紅外全景圖，智能識(shí)別

 

 

國(guó)際較高的變電站設(shè)備智能識(shí)別系統(tǒng)

 

 

 

紅外拼接圖像全景圖

 

 

 

 

儀器前端測(cè)溫技術(shù)

 

可單獨(dú)工作，由前端熱像儀完成所有測(cè)溫工作，將紅外圖像及原始測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔⒅行幕颥F(xiàn)場(chǎng)工作站，無(wú)信號(hào)壓縮、信號(hào)無(wú)損失、抗干擾性強(qiáng)，從根本上保證了測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。 

 

 

全實(shí)時(shí)圖像，圖像無(wú)延時(shí)現(xiàn)象

 

圖像幀率為每秒25幀，完全實(shí)時(shí)圖像，不會(huì)出現(xiàn)圖像停頓，圖像滯后以及跳躍感。避免了在操作人員進(jìn)行云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)控制和鏡頭焦距調(diào)節(jié)過(guò)程中，出現(xiàn)圖像滯后導(dǎo)致調(diào)節(jié)困難的情況。

 

測(cè)溫快速、精確，均勻性好

 

在隨著場(chǎng)景的變換過(guò)程中，系統(tǒng)總是在瞬間就能得觀察到的場(chǎng)景所有溫度，并且均勻性高，不會(huì)因?yàn)閳?chǎng)景的變化而產(chǎn)生測(cè)溫的差異

 

 

 

紅外圖像壓縮及網(wǎng)絡(luò)傳輸

 

以太網(wǎng)連接方式，每臺(tái)都有單獨(dú)的URL，可通過(guò)以太網(wǎng)獨(dú)立尋址，可以組成一個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，不僅可以和整套控制系統(tǒng)配合使用，也可單獨(dú)使用，生成高分辨率熱圖像，對(duì)圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)測(cè)溫，支持25幀/秒可分析熱像輸出。

 

自動(dòng)巡航

 

系統(tǒng)具備自動(dòng)巡檢功能，可以在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)按照預(yù)先規(guī)定的巡檢行程監(jiān)測(cè)所有設(shè)備的工作狀態(tài)，最大利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的智能方式運(yùn)作，無(wú)需看管而自動(dòng)巡測(cè)。在巡檢過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)備溫度異常，超過(guò)的預(yù)先設(shè)置的報(bào)警溫度，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，存儲(chǔ)設(shè)備工作狀態(tài)熱圖，提示操作人員故障設(shè)備的具體位置信息，以便操作人員馬上排除故障并給出工作報(bào)告。

 

 

 

惡劣氣候下正常運(yùn)行

 

系統(tǒng)能在惡劣的氣候環(huán)境中正常工作，具有超強(qiáng)的低溫環(huán)境防護(hù)，以及抗高溫、高濕度的性能。無(wú)論是刮風(fēng)下雨，酷熱潮濕，還是低溫寒
冷，都可以實(shí)現(xiàn)不間斷自動(dòng)監(jiān)測(cè)，保證在北方嚴(yán)寒地區(qū)以及南方的高溫酷熱地區(qū)的輸變電設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)正常進(jìn)行。

 

 

 

可見光圖像、紅外熱像一體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

 

紅外熱像儀與高倍變焦可見光攝像機(jī)安裝在同一個(gè)云臺(tái)上，既可以保證兩個(gè)攝像頭監(jiān)視的是同一個(gè)設(shè)備位置，也解決了紅外熱像難以識(shí)別設(shè)備安裝位置的問(wèn)題，便于及時(shí)判斷設(shè)備的具體過(guò)熱點(diǎn)，為準(zhǔn)確判斷并采取相應(yīng)措施爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。

 

 

 

 

為變電站量身定制的各類型紅外在線智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

系統(tǒng)介紹

 

        紅外在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是集可見光、紅外熱成像和嵌入式處理技術(shù)于一體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)可對(duì)運(yùn)行中的變電站設(shè)備自動(dòng)巡檢，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)預(yù)警、實(shí)時(shí)獲取設(shè)備故障狀態(tài)的熱信息，并自動(dòng)生成相應(yīng)的溫度變化報(bào)表，具有不停電、遠(yuǎn)距離、安全可靠、檢測(cè)精度高等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)和設(shè)備狀態(tài)檢修的非常有效的手段之一。
      下圖就是固定式在線監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D。

 

 

 

      

