一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)，它主要由監(jiān)測終端和監(jiān)測中心端通過中間的GPRS無線通訊網(wǎng)路連接而成，所述的監(jiān)控終端包括一帶有存儲模塊的主控制模塊，一圖像采集壓縮模塊以及GPRS無線傳輸模塊；所述圖像采集壓縮模塊由布置在輸電線路監(jiān)控現(xiàn)場的紅外熱像儀以及從紅外熱像儀中采集紅外熱像圖并對其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及圖像壓縮編碼的圖像采集卡構(gòu)成；所述圖像采集壓縮模塊通過主控制模塊與GPRS無線傳輸模塊連接，所述GPRS無線傳輸模塊通過GPRS無線通訊網(wǎng)路連接于監(jiān)測中心端的計算機(jī)服務(wù)器；它具有能實(shí)現(xiàn)對發(fā)熱設(shè)備溫度進(jìn)行定點(diǎn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，為設(shè)備狀態(tài)檢修、缺陷跟蹤提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時管理，避免設(shè)備事故，提高運(yùn)行人員工作效率，提高設(shè)備使用效率等特點(diǎn)。
【專利說明】一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的在線監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)是社會經(jīng)濟(jì)運(yùn)行動脈，其運(yùn)行狀態(tài)直接決定社會生產(chǎn)的安全和效益，一旦發(fā)生故障就必然帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計輸電線路中各種電氣設(shè)備故障與其發(fā)熱有著極其密切的聯(lián)系。在眾多停電事故中，因設(shè)備局部過熱引起的停電檢修時常發(fā)生，如電纜接頭等連接部位因老化或接觸電阻過大發(fā)熱，而使相鄰的絕緣部件性能劣化，甚至擊穿而造成事故。因此，對運(yùn)行設(shè)備關(guān)鍵部位的溫度監(jiān)測非常重要。
[0003]眾所周知，電力設(shè)備事故大都不是突發(fā)的，往往或快或慢有一個變化過程。電氣元部件逐漸出現(xiàn)松動、破裂、銹蝕等，造成接觸電阻增加，致使電氣元部件溫度升高，出現(xiàn)熱異常現(xiàn)象；采用熱像儀直接觀察和測量就可發(fā)現(xiàn)這些異?，F(xiàn)象，掌握潛在故障的位置和嚴(yán)重程度。
[0004]目前，在傳統(tǒng)的變電站電力設(shè)備過熱故障檢測中，采用人工手持熱像儀巡檢的方式，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱缺陷，按照國網(wǎng)規(guī)定，需要派人派車到現(xiàn)場檢測發(fā)熱數(shù)據(jù)；這種故障檢測方法存在著巨大的人力物力資源浪費(fèi)，而且由于目前的在線安全監(jiān)測，還不能達(dá)到實(shí)時全覆蓋的在線監(jiān)測，因而不能完全發(fā)現(xiàn)故障隱患。
[0005]如果采用固定式紅外熱像儀對變電站設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控能夠解決部分的熱故障問題，但由于變電站內(nèi)設(shè)備復(fù)雜，采用固定式紅外熱像儀監(jiān)控故障會存在以下問題:
[0006]I)、安裝復(fù)雜，對環(huán)境要求較高；
[0007]2)、組網(wǎng)方式復(fù)雜，同時對傳輸要求較高，一旦傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題很容易引起全部系統(tǒng)癱瘓；
[0008]3)、設(shè)備間存在相互遮擋，存在監(jiān)控盲點(diǎn)，無法全面監(jiān)控變電站內(nèi)的實(shí)時情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種能實(shí)現(xiàn)對發(fā)熱設(shè)備溫度進(jìn)行定點(diǎn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，為設(shè)備狀態(tài)檢修、缺陷跟蹤提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時管理，避免設(shè)備事故，提高運(yùn)行人員工作效率，提高設(shè)備使用效率的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，所述的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)，它主要由監(jiān)測終端和監(jiān)測中心端通過中間的GPRS無線通訊網(wǎng)路連接而成，其特征在于所述的監(jiān)控終端包括一帶有存儲模塊的主控制模塊，一圖像采集壓縮模塊以及GPRS無線傳輸模塊；所述圖像采集壓縮模塊由布置在輸電線路監(jiān)控現(xiàn)場的紅外熱像儀以及從紅外熱像儀中采集紅外熱像圖并對其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及圖像壓縮編碼的圖像采集卡構(gòu)成；所述圖像采集壓縮模塊通過主控制模塊與GPRS無線傳輸模塊連接，所述GPRS無線傳輸模塊通過GPRS無線通訊網(wǎng)路連接于監(jiān)測中心端的計算機(jī)服務(wù)器。
