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智能电网在线监测系统

一、红外热成像智能监测系统介绍

  随着科技的不断进步和发展,电力设备自动化控制和现场无人值守巳成为必然趋势。目前,智能电网改造工程已经全面开展,要求建立监控集控中心,能够对输配电厂、变电站、输配线路等关键设备的有关数据、环境参量、图像进行监测,以便能够实时、直接地了解和掌握各个关键设备的情况,并及时对发生的情况做出反应, 以适应现代社会、现代电力行业监控智能化、集中化的发展需要。


  红外热像诊断技术的应用,解决了设备运行中的大量热性故障和缺陷问题,经济效益和社会效益显著。由于该技术是对设备表面辐射的红外光像进行非接触、远距离热成像检测,不受电场干扰,因此具有直观、准确、灵敏度高、快速、安全、应用范围广等特点,能从根本上改变早期人工巡检运行设备的故障和缺陷隐患诊断方式。


  基于计算机网络和互联网的红外热成像在线智能监控系统在国民经济各个领域推广应用,使传统热隐患设备的预防性试验维修提高到预置状态检修,这对于提高设备的可靠性与有效性,提高企业运行经济效益,降低维修成本都有很重要的意义。


根据电力设备监控的实际情况,我公司设计了以红外热成像监控仪、可见光摄像仪组合构成的设备测温监测器,利用热成像原理,通过接受物体发射的红外线,将被测目标物体表面的红外辐射转变成数字信号,以此来监测和识别设备温度及其他异常事件。


                                                           

                                                                 图1 双视测温监测器

二、红外热成像智能监测预警网络系统架构

                             

                                                                     图2 变电站红外在线监控系统拓扑图


三、系统组成:

  • 变电站由若干红外监测器、云台、监控工作站计算机组成;
  • 红外监控工作站软件(IrStation)可对变电站内红外监测器进行实时监控和管理,向监控中心实时发送监测报警和系统运行状态信息,记录监测数据(包括:热图像、录像、检测数据等),根据设定定时向监控中心传送监测数据;
  • 系统根据《电网视频监控系统及接口技术规范》,提供ActivX控件。通过控件接口与红外监控工作站软件或红外监测器通讯,实现监控用户使用互联网浏览器对变电站红外监测器视频监测和云台控制。

基于红外热成像的电力变电站远程监控系统由全天候高性能双通路监控头(红外热成像+CCD)与相应的计算机网络组成,系统采用了先进的计算机压缩技术与网络传输技术,只需通过RJ45标准以太网通讯接口,仅用“一根网线,一个IP地址”就可实现远程对双视监测器控制(焦距、温度校正)、传输红外和可见光视频、传输测温数据、控制云台。


四、系统功能
双视监测
系统采用双视监测器(即:红外和可见光)弥补了红外图像可识别性不足。


视频显示
用户可根据监测需求选择或组合监控器显示方式,如:4,8,16分屏,多页显示,电子地图。





                                             图5 工作站监控显示屏

视频控件
系统提供符合《视频调用统一接口规范-V1.1.2》的软件控件,向国家电网统一视频监控平台提供测温监测视频流、监测任务信息、报警报告等,并按电网统一视频监控平台发出的命令对监测器焦距和云台进行控制。


监控点
监控点是指在监控器监测范围内对指定监测目标设定场景位置。系统可预设的最大监控点数是由云台型号决定。如使用YL-3060云台,用户可预设包括起始,终止点在内80个监控点。系统可对指定的监测点定时监控或按指定监控点轨迹巡检。 


监控点校正
为了克服云台移动误差、目标位移(如:风吹,热胀冷缩)等的影响,系统采用飒特独创的“全景图像位移匹配法”通过用当前监控点图像与监控点标定的图像对比,计算出监控点图像的偏差值,根据偏差值对云台做位移校正,从而实现监测视场位移误差自校正,确保对监测目标准确定位。系统可通过对多监控点连续对比,实现全视场(360度)图像匹配校正。系统可自动和定期地更新各监控点的标定图像,以提高位移校正和模板定位的精度。

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