红外检测技术在变电站中的应用与研究
发表时间：2019-07-17T11:16:43.777Z 来源：《建筑细部》2018年第26期作者：闵鹏周宇
[导读] 利用红外监测技术，在电力系统中发现和避免了许多电力设备事故，确保了电力系统的安全稳定运行。
国网宜昌供电公司检修分公司变电运维室
摘要：随着科技的不断发展，红外检测技术在电力系统推广应用后，红外测温和传统的接触式测温设备相比，因其具有远距离、不接触、不取样、不解体、又具有准确、快速、直观等特点，能在运行中有效的监测和诊断电力设备的过热缺陷。正是红外成像仪在设备测温中有着较多的优越性，红外检测在输变电设备中的应用也越来越广泛。利用红外检测和热成像技术，并利用红外图像分析系统诊断发热故障，成为电力设备在线检测的一项行之有效的技术手段。
关键词：变电运维，红外检测，技术应用
0背景
近年来，随着现代红外技术的不断成熟和完善，能快速实时地在线监测和诊断电力设备的大多数故障。红外检测技术是及早发现设备外部过热故障和内部绝缘故障的重要手段，是开展电气设备状态检修的先进检测方法。利用红外监测技术，在电力系统中发现和避免了许多电力设备事故，确保了电力系统的安全稳定运行。
1电气设备红外线检测及诊断原理
红外检测技术是一种在线监测式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。
红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善，利用红外状态监测和诊断技术具有多种优点，能实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。它备受国内外电力行业的重视，并得到快速发展。红外检测技术的应用，对提高电气设备的可靠性与有效性，提高运行经济效益，降低维修成本都有着重要的意义，是目前预知检修领域中的一种很好的手段
2 电气设备的发热来源
电气设备通常发热的部位都在电气设备的连接点，连接点是指电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连接部位。变电站和输电线路中，存在大量导电连接点。如变电站的电气设备出线接头、T形线夹、刀闸刀口、电缆接头连接处，都是电流致热效应的热源。某种情况下致热效应的异常会产生缺陷。连接点过热已经是电力系统的一个老问题，但随着设备负荷的增加，用户对供电可靠性要求的提高，在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题，值得引起我们重视，认识其发生发展的原因，以便彻底解决。
2.1电气设备发热源诊断
电气设备在工作的时候，由于电流、电压的作用，将产生电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热等3种热故障。电气设备的热故障可分为外部故障和内部故障。接触不良是电气设备的外部故障；长期暴露在大气中的各种电气裸接头因接触不良常常引起过热故障。这是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起的故障。采用红外线检测及诊断技术，综合考虑各种电气设备的内部结构和运行状态，依据传热学，分析金属导电回路、绝缘油和气体等引起的传导、对流，从电气设备外部显现的温度分布热像图，可以判断出各种内部故障。
2.2其他故障的诊断
在电力系统中，故障现象还有以下几种可以通过红外热成像诊断出：铁磁损耗或涡流故障的诊断；电压分布异常和泄漏电流增大故障的诊断；油浸电气设备缺油故障的诊断；电力带电作业、安全工器具内部缺陷和金属导体接件的诊断等。
3红外测温技术在变电运维中的有效应用
3.1红外测温技术在变电设备中的应用
设备线夹发热一般可以通过贴试温，观察其是否变色来确定设备是否发热，但是试温设备表面使用时间过长时会失效，就起不到检测设备温度的目的。另外，反措要求对35kV及以下的部分导线进行绝缘化包封，试温被包在绝缘护套内无法观察，起不到检测作用。
红外检测设备可以对变电站内设备变压器、母线、断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器等进行检测，当发生故障、或运行异常时设备表面热像图谱发生异常变化。相比常规方法有不停电、检测方便、定位准确、检测部位局限性小等优点。
3.2红外测温技术在状态检修中的运用
变电检修先后经历了故障检修和预防性检修阶段，目前已步入状态检修阶段。状态检修对减少检修次数、降低停电损失具有重要意义，但要求事先对电气设备的状态进行准确评估。电气设备一般带电运行，且不允许拆解后观察其内部，所以间接信息的获取是评估设备状态的决定因素。在状态检修初期，既可从自动化装置或在线监测装置处获取间接信息，又可从设备缺陷记录中获取，但这两种方式都存有缺陷。为了弥补这些缺陷，红外测温技术应运而生，即其在状态检修中的运用如下，一是除了二次设备内的电子器件以外，电气设备异常一般始于发热，这正体现了红外测温技术的工作原理。二是红外测温图谱库对电气设备运行状态的演示非常准确且科学，从而为状态检修问题的解决提供了辅助决策。随着红外测温技术的应用，变电状态检修的成效变得更高。
3.3红外测温技术在检测隔离开关中的运用
如果在变电运维中，隔离开关出现运行故障，或者出现一定的问题，究其主要原因如下：由于隔离开关长期暴露于外部环境下，开关刀口出现氧化情况，一旦氧化后便在刀口表面形成一层氧化膜，这层氧化膜会直接影响电流的顺利流通，并且增加了电阻值，导致发热的情况发生。如果变电运作的过程中，隔离开关出现频繁的开合情况，加上长期多次使用就会使合闸出现不到位的情况，并且刀口接触使电阻力明显提升，进而导致发热情况发生。除此之外，电力人员在对变电运维进行安装或者检修的过程中，也会因操作失误等原因导致合闸不到位的情况发生。故此，电力人员应采用红外测温技术对变电运维进行合理减温，避免因隔离开关持续发热导致不安全事故的发生。
3.3红外测温技术在常见故障中的运用
在现阶段的电网运行过程中，因为电网建设与运营规模不断扩张，电力负荷持续增大，变电体系便承担了较重的负担，特别是针对多
