红外测温在变电站远程图像监控系统中的实现

红外测温在变电站远程图像监控系统中的实现 赵振兵 ,高 强 ,李 然 ,俞晓雯 ()华北电力大学 信息技术研究所 ,河北 保定 071003 摘要 :电力设备的热效应是引发变电站多种故障和异常的重要原因 。为了加强对无人值守变电站的全 貌监视 ,尤其是对其电力设备温度的在线实时监控 ,构建了具有红外测温功能的远程图像监控系统 ,实 现了过热设备的报警联动 。文章从红外测温技术 、红外测温在图像监控中的实现两方面展开论述 ,介绍 了该系统的技术原理与实现方法 。 关键词 :红外测温仪 ;图像监控 ;报警联动 ;电力设备 ( ) 文章编号 : 1005 - 7641 200504 - 0027 - 02 中图分类号 : TN919. 85 文献标识码 : B 8 随着电力工业向着大机组 、大容量与高电压供电 c是真空中的光速 , c = 3 ×10m / s; h 是普朗克常数 , h- 34 2 ,保证供电系统的安全运行和保障电 的方向迅速发展 = 6. 625 6 ×10 W / s; k是波尔兹曼常数 , k = 1. 380 54 ×- 23 力设备时刻处于稳定良好的状态 ,成了电力管理的突 10 W ?s / K。 ( ) 出问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。变电站作为电力系统运行的关键环节 ,对其由式 1 可 知 , 随 着 温 度 增 高 , 辐 射 的 能 量 将 增 ( )λ在线实时监控具有重要的意义 。传统的“遥控 、遥调 、 加 。式 1 两边对波长 积分可得 2 ? π遥测 、遥信 ”功能 ,已经满足不了现代化变电站发展的 2h c 14λ σ ( )? d= T2 ( ) W T = λhc /kT5 0 ? λλe( 要求 ,而实现无人值守的远程图像在线实时监控 即 ( )σ 式中 W T是所有波长在 T时的总辐射功率 ;是斯蒂)“遥视 ”功能 日益重要 。由于电力设备的热效应是多 - 82 4 σ () 芬 —波耳兹曼常数 ,= 5. 669 7 ×10W / m ?K。 由式 种故障和异常现象的重要原因 ,因此对电力设备的温 ( )2 可以看出 ,黑体单位表面积发射的总辐 度进行密切监测 ,是保障电力设备运行可靠的必备手 射功率与其开氏温度的四次方成正比 ,温度的较小变 段 ,由于热像仪的价格昂贵 ,目前很难在电力系统广泛 化将会引起物体发射的辐射功率有很大变化 ,得出辐 应用 ,而红外测温技术也是监测电力设备温度的有效 射功率后通过运算便可得到物体的温度 。方法 ,因此 ,选取具有众多优势的非接触式红外测温仪 1. 2 红外测温系统组成的应用很有意义 ,它将被应用到变电站远程图像监控 红外测温系统的组成如图 1 所示 ,设备的红外辐 系统中 ,以期更好地实现变电站在无人值守条件下 ,电 射通过大气传输到红外测温仪 ,测温仪中的光学系统 力设备的安全运行 。 将设备辐射的能量汇聚到探测器上 ,探测器将入射的红外测温技术1 辐射转换成为电信号 ,经过信号处理后显示出来 。 1. 1 红外测温的基本原理 [ 1 ] 红外测温 技术是利 用红 外探 测 技术 获取 设 备 的红外辐射状态的热信息 ,然后转换成温度进行显示 图 1 红外测温系统 的技术 ,它能测量设备表面上某点周围确定面积的平 均温度 ,以温度高低来判断其工 作 状态 的正 常 与否 。 2 红外测温功能在图像监控系统中的实现 以下从红外辐射的基本定律来说明测温的基本原理 。 针对电力系统的特点 ,我们 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了一种实现了红 一切温度高于绝对零度的物体不停地向周围空间 μ辐射波长为 0. 76,1 000 m 的红外线 ,辐射能量与温 外测温的变电站远程图像监控系统 ,可实现在线实时 度的关系符合普朗克黑体辐射定律 ,即 地对变电站全貌的监视 ,满足了防火和防盗的要求 ,并 重点对电气设备实行了过热监测和报警联动 。 2 π2. 1 系统的功能特点 2hc 1 ( )( ) ? 1 WT = λ 5 hc /λkTλ e- 1 系统具有以下功能特点 : ( )λ ( )式中 WT 是温度为 T 波长为 时的光谱辐射度 ; λ 1 实时监控 ,提供多画面的分屏显示 ,画面尺寸 器设备 ; ;通过图像监控报警联动功能 ,可对突发事件及时预 然 ( )3 用 红 外 测 温 仪 对 电 气 设 备 进 行 在 线 实 时 监 警和及时处理 ; 通过图像监控录像回放功能 ,做到准 测 ,可随时进行自动温度扫描和局部观察 ,以提高故障 确处理 、避免失误 ,提高科学化管理能力 。 ( 早期发现和预警的概率 ;该系统 还 可 以 配 合 其 他 系 统 如 无 线 电 台 等 系 ( ) )4 远程控制镜头 、云台 、球机等设备 ;统 的工作 ,集中管理 , 分散处理 , 还可以通过路由器 ( ) 5 提供多种录像方式 ,并可进行录像回放 ;与局 M IS相联 ,使用户可以灵活地通过 M IS访问图像 ( )6 实现了报警联动 ,包括 : 声光电报警联动和过 信息 。 热设备的报警联动 ; 2. 3 报警联动 ( ) 7 多种形式的用户和权限管理 ,安全可靠 。该系统不但实现了常见的声光电的报警联动 ,如 2. 2 系统结构火灾报警联动等 ; 还可实现过热设备的报警联动 。如 图 2 所示 ,红外测温仪的光学系统对要扫描的设备景系统是基于 IP网络的 ,视频信号通过视频服务器 直接与网络连接 ,实现真正意义上的数字化视频传输 ; 物空间按水平和垂直两个方向分割成若干个小的空间 ( )基于客户机 /服务器 C / S系统构架 ,附加 B / S模式浏 单元 ,然后镜头在云台的控制下依次扫过各空间单元 , 这样红外测温仪中的探测器接收了每个空间单元内的览 ,可提供无限量的录像存储容量 ;能够同时监控多个 远方无人站 ;可与常规 CCTV 设备紧密结合 ,充分利用 红外辐射 ,并在视频服务器的监控软件上显示了各个 原有的监控系统资源 。系统由前端设备 、通信设备和 空间单元的平均温度 , 当温度超过文件《载流导体长 后端设备三大部分组成 ,如图 2所示 。期工作发热和短时发热的允许温度 》和《交流高压电 器在长期工作时的发热 》所规定的温度时 , 监控软件 立即弹出报警信息的对话框进行报警 ,并同时把过热 信号送到 LAN /WAN 上 。相关部门和人员可了解到过 热信息 ,及时对过热设备进行检修 ,这样就实现了过热 设备的报警联动 。 3 结束语 将红外测温仪应用到变电站监控远程图像监控系 统中 ,有力地保障了电力设备运行的可靠性 ,使变电站 真正做到无人值守 ,提高了电力系统的自动化程度和 图 2 系统构成 电网安全 、稳定 、经济地运行水平 。 图 2 中 ,前端监控设备由摄像机 、报警设备 、红外 参考文献 : 测温仪 、云台控制设备和视频服务器组成 ,后端监控设 备由视频监控服务器和若干监控主机构成 。前端摄像 [ 1 ] 陈衡 ,侯善敬 . 电力设备故障红外诊断 [M ]. 北京 :中国电 机采集各个前端监控点实时的视频信号 ,通过视频线力出版社 , 1999. [ 2 ] 唐慧明 ,张健 . 变电站远程图像监控系统设计 [ J ]. 电力系缆连接到视频编码器上 ,进行数字压缩 、编码 ,汇集到 ( ) 统自动化 , 2001, 25 7: 56 - 58.HUB 或交换机上 ;同时红外测温仪所采集的电力设备 温度信号也汇集到 HUB 或交换机上 。然后一起通过 ( ) 赵振兵 1979 - ,男 ,江苏宿迁人 ,硕士研究生 , 从事红外 () 专线传到生产调度中心 即监控中心 ,相关部门和人 监测与图像监控的研究 。员通过连接到厂区局域网上的计算机实时浏览任意或 ( ) 高 强 1960 - ,男 ,河北保定人 ,教授 ,从事电力通信网 其辖区内的视频图像 、温度信息 ,并可遥控云台 ; 也可 与图像监控的研究 。 (以通过 IE浏览器浏览任意或其辖区内的镜头画面 不 ( ) 李 然 1980 - ,女 ,河北保定人 ,硕士研究生 , 从事图像 ) 允许操作 。在图 像监 控系 统的 协 助下 , 现 场管 理 和 监控的研究 。 操作人员通过红外信息的监测 ,能准确 、快速地知道电 ( ) 俞晓雯 1980 - ,女 ,福建龙岩人 ,硕士研究生 , 从事网络 ()安全的研究 。 下转第 32页 力设备的状态信息 ,及时进行检修 ,将事故防范于未 能执行环境 ,也是一个分布式事务管理器 。M TS提供 ,完全 由于该系统具有良好的适应性和可扩展性 了自动服务 ,比如线程池 、多用户同步 、实例管理 、规模 可以适应发变组监录系统的需要 ,更好地满足未来电 ( )控制 、避错 fa il - ove r和数据库连接管理等 。 厂设备检修和综合自动化维护的要求 。 