利用紅外熱成像技術對電力設備進行有效的監測,可使設備事故率、人工勞動力大大減少,提高系統的安全性和穩定性。隨著網絡技術的不斷發展,紅外熱成像技術結合計算機網絡、通信技術而形成的電力設備監控系統在電力領域得到迅速推廣,使檢修人員能夠對電力電氣設備進行準確、直觀、快速的檢測維修,這對于提高電氣設備的可靠性與有效性,提高電力部門運行經濟效益,降低設備維修成本都具有重要的意義。
目前,國內紅外測溫技術的應用主要針對固定設備進行檢測,管理系統基于特定的應用場合,多為C/S結構實現模式,這種結構缺少靈活性,不能較好適應當今電力系統的快速發展。現有的紅外電力設備紅外圖像管理系統,對設備進行紅外分析時,沒有側重于紅外圖像的可視化顯不及溫度信息讀取,缺少對隱患設備的多樣化分析。
為了提高復雜環境下變電站巡檢系統的實用性、安全性與智能性,設計一種基于紅外測溫技術的電力變壓器過熱故障移動監測系統。該系統利用電力系統現有網絡結構進行數據傳輸,系統自動關聯設備的熱源因素,能通過采集的溫度數據智能顯不設備的實時運行狀況,從而能全面反饋變電設備的運行狀態信息。系統具有信息管理、歷史溫度數據分析等功能,能在線智能生成電氣設備紅外監測報告。該系統能利用現有設備管理系統,對變電站設備實施分類管理,方便變電站的規范化管理。
一、紅外故障熱源獲取
1、溫度二維數組矩陣信號獲取
對于溫度異常點的熱源捕捉是用紅外鏡頭對故障熱源點進行掃描,基于ARM+FPGA的硬件處理平臺,對紅外探測器接收到熱源輻射出來的近紅外線進行能量轉化。
溫度二維數組矩陣信號捕捉原理如圖1所不。主要山信號采集模塊、處理模塊和控制模塊組成。信號-采集模塊接收物體發出的紅外熱輻射并將其轉換成電信號,內部的高速A/D變換將探測器的輸出信號放大并轉換成數字信號,外接SRAM和FLASH用于算法數據和FPGA配置程序的存放;FPGA用于配置程序的存放,FPGA為采集模塊的傳感器提供時序信號-和地址加載等,同時通過雙口RAM和ARM控制模塊實現實時通信;控制模塊主要是把處理模塊處理后的數據讀入作進一步處理。

2、二維數組編碼
對于采集端得到的二維數組溫度數據,通過編碼的形式將其編碼為紅外熱圖像,對發生異常故障設備的具體部位監測,對編碼后的紅外視頻流壓縮后推送至后臺并對設備的異常部位進行分析。主要運用灰度級一彩色映射函數變換法對圖像進行編碼:


