基于红外热成像的电气设备故障诊断

红外成像技术在电气设备故障诊断中的应用随着现代工业的高速发展，电气设备也日益广泛地应用于各种行业中，该技术的发展和应用也成为了社会进步与发展的重要指标之一。

然而，由于环境温度和使用环境等原因，电气设备的故障率也相应地增加了。

为解决这一问题，人们发明了红外成像技术，可以借助红外照相机来检测电气设备的故障，从而快速找到问题所在并进行维修和替换。

那么，红外成像技术在电气设备诊断中的应用与优势是什么呢？一、基本原理红外成像技术是应用红外波段辐射成像技术来检测电气设备的故障状态。

电器设备的故障信息主要体现于温度的变化，而故障热点的温度远高于周围环境的温度，利用红外设备可以检测和分析这些热点的温度变化，以确定设备是否出现故障，并确定故障的原因。

二、应用优势1.高效性利用红外成像技术，可以在未停机情况下，在短时间内检测出电气设备存在的故障热点。

这种方法的检测效率非常高，可通过快速地确定哪些部分存在问题来减少检修时间和成本。

2.高精度红外成像技术可以对电器设备的电路板，电容器，集成电路和焊接点等目标进行非接触式检测，使检测出来的结果具有极高的精度并减少了操作人员的误差。

3.安全性传统的设备检测通常需要打开设备检查，会带来潜在的安全风险。

而红外成像技术不需要接触电气设备和裸露的导线，可以在不影响安全生产的情况下进行检测，非常安全。

4.可视化利用红外成像技术，可以将电器设备的故障热点以可视化的形式展现在屏幕上，使得检测和分析结果更直观，便于电气维修人员进行分析诊断和问题解决。

5.经济性红外成像技术可以在未停机情况下，检测出电气设备的故障热点，有助于避免设备损坏增加维护成本和维修费用，从而更加经济高效。

三、应用场景红外成像技术在电气设备诊断中的应用场景是非常广泛的。

其主要应用于发电厂，电力变压器，电力线路，工艺自动化和控制设备，电子设备，商业建筑及办公楼和家庭电器等场景中，检测这些设备和电器设施的故障，并及时提醒维修人员进行定位和修复设备的故障核心问题。

基于红外图像分析的电力设备热故障检测技术研究摘要：设计基于红外图像分析的电力设备热故障检测系统,该系统由图像采集模块和图像检测模块组成。

根据目标设备的形状特征识别热图像中的电力设备,计算设备区域内的最高温度值,并对各种影响因素进行修正后做出诊断,取得了令人满意的结果。

在与主动式传感器的电力设备热故障检测法的对比试验中,证明提出的基于红外图像分析的电力设备热故障检测方法在对电力设备热故障区域进行检测时是准确、有效的。

关键词：输变电设备；在线监测；状态诊断；热故障检测中图分类号： TN219?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）11?0123?04Research on electrical equipment thermal fault detection technology based on infrared image analysisLU Zhumao, WANG Tianzheng, YU Hua, MA Liqiang, LIU Yongxin （Electric Power Research Institute, State Grid Shanxi Electric Power Company, Taiyuan 030001, China）Abstract： The electrical equipment thermal fault detection system based on infrared image analysis was designed, which is composed of the image acquisition module and image detection module. The electric equipment in thermal image is recognized according to the shape feature of the target equipment. The maximum temperature in the equipment areais calculated. The various influence factors are corrected for diagnosis, which has obtained the satisfactory result. The comparative test of the proposed method with the electrical equipment thermal fault detection method of active sensor of thermal power equipment fault detection method was performed. It is proved that the electrical equipment thermal fault detection method based on infrared image analysis is accurate and effective to detect the thermal fault area of electrical equipment.Keywords：power transmission equipment；online monitoring；condition diagnosis； thermal fault detection0 引言榱巳繁Ｅ哟笫量的电力设备能够正常可靠地运行,必须对这些设备进行定期和经常性的检查和故障诊断。

