本發(fā)明涉及電力設(shè)備監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓設(shè)備紫外、紅外成像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代電力工業(yè)向著高低壓等級(jí)，超大容量的發(fā)展，為了保證電力生產(chǎn)的高效運(yùn)行，對(duì)于電力設(shè)備狀態(tài)檢修提出了更高的要求。

電力系統(tǒng)有別于其它行業(yè)，維護(hù)不能隨意中斷生產(chǎn),在線監(jiān)測(cè)和帶電測(cè)試技術(shù)是高壓測(cè)試技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然方向。由于紅外檢測(cè)技術(shù)能夠以遠(yuǎn)距離、非接觸、實(shí)時(shí)、快速在線監(jiān)測(cè)方式獲取設(shè)備的運(yùn)行溫度信息，又有分辨率高、形象直觀、不受電磁干擾、安全可靠和效益/投資比高等優(yōu)點(diǎn)，又可以在不停電、不取樣、不解體的狀況下進(jìn)行故障的診斷分析，所以目前紅外診斷技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用比較廣泛和成熟。而紫外檢測(cè)技術(shù)是電力系統(tǒng)繼紅外檢測(cè)之后又一新技術(shù)，針對(duì)變電設(shè)備中的連接不良、氧化腐蝕、機(jī)械損傷、絕緣故障產(chǎn)生的電暈放電進(jìn)行檢測(cè)，具有不停電、非接觸、直觀、實(shí)時(shí)快速和應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)。

目前部分變電站開始試點(diǎn)安裝紅外在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，隨著此項(xiàng)技術(shù)的逐漸開展及試點(diǎn)應(yīng)用，今后將漸趨成熟，將會(huì)有更多的變電站安裝該系統(tǒng)。但目前此項(xiàng)工作僅僅限于開展紅外方式的在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，而并沒有考慮對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行多光譜范圍的成像監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)備故障產(chǎn)生的電暈放電未能進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種高壓設(shè)備紫外、紅外成像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決現(xiàn)有高壓設(shè)備監(jiān)測(cè)的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種高壓設(shè)備紫外、紅外成像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括視頻采集模塊、視頻處理模塊、中心測(cè)距模塊、溫濕度測(cè)量模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，視頻采集模塊包括第一級(jí)分光鏡、第二級(jí)分光鏡、紫外視頻采集器、紅外視頻采集器、可見光視頻采集器；視頻處理模塊包括中央處理控制模塊、紫外前處理模塊、紅外前處理模塊、視頻疊加模塊、視頻壓縮模塊和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊；紫外視頻采集器、紅外視頻采集器、可見光視頻采集器分別與視頻處理模塊相連；中央處理控制模塊分別與中心測(cè)距模塊、溫濕度測(cè)量模塊相連；網(wǎng)絡(luò)通訊模塊通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端相連。

進(jìn)一步的，紫外視頻采集器包括紫外鏡頭、紫外線濾波器、紫外成像傳感器、紫外視頻采集模塊；紫外鏡頭連接紫外線濾波器；紫外線濾波器連接紫外成像傳感器；紫外成像傳感器連接紫外視頻采集模塊；紫外視頻采集模塊連接紫外前處理模塊。

進(jìn)一步的，紅外視頻采集器包括紅外鏡頭、紅外熱成像傳感器、紅外視頻采集模塊；紅外鏡頭連接紅外熱成像傳感器；紅外熱成像傳感器連接紅外視頻采集模塊；紅外視頻采集模塊連接紅外前處理模塊。

進(jìn)一步的，可見光視頻采集器包括可見光鏡頭、可見光攝像頭、可見光視頻采集模塊；光鏡頭連接可見光攝像頭；可見光攝像頭連接可見光視頻采集模塊；可見光視頻采集模塊連接視頻疊加模塊。

進(jìn)一步的，視頻采集模塊處設(shè)有控制云臺(tái)；中央處理控制模塊連接控制控制云臺(tái)。

進(jìn)一步的，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端為手機(jī)或平板電腦；手機(jī)或平板電腦連接控制中央處理控制模塊。

進(jìn)一步的，外部光線在第一級(jí)分光鏡外的部分直接進(jìn)入紫外鏡頭，由紫外成像傳感器處理輸出到紫外視頻采集模塊；外部光線中心部分經(jīng)第一級(jí)分光鏡反光，在第二級(jí)分光鏡外的部分進(jìn)入紅外鏡頭，由紅外熱像傳感器處理輸出到紅外視頻采集模塊；在第二級(jí)分光鏡內(nèi)的光線經(jīng)反光進(jìn)入可見光鏡頭，由可見光攝像頭處理輸出可見光視頻采集模塊。