作业一红外热像检测技术综述 院（系）名称机械工程及自动化学院科目现代无损检测技术 学生姓名X X 学号XXXXXXXX 2016 年1X 月1X 日
红外热像检测技术综述 XXXX XXXX 目录 1 红外热像检测技术的原理介绍 (1) 2 红外热像检测技术的应用 (2) 2.1材料的内部制造缺陷的红外热像检测 (2) 2.3结构内部损伤及材料强度的检测 (3) 2.4在建筑节能检测中的应用 (3) 2.5建筑外外墙面饰面层粘贴质的检测 (4) 2.6在建筑物渗漏检测中的应用[13] (4) 3 红外热像检测技术国内外发展现状 (5) 3.1红外热像检测技术国外发展现状 (5) 3.2红外热像检测技术国内发展现状 (7) 4 参考文献 (10) I
1 红外热像检测技术的原理介绍 红外热成像检测技术采用主动式控制加热激发被检物内部缺陷，通过快速热图像采集和基于热波理论图像处理技术实现缺陷检测。它通过光学机械扫描系统，将物体发出的红外线辐射汇聚在红外探测器上，形成红外热图像，由此来分辨被测物体的表面温度。该技术具有检测速度快、非接触、范围广、精度高、易于实现自动化和实时观测等诸多优点，适合于裂缝、分层、积水、冲击损伤等问题的诊断。 红外线和可见光及无线电波一样是一种电磁波，红外线的波长比可见光长，比无线波短，为0.78~1000m μ，可分为近红外、中红外和远红外。任何物体只要不是绝对零度，都会因为分子的东{转和振动而发出“辐射能量”，红外辐射是其中一种。如果把物体看成是黑体，吸收所有的人射能量，则根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律，在全波长范围内积分可得到黑体的总辐射度为: ()40 ,M M T d T λλσ∞==? (1.1) 式中:()()152121,exp 1c M T c W m m T λλμλ---??????=-???? ?????? ??? 为黑体的光谱辐射度;1c ，2c 为辐射常数，8241 3.741810c W m m μ-=???，42=1.438810c m K μ??，σ为斯蒂芬—玻尔兹曼常数，8245.6710W m K σ---=???，实际的大部分人工或天然材料都是灰体而不是黑体材料，与黑体不同，灰体材料的发射率1ε≠，灰体表面能反射一部分入射的长波()>3m λμ辐射，因此灰体表面的辐射由自身发射的和环境反射的两部分组成，用红外探测器可直接测量灰体发射和反射的总和ap M ，但无法确定各自的份额。通常假设物体表面为黑体，将ap M 称为表观辐 射度，为便于理解，一般将其转换为人们较熟悉的温度单位，称为表观温度ap T ，即: ()()()()04,,ap t l ap ap M M T M T d T λελλρλλλσ=+=? (1.2) 上述的表观温度ap T ，即为红外探测器测量所得温度。在无损检测中测量距离一般较近，可以忽瞬大气的影响，故被测物体的表面发射率。的取值是否准确是影响测量精度的关键因素。
红外测试技术培训试 题
红外测试技术培训试题 一、 单选题 1. 红外成像仪的色标温度量程宜设置在环境温度加 左右的温升范围内。 （ ） （a ） （A ）10K-20K （B ）5K-10K （C ）15K-25K （D ）20K-30K 2. 下图中哪个成像图不符合“确保被测设备不被遮蔽”原则（ ） （d ） 3. 在进行红外测试时，有以下步骤需要遵循，①重点、温度异常点精确测 温，②全面测温，③环境检测；应遵循的正确顺序为：（ ） （c ） （A ） ③①② （B ） ②③① ℃ 51.5℃3540 4550AR01℃51.5℃ 35404550 AR01℃ 51.5℃ 35 40 4550 AR01℃51.5℃ 35 404550 AR01 （A ） （B ） （C ） （D ）
（C）③②① （D）②①③ 4.对变压器进行红外诊断，应开变电站第种工作票。（）（b） (A) 第一种工作票 (B) 第二种工作票 (C) 第三种工作票 5.在红外诊断对环境的要求中，下列说法不恰当的为（）（b） (A) 环境温度一般不宜低于5℃、相对湿度一般不大于85% (B) 最好在阳光充足，天气晴朗的天气进行 (C) 检测电流致热型的设备，最好在高峰负荷下进行。否则，一般应在不低于30%的额定负荷下进行 (D) 在室内或晚上检测应避开灯光的直射，最好闭灯检测 6.在对红外热像仪拍摄的图像进行分析时，采用的是表面温度判别法，下列 解释准确的为( ) （d） (A) 同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行相比较 (B) 与红外测试的历史数据作相比较 (C) 在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随 负载、时间等因素变化的方法。 (D) 将所测得温度、与环境的温差，与设备运行规定值相比较 7.红外检测中，精确检测要求设备通电时间不小于（）（c） (A) 2h (B) 4h (C) 6h (D) 8h
测温设备在变电站中的应用分析 摘要 :变电站高压导流设备发热，是电力系统中常见的问题，利用高科技红外成像仪对变电站高压设备进行红外测温，可以及早为变电站高压设备预警。本论文从红外成像仪在变电站的应用效果、存在的问题、测温关键环节等几个方面进行分析，以利于更好的开展红外成像测温工作。 关键词 : 变电站测温应用分析 引言 变电站高压设备导流部位发热，是电力系统中常见的问题，在高温炎热，电网方式发生改变用电负荷突增等情况下，问题尤为突出。设备过温如果不能及时发现，而任其发展下去，将会造成设备损毁，轻则造成用户供电中断，重则导致全站失压等严重后果。因此，及时发现并处理设备过热对保证电网和设备安全运行是非常重要的。 1 黄石供电公司测温方式的发展 1.1 巡视目测法 在上世纪九十年代以前，受技术条件的限制，黄石供电公司运行人员对于变电站设备过热仅仅通过巡视目测来发现问题。主要方法有：（1）雨后比较设备上雨水蒸发程度来判断设备是否发热；（2）冬季观测设备积雪融化程度来判断设备是否发热；（3）正常巡视时观测引线接头是否因为发热而变色。 这种原始的目测手段需要运行人员具有较高的工作经验和工作责任心，在发热初期往往不能及时发现设备存在的问题。即使能够确认设备过热，但其发热程度也不能通过数据来量化。 1.2试温腊片法 该方法是在电力设备最易发热的关键部位放置试温片，当设备温度超过试温