远程故障诊断系统研发
研发基于云平台的远程故障诊断系统，实现对电气设备的实时监测和远程诊断，提高故障诊断的及时性 和便捷性。
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的异常情况，预防断路器故障的发生。
实例三：电动机故障诊断
故障类型
轴承磨损、绕组短路、过载等。
红外热成像表现
轴承磨损导致局部温度升高，绕组短路表现为局部热点，过载可能 导致整体温度升高。
故障诊断
利用红外热成像技术，可以实时监测电动机的运行状态，及时发现轴 承、绕组等部件的故障，为电动机维修提供有力支持。
电气设备维护成本降低
基于红外热成像原理的故障诊断方法，实现了对电气设备的预防性 维护，降低了设备维护成本，延长了设备使用寿命。
对未来研究方向展望
红外热成像技术与人工智能融合
将红外热成像技术与人工智能算法相结合，实现故障的智能识别和自动诊断，提高诊断效率和准确性。
多模态故障诊断技术研究
开展基于红外热成像、声音、振动等多种信息的多模态故障诊断技术研究，提高故障诊断的全面性和准确性。
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数据处理与分析
红外热成像技术产生的大量数据需要进行高效处 理和分析，提取出有用的故障信息。
解决方案与建议
技术创新
持续推动红外热成像技术的创新和发展，提高分辨率、精度和抗 干扰能力，以满足不断变化的应用需求。
智能算法研究
加强智能算法的研究与应用，提高红外热成像数据的处理效率和 分析准确性，降低误报率和漏报率。
患，保障交通安全。
红外热成像技术发展趋势
高分辨率
提高红外探测器的分辨率 ，获取更精细的热像图信 息，提高故障诊断准确率 。
多光谱融合
结合可见光、红外光谱等 多光谱信息，提高设备故 障 等技术，实现设备故障的 自动识别和预警，提高诊 断效率。

红外热成像技术在电气设备检测中的应用研究红外热成像技术是一种基于物体表面的热辐射能识别和计量物体表面热量分布的检测技术。

它能够快速、无损地检测出电气设备中的异常热源问题，该技术在电气设备检测的实践中得到了广泛应用。

一、红外热成像技术的原理和特点红外热成像技术是基于物体表面的热辐射能识别和计量的检测技术，它把物体表面辐射的红外线能量转化成电信号，再通过电子处理器处理成可视化信息。

这种技术能够快速、无损地检测出电气设备中的异常热源问题，检测非常方便，而且检测结果直观。

二、红外热成像技术在电气设备检测中的应用1、电力系统检测在电力系统中，红外热成像技术可以检测电力设备故障中的发热情况，比如高压线路、变压器、电缆头等问题。

例如变压器故障，由于变压器绕线中存在接触点问题或者乱纤维、重叠导致局部发热，可以使用红外热成像技术检测出来，避免出现故障，从而提高电力系统的可靠性和安全性。

2、工业设备检测在工业生产中，大量的机器设备中都会存在潜在的故障情况，而这些故障很大程度上存在于机器内部难以观察的地方。

这时候可以使用红外热成像技术，通过检测物体表面的热量变化来发现和诊断机器的潜在故障，及时处理问题，避免出现产生生产延误或者周期性停机的情况。

3、建筑设计检测在建筑设计中，为了保证建筑房屋的保温性和密封性，需要对建筑中的绝缘体能够进行严密的监测，但是传统的测量方法不仅费时费力，而且破坏空间结构。

而红外热成像技术检测方法在建筑绝缘材料中的热工性能和密封情况等方面，用居民透视图的方式快速测量出来，保证了建筑的安全性和图纸设计的合理性。

三、红外热成像技术在电气设备检测中的发展趋势红外热成像技术在电气设备检测中的应用是不断发展的，有着以下的趋势：1、精度更高随着热成像仪的升级，精度越来越高，能够处理更多的信息。

同时，新的可视化功能也能够提升检测精度，使得检测出来的问题更精准。

2、更广泛的应用红外热成像技术在电气设备中的应用不仅仅是局限于电力系统和工业设备的检测，还可以应用在安防、医疗等领域上，因此未来这种技术的应用范围会更广泛。

红外热成像技术在机电设备故障诊断中的应用研究随着科技的快速发展，红外热成像技术已经成为机电设备故障诊断领域常用的无损检测技术。

红外热成像技术可以通过获取被测物体的热图像，分析出物体内部的热分布情况，从而快速发现并定位设备故障，为设备的维修和保养提供依据。

本文将对红外热成像技术在机电设备故障诊断中的应用进行深入研究。

一、红外热成像技术原理及特点红外热成像技术是一种利用红外线辐射来探测物体表面温度分布的技术。

红外线是指由分子、原子、电子等基本粒子在能级变化或运动过程中发出的电磁波。

红外线波长长于可见光，但短于微波，因此可以穿过一些不透明物体，当红外线射入物体时，被测物体表面的温度会对红外线的波长、强度和方向产生影响，再经过红外热成像仪等检测设备的接收、扫描、转换和处理，就可以得到物体表面的红外热图像。