本發(fā)明還提供前述高壓設(shè)備紫外、紅外成像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括如下步驟：

采集階段：紅外鏡頭對(duì)紅外光成像后，紅外熱像傳感器會(huì)輸出紅外視頻信號(hào)；紫外鏡頭對(duì)紫外光成像后，經(jīng)過紫外光濾波器濾除日光中的紫外干擾，紫外成像傳感器輸出紫外視頻信號(hào)；可見光攝像頭輸出的可見光視頻信號(hào)；

測(cè)距階段：中心測(cè)距模塊對(duì)視場(chǎng)中央?yún)^(qū)域進(jìn)行定時(shí)激光測(cè)距，根據(jù)距離修正紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)；溫濕度測(cè)量模塊測(cè)量校正擋片的溫度與環(huán)境濕度，根據(jù)溫濕度差修正紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)；

處理階段：紅外視頻信號(hào)經(jīng)視頻采集后由紅外前處理進(jìn)行分析，獲得設(shè)備溫度數(shù)據(jù)，之后對(duì)紅外視頻進(jìn)行壓縮編碼，生成紅外視頻碼流；紫外視頻信號(hào)經(jīng)視頻采集后由紫外前處理進(jìn)行分析，獲得紫外放電光子數(shù)據(jù)，之后對(duì)紫外視頻進(jìn)行壓縮編碼，生成紫外視頻碼流；視頻經(jīng)視頻采集后，由視頻疊加模塊疊加紅外與紫外視頻，再對(duì)可見光視頻和疊加視頻進(jìn)行壓縮編碼，生成可見光視頻碼流和疊加視頻碼流，最后結(jié)合修正的數(shù)據(jù)處理，定位故障點(diǎn)，進(jìn)行維護(hù)處理。

本發(fā)明的有益效果：采用這樣的結(jié)構(gòu)后，利用分光鏡頭獲得高度重合的多光譜成像，計(jì)算獲得設(shè)備的溫度與紫外線放電數(shù)據(jù)，可在線監(jiān)測(cè)紅外、可見、紫外光疊加視頻，并增加激光測(cè)距與溫濕度傳感器，修正紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。同時(shí)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件進(jìn)行分析，得出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與健康狀況，提高故障檢測(cè)成功率。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步闡明。

圖1為紫外、紅外成像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

附圖說(shuō)明：

1、紅外視頻采集器；2、紫外視頻采集器；3、可見光視頻采集器；4、視頻處理模塊；5、中心測(cè)距模塊；6、溫濕度測(cè)量模塊；7、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

如圖1所表達(dá)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，一種高壓設(shè)備紫外、紅外成像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括視頻采集模塊、視頻處理模塊4、中心測(cè)距模塊5、溫濕度測(cè)量模塊6和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端7，視頻采集模塊包括第一級(jí)分光鏡、第二級(jí)分光鏡、紫外視頻采集器2、紅外視頻采集器1、可見光視頻采集器3；視頻處理模塊4包括中央處理控制模塊、紫外前處理模塊、紅外前處理模塊、視頻疊加模塊、視頻壓縮模塊和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊；紫外視頻采集器2、紅外視頻采集器1、可見光視頻采集器3分別與視頻處理模塊4相連；中央處理控制模塊分別與中心測(cè)距模塊5、溫濕度測(cè)量模塊6相連；網(wǎng)絡(luò)通訊模塊通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端7相連。

本實(shí)施例優(yōu)選的，紫外視頻采集器2包括紫外鏡頭、紫外線濾波器、紫外成像傳感器、紫外視頻采集模塊；紫外鏡頭連接紫外線濾波器；紫外線濾波器連接紫外成像傳感器；紫外成像傳感器連接紫外視頻采集模塊；紫外視頻采集模塊連接紫外前處理模塊。

本實(shí)施例優(yōu)選的，紅外視頻采集器1包括紅外鏡頭、紅外熱成像傳感器、紅外視頻采集模塊；紅外鏡頭連接紅外熱成像傳感器；紅外熱成像傳感器連接紅外視頻采集模塊；紅外視頻采集模塊連接紅外前處理模塊。

