变电站红外热成像测温监控系统

电力网络设备

电业部门有别于其它行业，维护不能随意中断生产，这就要在事故发生之前作好充分的预测——在事故发生前解决故障，重点是变电站设备的预防性的巡检工作。变电系统负担着电力变送工作，高电压大电流的线路长期工作，即使是优良的绝缘介质也会出现不可预期的问题而导致事故。绝大部分事故的原因就是绝缘老化、失效产生的，其外观表现为：在故障出现之前数小时都比正常工作时发热多许多。因此，如果能准确的在事故之前得知场地内各设备的温度分布情况，也就掌控了绝大多数电力设备的运行状况。

红外热像仪通过检测物体表面因温度不同辐射出的不同的红外热能量，将其以热图像的形式显示出来。无论是电力设备的内部故障（如避雷器内部受潮），还是电力连接点的热故障，通过红外热像仪都能清晰显示，对电力网络设备的潜在问题及时发现并定位。红外热像仪非接触式的监控测量方式，不受可见光影响、能够穿透烟雾、雨雾等测量特性，不仅减低了工人式巡检在危险作业区作业的风险性，还提高了电力系统的监控测量效率。

1、 系统概述

通过在线式的红外热成像方式对电力网络进行温度测量，可以实时的通过网络远程的方式对测温状况进行观察，及时地定位温度异常的部件，消除潜在隐患。

2.1、系统组成

在设计电站热成像测温系统时，我们设计了红外热像仪+NVR系统解决方案。

红外热像仪+NVR系统解决方案：此套解决方案最大的特点就是全部数字化，前端使用红外热像仪，通过以太网传输，数字信号经过交换机和光端机传输至NVR，进行视频图像的存储，并通过显示器实时显示。此套解决方案最大的特点就是系统全部数字化，组网方便，后期点位扩展以及系统升级便利。

2.1.1、前端热像采集模块

在线式红外热像仪能采集红外视频，采集的视频通过嵌入式流媒体服务器进行分发。在线测温红外热像仪采用纯数字输出，网络传输流媒体数据、测温信息以及设备通信数据，通过光纤收发器将数据通过光纤传输，减少在变电站内部强磁场的影响下发生信号干扰。

红外热像仪能控制变焦、自动聚焦，适应高低温运行，红外热像仪具有环境温度补偿功能，全工作温度范围温漂小于±2℃。

可见光摄像机用于配合红外热像仪使用，调整其视角与红外热像仪保持一致。便于同时观测同一个物体的正常成像和热成像，可以更直观的发现故障隐患并保留图像资料。

可见光摄像机应与红外热像仪集成到同一个防护罩内，既节约安装空间又能使接线整齐。

2.1.2、传输网络

传输方式：为了减少在变电站内部强磁场的影响下发生信号干扰，保障信号传输的稳定性传输网络，选用光纤作为传输网络的线缆。

系统规模：系统规模可根据电网区域范围大小和变电站数量组合定义，在局端可以对所有下属的变电站的进行远程电力红外视频监控。系统可按多级组网的方式，形成大规模的监控网络。

组网方式：系统网络通信采用IP网络技术组网，并可使用网络延伸器、网桥、路由器设备延伸接入站点。

主控中心网络至区域监控中心网络之间链路，采用双方向10/100/1000Mb/s (10/100/1000BASE)光/电接口互联，并实现第三层路由隔离。区域监控中心网络至变电站端系统之间链路，采用10/100Mb/s (10/100BASE)光/电接口连接方法。变电站端至现场设备之间链路，采用双绞线、光缆等抗干扰强的介质来实现。

2.1.3、后台显示及分析模块

针对电力网络在线测温系统，我司开发了IRTool红外监控软件，支持在线观测模式与离线分析模式，可添加多个测温对象、高低温追踪、实时生成温度曲线、温度报警和生成报告等，功能丰富，操作简便。

2.2、系统特点

先进性：本在线测温系统采用国际上技术先进、性能优良、工作稳定的测温设备，使整个系统的应用在相当长的一段时间内保持领先的水平，后台分析软件支持更新。

可靠性：系统的可靠性原则贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配置到系统施工的全过程。只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。

方便性：在线测温系统的操作具有灵活简便，人机界面友好，易于掌握的特点，操作人员能够方便物进行使用及维护，使整个系统的功能得以最大实现。

扩展性：系统设计留有充分的余地，以便日后比较方便地进行系统扩充。为此，设备采用模块式结构，在需要时可随时补充，使系统具备灵活的扩展性。

开放性：产品选型具有开放的接口，便于整个系统的整合，达到资源统一管理的目的。