片的熔点后，试温腊片融化滴落下来。但这种测温方法具有很大的局限性，隔离开关、断路器、电流互感器、主变套管等诸多设备的引线接头、设备线夹均是发热的关键部位，若想覆盖全站所有设备的关键部位，对变电检修人员和变电站值班人员来说，劳动强度将大大增加。表1为220KV姜家垅变电站主要设备及关键发热点放置试温腊片数量的统计。 表1 220KV姜家垅变电站主要设备测温点数量统计 主要设备名称总数（台/组）腊片放置位置关键点数量（个）断路器51 断路器两侧引线线夹307 隔离开关188 隔离开关断口、两侧引线线夹1692 电流互感器51 电流互感器两侧引线接头307 主变套管9 套管引线线夹27 电容器10 电容器套管线夹30 合计2363 1.3 Reytek红外点温仪测试法 设备过温缺陷具有隐蔽性，传统手段无法控制设备过热引发的电网和设备事故。为了解决这个问题，黄石供电公司于1997年为运行人员配置了Reytek点温仪，它通过红外射线逐点测量，来查找设备过热缺陷。 Reytek点温仪的配置，使运行人员摆脱了传统的目测及试温腊片测温手段，大大提高了运行人员的巡视质量，通过点温仪显示的温度，使发热点可以通过数据来量化发热程度。 虽然点温仪测温法革新了变电值班人员的 测温手段，但和试温腊片法一样，其作用非常有 限。以一个220KV变电站为例，其各电压等级的 一次导流体均有过热的可能，而Reytek点温仪 只能逐点测量，它无法完成全站所有一次设备导
红外检测技术在电气设备热故障预测与处理的应用探讨杨家 贤 摘要：经济的发展和人们生活水平的不断提高，使得电网的供电负荷不断攀升，电气设备因发生热故障而导致安全事故频发，为了可以及时检测出电气设备的热 故障而使用红外检测技术，从而确保设备可以稳定高效安全地运行。 关键词：红外检测技术；电气设备；过热故障；预测和处理 1引言 电气设备在使用电源为动力能源时，会存在发热的情况，而当设备零部件破损、缺少维护或者动力能源质量不合格的时候，集体的发热情况会超出正常的范围，从而引起设备的热故障，造成电气设备无法安全高效运行。而在物理学中， 我们知道物体的温度只要高于绝对零度，则势必会向四周辐射其特有的红外线，，因此科研人员运用此原理发明了红外检测技术，用于观察和分析物体的温度和热 分布情况，以此分析物体过热部位是否存在故障。因此，在本文中简述红外检测 技术的工作原理，并对该技术预测和处理电气设备的热故障进行用探讨，以供参考。 2红外检测技术概述 自然界中，物体的温度都较绝度零度（-273.15℃）高，因此物体就会向外周 放出其热辐射，而热辐射属于红外线，可以通过红外检 3.1电气设备易发热的部位 对设备的长期管理工作中，对其进行深入地分析，可以得知电气设备在运作 时发热较为严重的部位为：设备的电缆接头、出线接头、母排接头、穿墙套管和 隔离开关闸口等部位；其中变压器易过热的部位为套管的接线位置，电抗器的易 过热部位为中性点接地的局铁地，而电力电容器的易过热部位则为母线排连接和 跌落保险处。 2.2导致电气设备出现过热的因素 在对电气设备的各个易发热部位进行观察和分析，可以得知导致设备出现过 热现象的主要因素有两个，以下对两个进行分析。 2.2.1发热部位位于较为封闭的工作环境，这容易导致电气设备在工作时此处 的部件热量无法及时散发出去以降低该部位的温度，从而导致该部位温度异常升高，导致过热故障的发生，具体的原因有：①油浸高压导致漏油的电气设备出现假油位或者缺油的情况；②磁回路设备因漏磁、铁芯质量较差或者片间局部绝缘发生破损等原因无法正常工作；③设备因缺少适当的检修维护，导致长期工作的固体绝缘体材料出现氧化和高压所致的老化现象，降低了固体绝缘材料工作质量，从而减弱了电气设备的绝缘能力；④液体绝缘介质因其性能不佳、长期运作受潮或者化学性质发生变化，导致介质的性能降低。以上的原因，均会导致电气设备 的易热部位处于散热不佳的隔热环境中，影响设备的散热，从而导致设备出现过 热故障，这需要引起工作人员足够的重视。 2.2.2设备致热效应部位发生裸露，导致该部位裸露的导电边接体和接触面之 间的接触电阻的次数增多，从而导致该部位过热，通常引起致热效应部位裸露的 原因有：①设备的零部件在生产制造的时候未达标，导致设备的质量不过关，存在接触表面存在粗糙、氧化和焊接不当等情况而引起接触电阻的增大；②接触面间因局部出现放电现象，导致用于导电的连接体温度升高，而温度过高会导致金
电网设备状态检测技术培训 ---------红外检测技术
安徽省电力科学研究院 王庆军 2011年3月
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会
主讲人简介
王庆军,安徽省电力科学研究院高压所副所长，国网 公司技术专家 长期从事红外检测技术研究工作 公司技术专家，长期从事红外检测技术研究工作。
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会
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一、红外检测基本知识及术语 红外 测基本 及术语 二、红外热像仪的操作使用 三、判断方法 判断 法 四、诊断依据及缺陷类型确定 、诊断依据及缺陷类型确定 五、电气设备红外缺陷典型图谱
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会
一、红外检测基本知识及术语 红外检测基本知识及术语
? 1 、红外线是 、红外线是一种电磁波（英国物理学家 种电磁波（英国物理学家 赫胥尔 1800 年发 现） (0.75 ￣1000 微米) ，位于可见光红色光带（0.38￣0.78 微米）之外，普通玻璃能透过可见光，但是却几乎不能透 过红外线。
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会
