[发明专利]变电站三维红外测温监测方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于一种电力设备监测方法及系统，特别是一种变电站三维红外测温监测方法及系统。

背景技术

在电力系统中,温度检测作为最常用的带电检测手段之一已经广泛应用于电力设备状态检修工作中。随着变电设备在线监测技术的推广，红外温度在线监测将广泛应用于电力设备状态检修。

红外成像是唯一一种可以将热信息瞬间可视化，并加以验证的诊断技术。红外热像仪将物体表面不为人眼所见的红外辐射转化为可见的红外图像，它通过非接触式温度测量揭示热故障并加以量化。

目前，红外热成像技术已广泛应用于电力系统的各个环节，其在变电环节的应用尤其普遍。应用于变电站温度监测的红外热像仪主要可分为手持式红外热像仪、固定式红外热像仪和云台式红外热像仪。

所述三种红外热像仪能不同程度的监测变电站设备的温度状况，但均存在一定的弊端：手持式红外热像仪只能用于巡检，不能实时地进行监测，且需要人工操作；固定式红外热像仪的监测范围均有限；云台式红外热像仪借助云台旋转功能，可以监测和覆盖更大的范围，但同固定式红外热像仪一样，它们生成的红外温度分析图片均是二维的、不够形象和直观，设备温度监测区域也是分散的，没有整体性，这样使检修人员很难整体性掌握设备温度状况。

因此，有必要提供一种变电站三维红外测温监测方法及系统来克服现有的技术缺陷，实现变电站室外设备全方位实时温度监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对一个实际的变电站进行三维建模，并在三维红外变电站虚拟场景中实时显示红外热像仪采集的温度信息，同时，实现变电站高温报警、历史温度数据查询与统计、报表展示等功能的变电站三维红外测温监测方法及系统，。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

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，其特点是：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。

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。

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。

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。

本发明还提供一种所述变电站三维红外测温监测系统的监测方法，所述监测方法是：

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。