红外热成像技术具有以下特点：1. 容易获取难以观测的物体信息，如密闭物体内部温度分布、表面温度分布等；2. 非接触式检测，无需对被测物体进行破坏性操作和接触性取样；3. 检测结果量化、图像直观，有助于快速分析设备故障；4. 操作简便、成本较低，适用于大规模设备故障诊断。

二、红外热成像技术在机电设备故障诊断中的应用1. 电机故障诊断电机因为长期运转过程中，容易导致磨损、接触不良、绝缘老化等问题，从而引起故障。

而红外热成像技术可以通过监测电机的温升情况，发现可能存在的故障情况。

比如，电机有可能因为轴承水泥老化、轴承破损、摩擦力过大等原因导致温度升高，红外热成像技术可以准确地显示这种异常温升情况，从而及时发现电机故障。

此外，在电机绕组的损伤情况诊断过程中，红外热成像技术也可以大大提高检测的效率、准确性和精度。

2. 输电线路故障诊断红外热成像技术在输电线路故障诊断中也有广泛应用。

输电线路因为长期的暴露在恶劣的自然环境下，极容易受到外部因素的干扰，如雷电、风吹雨打、鸟类触碰等，从而造成线路的老化、开路、短路等故障。

红外热成像技术对高压电气设备的诊断与分析摘要：当前，我国的红外技术诊断的应用越来越广泛，尤其是在高压电气设备的检修中。

电气设备故障通常主要是热故障，包含内部与外部故障两方面，导致内部故障的主要原因是设备内导电回路接触不良抑或互感器内部接头出现松动的现象等，利用红外热成像技术，可以有效地对内部故障进行诊断，提高故障检修的效率。

关键词：高压电气设备；故障诊断；红外检测技术1高压电力设备主要故障及诊断原理1.1 接触电阻损耗增大故障电气设备的电力系统中，所有的金属导体都存在一定大小的电阻。

当回路中有电流通过这些导体时，由于电阻的存在，电能的一部分便会以热量的形式消耗掉。

由于电阻的存在而产生的发热功率计算公式为：P=I 2 R，其中P表示该导体的发热功率，I表示通过该导体的电流；R表示该导体的电阻。

当电气设备之间接触不良时，该处电阻值增大，导致发热功率明显比附近的导体功率要高，因此导致该处温度升高，发热明显。

1.2 介质损耗增大故障此处的介质主要包括电气设备中的电介质以及导体周围的电气绝缘油等。

在交流电场中，由于电气设备系统中的介质极化方向一直在改变，因此消耗电能而产生热损耗。

热损耗功率计算公式为：P=U 2 wCtanD。

其中U表示电气设备中的电压值；w表示交变电压角频率；C表示介质的等值电容；tanD表示介质损耗角正切值。

高压电气设备正常运行过程中也会产生一定的介质热损耗。

当高压电气设备中的绝缘介质受到破坏时，介质损耗角的正切值会增大，使得介质热损耗功率增大，最终导致电气设备运行温度增加，故障产生。

1.3 铁磁损伤增大故障由于设备结构不合适以及铁芯材质低劣、芯片与芯片之间的绝缘损伤等造成设备内部的短路，造成回路产生磁饱和或磁滞，在芯片间短路处产生环流，从而引起电能损耗产生热量。

1.4 缺油在高压电气设备运行过程中由于故障导致渗油或电气设备变压器的套管排气故障等引发缺油，可能会导致油面放电，引起电气设备表面温度升高。

红外热成像在电气设备故障诊断的应用摘要：红外热成像技术在电气设备检测中的应用已经被广泛认可，下面主要介绍了红外热成像技术的工作原理和电气设备出现故障的原因，而后对红外热成像技术在电气设备故障诊断中的方法和重要性进行了探究，希望能促进红外热成像技术在更多领域上的应用。

关键词：红外热成像；电气设备；故障；诊断；应用0引言电气设备故障所导致的后果非常严重，并且会带来巨大的经济损失，因此，有必要采取一系列的措施来将这种损失降到最低，而红外热成像技术在设备故障诊断中的应用效果比较好，它能预测故障发生的大致时间、上报故障信息、在发生故障时能及时进行解决，有效避免电气设备异常引发安全事故的现象发生。

1红外热成像技术概念与应用原理1.1红外热成像技术概念自然界中能时刻辐射红外线的物体是温度高于绝对零度的物体，这就说明红外线具有反映物体信息的特点，这为红外技术判别被测目标温度分布奠定了基础。

