基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集模塊接收紅外熱像儀輸出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集模塊將紅外熱像儀攝取的紅外圖像采集到計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)中供紅外圖像處理模塊進(jìn)行處理和攝取的溫度數(shù)據(jù)信息傳輸給溫度測(cè)量顯示模塊，對(duì)紅外圖像處理模塊采集到的紅外圖像進(jìn)行圖片格式變換后傳輸給圖像顯示器，溫度測(cè)量顯示模塊的輸出端連接有溫度顯示報(bào)警器。本發(fā)明的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的在線定時(shí)全自動(dòng)溫度監(jiān)測(cè)、智能化故障報(bào)警，做到無(wú)人值守變電站電力變壓器的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控，節(jié)省了大量人力物力，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備從傳統(tǒng)的計(jì)劃?rùn)z修向預(yù)知狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變。
【專利說(shuō)明】基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)的領(lǐng)域，尤其是基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站電力變壓器進(jìn)行過(guò)熱故障在線監(jiān)測(cè)和自動(dòng)報(bào)警功能。變電站電力變壓器作為電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要設(shè)備，由于長(zhǎng)期運(yùn)行加上環(huán)境因素的影響導(dǎo)致出現(xiàn)各種各樣的故障，從而影響整個(gè)供電系統(tǒng)的運(yùn)行，并造成經(jīng)濟(jì)損失。隨著現(xiàn)代電力行業(yè)的快速發(fā)展，供電系統(tǒng)對(duì)電能的配送質(zhì)量要求越來(lái)越高，電力系統(tǒng)中電能生產(chǎn)、輸送、分配的任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題都會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。變電站作為電力系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，保證其安全運(yùn)行和保障電力設(shè)備時(shí)刻處于穩(wěn)定良好的運(yùn)行狀態(tài)，是店里管理的重要工作。因此，對(duì)變電站的電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，有利于保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低電力設(shè)備維修成本，保證電能質(zhì)量與供電可靠性，對(duì)于保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)和人民生活正常用電等方面也具有極其重要的意義。
[0003]變電站電力變壓器的故障部位和原因有多種多樣，大體上可分為內(nèi)部故障和外部故障。根據(jù)電力單位提供的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和大量觀察的綜合統(tǒng)計(jì)，絕大多數(shù)變壓器故障部位都伴有發(fā)熱現(xiàn)象，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，90%以上的電力設(shè)備發(fā)生故障時(shí)都有明顯的熱源部位并伴有熱現(xiàn)象，因此，監(jiān)測(cè)變壓器是否發(fā)熱異常即可以判斷出絕大多數(shù)的變壓器故障類型，為進(jìn)一步的設(shè)備檢查提供重要依據(jù)，由此可見(jiàn)，對(duì)電力設(shè)備的溫度進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)，是保障電力設(shè)備可靠運(yùn)行的必備手段。目前電力系統(tǒng)對(duì)電力變壓器的故障檢測(cè)通常都采用手持式紅外熱像儀進(jìn)行檢測(cè)，手持式紅外熱像儀有一定的局限性:需要人工操作；不能連續(xù)對(duì)電力變壓器進(jìn)行監(jiān)測(cè)；無(wú)法主動(dòng)報(bào)警等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為了克服上述中存在的問(wèn)題，提供一種基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于監(jiān)控電力變壓器的紅外熱像儀、工控機(jī)以及控制計(jì)算機(jī)，所述的紅外熱像儀通過(guò)自帶的傳輸介質(zhì)將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到工控機(jī)，工控機(jī)通過(guò)電力專網(wǎng)將信號(hào)傳輸給控制計(jì)算機(jī)，所述的工控機(jī)包括數(shù)據(jù)采集模塊、紅外圖像處理模塊、與紅外圖像處理模塊相接的溫度測(cè)量顯示模塊和與溫度測(cè)量顯示模塊相連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，所述的數(shù)據(jù)采集模塊接收紅外熱像儀輸出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集模塊將紅外熱像儀攝取的紅外圖像采集到計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)中供紅外圖像處理模塊進(jìn)行處理和攝取的溫度數(shù)據(jù)信息傳輸給溫度測(cè)量顯示模塊，對(duì)紅外圖像處理模塊采集到的紅外圖像進(jìn)行圖片格式變換后傳輸給圖像顯示器，溫度測(cè)量顯示模塊的輸出端連接有溫度顯示報(bào)警器。