A SP是一种技术框架 , 能把 H TML、脚本 、组件等 参考文献 : 有机地结合在一起 ,形成一个能够在服务器上运行的 [ 1 ] 李靖波 . 基于微软 DNA 体系结构的三层开发 [ J ]. 计算技 应用程序 ,并按用户要求 ,制作 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的 H TML 页面 ,送 ( ) 术与自动化 , 2002, 21 2: 76 - 78.给客户端浏览器 。A SP采用对象和组件来完成复杂的 [ 2 ] 柏瑞 ,刘焕志 ,李扬 . 基于 DNA 分布式结构的 D SM 管理 程序设计 , 通过 ADO 与数据库对话 。ADO 属于数据 信息系统架 构 [ J ]. 电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报 , 2002 , 14 库应用的 COM 组件 ,可在多种环境下使用 ,向上可兼 ( ) 5 : 14 - 15. 容多种数据库系统 ,而 A SP向下产生的 H TML ,对客户 [ 3 ] 和力 ,鱼滨 ,和燕 . 构建基于 W indow s DNA 的分布式多层 端的浏览器又有广泛的适应性 。 ( ) 应用系统 [ J ]. 电脑与信息技术 , 2002, 2 : 24 - 26. [ 4 ] 王强 ,吕飞鹏 . W indow s DNA 在电力企业 M IS开发中的应 3 结束语 ( ) 用 [ J ]. 继电器 , 2001, 29 9: 33 - 36. 本文提出的基于 W indow s DNA 体系结构的发变 [ 5 ] 韩小涛 ,尹项根 ,张哲 ,李伟 . 嵌入式 W eb 服务器技术及 组远程监录系统 ,具有很好的适应性 、稳定性和强大的 其在电 力 系 统 中 的 应 用 综 述 [ J ]. 电 网 技 术 , 2003 , 27 生命力 ,其客户端应用可采用操作系统内嵌的浏览器 , ( ) 5 : 62 - 64. 简化了系统操作 ;组件对象 COM 的可重用性 ,减少了 [ 6 ] 张加林 ,陈小平 . COM /DCOM 技术 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 及其应用 [ J ]. 情应用系统整体的管理和维护费用 ,灵活地适应了事务 ( ) 报指挥控制系统与仿真技术 , 2003, 1 : 48 - 51. 逻辑的改变 ,这种应用模式显著地提高了系统的运营 效率和安全性 ;应用程序使用组件共享与数据库的连 ( ) 刘俊华 1976 - ,男 ,陕西商洛人 , 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师 ,主要从事变电 接 ,使数据库不再和每个活动客户保持连接 ,降低了数 运行及检修管理 、计算机管理工作 。据库的负担 , 提高了系统性能 ; M TS的 安全 管理 机 制 ( ) 在客户端通过组件访问数据库时可以按权限将特定组 杨 军 1977 - ,男 ,湖北武汉人 ,博士研究生 , 研究方向 件授给不同的用户组 ,使系统的安全性和系统结构有 为信息技术在电力系统中的应用 。 机地结合在一起 。 ( ) 方华亮 1978 - ,男 ,湖北武汉人 ,博士研究生 , 研究方向 为信息技术在电力系统中的应用 。 Rem o te fa u lts record sy stem of Gen era tor2tran sform er un it ba sed on w in dow s D NA a rch itec ture L IU J un 2hua, YAN G J un, FAN G H ua 2liang ( 1. Shangluo E lec tric Powe r B u reau, Shangluo 726000 , Shanxi, Ch ina; )2. Cen tra l Ch ina Sc ience and Techno logy U n ive rsity, W uhan 430074 , Ch ina A b stra c t: To m ee t the requ irem en t of equ ipm en t reco rd system ne two rk, a remo te fau lt reco rd system of Gene ra to r - Tran sfo rm e r U n it ba sed on W indow s DNA a