红外热成像技术采取的是非接触的方式检测，这主要是利用了光电设备在辐射与被测量目标的表面温度之间建立关系。

谈到红外线就能想到可见光和不可见光，红外线的波长是0.78μm以上，超过了人肉眼可见的0.38μm-0.78μm的范围，说明人肉眼看不见红外线。

想要获得红外线图像，需要借助探测器来测量背景与目标两者之间的红外线数值差。

红外热成像仪需要先用红外测探器和光学成像物镜测量目标红外辐射能量的分布，而后将数据传输至光敏元件中，才能生成热成像图像。

1.2红外热成像技术原理红外热成像技术主要是利用温度远远超出绝对零度的物体向外不停辐射出红外线辐射。

这些红外线辐射过程承载了一定的物质信息，我们可以利用这些物质信息可以对检测物质温度的进行判断，可以使热分布场的方向变得更加明确。

具体来说，是运用红外光信号转变成电信号的红外探测器，来检测物体发热部分所释放出来的红外辐射信号，并将这些信号转化成可以识别的电信号，经过一些具有成像功能的装置完成转换之后，便能够清晰地显现出被测物体温度空间的实际分布情况，再经过系统进行有效处置之后，便可以将热图像的视频信号呈现出来，随后在屏幕上反映出来。

红外热成像技术在电气设备故障诊断中的应用摘要：随着我国社会经济的高速发展，工业发展水平不断进步，其中电气设备的应用变得越来越广泛。

从某种意义上来说，我国现代社会主义工业化的进程就是电气工程的现代化的发展水平。

电气设备在应用的过程中很容易发生故障，而通过红外热成像技术对电气设备进行检测，能够保证电力系统的安全稳定运行。

关键词：红外热成像技术；电气设备；故障诊断；应用科学研究表明，物体都能够发出红外线，并且红外线的波长都不一样，温度高的物体发出的红外线与温度低的物体的红外波长是有区别的。

而所谓红外热成像技术，就是根据温度不同波长不同的原理，对电气设备运行状态进行检测、分析的技术。

许多的电气设备的结构都十分庞大，构架复杂，导致拆装起来十分复杂，对于存在故障的电气设备，要对其故障原因进行检测，分析其内部结构，如果用传统方法，将机械设备拆开来检测，不仅工序复杂、冗长，还会耗费大量的人力物力。

而随着现代红外热成像技术的不断成熟，通过红外热成像技术的远距离、不接触、准确、实时、快速的特点，利用红外热成像技术对电气设备的故障进行诊断，则能够在不停电、不取样、不解体的情况下快速的对电气设备进行诊断分析，因此红外热成像技术在电气设备故障诊断中作用巨大。

通过对相关资料的研究分析，笔者在此谈谈自己对红外热成像技术在电气设备故障诊断中的应用的看法和见解，希望对相关学者的研究有一定的参考意义。

一、红外热成像技术的电气设备诊断原理红外线其本质上是一种电磁波。

自从1672年，牛顿通过利用分光棱镜成功的将我们日常所见的太阳光分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的单色光，这个实验的成功，证明了太阳光是复色光；再到1800年，赫胥尔发现光在红外光以外的地方的温度比其他单色光的地方的温度高，于是乎除了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的单色光的存在，红外光的也被人们所发现。

红外线的波长为0.78～1000μm。

红外线辐射是一种十分常见的辐射，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，并不停地辐射出热红外能量。

基于红外检测的电气设备故障诊断方法研究发表时间：2019-04-24T14:52:42.343Z 来源：《中国电气工程学报》2019年第2期作者：颜芳[导读] 近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。

近年来，随着现代红外技术的不断成熟和完善，利用红外检测的远距离、不接触、准确、实时、快速等特点，在设备不停电、不取样、不解体的情况下，能快速实时地在线监测和诊断电力设备的大多数故障。

因此，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，确保了国网山西省电力公司技能培训中心引言在现代中国，我们的工业化程度不断提高，人们的生产和生活对于电力的依赖性越来越高，这就要求电力能够保持一定的稳定性，从而为人们的生产和生活提供稳定的动力。

但是，在变电站电气设备的运转过程中，难免会出现各种各样的问题，这就要求我们能够及时发现电气设备中存在的隐患和各种故障，避免其进一步发展造成大面积的停电事故和安全事故。

这就需要我们能够利用相应的技术和设备来对运行中的电气设备的状况进行相应的检测，从而根据运行中的状态数据来准确地判断电气设备的运行状况以及相应的故障种类等，最终实现对电气设备故障的准确诊断。