? 2 2、热传输的方式 热传输的方式 热传输有三种方式，分别是：传导、对流和辐射。对流通常只发生 在流体介质中。 介质中 ? 3、红外热像仪一般是由三部分组成： 红外探测头、图像处理、监视器。 ? 4、焦平面红外探测器的工作原理： 是依靠探测微型辐射热量的热探测器(Microbolometer)。探测器通过吸 收 射的红外辐射致使自身温度上升，从而引起探测器电阻变化，在 收入射的红外辐射致使自身温度上升，从而引起探测器电阻变化，在 外加电压的情况下进而产生信号电压。 ? 5、黑体： 任何情况下对一切波长的入射辐射的吸收率都等于1的物体。
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会
红外线测温在变电站设备巡视中的应用 发表时间：2017-12-15T09:21:22.173Z 来源：《电力设备》2017年第24期作者：王辉宋丹丹[导读] 摘要：在变电站巡视设备中，设备发热是亟待解决的问题。 （国网河南省电力公司新安县供电公司河南新安 471800） 摘要：在变电站巡视设备中，设备发热是亟待解决的问题。红外热成像技术，能够及时发现出现故障的设备或者说故障点，节省了工作人员寻找故障点的时间，节省了工作量，提高了工作效率。而且，从某种程度上来说红外热成像技术有一定的预见性，能预防变电站设备的损害变大，具有潜在的保护性。 关键词：变电站；红外测温；应用管理 在变电站巡视设备中，设备发热是一个很让人很头疼的问题。因为热效应通常会导致电力设备的损坏和电力系统的瘫痪，在某个程度上来说，它是一个罪魁祸首。也就是说，诸多问题都与它相关。而且，热效应是一个很难避免的问题，只要电流通过，就很容易产生热效应。我们要想办法解决由于热效应所带来的潜在威胁。红外测温技术成功的解决了这个问题。对于电力设备的温度，红外测温技术具有强大的检测能力。远程监控也是一个可以实现的方向。红外测温技术能迅速发现电力设备的缺陷，帮助运维人员提高工作效率。 一、红外成像测温技术 1、红外诊断技术，在变电站中的应用也越来越广泛。红外诊断技术不需要物体的直接接触，只需要对物体工作状态下的辐射能量进行感知，换句话说，物体所辐射的能量具有传递信息的作用。因为辐射能量与温度的联系很大。辐射能量与温度的四次方成正比。通过辐射能量的感知，可以检测出温度，从而对物体的工作状态进行判断。这是一种便捷而且准确性比较高的诊断技术，对于变电站的设备完善工作贡献很大。 2、红外热成像技术。红外热成像技术也是一种先进的技术，能对变电站的设备的检测有很大作用。通过红外热成像技术，能够及时发现出现故障的设备或者说故障点，节省了工作人员寻找故障点的时间，节省了工作量，提高了工作效率。而且，从某种程度上来说红外热成像技术有一定的预见性，能预防变电站设备的损害变大，具有潜在的保护性。 二、红外测温技术的应用效益 1、具有预测性。技术是有一定的科学依据的。对于工作人员来说，设备巡视时，通常采用目测的方法。因为对 于工作人员来说，目测已经是最好的方法。因为目测省时又方便。但是，目前是有误差的。而且目测有一定的局限性。设备的发热过程是一个缓慢的过程，需要时间，目前的过程很短暂，不能进行长时间的监控。这也就是在说，在一定程度上，目测不能预防变电站设备的危险性。红外测温技术可以轻松有效的解决这个问题。它可以实现24小时的监控，对变电站设备进行广泛的检测，而且频率很高。这大大减轻了工作人员的负担。尤其是在放假时，工作人员也需要休息，需要放松。这时候，红外测温设备解决了人们所忧心的问题。它能够替代工作人员进行工作，而且效率高，甚至比工作人员还让人放心。因为，红外测温技术的预测性很强，它能够根据辐射能量估计温度，从而对变电站设备进行诊断，预测出发生故障的位置或者设备。对于变电站来说，这是一个很大的进步。 2、优点众多。作为一门先进的技术，红外测温技术 的优点的确很多。首先，它的工作稳定可靠。它具有一定的编制程序，相对于工作人员来说，技术高级娴熟，避免了人为的误差其次，它的存储功能强大，因为红外测温技术能够进行24小时的监控，采集的数据自然而然也就相当庞大。所以说，存储功能的强大是必要的，有利于数据的储存，并且，对于以后的分析讨论工作做好了铺垫。毕竟，就客观的来说，红外测温技术也可能存在误差的，数据的记录相当重要。红外测温技术的应用条件也是我们所需要注意的。红外测温技术的要求也是有的。要想应用好红外测温技术，就必须了解它的技术要求，掌握好它的应用规范。红外测温技术虽然先进，技术还是有待改进的。工作人员还是要进行适当的检测。 三、远程红外测温监控视频系统 1、精确度和效率性。远程监控的实际作用是很大的。通过远程监控能够时刻关注到变电站设备的工作状态，了结它的状态是否正常。工作人员对于变电站设备进行巡护时是不可能做到24个小时的工作的，即使在巡视的过程中，也不能进行360角度的观察和检测，误差在所难免的。红外测温监控视频系统可以解决这个问题。所谓红外测温监控视频系统，跟普通的监控系统最大的区别就是，它具有高精度的数字云台，还具有红外测温仪。这些保证了系统工作的精确度和效率，具有即时敏捷的特点。 2、自动性。如前文所说，红外测温技术有强大的存储功能，它能自动将数据储存下来并且进行传送。数据被传 送到监控中心以后，提高了工作人员的工作效率。 四、应用与管理 1、定期进行红外线测温。定期利用热像仪进行红外线测温是针对新设备的，新设备的安全问题一定要重视。安 全是变电站成功与否的一个关键目标。如果安全有问题，变电站就无法进行正常的工作。测温完了以后，还需要拍照留底。 2、编写测温报告及检修。编写测温报告及检修时，要注意所编写的对象。注意报告对象的设备类型或者名字。 对于热像仪自动生成的英文名也要注意。除此之外，应该在合适的时间段进行扫描，记录下测温结果。 随着社会的发展，变电站的设备需要完善发展，变电站设备的巡护是一个很重要的工作。红外测温技术的应用更占据着相当重要的地位。变电站设备的质量必须满足电力系统而需求。换句话说，作为电力系统中的关键部分，变电站设备的巡护质量需要红外线测温技术的支撑，它是强大的动力。我们需要意识到红外测温技术的重要性，并极力推广，这是很有意义的。
