[发明专利]变电站三维红外测温监测方法及系统

权利要求书

1.一种变电站三维红外测温监测系统，包括局方设备数据中心，站方设备数据中心，红外热像仪、高精度云台以及可见光摄像机，其特征在于：所述局方设备数据中心通过网络与站方设备数据中心相连，站方设备数据中心通过网线接口经交换机与红外热像仪相接，站方设备数据中心通过通讯接口与高精度云台相连接，站方设备数据中心通过同轴电缆与可见光摄像机连接。

2.如权利要求1所述的变电站三维红外测温监测系统，其特征在于：所述高精度云台包括水平电机，垂直电机，主板，电源板，电机驱动板以及拨码板，所述主板通过所述电机驱动板分别与水平电机和垂直电机相连，所述拨码板与所述主板相接，所述电源板给主板供电，所述主板通过通讯接口与所述站方设备数据中心相连接。

3.如权利要求1所述的变电站三维红外测温监测系统，其特征在于：所述红外热像仪包括光学系统、红外探测器、FPGA处理电路、DSP处理电路、存储电路以及外部通信接口电路，所述红外探测器输入端接收所述光学系统的信号，所述红外探测器输出端通过所述DSP处理电路和所述存储电路与所述外部通信接口电路相连接，所述红外探测器上还连接有所述FPGA处理电路，所述外部通信接口电路经交换机和网线接口与站方设备数据中心相连接。

4.如权利要求1或2所述的变电站三维红外测温监测系统，其特征在于：还包括一个护罩，所述护罩通过所述电机驱动板与所述主板相连接，所述可见光摄像仪和所述红外热像仪封装在所述护罩中。

5.如权利要求1-4任一项所述的变电站三维红外测温监测系统，其监测方法是：所述红外热像仪将变电设备发出的红外辐射转换成带温度信息的红外数据信号，通过网线接口将数据发送至站方设备数据中心；所述主板通过电机驱动板控制水平电机与垂直电机的运动，通过拨码板中拨码开关设置高精度云台的地址码和高精度云台通讯协议和通讯波特率；所述护罩的位置受所述高精度云台控制，用于辅助红外热像仪识别被监测设备的位置；

所述变电站红外测温三维监控方法具体为：

第一步骤：将红外热像仪所得到的红外照片进行预处理：对照片进行分类、重命名规范以及格式转换；

第二步骤：将预处理后的红外照片放入数据队列中进行计算，改进图片质量、进行边缘提取、将二维平面数据转化为三维空间数据；

第三步骤：通过3D建模生成三维变电站虚拟场景，将所述三维空间数据进行实时的三维还原，对每个设备模型做相应体表温度着色渲染，并记录体表温度，当发现部件局部温度过高时发出警报；

第四步骤：将所述三维空间数据的结果生成设备查询、历史查询、记录查询以及报表生成存储在数据库中。

6.如权利要求5所述的变电站三维红外测温监测方法，其特征在于：所述红外热像仪的工作方法是： 

(1)站方设备数据中心通过外部通信接口电路为每台红外热像仪分配相应的IP地址，外部通信接口电路通过基于客户机/服务器模式的TCP/IP协议与站方设备数据中心进行通信，传递数据；

(2)当客户端红外热像仪与站方设备数据中心建立网络连接后，变电站主设备的红外辐射经光学系统聚焦到红外探测器的光敏面上，红外探测器里的红外光电转换阵列将光信号转换成电信号；

(3) FPGA处理电路产生红外探测器所需的各种控制和伺服信号，驱动红外探测器将电信号转换成数字图像信号存入数据缓冲区；

(4)DSP处理电路将缓冲区内数据做运算处理生成红外数据信号，存入到存储电路中，再由外部通信接口电路经网络交换机发送至站方设备数据中心。

7.如权利要求5所述的变电站三维红外测温监测方法，其特征在于：所述高精度云台的工作方法是：

(1)通过拨码板中拨码开关设置高精度云台的地址码和高精度云台通讯协议和通讯波特率后，主板接收并比对由站方设备数据中心发送的设备地址，若与自身设备地址码相等，则执行相应命令；若不相等，则不进行操作；

(2)主板接收到控制指令后，若为高精度云台基本指令，则通过电机驱动板控制水平电机与垂直电机运动到指定位置；若为镜头基本指令，则通过电机驱动板控制护罩上的可加光镜头实现可见光摄像头的调焦功能；

(3)站方设备数据中心通过电源板实现对红外热像仪以及可见光摄像机的电源控制；

(4)主板接收下一个设备地址并重复上诉过程，直至所有的设备完成检测。