rch itec tu re is e stab lished. The th ree - laye rs d istribu ted DNA a rch itec tu re is in troduced in th is p ap e r, and the a rch itec2 tu re of DNA ba sed R emo te Fau lts R eco rd System of Gene ra to r - Tran sfo rm e r U n it is ana lyzed. The re su lts show tha t the flexib ility, secu rity and robu stne ss of the system , wh ich adap ts DNA a rch itec tu re, COM /COM + and o the r softwa re techn ique s, can be rea lized. Th is system can be ea sily m a in ta ined and exp ended. Key word s: Gene ra to r - Tran sfo rm e r U n it; W indow s DNA; COM /COM + ; M TS; IIS ()上接第 28页 Rea l iza t ion of IR tem pera ture m ea surem ent in sub sta t ion rem o te v ideo m on itor in g sy stem ZHAO Z hen 2bing, GAO Q iang, L I R an, YU X iao2w en ( )In stitu te of Info rm a tion Techno logy, No rth Ch ina E lec tric Powe r U n ive rsity, B aod ing 071003, Ch ina A b stra c t: The hea t efficacy is an impo rtan t cau se to p roduce powe r app liance s fa ilu re and abno rm ity in tran sfo rm e r sub sta tion. Fo r strengthe2 n ing the p ano ram a mon ito ring of una ttended tran sfo rm e r sub sta tion, e sp ec ia lly fo r the on line temp e ra tu re mon ito ring of powe r app liance s, the video mon ito ring system tha t u sing infra red temp e ra tu re m ea su rem en t need s to be con struc ted, the a la rm func tion to an ove r hea ting app li2 ance s a re rea lized a s we ll. The infra red temp e ra tu re s m ea su ring techn ique and its app lica tion of u sing it to video mon ito ring system a re d is2 cu ssed in th is p ap e r, and the techno - p rinc ip le and rea liza tion m e thod a re in troduced. Key word s: Infra red the rmom e te rs; video mon ito r; a la rm linkage; powe r app liance s file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt df机及ov及ojxlkvjlkxcmvkmxclkjlk;jsdfljklem,.xmv/.,mzxlkjvolfdjiojvkldf file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56