而红外检测技术则凭借着自己的特点在变电站电气设备故障诊断中占了非常大的优势。

1红外检测技术的原理红外检测技术即红外在线测温系统，该系统是将红外成像仪放置在在可控高精度数字电动万向云台，同时根据高压电气设备的实际位置以及红外测温系统的有效测温距离安置在高压电气设备构架之上。

可手动调节监测角度或者进行巡航监测，监测数据及红外成像会自动保存，并且生成数据报表，监测人员可根据此报表判断设备运行情况。

另外，可手动设置温度阈值，若检测温度超过阈值，系统可自动报警，监测人员根据情况及时进行监测修整。

2电力设备红外诊断技术的特点（1）采用被动式检测，简单方便。

红外热成像技术在电力设备故障诊断中的应用第一章红外热成像技术简介红外热成像技术是利用红外热像仪对物体表面的红外辐射进行探测、接收、处理和成像的一种无损检测技术。

其利用红外相机记录的图像，根据不同温度的颜色来判断被测设备的运行状态，以实现快速准确地诊断问题。

红外热成像技术在电力设备故障诊断中广泛应用。

第二章电力设备故障诊断中的应用2.1 电力变压器故障诊断红外热成像技术在电力变压器故障诊断中应用非常广泛，可以用来监测变压器内部的老化、过载、短路等问题，特别是对预防变压器油漏问题方面有很大的帮助。

当温度出现异常时，可以立即通知维修人员进行处理，有效防止机器因故障而停机，减少损失。

2.2 输电线路故障诊断输电线路存在一些常见问题，如绝缘破损、过载、欠压和过热等等，造成设备故障的风险。

利用红外热成像技术可以迅速检测出这些故障问题，操作简便快速。

维护人员可以根据红外热成像技术记录的温度图像，准确判断设备的状态，及时排除故障。

2.3 高压开关柜故障诊断高压开关柜是电力系统中的一个关键设备，其正确运行直接影响电力系统的运行效率和稳定性。

在高压开关柜故障诊断中，红外热成像技术可以通过检测器内温度，得出开关柜的运行状态。

当发现设备温度过高或不符合设定值得时候，可以迅速通知维护人员处理问题，为电力系统的正常运行保障了安全和可靠性。

第三章红外热成像技术的优点3.1 实时性好，方便快捷传统的电力设备故障诊断方法需要拆卸设备或是进行其他复杂的操作，不仅工作量大，而且需要耗费很长的时间。

而红外热成像技术则可以通过无需接触的方式，迅速准确的判断设备的运行状态，做出及时、快速的反应。

3.2 精度高，可靠性强红外热成像技术可以清楚地显示被测物体不同部位的温度，精度高，可靠性强，特别是在检测高压设备时，可以避免出现传统检测方法带来的危险问题。

3.3 成本低，效益高相对于传统的检测方法，红外热成像技术的成本低，并且可以准确的找出电力设备的问题，提高了故障诊断的效率，缩短了故障停机时间，大大增加了电力设备的利用率。

关于红外成像技术的电气设备故障诊断摘要：现如今，红外成像技术凭借其经济、快速、可靠以及非接触性被广泛的应用于电气设备的故障检测和诊断上。

本文从红外热成像仪的工作原理入手，通过对红外检测技术的特点和诊断方法的介绍，进一步分析了红外成像技术在高低压电气设备、变压器、电动机和电缆等主要电气设备故障诊断中的应用，仅供参考。

关键词：红外成像技术；电气设备；故障诊断；变压器引言电气设备在运行中发生故障会导致其表面及其内部的温度出现异常，红外成像技术就是通过监视这种温度变化，对设备的故障情况进行检测并作出判断。

红外成像技术同传统的例行试验和诊断试验相比，具有准确、直观、不接触、不解体等优势，在提高设备的可靠性的同时，也节约了检修方面的人力和物力。

1红外热成像技术1.1红外热成像仪红外热成像仪主要是利用热成像技术通过接收物体发出的红外线对被测目标的温度、分布情况以可见热图的形式呈现出来的一种装置，如图1所示。

由此可见，根据物体的红外热分布图中温度显现的差异来判断设备温度是否异常点，从而快速定位故障，实现检查、维护及预防维修的目的。

图1红外线热成像仪工作原理1.2红外检测技术诊断方法和判断依据首先，利用红外线热成像仪对设备所有应测部位进行全方位扫描，根据图像应有特征判断出热态异常部位；其次，对重点检测设备中的热态异常部位进行准确测温，记录热像图；再次，通过利用分析软件对热像图进行研究分析，进一步确定故障性质；最后，按照要求制作检测报告和热像图异常图谱，根据图像特征判断法、实时分析法等判断方法对其进行分析并提出相关处理意见。