本實(shí)施例優(yōu)選的，可見光視頻采集器3包括可見光鏡頭、可見光攝像頭、可見光視頻采集模塊；光鏡頭連接可見光攝像頭；可見光攝像頭連接可見光視頻采集模塊；可見光視頻采集模塊連接視頻疊加模塊。

本實(shí)施例優(yōu)選的，視頻采集模塊處設(shè)有控制云臺(tái)；中央處理控制模塊連接控制控制云臺(tái)。通過控制云臺(tái)上的升降旋轉(zhuǎn)使視頻采集模塊全面檢測(cè)周圍的全部設(shè)備。

本實(shí)施例優(yōu)選的，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端7為手機(jī)或平板電腦；手機(jī)或平板電腦連接控制中央處理控制模塊。

本實(shí)施例優(yōu)選的，外部光線在第一級(jí)分光鏡外的部分直接進(jìn)入紫外鏡頭，由紫外成像傳感器處理輸出到紫外視頻采集模塊；外部光線中心部分經(jīng)第一級(jí)分光鏡反光，在第二級(jí)分光鏡外的部分進(jìn)入紅外鏡頭，由紅外熱像傳感器處理輸出到紅外視頻采集模塊；在第二級(jí)分光鏡內(nèi)的光線經(jīng)反光進(jìn)入可見光鏡頭，由可見光攝像頭處理輸出可見光視頻采集模塊。

一種高壓設(shè)備紫外、紅外成像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括如下步驟：

采集階段：紅外鏡頭對(duì)紅外光成像后，紅外熱像傳感器會(huì)輸出紅外視頻信號(hào)；紫外鏡頭對(duì)紫外光成像后，經(jīng)過紫外光濾波器濾除日光中的紫外干擾，紫外成像傳感器輸出紫外視頻信號(hào)；可見光攝像頭輸出的可見光視頻信號(hào)；

測(cè)距階段：中心測(cè)距模塊5對(duì)視場(chǎng)中央?yún)^(qū)域進(jìn)行定時(shí)激光測(cè)距，根據(jù)距離修正紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)；溫濕度測(cè)量模塊6測(cè)量校正擋片的溫度與環(huán)境濕度，根據(jù)溫濕度差修正紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)；

處理階段：紅外視頻信號(hào)經(jīng)視頻采集后由紅外前處理進(jìn)行分析，獲得設(shè)備溫度數(shù)據(jù)，之后對(duì)紅外視頻進(jìn)行壓縮編碼，生成紅外視頻碼流；紫外視頻信號(hào)經(jīng)視頻采集后由紫外前處理進(jìn)行分析，獲得紫外放電光子數(shù)據(jù)，之后對(duì)紫外視頻進(jìn)行壓縮編碼，生成紫外視頻碼流；視頻經(jīng)視頻采集后，由視頻疊加模塊疊加紅外與紫外視頻，再對(duì)可見光視頻和疊加視頻進(jìn)行壓縮編碼，生成可見光視頻碼流和疊加視頻碼流，最后結(jié)合修正的數(shù)據(jù)處理，定位故障點(diǎn)，進(jìn)行維護(hù)處理。

通過遠(yuǎn)程對(duì)攝像機(jī)控制，預(yù)制定位，遠(yuǎn)程切換，自動(dòng)巡視等。能夠支持多場(chǎng)所的中央監(jiān)控，不受地理限制，多個(gè)用戶可同時(shí)監(jiān)控同一前端，發(fā)生異常自動(dòng)抓拍，同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)錄像機(jī)，具有很好的兼容性及可擴(kuò)展性。從而使運(yùn)行人員（或通過值班調(diào)度員）能及時(shí)采取相應(yīng)的措施，用減少負(fù)荷或改變系統(tǒng)運(yùn)行方式等手段，確保設(shè)備運(yùn)行的安全。提高運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備缺陷的識(shí)別能力和預(yù)見性。

在壓縮方式采用MPEG-4壓縮方式，動(dòng)態(tài)分配碼流，單畫面使用超高清晰度顯示，單畫面、多畫面切換，具有多種顯示模式，回放具有局部放大功能，錄像方式靈活，有手動(dòng)、定時(shí)、報(bào)警等錄像方式。按設(shè)定的錄像天數(shù)自動(dòng)刪除、覆蓋，容量不足時(shí)告警。整套設(shè)備可通過專家系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)診斷，提醒運(yùn)行人員及時(shí)關(guān)注和處理，保證設(shè)備的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是以上描述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，因此本發(fā)明不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。