紫外红外双光谱电力设备在线监测系统

国家电网设备综合监测系统国家电网设备综合监测系统【摘要】电力供应是整个社会生产、人民生活的基本保证之一。

自然环境（如冰雹，飓风）、人为因素（如盗窃，施工）等也是造成电力设备故障的主要原因，基于物联网技术的电力综合监测系统方案帮助电力维护部门进一步解决变电站高效维护、统一管理方面、远程监控的问题。

【关键词】无线传感器节点系统管理一、系统概述电力设备综合监测系统是基于无线传感器网络（WSN）技术平台的一个开放性系统，目前已融合水浸在线监测、环境温湿度在线监测、红外在线监测以及气体在线监测等多个子系统，可实现变电站、环网柜、开关柜、电力线路等设备的水浸、环境温湿度、门开关、有毒可燃气体等信息监测，同时具备实时报警及物联网联动功能。

本系统由现场传感器、基站和综合监测平台组成。

基站（网关）基站负责把接收到的传感器节点数据转发到计算机，进行存储，分析和处理。

基站数据可接入本地计算机，也可通过以太网等其他网络接入远程监控主机。

传感器节点无线传感器节点使用方便，替代了传统测试系统布线带来的麻烦。

无线数字信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰，使整个测量系统具有极高的测量精度和抗干扰能力。

传感器节点体积小巧，重量较轻，由电源模块、采集处理模块、无线收发模块组成，全部模块封装在一个塑料或金属外壳内。

采集的数据既可以实时传输至计算机，也可存储在节点内，保证了数据的可靠性。

自由组合成不同输入量的通道，进行多物理量、多测点、分布式、同步监测。

BEENET 无线传感器网络特点无线的传输方式，使得抗干扰能力增强；传输距离远，功耗低，体积小，防水防尘；自组织、自恢复、多网络拓扑结构；深度1的星形网可支持65535个节点；各道独立采集，同步精度可达1ms；采用AES 128位加密算法，数据安全；内置2，4，8M及1G Flash数据存储器；可组成本地监测系统和远程监测系统；可采用锂电池、太阳能电池板、感应供电及高容量干电池等多种供电方式；传感器网络系统结构简单，功耗低，同步精度高，鲁棒性好，稳定可靠，具备易安装、易使用、易扩展、易升级、易维护等特点。

图片简介:本技术涉及一种高压设备紫外、红外成像在线监测系统,包括视频采集模块、视频处理模块、中心测距模块、温湿度测量模块和远程监控终端，视频采集模块包括第一级分光镜、第二级分光镜、紫外视频采集器、红外视频采集器、可见光视频采集器；视频处理模块包括中央处理控制模块、紫外前处理模块、红外前处理模块、视频叠加模块、视频压缩模块和网络通讯模块。

本技术的有益效果：采用这样的结构后，利用分光镜头获得重合的多光谱成像，计算获得设备的温度与紫外线放电数据，可在线监测红外、可见、紫外光叠加视频，并增加激光测距与温湿度传感器，修正红外测温数据。

同时用计算机系统软件进行分析，得出设备的运行状态与健康状况，提高故障检测成功率。

技术要求1.一种高压设备紫外、红外成像在线监测系统，包括视频采集模块、视频处理模块、中心测距模块、温湿度测量模块和远程监控终端，其特征在于：所述视频采集模块包括第一级分光镜、第二级分光镜、紫外视频采集器、红外视频采集器、可见光视频采集器；所述紫外视频采集器、所述红外视频采集器、所述可见光视频采集器分别与所述视频处理模块相连；所述视频处理模块包括中央处理控制模块、紫外前处理模块、红外前处理模块、视频叠加模块、视频压缩模块和网络通讯模块；所述紫外视频采集器、所述红外视频采集器、所述可见光视频采集器分别与所述视频处理模块相连；所述中央处理控制模块分别与所述中心测距模块、所述温湿度测量模块相连；所述网络通讯模块通过无线网络与远程监控终端通信。

2.根据权利要求1所述的高压设备紫外、红外成像在线监测系统，其特征在于：所述紫外视频采集器包括紫外镜头、紫外线滤波器、紫外成像传感器、紫外视频采集模块；所述紫外镜头连接所述紫外线滤波器；所述紫外线滤波器连接紫外成像传感器；所述紫外成像传感器连接紫外视频采集模块；所述紫外视频采集模块连接所述紫外前处理模块。

3.根据权利要求1所述的高压设备紫外、红外成像在线监测系统，其特征在于：所述红外视频采集器包括红外镜头、红外热成像传感器、红外视频采集模块；所述红外镜头连接红外热成像传感器；所述红外热成像传感器连接所述红外视频采集模块；所述红外视频采集模块连接所述红外前处理模块。

