MCU采用基于ARM7內(nèi)核RISC結(jié)構(gòu)的LPC2368微處理器；圖像采集壓縮模塊負(fù)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?；GPRS模塊MC55起橋梁作用，連接監(jiān)控中心端(上位機(jī)系統(tǒng))與監(jiān)測(cè)終端(下位機(jī))系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)他們之間的通訊。它具體負(fù)責(zé)將環(huán)境數(shù)據(jù)根據(jù)監(jiān)控中心請(qǐng)求或主動(dòng)上報(bào)方式上傳給監(jiān)控中心，并將監(jiān)控中心發(fā)送的控制命令傳輸給LPC2368 ;控制器負(fù)責(zé)管理太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池的充電以及蓄電池對(duì)系統(tǒng)供電電路提供合適的電源JTAG接口可用于對(duì)LPC2368內(nèi)部的所有部件進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，通過(guò)該接口可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、編程等。此外，還有存儲(chǔ)單元、看門(mén)狗單元以及時(shí)鐘電路等。
[0023]本發(fā)明具體配置的模塊可以是:
[0024]I =384X288高像素分辨率溫度探測(cè)器MAG30 ；2:配置于各探測(cè)器MAG30數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)測(cè)溫通信終端的各GPRS模塊；3:移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)營(yíng)商信息中心；4:通過(guò)GPRS通信的服務(wù)器終端；5:用戶(hù)指定的手機(jī)；6:主控PC端；7:信息數(shù)據(jù)庫(kù)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)，它主要由監(jiān)測(cè)終端和監(jiān)測(cè)中心端通過(guò)中間的GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)路連接而成，其特征在于所述的監(jiān)控終端包括一帶有存儲(chǔ)模塊的主控制模塊，一圖像采集壓縮模塊以及GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊；所述圖像采集壓縮模塊由布置在輸電線(xiàn)路監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的紅外熱像儀以及從紅外熱像儀中采集紅外熱像圖并對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及圖像壓縮編碼的圖像采集卡構(gòu)成；所述圖像采集壓縮模塊通過(guò)主控制模塊與GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊連接，所述GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)路連接于監(jiān)測(cè)中心端的計(jì)算機(jī)服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制模塊為一塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控終端進(jìn)行控制和管理的高性能ARM ;所述的主控制模塊配置有主要用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢通時(shí)紅外熱像圖暫時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)模塊，還配置有負(fù)責(zé)太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)以及轉(zhuǎn)換為各模塊匹配的電壓以便對(duì)各模塊進(jìn)行供電的電源模塊；所述的監(jiān)測(cè)中心端配置有與計(jì)算機(jī)服務(wù)器連接的、用于將紅外熱像圖顯示在屏幕上的紅外熱圖像顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制模塊分別通過(guò)通用異步串行接口與圖像采集壓縮模塊和GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸模塊連接；所述的計(jì)算機(jī)服務(wù)器配置有當(dāng)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備出現(xiàn)高溫超過(guò)閥值時(shí)，可以自動(dòng)報(bào)警并將報(bào)警信息通過(guò)手機(jī)短息通知用戶(hù)的報(bào)警系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK204012914SQ201320819524
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】葉翔, 江明強(qiáng), 曹建斐, 韋安強(qiáng), 呂亮, 許朝杰, 嚴(yán)群玲, 余毅 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司, 國(guó)網(wǎng)浙江海寧市供電公司, 珠海億能電力科技有限公司