带电设备红外诊断技术应用导则 参照中华人民共和国 电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》 《华北电网有限公司红外技术管理制度》 1、从事红外检测与诊断工作的人员应具备以下素质： (1)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉红外检测与诊断技术的基本原理，掌握红外检测仪器的工作原理、主要性能、技术指标以及操作方法，并能熟练操作红外检测仪器。 (2)从事红外检测与诊断工作的人员应了解电气设备的性能、结构、运行状况。 (3)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉掌握中华人民共和国电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》和本管理制度，掌握《国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分、电力线路部分）（试行）》和现场试验的有关安全规定。 2、红外检测的范围：只要表面发出的红外辐射不受阻挡都属于红外诊断的有效监测设备。例如：旋转电机、变压器、断路器、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、绝缘子串、组合电器、低压电器及二次回路等。 二、红外检测与诊断的基本要求 (一)对检测设备的要求 1、红外测温仪应操作简单，携带方便，测温精确度高，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰，仪器应满足现场带电实测对距离的要求，并应能对表面放射率、大气环境参数、测量距离等进行修正以保证测量结果的真实性。 2、红外热电视应操作简单携带方便，有较好的测温精确度，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰图像清晰，具有图像锁定、记录、输出和简单的分析功能。 3、红外热像仪应图象清晰、稳定，不受测量环境中高压电磁场的干扰，具有较强的图象分析功能，具有较高的热传感分辨率和图象分辨率，空间分辨率应满足实测距离的要求，具有较高的测量精确度和合适的测温范围。 (二)对被检测设备的要求 1、被检测设备应为带电设备。
变电站红外线测温工作标准 一、红外线测温设备及管理 1. 以变电站的红外线成像仪（以下简称热像仪）为主要设备，各变电站、巡检班配备的红外线测温仪（以下简称测温枪）为辅助设备。 2. 热像仪平时在新会站保管，由新会站当值的值长负责管理。变电部制定各巡检班、变电站热像仪的使用计划时间表，各巡检班、变电站根据计划在指定时间段内向新会站借用及归还热像仪，由新会站当值值长负责交接及检查，并办理借用、归还登记手续。 二、每月定期红外线测温 1. 各变电站每月定期使用热像仪进行进行一次红外线测温，具体日期根据变电部的热像仪使用计划时间表确定。 2. 测温时利用红外线热像仪对所有设备进行扫描，无异常时不需要拍照（指定拍照点除外）。扫描重点参考《供电局红外检测工作管理规定》附件。对发现异常发热点时必须进行红外线拍照，注意记录当时流过发热点的电流及环境温度。 3. 要注意红外线扫描的次序，不能漏巡设备。对于高压场地的线路，宜从线路A架引落线夹开始，沿着电流的方向到线路刀闸、开关、CT、母线刀闸、母线T 型引落线夹。旁路刀闸带上负荷时应注意补测。特别不要遗漏10kV线路穿墙套管两侧、特别是户外侧的测温。 4. 需要对每台主变进行红外线拍照，从上（主控楼等高处）、前、后三个方向拍照三张。 5. 需要对220kV、110kV母线进行红外线拍照。每个设备间隔上的母线T型引落线夹（三相）一张；对于有两段母线的，只对设备接入运行（或热备用）的那段母线T型引落线夹拍照。另外，每组母线连接跳弓（三相）拍一张。 6. 需要对每组电抗器各拍一张红外线照片。主变电抗器因为不能开门进入的可以不拍照，但应尽量透过窗户进行红外线扫描。 7. 对设备进行拍照时，必须记录清楚设备名称、部位，以及热像仪自动生成的文件名，以便编写测温报告及检修。 8. 要注意时间性负荷的设备测温，特别是部分夜间负荷较大的10kV线路，应该选取设备负荷最大的时段进行测温扫描。 三、加强测温
疫情的爆发，鉴于其特征之一即发热咳嗽这一典型症状，当下在公共区域的疫情监控与防治环节，非接触式人员测温筛查成为关键的防疫手段。相较于传统的接触式体温筛检设备，非接触式设备可以依托红外线强度对目标体进行在线温度监测，实现了有效快速的筛检人群，大幅提升了筛选效率。在本次疫情防控当中，基于红外热成像技术的测温筛查设备红外热像仪装备需求旺盛。 红外热成像仪怎么实现人体测温？ 正常人体的温度分布有一定的稳定性和特征性，机体各部位温度不同，形成了不同的热场，当人体某处发生疾病或功能改变时，该处血流量会相应发生变化，导致人体局部温度改变，表现为温度偏高或偏低，通常人体体表的比较高的温度一般处于鼻根部周围及眼窝、口腔内部等部位，该部位的血管较多且表皮较薄，可以很好地反映被测人体的温度状态，故红外热像仪检测人脸部的位置为宜。 根据这一原理，通过热成像系统采集人体红外辐射，并转换为数字信号，形成伪色彩热图，利用专用分析软件，经专业医师对热图分析，判断出人体病灶的部位、疾病的性质和病变的程度，为临床诊断提供了可靠依据。
为什么要用红外热成像仪做体温初筛呢？ 1.提示炎症：鼻炎、副鼻窦炎、口腔炎症、咽喉炎、甲状腺炎、肺炎、胆囊炎、阑尾炎、胃肠炎、前列腺炎、附件炎等全身各部位的炎症。 2.肿瘤的早期预警：鼻咽癌、甲状腺癌、肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、肠癌、皮肤癌等癌症的预警作用。 3.周围神经疾病的提示：面瘫、面肌痉挛、偏头痛、三叉神经痛的提示。皮肤疾病的提示与研究，烧伤与冻伤面积与深度的测定，植皮疗效的观察。 4.血管疾病的提示：人的肢体温度主要由血液循环状态所决定，当存在血管病变时，血循环发生障碍，皮温降低。如闭塞性脉管炎、动脉栓塞、动脉瘤等，通常表现为病变部位温度异常，用红外热像仪可清楚显示出病变部位及范围。用红外热成像技术，不但能显示出病变的存在，而且能看出各趾病变的程度和范围，通过早期诊断和及时治疗，可避免肢体发生严重损害，如溃疡和坏死。 红外热像仪，契合疫情防控对高效安全测温的要求，最近备受各方关注。