      系統(tǒng)中紅外熱像儀采集紅外熱圖，并實(shí)時(shí)測(cè)量監(jiān)控設(shè)備的表面溫度，通過(guò)PAL視頻接口、RJ45接口將紅外熱圖及溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)，用戶可在監(jiān)控主機(jī)上實(shí)時(shí)觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況，同時(shí)監(jiān)控主機(jī)可將圖像、溫度數(shù)據(jù)壓縮，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向局域網(wǎng)發(fā)送，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)由于設(shè)備安裝方式的不同可以分為：固定式在線監(jiān)控、機(jī)載在線監(jiān)控、車載在線監(jiān)控、移動(dòng)式在線監(jiān)控等。

 

軟件介紹

 

軟件優(yōu)勢(shì)

◆系統(tǒng)具有性能可靠、技術(shù)成熟、功能完善、體系先進(jìn)的分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)配置靈活、操作方便、布局合理，滿足長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的要求；

◆系統(tǒng)具有良好的標(biāo)準(zhǔn)性、開放性、集成性、安全性、可擴(kuò)充性及可維護(hù)性，可根據(jù)需要方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)逐級(jí)匯接，增減各類站級(jí)前端設(shè)備等；

◆系統(tǒng)所使用的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)采用符合大規(guī)模拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的傳輸
需要的、低比特率的、交互式的、先進(jìn)通用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；

◆系統(tǒng)所用軟件、硬件、人機(jī)界面、通信協(xié)議和通信接口等遵循當(dāng)前較新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；

◆采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的耐壓、抗浪涌電壓沖擊、抗雷擊、抗強(qiáng)電磁干擾等其它抗干擾措施

◆系統(tǒng)各層次的網(wǎng)絡(luò)互連優(yōu)先使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源

 

 

 

 

軟件主界面

 

軟件實(shí)現(xiàn)功能

◆自動(dòng)巡檢：系統(tǒng)具備預(yù)置行程，最大利用機(jī)器智能方式運(yùn)作，無(wú)需看管而自動(dòng)巡測(cè)

◆自動(dòng)預(yù)警：發(fā)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)備溫度異常自動(dòng)報(bào)警，提示人員具體位置狀況信息，以便馬上排除故障

◆實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站區(qū)域內(nèi)場(chǎng)景情況的遠(yuǎn)程電力紅外視頻監(jiān)控

 

 

 

◆監(jiān)視變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運(yùn)行設(shè)備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場(chǎng)分布情況

◆輔助監(jiān)視變電站內(nèi)CT、PT、避雷器和瓷絕緣子等高壓設(shè)備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場(chǎng)分布情況

 

◆輔助監(jiān)視變電站內(nèi)其他充油設(shè)備、易燃設(shè)備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場(chǎng)分布情況

◆輔助監(jiān)視變電站內(nèi)隔離開關(guān)的分合狀態(tài)

◆變電站端紅外視頻監(jiān)控有告警硬接點(diǎn)接至變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)或遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，提供消防、預(yù)警的遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)警信息
 

 預(yù)置位設(shè)置

 

80個(gè)預(yù)置位,每個(gè)位置4個(gè)測(cè)溫目標(biāo)

預(yù)置位是系統(tǒng)自動(dòng)巡航工作的較為重要的元素，預(yù)置位的設(shè)置直接關(guān)系到系統(tǒng)的使用成效。

 

 

 

自動(dòng)巡航

 

 

 

系統(tǒng)二次開發(fā)支持

 

儀器實(shí)時(shí)控制開發(fā)包
圖像處理開發(fā)包
紅外圖像變電設(shè)備智能識(shí)別開發(fā)包
客戶端遠(yuǎn)程控制開發(fā)包
客戶端WEB遠(yuǎn)程控制開發(fā)包
開發(fā)支持響應(yīng)

 

系統(tǒng)的安全防護(hù)

 

 

 

施工技術(shù)要求

系統(tǒng)施工遵循電力系統(tǒng)的各種相關(guān)規(guī)程、規(guī)定，確保對(duì)一次設(shè)備的帶電距離。

攝像機(jī)位置的選取即要便于觀察又要便于日后設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)。
電纜敷設(shè)盡量利用站內(nèi)電纜溝、架，必要時(shí)或可通過(guò)熱鍍鋅鋼管沿變電站外墻敷設(shè)，在電纜溝內(nèi)
敷設(shè)時(shí)，不得與一次電纜同層敷設(shè)。

 

◆低溫環(huán)境防護(hù)
◆系統(tǒng)布線
◆抗干擾、防雷擊浪涌
◆權(quán)限管理
◆防火墻設(shè)計(jì)及信息備份

 

 