电力设备在线监测系统概述宁波智电电力科技有限公司邓立林电力设备在线监测系统由容性设备绝缘在线监测系统、避雷器绝缘在线监测系统、断路器在线监测系统组成，系统涵盖了变电站主要电气设备绝缘状态参数的监测，监测参量多、功能齐全。

系统也可以灵活配置，由其中的一套或两套装置组成，必要时也可选配变压器油色谱监测系统。

1、系统集成:通过工控机及系统集成软件，对各监控装置的动态参数进行集成，建立变电站设备状态综合数据库，自动生成设备状态参数报表和变化趋势曲线，对设备状态的历史参数进行“横比”缺，趋势分析和相对比较相结合，实现设备状态的初步诊断，为专家诊断系统提供开放性平台，通过网络，现设备的远程/现场状态监测、诊断和评估。

2、系统特点◆配置灵活，扩展性好，功能齐全，性能优异◆测量准确，数据可靠，安装简便，维护简单3、真空断路器在线监测系统ZD-1000型断路器综合在线监测装置包括一套或多套断路器安装单元、一个共同的服务器，通过现场总线与后台连接。

断路器单元部分包括若干个传感器，一个或多个监测器，一个通信总线转换器，支持多种标准通信协议。

系统能实时采集断路器运行数据，及时获得断路器的运行状态。

通过对断路器运行状态的分析，及时发现设备所存在的问题，有效排除故障，保证设备的正常运行，从而提高设备运行的可靠稳定性。

3.1、监测参数1、分合闸波形、速度、时间、超程、开距、弹跳、同期；2、线圈电流、电压、铁芯动作时间、功率；3、电机电流、电压、功率；4、触头温度；5、参数的报警、警报功能；6、监测参数统计、趋势分析。

4、容性设备绝缘在线监测系统容性设备绝缘在线监测装置适用于110kV~500kV电压等级的主变套管、电流互感器、电压互感器、耦合电容器的在线监测及故障诊断。

4.1、监测参数介质损耗、泄漏电流、等值电容、母线电压、环境温度和湿度4.2、系统功能◆实时监测◆数据图表生成◆故障设备跟踪◆数据处理分析◆WEB查询◆远程维护◆故障设备跟踪报警及事故记录4.3、主要特点◆采用最新的超微晶材料、双层电磁屏蔽、单匝穿心结构的高精度传感器与电力设备一次系统完全隔离，不影响系统运行接线方式，绝对保证系统设备及运行的安全。

电力设备红外在线监测系统的应用研究摘要：当前电力设备的红外在线监测越来越受到大家的重视，它可以对电力设备的运行情况进行远程监控，及时了解电力设备当前的运行状况，保障电力供应的稳定性，同时能节约大量人力实地监测的成本，符合我国坚强智能电网发展趋势。

本文以工程实例为依托，针对电力设备红外在线监测系统的应用研究，以促进电力设备在线监测系统的应用与发展。

关键词：电力设备；红外在线监测系统；应用1前言近几年，随着坚强智能电网的深入推进，电力工业向着高电压，大容量，互联网化转变，确保电力设备的安全持续运行变得越来越重要。

这就需要更加及时更加准确地了解电力设备的状态信息，因此对电力设备进行实时监测成为了保证其安全运行的有效方法。

此举有利于发现设备的故障隐患，采取有效的预防维护措施，最大限度地减少停电事故的发生。

电力设施产生故障的物理学机理主要涉及电、磁、热、力等方面，但电力系统中设备的绝大部分故障和事故的具体表现为温度的异常，当设备出现故障或异常时，对应的故障点的温升变化会异常明显，因此，可以将这些部件的温度信息作为电力设备状态检测的可靠依据。

目前，红外检测在各个领域的应用日趋广泛而深入，以红外检测技术为核心的在线监测系统，成为了电气设备监测的重点，通过红外检测技对电力设备进行实时监测，了解电力设备温度信息，把控电力设备运行状况，可有效提高电力设备运行的稳定性，并实现线上监测，节约巡视次数与人工投入，因此下文中将结合某电厂实例分析电力设备红外在线监测系统的应用。

2项目背景本项目拟为某电站开发一种基于图像分析与温度结合的精细化分析的红外热成像在线检测系统，实现对设备本体的实时热成像监控，支持区域温度显示、历史曲线分析、超限阈值告警等系统功能。

其后台部署在监控中心，支持远程调阅监控。

采用在线红外热像仪后，可以实时自动巡检运行设备的温度情况并按预先设定的预警值发出声音报警信号，及时把报警信号上传至运维中心，从而使运维人员“早发现、早处理”，用调整负荷或改变系统运行方式等手段，确保设备运行的安全，提高运行人员对设备缺陷的识别能力和预见性，实现主动运维。