2红外成像技术的电气设备故障诊断2.1高低压电气设备故障的诊断对于高低压电气设备故障而言，主要涉及高低压电气设备中的接线端子、刀闸开关、母线等，他们由于受到温度、湿度、杂尘以及机械振动、气腐蚀等因素的影响，都会造成材料老化、开裂、脱落、设备接触不良、导体截面积减少等情况的出现。

而上述情况却很难在日常巡检中被及时发现，长此以往就会造成设备的非正常发热，甚至还会导致安全隐患。

基于红外成像技术的电气设备故障检测摘要：以往电气设备故障检测所采用的信号处理方法，提取信号特征进行故障检测，无法实现故障的区域检测，缺乏故障等级的有效判断，检测结果具有检测准确度低、结果不稳定的缺点。

因此，提出基于红外成像技术的电气设备故障检测方法，其通过红外摄像仪检测电气设备红外图像的温度值后，以灰度图像替代红外图像获得阈值的强度信息矩阵，提取电气设备红外图像的灰度值。

根据温度与灰度的映射关系，采用相对温差法对红外图像高温区域进行提取。

基于电气设备红外图像高温区域，进行故障区域面积与故障区域质心的计算，获得红外图像的故障区域特征，通过灰度和温度的对应关系，反推电气设备故障区域质心的温度，运用绝对温差法确定电气设备故障等级。

关键词：红外成像技术；电气设备故障；检测引言电气设备在运行中会因为故障而引起其表面及内部的温度异常变化，通过监视这种温度变化，可以对设备的故障情况作出判断。

电力系统采用的红外成像技术就是根据这个原理发展起来的，与传统的例行试验和诊断试验相比，红外成像具有不接触、不解体、准确、直观等优势，备受国内外电力行业的重视，并得到了快速发展。

利用红外成像技术对电气设备的状态进行监测，根据其劣化和缺陷严重程度来制定检修策略，适时安排停电检修，可有效提高设备的可靠性，节约检修的人力和物力。

本文针对近年迎峰度夏期间温州地区的变电所红外测温情况，选取其中的典型案例进行介绍、分析，并在此基础上提出今后电气设备红外测温应注意的事项。

1基于红外成像技术的电气设备故障检测方法1.1电气设备故障检测流程文中方法以红外图像的温度灰度排列情况相关联的映射特征为基础，对红外图像各像素点温度与灰度的关联性实施采集，为确定温升区域，应将预设的温度阈值转化成灰度阈值；根据红外图像故障区域的特征，计算故障区域面积与质心，确定故障等级，该故障检测的流程用图1描述。