红外检测技术在医药学中的应用 1摘要 近红外（NIR）谱区是人类认识最早的非可见光谱区，波长范围在0.75—2.5 m之间，用波数表示时则在13330—4000cm-1之间。由于近红外的吸收谱带复杂，谱峰重叠，信号弱，在分析上难以应用，长期以来没有受到人们的重视。近十多年来，随着近红外仪器的改良，新的光谱理论和光度分析方法的建立，特别是计算机技术和化学计量学的广泛应用和迅速发展，使近红外光谱技术成为目前发展最快、最引人注目的分析技术，并以其简单快速、实时在线、无损伤无污染分析等特点，在复杂物质的分析上得到广泛应用。在包括制糖和制药的许多与化学分析和品质管理有关的行业中的应用前景极其广阔。 2现代红外光谱分析技术 现代近红外光谱（NIR）分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人”，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。 我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，除一些专业分析工作人员以外，近红外光谱分析技术还鲜为人知。但1995年以来已受到了多方面的关注，并在仪器的研制、软件开发、基础研究和应用等方面取得了较为可喜的成果。但是目前国内能够提供整套近红外光谱分析技术（近红外光谱分析仪器、化学计量学软件、应用模型）的公司仍是寥寥无几。随着中国加入WTO及经济全球化的浪潮，国外许多大型分析仪器生产商纷纷登陆中国，想在第一时间占领中国的近红外光谱分析仪器市场。由此也可以看出近红外光谱分析技术在分析界炙手可热的发展趋势。在不久的未来，近红外光谱分析技术在分析界必将为更多的人所认识和接受。 现代近红外光谱分析是将光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合。是将近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息与用标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据采用化学计量学技术建立校正模型，然后通过对未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预测其组成或性质的一种分析方法。 与常规分析技术不同，近红外光谱是一种间接分析技术，必须通过建立校正模型（标定模型）来实现对未知样品的定性或定量分析。具体的分析过程主要包括以下几个步骤：一是选择有代表性的样品并测量其近红外光谱；二是采用标准或认可的参考方法测定所关心的组
红外探测技术 红外检测技术基本原理 红外技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时，这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术探测和判别各种被测目标的温度高低与热分布场提供了客观的基础。 红外线是波长在0. 76?1000 U m之间的一种电磁波，按波长范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。 红外线辐射在真空中的传播速度 C=299792458m/s ?3xlO lu cm/s 红外辐射的波长 A = — co 式中：C:速度 2：波长 3 :频率 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停的辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。 温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外
线。其中黑体频谱辐射能流密度对红外辐射波长的关系，根据普郎克定律： D一GxL （瓦?厘米”"微米"） 式中： P一波长％,热力r AT 学温度为T时，黑体的红外辐射功率。 C一光速度 (axiomcm/s) C—第一辐射常 数二3.7415X104（瓦厘米?微米2） 之一波长（微米），T热力学 温度（K）温度辐射的能量密 度峰值对应的 波长，随物体温度的升高波长变短。 根据维思定律：人理（urn） T 式中： A一峰值波长，单位：um T一物体的绝对温度单位K 物体的红外辐射功率与物体表面绝对温度的四次方成正比，与物体表面的发 射率成正比。物体红外辐射的总功率对温度的关系，根据斯蒂芬—波尔兹曼定 律：
红外技术的发展现状与发展趋势 第一部分红外技术的发展及主要应用领域 红外技术的发展 1800年，英国天文学家F.W.赫歇耳利用水银温度计来研究太阳光的能量分布发现了红外辐射，从那时起，人们就致力于研究各种红外探测器以便更好地研究和探测红外辐射。在红外探测器发展中，以下事件具有重要意义： 上世纪70年代，热成像系统和电荷耦合器件被成功地应用。 上世纪末以焦面阵列（FPA）为代表的红外器件被成功地应用。 红外技术的核心是红外探测器。 红外探测器 单元红外探测器：如InSb（锑化铟）、HgCdTe（碲镉汞）、非本征硅，以及热电等探测器。 线列：以60元、120元、180元和256元等，可以拼接到1024元甚至更多元。 4N系列扫描型焦平面阵列：如211所的研制生产的4x288。 凝视型焦平面阵列(IRFPA)： 致冷型256x256、320x240、384x288，更大规模的如640x512，1024×1024和1280×720 元阵列也已有了； 非致冷型160×120、320x240已广泛应用于各个行业中，384x288、640x480也已开始应用。 