基于“互联网+”的电力设备智能红外检测系统摘要：近年来，我国电力系统行业迎来了快速发展的黄金时期，同时对电力巡检也提出更高要求。

传统的常规检修方式如定期巡检和事后检修，已经难以满足快速准确高效的巡检需求。

当前使用较为广泛的检测方法主要有：红外检测法、振动检测法、超声波检测法和特高频检测法等检测方式［1－2］。

电力设备的状态监测是指在设备带电条件下对检测量进行特征提取的过程，掌握设备的运行情况，进行状态评估［3］。

红外检测技术因其具有准确、安全和抗干扰等特性能很好地反应设备的热状态，通过热成像原理清晰反映设备的热量影像，准确地将设备表面的温度分布用图像的形式展示出来，有利于设备故障情况的诊断和潜在风险的判断，是设备状态评估和检修的有效方法［4］。

关键词：在线检测；互联网+；红外热成像；智能设备中图分类号：TM736 文献标识码：A引言为了保障电网的安全运行，提高供电的质量，各供电公司一直采用各种手段来检测电气设备运行是否正常。

由于电力设备工作状态正常与否与其发热状态有着密切的关系，因此具有不接触、不停运、不取样、不解体优点的红外检测技术在电气设备检测中得到了广泛应用。

然而，由于变电站电气设备数量众多、类型多样，因此红外检测工作的开展受环境因素制约。

红外检测对各带电设备的检测时间较短，检测工作费时、费力，检测人员的行动受周围高压电气环境约束，最突出的一点是不能对电气设备进行连续、远程的状态监测。

随着红外热成像技术和计算机技术的发展，开始将红外热成像技术与计算机技术相结合，以实现对带电设备发热状态的持续和远程监控。

1在线红外监测装置的优势（1）检测精度高：采用的红外热像仪的采样精度及分辨率较高，且与高倍变焦可见光摄像机在同一个云台上，既实现了2个摄像头监视同一位置，也使得红外热像仪难以识别设备位置的问题得以解决，便于精确的判断设备的过热点，为采取相应的维修措施争取了宝贵时间。

（2）监测重点位置、兼顾全面设备：系统采用预置位云台，可以根据需要设置100个以上需要定时检测的位置，在每个位置上红外热像仪还同时可以检测多个设备的工作状态，所以只要将系统安装在合适的位置，可以方便地检测所有设备。

紫外红外双光谱电力设备在线监测系统袁辉建;阳明;蒋燕;李霜【摘要】In accordance with the problems existing in contactless discharge detection technologies for electric equipment, including infrared imagery, ultraviolet imagery and ultraviolet pulse detection, the new type of online monitoring system has been developed by using the technologies of ultraviolet pulse detection scanning, infrared temperature measurement scanning and camera shooting and image processing. The system is composed of ultraviolet infrared dual spectrum detection module, embedded system module, temperature/humidity measurement module, and wide area wires communication module, through image processing technology, the data of local discharge distribution and temperature distribution of the equipment are setup into equipment image obtained by camera and establish the corresponding relationship with the equipment image. The system is able to indicate discharging degree quantitatively, and also display the discharging position, temperature distribution and varying situation in graphical mode visually, as well as find the fault of the equipment. It is worth to be applied widely.%针对电力系统中红外成像、紫外成像、紫外脉冲检测等带电设备非接触式放电检测技术存在的问题,结合紫外脉冲探测扫描、红外测温扫描、摄像和图像处理技术,研制了一种新型电力设备在线监测系统.该系统主要由紫外红外双光谱探测模块、嵌入式系统模块、温度湿度测量模块和广域无线通信模块构成.通过图像处理技术,将设备的局部放电分布和温度分布数据置入由摄像头获取的设备图像,建立与设备图像的对应关系.系统不仅能定量表示放电程度,而且能以图像方式直观地显示出放电位置、温度分布及其发展变化情况,并及时发现电力设备的故障,具有广泛的应用价值.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2012(033)002【总页数】5页(P58-61,64)【关键词】双光谱;紫外脉冲;红外测温;图像处理;在线监测;扫描【作者】袁辉建;阳明;蒋燕;李霜【作者单位】重庆电力高等专科学校电力工程系,重庆400053;重庆电力高等专科学校电力工程系,重庆400053;重庆电力高等专科学校电力工程系,重庆400053;重庆电力高等专科学校电力工程系,重庆400053【正文语种】中文【中图分类】TM9320 引言目前，电力系统带电设备的非接触式放电检测一般采用红外成像、紫外成像和超声波探测等技术，对超高频、紫外脉冲检测等技术的研究也在进行中。