[0011]所述的主控制模塊為一塊可實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控終端進(jìn)行控制和管理的高性能ARM ;所述的主控制模塊配置有主要用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢通時紅外熱像圖暫時存儲的存儲模塊，還配置有負(fù)責(zé)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換、存儲以及轉(zhuǎn)換為各模塊匹配的電壓以便對各模塊進(jìn)行供電的電源模塊；所述的監(jiān)測中心端配置有與計算機(jī)服務(wù)器連接的、用于將紅外熱像圖顯示在屏幕上的紅外熱圖像顯示器。
[0012]所述的主控制模塊分別通過通用異步串行接口與圖像采集壓縮模塊和GPRS無線傳輸模塊連接；所述的計算機(jī)服務(wù)器配置有當(dāng)監(jiān)控現(xiàn)場的設(shè)備出現(xiàn)高溫超過閥值時，可以自動報警并將報警信息通過手機(jī)短息通知用戶的報警系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明可以將變電站中各個電力設(shè)備的實(shí)時場景、溫度數(shù)據(jù)、熱成像數(shù)據(jù)等通過GPRS數(shù)據(jù)方式上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器(計算機(jī)服務(wù)器)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)高溫超過閥值時，該系統(tǒng)可以自動報警并將報警信息通過手機(jī)短息通知用戶，便于用戶第一時間可以對現(xiàn)場情況進(jìn)行處置；它具有能實(shí)現(xiàn)對發(fā)熱設(shè)備溫度進(jìn)行定點(diǎn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，為設(shè)備狀態(tài)檢修、缺陷跟蹤提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時管理，避免設(shè)備事故，提高運(yùn)行人員工作效率，提高設(shè)備使用效率等特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明所述電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成框圖。
[0015]圖2是本發(fā)明所述監(jiān)測終端的結(jié)構(gòu)組成框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)的介紹:圖1、2所示，本發(fā)明所述的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)，它主要由監(jiān)測終端I和監(jiān)測中心端2通過中間的GPRS無線通訊網(wǎng)路3連接而成，所述的監(jiān)控終端I包括一帶有存儲模塊11的主控制模塊12，一圖像采集壓縮模塊13以及GPRS無線傳輸模塊14 ;所述圖像采集壓縮模塊13由布置在輸電線路監(jiān)控現(xiàn)場的紅外熱像儀131以及從紅外熱像儀131中采集紅外熱像圖并對其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及圖像壓縮編碼的圖像采集卡132構(gòu)成；所述圖像采集壓縮模塊12通過主控制模塊11與GPRS無線傳輸模塊14連接，所述GPRS無線傳輸模塊14通過GPRS無線通訊網(wǎng)路3連接于監(jiān)測中心端2的計算機(jī)服務(wù)器21。
[0017]本發(fā)明所述的主控制模塊12為一塊可實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控終端進(jìn)行控制和管理的高性能ARM ;所述的主控制模塊12配置有主要用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢通時紅外熱像圖暫時存儲的存儲模塊11，還配置有負(fù)責(zé)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換、存儲以及轉(zhuǎn)換為各模塊匹配的電壓以便對各模塊進(jìn)行供電的電源模塊15 ;所述的監(jiān)測中心端2配置有與計算機(jī)服務(wù)器21連接的、用于將紅外熱像圖顯示在屏幕上的紅外熱圖像顯示器22。
[0018]所述的主控制模塊12分別通過通用異步串行接口與圖像采集壓縮模塊12和GPRS無線傳輸模塊14連接；所述的計算機(jī)服務(wù)器21配置有當(dāng)監(jiān)控現(xiàn)場的設(shè)備出現(xiàn)高溫超過閥值時，可以自動報警并將報警信息通過手機(jī)短息通知用戶的報警系統(tǒng)。
[0019]實(shí)施例:
[0020]本發(fā)明所述的智能熱成像測溫系統(tǒng)是一套以紅外熱成像技術(shù)為基礎(chǔ)、GPRS無線通訊技術(shù)和ARM技術(shù)為橋梁的輸電線路關(guān)鍵部位溫度在線監(jiān)測裝置，總體依照客戶端/服務(wù)端(C/S模式)設(shè)計，由監(jiān)測終端(圖像采集與圖像傳輸)和監(jiān)測中心端(監(jiān)控中心計算機(jī)服務(wù)器)組成。