1.2电气设备红外图像的温度值检测采用ThermCAMTMQuickReport软件高效率采集通过红外热像仪拍摄的电气设备红外图像上各测量点与测量范围的温度。

红外热成像技术应用于机电设备故障诊断研究引言机电设备作为现代工业生产过程中的重要组成部分，在生产中起着至关重要的作用。

而随着机电设备的应用范围越来越广，其故障诊断的难度也增加了。

红外热成像技术的出现，为机电设备故障诊断提供了一种非接触、高效的手段。

本文将重点介绍红外热成像技术在机电设备故障诊断中的应用。

一、红外热成像技术的基本原理红外热成像技术是一种通过红外光谱分析热辐射信息来生成热图像的技术。

该技术主要通过红外热像仪来实现，红外热像仪可以将物体发射的各个波长的红外辐射光信号转化为热像。

根据物体在不同波长下的辐射强度的不同，可以反映出物体表面的温度分布，从而生成热图像。

利用热图像，可以快速、准确地诊断机电设备的故障。

二、红外热成像技术在机电设备故障诊断中的应用2.1 电气设备的故障诊断在电气设备故障诊断中，红外热成像技术主要应用于潜在故障点的检测和热量检测。

例如在配电柜中，由于电器元件工作时会产生热量，一旦故障点温度过高，则说明电器元件存在问题，需要及时进行维修。

通过红外热成像技术，可以快速检测出配电柜中温度异常的元件，有效避免因设备故障带来的安全隐患和生产损失。

2.2 机械设备的故障诊断在机械设备故障诊断中，红外热成像技术主要应用于机械部件的热量检测和磨损检测。

通过红外热成像技术，可以快速检测出机器运行中存在的热点、热区、过热等异常，进而判断机器是否存在异常磨损和故障。

2.3 热工学系统的故障诊断在热工学系统的故障诊断中，红外热成像技术主要应用于系统的能量分析和运行状态监测。

例如在热工学系统中，可以通过红外热成像技术获取系统的温度、热量和流量等数据，以判断系统是否存在异常，进而预防器件损坏和安全事故的发生。

三、红外热成像技术在机电设备故障诊断中的优势3.1 非接触检测红外热成像技术采用了非接触式测量方法，不需要在机械设备上加装传感器，避免了传感器对设备的损坏和设备的停机检测，大大提高了机电设备故障诊断的效率和准确率。

基于红外热成像原理的电气设备故障诊断研究————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于红外热成像原理的电气设备故障诊断研究申请学位级别:工程硕士硕士专业:控制工程指导教师： xxx2011。

3。

11基于红外热成像原理的电气设备故障诊断研究摘要在工程实践中，电气设备由于经常运行在恶劣的工作环境下，事故频发,不仅损坏设备，影响正常生产，也对工作人员的生命安全造成了极大的威胁.为了确保设备运行的安全，故障的诊断是非常重要的。

随着社会进步,红外热成像技术得到了充分的发展,其应用范围也越来越广泛，特别是对于电气设备潜在故障的诊断，红外热成像技术具有高安全性、非接触性和无需停止工作就能进行检测等许多优点。

以红外热成像技术为基础的电气设备潜在故障诊断成为一个非常有实用价值的研究课题。

红外热成像技术在工程中的应用,首先是通过红外热像仪采集电气设备的信息,再进一步对信息进行分析，就可以对设备的故障进行诊断。

本文在红外热辐射的理论基础上引出红外热成像诊断的基本理论，利用红外热成像技术对电气设备潜在故障进行分析、诊断。

具体内容包括电气设备红外图像的采集和故障诊断两大方面。

图像采集方面，对影响图像采集的因素进行了分析研究，制定了相应的措施，为提高红外图像采集的准确性提供了重要的依据；故障诊断方面，首先利用软件提取热像仪采集的信息，再通过诊断故障系统对信息进行判断，确定电气设备的状态，同时诊系统也可对设备内在故障进行分析和制定应对的措施。

论文的最后以实际的电气设备红外诊断为例，分析研究了红外热成像技术的具体应用。

本文的红外图像的采集和故障诊断系统，在实践应用中取得了良好的效果。

通过红外热成像诊断，能够及时发现设备中内在的问题，通过采取相应的措施，避免了设备发生问题；同时通过对图像的分析，可以充分了解设备的状态，实际作业中可以适当调整设备的保养时间和项目，提高了设备的有效利用率，降低了维护方面的成本。

基于红外热成像的电气设备故障诊断发表时间：2018-06-25T16:18:03.490Z 来源：《电力设备》2018年第7期作者：魏国栋[导读] 摘要：红外热成像是一种新型技术，其原理是通过非接触式的检测模式对高压电压设备热成像故障问题进行判断，现如今得到了广泛推广应用。

（中国石油大庆石化公司塑料厂黑龙江大庆 163714）摘要：红外热成像是一种新型技术，其原理是通过非接触式的检测模式对高压电压设备热成像故障问题进行判断，现如今得到了广泛推广应用。

红外热成像故障诊断具有迅速、方便、稳定的优势，在电气设备运行状态检测上有着重要应用价值，缩减了设备停电时间，及时排查出设备运行电压、负荷电流等故障问题。

鉴于此，笔者结合实践研究，就红外热成像的电气设备故障诊断进行简要分析。

关键词：红外热成像；电气设备；故障诊断为确保电气设备顺利进行，时刻保持最佳状态应定期进行检测，而传统的停电预防性试验效率低、需停电检测，不利于设备运行效率的提高。

而红外热成像技术的出现有效弥补了这一问题，通过非接触式检测形式与热成像技术检测设备运行，有效控制电器设备状态，做到发现问题及时解决，快速找到异常原因且可以预测设备劣化问题。

一、红外热成像技术原理（一）红外热成像仪通过热成像技术可以看出热图显示检测目标温度与装置，有温度的物体将会发出红外线，热成像仪即是接收物体发出的红外线经过有颜色像图观察检测物体温度结构状态，像图和物体外层热分布场是相对立的。