[0006]所述的紅外熱像儀包括光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)器和信號(hào)預(yù)處理設(shè)備以及信號(hào)處理控制設(shè)備，光學(xué)系統(tǒng)接收被測(cè)物體的紅外輻射，將接收到的紅外輻射通過(guò)紅外探測(cè)器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)利用信號(hào)預(yù)處理器設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理的信號(hào)傳輸給信號(hào)處理控制設(shè)備，信號(hào)處理控制設(shè)備上連接有輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)端口和存儲(chǔ)設(shè)備。
[0007]所述的工控機(jī)還包括用于存儲(chǔ)變壓器熱成像圖的存儲(chǔ)服務(wù)器，存儲(chǔ)服務(wù)器與圖像顯示器相連接。
[0008]為了能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)端輸送，所述的溫度顯示報(bào)警器輸出端連接有移動(dòng)短信接收終端。
[0009]所述的工控機(jī)還包括用于檢測(cè)變壓器負(fù)荷的負(fù)荷檢測(cè)裝置、用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度檢測(cè)裝置、用于檢測(cè)環(huán)境濕度的濕度檢測(cè)裝置中的任意一種或多種，負(fù)荷檢測(cè)裝置、溫度檢測(cè)裝置或濕度檢測(cè)裝置分別與紅外圖像處理模塊相連。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用紅外熱像儀采集紅外熱像儀生成的紅外圖像數(shù)據(jù)與溫度數(shù)據(jù)；利用在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的在線定時(shí)全自動(dòng)溫度監(jiān)測(cè)、智能化超溫故障報(bào)警，做到無(wú)人值守變電站電力變壓器的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控，節(jié)省了大量人力物力，最終實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備從傳統(tǒng)的計(jì)劃?rùn)z修向預(yù)知狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1中紅外熱像儀的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖3是圖1中工控機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖4是紅外熱像儀運(yùn)行的流程圖。
[0016]圖中1.紅外熱像儀，11.光學(xué)系統(tǒng)，12.紅外探測(cè)器，13.信號(hào)預(yù)處理設(shè)備，14.信號(hào)處理控制設(shè)備，15.輸入設(shè)備，16.輸出設(shè)備，17.網(wǎng)絡(luò)端口，18.存儲(chǔ)設(shè)備2.工控機(jī)，21.數(shù)據(jù)采集模塊，22.紅外圖像處理模塊，23.溫度測(cè)量顯示模塊，24.遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，25.圖像顯示器，26.溫度顯示報(bào)警器，27.存儲(chǔ)服務(wù)器，28.移動(dòng)短信接收終端，29.負(fù)荷檢測(cè)裝置，210.溫度檢測(cè)裝置，211.濕度檢測(cè)裝置，3.控制計(jì)算機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0018]如圖1所示的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于監(jiān)控電力變壓器的紅外熱像儀1、工控機(jī)2以及控制計(jì)算機(jī)3，紅外熱像儀I通過(guò)自帶的傳輸介質(zhì)將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到工控機(jī)2，工控機(jī)2通過(guò)電力專網(wǎng)將信號(hào)傳輸給控制計(jì)算機(jī)3。
[0019]如圖2所示的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，紅外熱像儀I包括光學(xué)系統(tǒng)11、紅外探測(cè)器12和信號(hào)預(yù)處理設(shè)備13以及信號(hào)處理控制設(shè)備14，光學(xué)系統(tǒng)11接收被測(cè)物體的紅外輻射，將接收到的紅外輻射通過(guò)紅外探測(cè)器12轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)利用信號(hào)預(yù)處理器設(shè)備13進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理的信號(hào)傳輸給信號(hào)處理控制設(shè)備14，信號(hào)處理控制設(shè)備14上連接有輸入設(shè)備15、輸出設(shè)備16、網(wǎng)絡(luò)端口 17和存儲(chǔ)設(shè)備18。
[0020]如圖3所示的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，工控機(jī)2包括數(shù)據(jù)采集模塊21、紅外圖像處理模塊22、與紅外圖像處理模塊22相接的溫度測(cè)量顯示模塊23、與溫度測(cè)量顯示模塊23相連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊24、用于存儲(chǔ)變壓器熱成像圖的存儲(chǔ)服務(wù)器27、用于檢測(cè)變壓器負(fù)荷的負(fù)荷檢測(cè)裝置29、用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度檢測(cè)裝置210、用于檢測(cè)環(huán)境濕度的濕度檢測(cè)裝置211中的任意一種或多種，數(shù)據(jù)采集模塊21接收紅外熱像儀I輸出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集模塊21將紅外熱像儀I攝取的紅外圖像采集到計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)中供紅外圖像處理模塊22進(jìn)行處理和攝取的溫度數(shù)據(jù)信息傳輸給溫度測(cè)量顯示模塊23，負(fù)荷檢測(cè)裝置29、溫度檢測(cè)裝置210或濕度檢測(cè)裝置211分別與紅外圖像處理模塊22相連，對(duì)紅外圖像處理模塊22采集到的紅外圖像進(jìn)行圖片格式變換后傳輸給圖像顯示器25，圖像顯示器25與存儲(chǔ)服務(wù)器27相連接，溫度測(cè)量顯示模塊23的輸出端連接有溫度顯示報(bào)警器26，溫度顯示報(bào)警器26輸出端連接有移動(dòng)短信接收終端28。