[0021]監(jiān)控終端由5部分組成:主控制模塊、圖像采集壓縮模塊、GPRS無線傳輸模塊、電源模塊及存儲模塊。主控制模塊為一塊高性能ARM，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控終端的控制和管理。圖像采集模塊由圖像采集卡實(shí)現(xiàn)從紅外熱像儀采集紅外熱像圖，并對其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及JPEG圖像壓縮編碼。GPRS無線傳輸模塊由專用GPRS模塊實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，它與圖像采集模塊的接口是通用異步串行接口(UART)。存儲模塊主要用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢通時紅外熱像圖的暫時存儲。電源模塊負(fù)責(zé)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換、存儲，并轉(zhuǎn)換為個模塊匹配的電壓對各模塊供電。監(jiān)測終端主要實(shí)現(xiàn)輸電線路監(jiān)控現(xiàn)場紅外熱像圖的采集和壓縮圖像數(shù)據(jù)的GPRS無線信道傳輸。
[0022]根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求，本發(fā)明所述監(jiān)測終端所采用的微控制器MCU采用基于ARM7內(nèi)核RISC結(jié)構(gòu)的LPC2368微處理器；圖像采集壓縮模塊負(fù)責(zé)將紅外熱像儀拍攝的圖片壓縮為壓縮比適中的JPG格式，以適應(yīng)GPRS窄帶傳輸?shù)男枰?；GPRS模塊MC55起橋梁作用，連接監(jiān)控中心端(上位機(jī)系統(tǒng))與監(jiān)測終端(下位機(jī))系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)他們之間的通訊。它具體負(fù)責(zé)將環(huán)境數(shù)據(jù)根據(jù)監(jiān)控中心請求或主動上報方式上傳給監(jiān)控中心，并將監(jiān)控中心發(fā)送的控制命令傳輸給LPC2368 ;控制器負(fù)責(zé)管理太陽能電池板對蓄電池的充電以及蓄電池對系統(tǒng)供電電路提供合適的電源JTAG接口可用于對LPC2368內(nèi)部的所有部件進(jìn)行訪問，通過該接口可對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、編程等。此外，還有存儲單元、看門狗單元以及時鐘電路等。
[0023]本發(fā)明具體配置的模塊可以是:
[0024]I =384X288高像素分辨率溫度探測器MAG30 ；2:配置于各探測器MAG30數(shù)據(jù)的無線測溫通信終端的各GPRS模塊；3:移動網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)營商信息中心；4:通過GPRS通信的服務(wù)器終端；5:用戶指定的手機(jī)；6:主控PC端；7:信息數(shù)據(jù)庫。
【權(quán)利要求】
1.一種電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)，它主要由監(jiān)測終端和監(jiān)測中心端通過中間的GPRS無線通訊網(wǎng)路連接而成，其特征在于所述的監(jiān)控終端包括一帶有存儲模塊的主控制模塊，一圖像采集壓縮模塊以及GPRS無線傳輸模塊；所述圖像采集壓縮模塊由布置在輸電線路監(jiān)控現(xiàn)場的紅外熱像儀以及從紅外熱像儀中采集紅外熱像圖并對其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換以及圖像壓縮編碼的圖像采集卡構(gòu)成；所述圖像采集壓縮模塊通過主控制模塊與GPRS無線傳輸模塊連接，所述GPRS無線傳輸模塊通過GPRS無線通訊網(wǎng)路連接于監(jiān)測中心端的計算機(jī)服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制模塊為一塊可實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控終端進(jìn)行控制和管理的高性能ARM ;所述的主控制模塊配置有主要用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢通時紅外熱像圖暫時存儲的存儲模塊，還配置有負(fù)責(zé)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換、存儲以及轉(zhuǎn)換為各模塊匹配的電壓以便對各模塊進(jìn)行供電的電源模塊；所述的監(jiān)測中心端配置有與計算機(jī)服務(wù)器連接的、用于將紅外熱像圖顯示在屏幕上的紅外熱圖像顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的智能熱成像測溫系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制模塊分別通過通用異步串行接口與圖像采集壓縮模塊和GPRS無線傳輸模塊連接；所述的計算機(jī)服務(wù)器配置有當(dāng)監(jiān)控現(xiàn)場的設(shè)備出現(xiàn)高溫超過閥值時，可以自動報警并將報警信息通過手機(jī)短息通知用戶的報警系統(tǒng)。
【文檔編號】H02J13/00GK204012914SQ201320819524
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】葉翔, 江明強(qiáng), 曹建斐, 韋安強(qiáng), 呂亮, 許朝杰, 嚴(yán)群玲, 余毅 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司, 國網(wǎng)浙江海寧市供電公司, 珠海億能電力科技有限公司