结合温度变化找到异常位置进行快速检测，借助物体的红外热分布图以及测量所需位置的温度分析设备故障位置与状态进行检测、维修。

（二）红外测温诊断技术该种检测技术具有操作简单、无需停电、无需解体等优势。

检测过程中，进入热像仪试场中的物体都会显示在屏上城乡。

如果视场出现温度异常则可以清晰的看到其位置与个数并检测温度。

该技术经过观察运行下的设备故障造成的异常红外符合与温度场，在线带电检测，无需系统停止运行即可诊断设备运行状态。

基于无人机热红外成像的输电线路故障点识别与诊断发布时间：2021-05-26T05:02:13.368Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第3期作者：李琛[导读] 为此无人机红外热成像设备在巡检工作中诞生，并逐渐在电力设备运维检修中发挥重要作用，并取得了明显成效。

国网山西省电力公司输电检修分公司 030001摘要：输电线路的巡检工作是电力系统巡检中的基础性任务，对于巡检效率和巡检精度的要求相对较高，因其输电线路特殊性，需要保证检测工作的高效性、精准性、带电以及非接触，至于输电线路中日常红外检测及典型设备通常存在温度特性。

为此无人机红外热成像设备在巡检工作中诞生，并逐渐在电力设备运维检修中发挥重要作用，并取得了明显成效。

关键词：红外成像；无人机；输电线路；故障诊断引言随着经济的发展，近年来国内用电负荷快速增长，电力系统急需提升供电可靠性，以维持居民稳定用电的需求。

因此，电力系统的线路检查问题变得愈发重要。

无人机可以快速大面积巡检电力线路，发现线路是否存在问题。

但无人机在巡线作业过程中获取的图像受干扰情况严重，难以直接从图像中获取有用的信息，不能很好地实现故障点的诊断与定位。

同时，由于发生的故障类型多种多样，需要运用不同的诊断方法来识别故障，使得提取和分辨图像特征成为难题。

红外成像技术可以将人眼无法看见的光线辐射能量转变为电信号，进而将其转变为在显示设备上人眼可见的图像信息，通过颜色可以判断电力线路、电气设备是否发生了故障。

1红外检测基础理论自然界中的光元素基本上是电磁波，可以根据波长范围进一步分为不可见光和可见光。

日常生活中看到的生动多彩的世界基本上是可见的光，人眼可以捕捉红色、绿色、蓝色、蓝色、蓝色等光。

但在自然界中也有不可见的光，其中红外线是在自然界中广泛传播的不可见光，属于电磁波，在正常情况下当物体进行原子分析和去除时是看不到的，当体温大于确定零时，物体本身就会发出热红外，尽管温度升高，能量增加，反之亦然，2红外成像的应用原理及方法红外辐射本身就是一种不可见的光，如何使这种不可见的光源信息可见是一个需要解决的问题。

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald115DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.03.115应用红外热成像仪进行设备检测及故障判断①李建华(广西中烟工业有限责任公司 广西南宁 530001)摘 要：卷烟企业设备在使用一段时间后，由于自身零件老化、磨损，或是人为操作失误等原因，不可避免会出现一些故障隐患。

通过定期进行设备的检测，可以及时发现设备潜在的问题和隐患，设备管理员可以采取针对性的维护措施，保障这些设备能够始终保持健康运行，既可以避免卷烟厂因为设备故障、停运造成经济损失，又能够保障现场作业人员的安全。

红外热成像仪是目前进行设备无损检测的常用仪器，本文首先概述了红外热成像仪的检测原理和技术优势，随后就该设备的具体应用展开了简要分析。

关键词：红外热成像仪 设备检测 原理 故障判断中图分类号：TM32 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)01(c)-0115-02①作者简介：李建华（1979—），男，汉族，广西南宁人，本科，工程师，研究方向：测量管理体系、能源管理体系、仪器仪表。

红外热成像仪是用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备。

红外热像仪可以快捷准确探测电气设备的不良接触，以及过热的机械部件，以免引起严重短路和火灾。

推广使用红外热成像仪在电力设备故障检测中的应用，有利于将电气事故消灭在萌芽状态。

1 红外热成像仪故障检测的原理卷烟企业中的各类设备，本身都有一定的温度，有温度的物体就可以辐射红外光。

红外热成像仪的故障判断原理，就是利用这类设备靠近被检测物体，通过探测目标发出的红外辐射，然后利用设备自带的硬软件系统，将红外信号转化为电信号，并且能够获取被测物体的空间信息，在可视化仪器上形成热像图。

根据热像图就可以很直观的观测到那些位置的温度有突变，即为故障发生区域。