抗干擾措施

◆系統(tǒng)具有完善的防雷措施，系統(tǒng)按照需要裝設(shè)視頻信號(hào)避雷器、數(shù)據(jù)信號(hào)避雷器和電源避雷器。

◆在系統(tǒng)與外部接口處按照需要裝設(shè)隔離變壓器或光電隔離器件，防止外部干擾信號(hào)侵入。

◆采用具有屏蔽層的各種鎧裝阻燃電纜，所有電纜屏蔽層匯集在控制室單端接地。

◆當(dāng)攝像設(shè)備安裝在靠近220kV及以上高壓導(dǎo)體附近時(shí)（如掛接于母線或線路絕緣子構(gòu)架上），考慮
系統(tǒng)過(guò)電壓的影響，采用光纜傳輸實(shí)時(shí)圖像信息。

◆設(shè)備有工作接地和外殼接地，并具有明顯標(biāo)識(shí)。

紅外熱像儀是利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。紅外熱像儀可以應(yīng)用在科學(xué)研究、電氣設(shè)備、機(jī)電設(shè)備、建筑檢測(cè)、軍事及安防等領(lǐng)域，那如何選購(gòu)一臺(tái)合適自身應(yīng)用需求的紅外熱像儀呢？

一、像素

首先要確定購(gòu)買紅外熱像儀的像素級(jí)別，大多紅外熱像儀的級(jí)別和像素有關(guān)。民用紅外熱像儀中相對(duì)高端的產(chǎn)品像素為640*480=307,200，此高端紅外熱像儀拍攝的紅外圖片清晰細(xì)膩，在12米處測(cè)量的最小尺寸是0.5*0.5cm；中端紅外熱像儀的像素為320*240=76,800，在12米處測(cè)量的最小尺寸是1*1cm；低端紅外熱像儀的像素為160*120=19,200，在12米處測(cè)量的最小尺寸是2*2cm?？梢娤袼卦礁咚芘臄z目標(biāo)的最小尺寸越小，下圖為三個(gè)級(jí)別像素紅外熱圖片的比較：

二、測(cè)溫范圍和被測(cè)物

根據(jù)被測(cè)物體的溫度范圍確定測(cè)溫范圍，來(lái)選擇合適溫度段的紅外熱像儀。目前市場(chǎng)上的紅外熱像儀大多會(huì)分成幾個(gè)溫度檔，比如-40-120℃ 0-500℃，并不是溫度檔跨度越大越好，溫度檔的跨度小測(cè)溫相對(duì)會(huì)更準(zhǔn)確些。另外一般紅外熱像儀需要測(cè)量500℃以上的物體時(shí)，則需要配備相應(yīng)的高溫鏡頭。

三、溫度分辨率

溫度分辨率體現(xiàn)了一臺(tái)紅外熱像儀的溫度敏感性，溫度分辨率越小紅外熱像儀對(duì)溫度的變化感知越明顯，選擇時(shí)盡量選擇此參數(shù)值小的產(chǎn)品。紅外熱像儀測(cè)試被測(cè)物的主要目的是通過(guò)溫度差異找出溫度故障點(diǎn)，測(cè)量單個(gè)點(diǎn)的溫度值并沒有太大意義，主要是通過(guò)溫度差異來(lái)找相對(duì)的熱點(diǎn)，起到預(yù)維護(hù)的作用。

四、空間分辨率

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，空間分辨率數(shù)值越小則空間分辨率越高，測(cè)溫越準(zhǔn)確，空間分辨率數(shù)值越小時(shí)，被測(cè)最小目標(biāo)可以覆蓋紅外熱像儀的像素，測(cè)試的溫度即被測(cè)目標(biāo)的真實(shí)溫度。如果空間分辨率數(shù)值越大則空間分辨率越低，被測(cè)的最小目標(biāo)不能完全覆蓋紅外熱像儀的像素，測(cè)試目標(biāo)就會(huì)受到其環(huán)境輻射的影響，測(cè)試溫度是被測(cè)目標(biāo)及其周圍溫度的平均溫度，數(shù)值不夠準(zhǔn)確。見下圖比較：

左圖為高空間分辨率，被測(cè)點(diǎn)的溫度更準(zhǔn)確；右圖空間分辨率低，測(cè)試溫度為被測(cè)點(diǎn)及其周圍環(huán)境溫度的平均值，測(cè)溫不準(zhǔn)。

五、溫度穩(wěn)定性

紅外熱像儀的核心部件為紅外探測(cè)器，目前主要有兩種探測(cè)器，即氧化釩晶體和多晶硅探測(cè)器。氧化釩探測(cè)器主要的優(yōu)勢(shì)是測(cè)溫視域MFOV（Measurement Field of View）為1，溫度測(cè)量是精確到1個(gè)像素點(diǎn)。Amorphous Silicon（多晶體硅）傳感器， MFOV為9，即每點(diǎn)的溫度是基于3×3=9個(gè)像素點(diǎn)平均而獲得。氧化釩探測(cè)器的溫度穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)，溫度漂移小。