红外探测器按其特点可分为四代： 第一代（1970s－80s）：主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像； 第二代（1990s－2000s）：是以4x288为代表的扫描型焦平面； 第三代：凝视型焦平面； 第四代：目前正在发展的以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型为主要特点的系统芯片，具有高性能数字信号处理功能，甚至具备单片多波段探测与识别能力。 目前非制冷焦平面探测器的主流技术为热敏电阻式微辐射热计，根据使用的热敏电阻材料的不同可以分为氧化钒探测器和非晶硅探测器两种。 非制冷焦平面阵列探测器的发展，其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域，真正实现了小型化、低价格和高可靠性，成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。 氧化钒技术由美国的Honeywell公司在九十年代初研发成功，目前其专利授权BAE、L-3/IR、 FLIR-INDIGO、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等几家公司生产。非晶硅技术主要由法国的 CEA/LETI/LIR实验室在九十年代末研发成功，目前主要由法国的SOFRADIR和ULIS公司生产。 目前世界上只有美国、法国、日本、以色列四个国家拥有非制冷焦平面探测器产业化生产的能力，其核心技术仅有美国和法国两个国家掌握，日本和以色列则由美国取得技术许可，在其国内生产和有限制地使用。对我国的出口则设置了更多严格的限制，如大家遇到的帧频限制。
红外无损检测技术在工程中的应用 符郁林 （温州大学物理与电子信息工程学院,浙江温州325035） 摘要：无损检测已经成为工程质量检测中的主流。其中红外检测能在不同温度场、广视域的进行快速非接触式的连续扫描测试，成为已有的无损检测技术功能和效果的补充。尤其是在高层建筑的外装饰物以及建筑节能检测中应用广泛，但仍然存在着很多不足需要进一步改进。 关键字：红外无损检测；红外成像仪；工程应用；改进 The application of infrared Non-destructive Testing in engineering Fuyulin ( College of physics and electronic information engineering of Wenzhou University,Wenzhou Zhejiang 325035) Abstract: Non-destructive Testing (NDT) has been widely applied to engineering testing. Infrared Non-destructive Testing (INT) can be used in rapid test continuous Scan Test in every kind of temperature field, it has already been the supplement in the functions and effects of other NDT technology. It is especially popular in the quality testing of high-rise building's outside ornaments and building energy efficiency testing. However there are still several inadequates in the INT technology needed for researchers to further improve. Key words: Infrared Non-destructive Testing; Infrared imager; application in engineering; improvement
变电站远程红外测温系统 技术方案 河北恒泽电力科技有限公司 2011年12月
目录 1.系统概述 (3) 2.总体设计 (3) 2.1.系统设计原则 (3) 3.设计依据 (4) 3.1.系统设计遵循标准 (4) 3.2.环境条件设计依据 (5) 3.3.系统抗震设计依据 (5) 3.4.系统设备设计依据 (5) 3.5.机柜设计依据 (6) 4.系统组网与监测点分布 (6) 4.1.主控室监控 (8) 4.2.开关室监控 (8) 4.3.设备区监控 (8) 4.4.典型设备安装示意图 (8) 5.系统功能与特点 (9) 6.系统特点及特殊工艺 (11) 6.1.系统的先进性、成熟性 (11) 6.2.系统的可靠性 (11) 6.3.系统的开放性与兼容性 (11) 6.4.系统的合理性 (11) 6.5.系统的扩展性 (12) 7.产品技术指标和性能的详细描述 (12) 7.1.选用设备说明 (12) 7.1.1.监控中心设备 (12) 7.1.2.网络组网设备 (12) 7.2.设备技术指标说明 (13) 7.2.1.室外型红外测温仪 (13) 7.2.2.室内型红外测温仪 (14)
1.系统概述 近年来，随着电力系统管理体制不断深化改革，变电站的综合自动化技术不断进步。目前很多变电站，特别是110KV以下变电站已实现无人值守。遥视系统已逐步成为无人值班变电站必有的自动化项目。变电站红外测温系统正是结合遥视系统，利用数字云台、红外测温仪、网络视频服务器及监控软件等实现对变电站运行设备的远程测温。 本系统的最大特点是在变电站遥视系统中加入高精度的数字云台和红外测温仪，组成了视频、温度远程自动检测系统。当前变电站工作人员利用热成像仪，定期的对供电设备进行温度巡回检测，一是费时费力，并且不能及时发现设备的隐患；二是成本高，一套热成像仪动辄数十万元；三是受人为的因素影响大，很容易漏测。针对以上情况研发的变电站远程红外测温系统，能自动根据预定时间完成对设备的温度巡测，并通过网络将温度和现场图像实时传到监控中心。对于预置点的温度检测可设置高温和低温越限报警。系统将自动保存每次温度巡检的记录，并可同时进行视频录像。一旦系统检测到温度异常就会通过监控屏幕的闪烁和报警声音提示监控工作人员。显示、报警、预置、记录查询等都在监控中心实现。这样。即保证了测量的及时性，又减轻了人力、物力的消耗。 2.总体设计 随着音视频处理技术、数字传输技术和宽带网络技术的进一步发展，目前的嵌入式全数字网络硬盘录像机已经达到了接近工业级视频监控的技术要求，能够提供廉价、开放、性能良好和功能齐全的服务，其各方面性能指标和系统功能也完全可以满足变电站遥视系统要求。本系统完全以遥视系统为依托，红外测温仪通过站端的数字网络硬盘录像机与传输设备实现数据的采集、编码、传输，到达监控中心后，通过软件实现对站内设备远程测温的功能。 2.1.系统设计原则
