紅外熱像儀的電力系統(tǒng)電氣設(shè)備在線監(jiān)測研究

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)計一種能夠?qū)崟r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)測研究

前言：

電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的目的是通過使用有效的檢測方法以及分析和診斷技術(shù)來及時、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)測系統(tǒng)具有檢測電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的巨大優(yōu)勢，可以實現(xiàn)電力設(shè)備的監(jiān)測，而不會發(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)控的實際需要，設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，系統(tǒng)將自動采集并匹配紅外光譜一組可見光圖像，這些圖像會自動存儲以進(jìn)行分析和診斷。2.根據(jù)實際需要為自動巡航程序和巡航程序設(shè)置靈活的時間和頻率設(shè)置在巡航過程中，根據(jù)設(shè)置的自動診斷規(guī)則，它將自動分析和診斷熱失效，警報信息通過網(wǎng)絡(luò)通訊或短消息通知。警報信息包括多個區(qū)域（多相）之間的溫度差警報，多個區(qū)域溫度警報和單個區(qū)域溫度警報。3.遠(yuǎn)程診斷分析和管理功能，例如檢驗報告管理。4.區(qū)域電網(wǎng)的實現(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，紅外診斷知識庫，高壓設(shè)備分析等。5.數(shù)據(jù)的分布式存儲和備份，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)字云臺全方位監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，實現(xiàn)了無盲點(diǎn)的360度監(jiān)控。

二、系統(tǒng)軟件

（一）軟件設(shè)計原則

1.結(jié)構(gòu)化設(shè)計原則

在設(shè)計用于軟件的在線電氣軟件監(jiān)測系統(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)計原則，以改進(jìn)功能模塊并實現(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)計用于電氣設(shè)備的在線電氣軟件監(jiān)測系統(tǒng)時，設(shè)計人員應(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)實現(xiàn)。

3.安全性原則

電氣設(shè)備的在線監(jiān)測軟件系統(tǒng)的安全非常重要，對安全的理解不僅體現(xiàn)在系統(tǒng)的編碼環(huán)節(jié)中。設(shè)計系統(tǒng)時，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。

（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)計用于實時處理熱圖像的軟件，以實現(xiàn)對熱圖像溫度數(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，不能對特定對象進(jìn)行智能分析。分析之后，如果儀器可能發(fā)生故障，軟件可以及時生成警報信號。結(jié)合變電站的實際需求，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地址和端口號設(shè)置，偽彩色圖像處理以及是否使用定時監(jiān)測或整點(diǎn)監(jiān)測。請注意，在員工首次設(shè)置軟件之后，該軟件必須能夠存儲員工設(shè)置的信息。用戶重新啟動軟件時，無需重新配置軟件。該軟件使用Windows注冊表來實現(xiàn)此功能。

溫度測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的參數(shù)參考。

系統(tǒng)警報模塊使用在監(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)使用絕對溫度判別法和相對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)備故障警報指示燈設(shè)置為紅色，同時系統(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量范圍。如果數(shù)據(jù)驗證成功，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模塊。測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以達(dá)到對電氣設(shè)備進(jìn)行智能故障診斷，實時自動檢測電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的目的，有效彌補(bǔ)了電流檢測方法的不足，提高了設(shè)備監(jiān)測的效率。具有高應(yīng)用價值和市場前景的安全測試儀。

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