六、紅外與可見光圖像的組合功能

如果紅外圖像和可見光圖像組合顯示就減少了大量工作，可根據(jù)可見光圖片來(lái)判斷紅外圖片中熱點(diǎn)的未知，同時(shí)報(bào)告自動(dòng)生成也會(huì)大大減少操作時(shí)間。

七、售后服務(wù)支持及定期校準(zhǔn)

紅外熱像儀每隔幾年都要用黑體輻射校正源進(jìn)行溫度校來(lái)確保溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性，這需要供應(yīng)商具有強(qiáng)大的售后能力和校準(zhǔn)服務(wù)條件。菲力爾（FLIR）已在中國(guó)的上海、北京、廣州、成都開設(shè)了分公司，且在上海設(shè)有中國(guó)區(qū)售后服務(wù)中心，為中國(guó)客戶提供售后服務(wù)和標(biāo)定校準(zhǔn)服務(wù)。

八、專業(yè)的培訓(xùn)

紅外熱像儀使用有很多操作技巧，分析紅外圖像來(lái)提高生產(chǎn)質(zhì)量需要專業(yè)的報(bào)告支持，這就需要供應(yīng)商能提供專業(yè)高品質(zhì)的培訓(xùn)，菲力爾（FLIR）紅外培訓(xùn)中心（ITC）每年都會(huì)在中國(guó)四大城市（北京、上海、廣州、成都）開設(shè)課程，且ITC已在全球50多個(gè)國(guó)家內(nèi)開設(shè)培訓(xùn)課程，可提供1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)課程，高級(jí)應(yīng)用課程和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程、定制化解決方案及現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。

 

       說(shuō)起紅外熱像儀，人們的反應(yīng)是在軍事上的應(yīng)用，尤其是在美國(guó)的戰(zhàn)爭(zhēng)大片中，紅外線熱像儀幾乎成了必備的裝備。實(shí)際上，紅外熱像儀早也是應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，在技術(shù)逐漸成熟以后才應(yīng)用于民用工業(yè)，并且迅速擴(kuò)展。紅外線熱像儀屬于測(cè)溫儀的一種，由于帶了熱成像的功能，不僅僅顯示某個(gè)點(diǎn)的溫度示數(shù)，而是整個(gè)面的溫度分布，所以比一般的測(cè)溫儀更加直觀，可以說(shuō)為技術(shù)人員提供了一雙能夠直接觀測(cè)溫度的眼睛。目前，在電力系統(tǒng)、土木工程、汽車、化石、冶金等諸多領(lǐng)域都廣泛存在紅外熱像儀的應(yīng)用，其發(fā)展前景十分廣闊。

 

       紅外熱像儀原理的核心是波爾茲曼定律，這位在熱學(xué)領(lǐng)域貢獻(xiàn)頗多的科學(xué)家將普朗克的理論進(jìn)行了延伸，他發(fā)現(xiàn)紅外線總能量與溫度的四次方成正比。這一關(guān)系建立后，通過(guò)光敏元件對(duì)不同波長(zhǎng)紅外線的反應(yīng)值進(jìn)行數(shù)字化處理，可以反演出溫度值，就能夠得到完整的熱像圖，圖像中顏色的不同就代表了溫度的不同。紅外熱像儀經(jīng)常用于工業(yè)設(shè)備的檢測(cè)，比如鍋爐、電機(jī)、變電站等等設(shè)備，如果有故障發(fā)生，其各部分的溫度會(huì)出現(xiàn)異常，可以通過(guò)熱像儀很明顯地找到故障位置。

 

       雖然熱像儀可以通過(guò)遙感的方式很方便地對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量，但是畢竟屬于間接測(cè)量方式，精度并沒有一般溫度儀那么高，當(dāng)儀器量程比較大時(shí)，比如在冶金行業(yè)使用的紅外熱像儀，其量程達(dá)到幾千度，其測(cè)溫精度的差別會(huì)有±2℃。但就使用的實(shí)際需要而言，這個(gè)誤差完全在可以接受的范圍內(nèi)。如果將量程縮小，應(yīng)用一般工業(yè)領(lǐng)域中，所測(cè)量的溫度范圍只有幾百度左右，那么精度就會(huì)上升，測(cè)量的誤差將減小。

 

       紅外熱像儀屬于便攜式設(shè)備，單手操作即可，屏幕分辨率通常為240*320。然而不同的品牌在使用起來(lái)差別很大。比如其使用的光敏元件不同，熱靈敏度和分辨率也就不同。以Fluke的紅外熱像儀為例，其熱靈敏度能達(dá)到0.045℃。再比如對(duì)焦是否快速準(zhǔn)確，能否錄制測(cè)量過(guò)程，人機(jī)界面是否友好等等。

 

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