光电检测技术与应用 论文 题目：红外测距传感器的工作原理及使用 院系：机电工程学院 班级：测控xxxx 完成日期：2017/5/6 小组：第x组 小组成员：xxxxxxxxxx 红外测距传感器的工作原理及使用 摘要： 利用光的反射性质，将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器，通过单片机的控制，可以完成智能车在运行过程中，对障碍物的处理。避障传感器基本原理：利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理分析，协调车轮或者舵机工作，完成躲避障碍物的动作。 关键字：光电检测技术、智能车、测距、红外测距传感器、单片机 一、引言 光电检测作为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术，主要包括光信息获取、光电变换、光信息测量以及测量信息的智能化处理等，具有精度高、速度快、距离远、容量大、非接触、寿命长、易于自动化和智能化等优点，在国民经济各行业中得到了迅猛的发展和广泛的应用，如光扫描、光跟踪测量，光纤测量，激光测量，红外测量，图像测量，微光、弱光测量等，是当前最主要和最具有潜力的光电信息技术。
二、光电检测技术的概念 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于进行相应的电路改进，更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，同时提高测系统输出信号的信噪比。 光电检测技术的系统机构比较简单，分为信号的处理器，受光器，光源。在实际检测过程中，受光器在获得感知信号后，就会被反映为不同形状、颜色的信号，同时根据这些器件所处在的不同位置，就能够将他分为反射型与透过型的两种比较的模式。光电检测的媒介光应当是自然的光，例如白炽灯或者萤光灯。特别是随着这些技术的发展，光电技术也取得的非常好发展。由于投光器在发出光后，会以不一样的方式触摸这些被检测物中，直到照射到检测系统中的受光器中，同时受光器在此刺激下，会产生一定量的电流，这就是我们常说的光敏性的原件，实际生活中应用比较广泛的有三极管、二极管。 三、光电检测技术的应用 智能车方面的应用、家庭扫地机器人方面的应用:利用光的反射性质，将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器，通过单片机的控制，可以完成智能车在运行过程中，对障碍物的处理。避障传感器基本原理：利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理分析，协调车轮或者舵机工作，完成躲避障碍物的动作。 四、常用光电检测器件：红外测距传感器 原理：其输出为电压数值，通过公式L?=?(6762/(9-X))-4可计算出小车与障碍物之间的距离。
红外检测技术及应用 红外基本概念 红外线：白色的太阳光被分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色，位于可见光红光外侧，人眼看不见的光线叫红外线。 红外线是电磁辐射频谱的一部分，电磁频谱中包括无线电波、微波、可见光、紫外线、伽马射线和X光。红外线是一种电磁波，它的电磁波谱图见下： ●按波长红外波段通常又分成四个较小的波段：近红外、中红外、远红外、极远红外。 ●红外线波长通常以微米来表示。红外频谱范围从0.7微米至1000微米。 ●实践中，红外温度测量使用的波段范围为0.7微米至14微米。 ●红外线遵循可见光所遵循的规律：直线传播，反射、折射。 任何大于绝对零度（-273C）的物体都会向外界辐射热能。红外测温仪就是通过接受物体辐射的红外能量而计算出物体的表面温度。 ●黑体：一个吸收所有碰撞它的任何波长红外辐射的物体被定义为黑体。 黑体辐射：实际上的黑体就是一个空腔，上面开有一个小孔，当空腔达到某一温度并处于热平衡时，从小孔射出的红外辐射就具有稳定的特性，称为黑体辐射。 基本热传导理论： 传导模式： ?辐射 ?传导 ?对流 ●传导： 热量传导取决于： ?传导率（k）和厚度（L） ?温差△T（从一侧到另一侧） ?面积A 传导率值 ●常见材料的k值 ●数值越大，传导性越强
温差△T的变化 ?△T增加，热传导也增加 ?△T降低，热传导也降低 ?无△T，也没有传导 ●对流： 对流传导的热能取决于： ?h 值（对流系数） ?温差△T（从表面到该流量的一点） ?面积A 对流系数（h）取决于： ?流速 ?流量方向 ?表面状态 ?几何结构 ?粘度 不能简单地用数量表示 温差： 如传导情况一样 ?△T增加，热传导也增加 ?△T降低，热传导也降低 ?没有△T，也没有传导 ●辐射 一个表面的辐射热能取决于： ?σ = S-B 常数 ?发射率（ε） ?温度（T） 一个热表面要比一个凉爽的表面放射更多热辐射（如果两个是同样材料的话）发射率： ?一种材料性质 ?一种“效率系数” ?校正值= 0-1.0 ?黑体= 1.0 ?实体= <1.0. 高发射率表面 ?油漆（任何颜色），绝缘带或者强氧化物质表面 ?可靠的、可重复的温度测定 低发射率表面 ?低辐射 ?高热反射 ?必须考虑到背景 ?在0.6发射率以下辐射温度难以正确地测定 发射率可以根据以下而变化: ?材料 ?表面
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