[0021]本發(fā)明的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用紅外熱像儀I中的光學(xué)系統(tǒng)11接收被測(cè)物體的紅外輻射，根據(jù)視場(chǎng)大小和像質(zhì)的要求而由不同紅外光學(xué)透鏡組成，起著對(duì)被測(cè)物體的紅外輻射進(jìn)行匯聚、濾波和聚焦的作用，紅外探測(cè)器12把通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)11的紅外輻射轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，紅外探測(cè)器采用非制冷型焦平面熱像儀，依次通過(guò)信號(hào)預(yù)處理設(shè)備13和信號(hào)處理控制設(shè)備14，最終利用輸出設(shè)備16將圖像輸出；在運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件中，紅外熱像儀I采集紅外圖像后，通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)后，變壓器過(guò)熱故障在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像與溫度信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)本在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全部功能，將軟件初始化設(shè)置，檢查紅外熱像儀的連接狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，當(dāng)紅外熱像儀連接不正常時(shí)，由用戶決定忽略或重試或中斷運(yùn)行軟件，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接不正常時(shí)，軟件界面上指示燈提示連接不正常，然后正常啟動(dòng)，如果各項(xiàng)檢查均正常，則顯示如圖4所示的界面，其中定時(shí)器I的定時(shí)周期為2s，主要作用是實(shí)時(shí)顯示紅外熱像儀拍攝的紅外圖像，在定時(shí)器I中將調(diào)用圖像處理模式的部分功能。
[0022]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:包括用于監(jiān)控電力變壓器的紅外熱像儀(I)、工控機(jī)(2)以及控制計(jì)算機(jī)(3)，所述的紅外熱像儀(I)通過(guò)自帶的傳輸介質(zhì)將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到工控機(jī)(2)，工控機(jī)(2)通過(guò)電力專網(wǎng)將信號(hào)傳輸給控制計(jì)算機(jī)(3)，所述的工控機(jī)(2)包括數(shù)據(jù)采集模塊(21)、紅外圖像處理模塊(22)、與紅外圖像處理模塊(22)相接的溫度測(cè)量顯示模塊(23)和與溫度測(cè)量顯示模塊(23)相連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊(24)，所述的數(shù)據(jù)采集模塊(21)接收紅外熱像儀(I)輸出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集模塊(21)將紅外熱像儀(I)攝取的紅外圖像采集到計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)中供紅外圖像處理模塊(22)進(jìn)行處理和攝取的溫度數(shù)據(jù)信息傳輸給溫度測(cè)量顯示模塊(23)，對(duì)紅外圖像處理模塊(22)采集到的紅外圖像進(jìn)行圖片格式變換后傳輸給圖像顯示器(25)，溫度測(cè)量顯示模塊(23)的輸出端連接有溫度顯示報(bào)警器(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的紅外熱像儀⑴包括光學(xué)系統(tǒng)(11)、紅外探測(cè)器(12)和信號(hào)預(yù)處理設(shè)備(13)以及信號(hào)處理控制設(shè)備(14)，光學(xué)系統(tǒng)(11)接收被測(cè)物體的紅外輻射，將接收到的紅外輻射通過(guò)紅外探測(cè)器(12)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)利用信號(hào)預(yù)處理器設(shè)備(13)進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理的信號(hào)傳輸給信號(hào)處理控制設(shè)備(14)，信號(hào)處理控制設(shè)備(14)上連接有輸入設(shè)備(15)、輸出設(shè)備(16)、網(wǎng)絡(luò)端口(17)和存儲(chǔ)設(shè)備(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的工控機(jī)(2)還包括用于存儲(chǔ)變壓器熱成像圖的存儲(chǔ)服務(wù)器(27)，存儲(chǔ)服務(wù)器(27)與圖像顯示器(25)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的溫度顯示報(bào)警器(26)輸出端連接有移動(dòng)短信接收終端(28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外熱像儀的變電站電力變壓器過(guò)熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的工控機(jī)(2)還包括用于檢測(cè)變壓器負(fù)荷的負(fù)荷檢測(cè)裝置(29)、用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度檢測(cè)裝置(210)、用于檢測(cè)環(huán)境濕度的濕度檢測(cè)裝置(211)中的任意一種或多種，負(fù)荷檢測(cè)裝置(29)、溫度檢測(cè)裝置(210)或濕度檢測(cè)裝置(211)分別與紅外圖像處理模塊(22)相連。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK104165698SQ201410414478
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】張春雨, 劉偉, 周彬, 崔雅平, 呂永喜, 王春麗, 劉永濤 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東陵縣供電公司