紅外熱像儀的電力系統(tǒng)電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)研究

陳玲玲

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，供電的可靠性越來越可靠，確保安全，穩(wěn)定，良好的供電已成為電力系統(tǒng)的重要課題。因此，研究設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)非常重要。

關(guān)鍵詞：紅外熱像儀;電力系統(tǒng);在線監(jiān)測(cè)研究

前言：

電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的目的是通過使用有效的檢測(cè)方法以及分析和診斷技術(shù)來及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而確保設(shè)備的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。紅外在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有檢測(cè)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的巨大優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)，而不會(huì)發(fā)生全天候停電的情況。

一、系統(tǒng)需求性分析

電力設(shè)備的紅外在線監(jiān)視系統(tǒng)必須滿足以下基本功能：1.根據(jù)熱故障監(jiān)控的實(shí)際需要，設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，系統(tǒng)將自動(dòng)采集并匹配紅外光譜一組可見光圖像，這些圖像會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)以進(jìn)行分析和診斷。2.根據(jù)實(shí)際需要為自動(dòng)巡航程序和巡航程序設(shè)置靈活的時(shí)間和頻率設(shè)置在巡航過程中，根據(jù)設(shè)置的自動(dòng)診斷規(guī)則，它將自動(dòng)分析和診斷熱失效，警報(bào)信息通過網(wǎng)絡(luò)通訊或短消息通知。警報(bào)信息包括多個(gè)區(qū)域（多相）之間的溫度差警報(bào)，多個(gè)區(qū)域溫度警報(bào)和單個(gè)區(qū)域溫度警報(bào)。3.遠(yuǎn)程診斷分析和管理功能，例如檢驗(yàn)報(bào)告管理。4.區(qū)域電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)共享紅外圖庫數(shù)據(jù)，例如故障設(shè)備的紅外圖像歷史記錄庫，標(biāo)準(zhǔn)故障圖像信息數(shù)據(jù)庫，紅外診斷知識(shí)庫，高壓設(shè)備分析等。5.數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)和備份，紅外圖像資源（如照片和視頻）的網(wǎng)絡(luò)共享，專業(yè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)共享，網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)管理。6.360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)且俯仰角大的多點(diǎn)數(shù)字云臺(tái)全方位監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了無盲點(diǎn)的360度監(jiān)控。

二、系統(tǒng)軟件

（一）軟件設(shè)計(jì)原則

1.結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)原則

在設(shè)計(jì)用于軟件的在線電氣軟件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的過程中，我們遵循自上而下，逐步改進(jìn)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)原則，以改進(jìn)功能模塊并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化要求和目標(biāo)。

2.簡單易用性原則

在設(shè)計(jì)用于電氣設(shè)備的在線電氣軟件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)嘗試從用戶角度簡化系統(tǒng)的工作流程。這簡化了用戶的工作并簡化了技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

3.安全性原則

電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)的安全非常重要，對(duì)安全的理解不僅體現(xiàn)在系統(tǒng)的編碼環(huán)節(jié)中。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，必須仔細(xì)考慮系統(tǒng)的安全特性。建立完整的安全機(jī)制，并為以后的系統(tǒng)開發(fā)和編碼提供良好的體系結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。

4.易擴(kuò)展性和易維護(hù)性原則

在開發(fā)并運(yùn)行了電氣設(shè)備在線監(jiān)控軟件系統(tǒng)之后，如果用戶需要增加或更改，則需要擴(kuò)展和維護(hù)該系統(tǒng)。因此，初始設(shè)計(jì)過程應(yīng)考慮以后的維護(hù)和可伸縮性問題。這顯著降低了維護(hù)成本和后續(xù)維護(hù)工作量，可以在后續(xù)維護(hù)工作中完成系統(tǒng)更改和最快的升級(jí)。

（二）軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

結(jié)合使用在線監(jiān)視系統(tǒng)硬件，必須專門設(shè)計(jì)用于實(shí)時(shí)處理熱圖像的軟件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)熱圖像溫度數(shù)據(jù)的分析。每家制造紅外熱像儀的公司都為其用戶提供自己的支持軟件，該軟件通常被用作商家的促銷工具。從用戶的角度來看，它功能較單一，不能對(duì)特定對(duì)象進(jìn)行智能分析。分析之后，如果儀器可能發(fā)生故障，軟件可以及時(shí)生成警報(bào)信號(hào)。結(jié)合變電站的實(shí)際需求，該軟件具有查詢和分析歷史數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL表的功能。功能介紹如下：

系統(tǒng)配置模塊實(shí)現(xiàn)硬件參數(shù)和監(jiān)視功能設(shè)置，例如熱像儀IP地址和端口號(hào)設(shè)置，偽彩色圖像處理以及是否使用定時(shí)監(jiān)測(cè)或整點(diǎn)監(jiān)測(cè)。請(qǐng)注意，在員工首次設(shè)置軟件之后，該軟件必須能夠存儲(chǔ)員工設(shè)置的信息。用戶重新啟動(dòng)軟件時(shí)，無需重新配置軟件。該軟件使用Windows注冊(cè)表來實(shí)現(xiàn)此功能。

溫度測(cè)量和顯示模塊主要通過轉(zhuǎn)換收集的紅外圖像來獲取設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)。這對(duì)于工作人員了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)很有用，也可以用作故障警報(bào)的參數(shù)參考。

系統(tǒng)警報(bào)模塊使用在監(jiān)視區(qū)域中收集的溫度數(shù)據(jù)，并將其與“帶電設(shè)備紅外診斷規(guī)范”結(jié)合起來以確定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)使用絕對(duì)溫度判別法和相對(duì)溫度判別法來判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。如果確定設(shè)備發(fā)生故障，則軟件系統(tǒng)首先將主界面上的設(shè)備故障警報(bào)指示燈設(shè)置為紅色，同時(shí)系統(tǒng)每10分鐘響一次警鈴，以表明它是電源設(shè)備。

數(shù)據(jù)采集模塊通過軟件發(fā)送相應(yīng)的指令，以控制紅外熱成像設(shè)備完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。首先，連接熱像儀電源，等待熱像儀上電完成自檢，然后再連接熱像儀。如果連接成功，請(qǐng)發(fā)送命令以收集數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)收集成功，則需要驗(yàn)證收集的數(shù)據(jù)，以確定收集的溫度數(shù)據(jù)是否超出了儀器的溫度測(cè)量范圍。如果數(shù)據(jù)驗(yàn)證成功，則可以認(rèn)為采集成功。

結(jié)語：

綜上所述，基于紅外熱像儀的電子設(shè)備在線電子軟件監(jiān)視系統(tǒng)使用一種面向?qū)ο蟮姆椒▽⑾到y(tǒng)提供的功能劃分為多個(gè)模塊。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以達(dá)到對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行智能故障診斷，實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的目的，有效彌補(bǔ)了電流檢測(cè)方法的不足，提高了設(shè)備監(jiān)測(cè)的效率。具有高應(yīng)用價(jià)值和市場前景的安全測(cè)試儀。

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