基于智能运检管控平台的红外测温系统研发

　　智能运检管控平台依托“大云物移”现代信息技术,全面融合运检多源系统数据,发挥集约化生产指挥的中枢作用,具有自我及环境感知、主动预测预警、辅助诊断决策及集约运检管控等功能[1,2,3,4]。随着智能运检管控平台在电网系统内研发与试用工作的不断深入推进,传统带电检测的流程也将发生深刻变革。红外测温具有非接触、安全可靠、检测速度快、判断准确、操作方便等优点[5,6,7],是提早发现并诊断设备发热的一种有效方式[8,9,10,11,12]。然而,传统的红外测温仪基本只具备拍照功能,无法与智能运检管控平台实现数据传输。因此难以利用智能运检平台真正提升现场红外检测的效率与质量。

　　如何利用智能管控平台简化红外测温流程、提升现场工作效率和质量,成为困扰现场红外测温人员的难点问题。为此研发一种能将智能管控平台与红外测温深度融合,可实现红外测温信息直接上传到智能管控平台的系统,对提升智能管控平台的应用水平、加强现场检修试验管理、提高工作质量与效率具有重要意义。

　　1 红外测温面临的问题及改进思路

　　1.1 红外测温面临的问题

　　目前,设备是否存在过热缺陷主要依据现场检测人员的人工判断,检测结果往往受检测人员工作经验、工作状态等多种人为因素的影响,存在一定的随机性。在判断设备存在过热后,检测人员首先将设备的过热和可见光图谱保存在红外仪内,然后手动记录变电站名称、设备名称、所在间隔、负载电流等多条红外图像无法直接反映出的必要信息。特别是负荷电流的记录,往往需要检测人员从工作场地步行到主控室进行抄录,对于220kV及以上的变电站该过程可谓费时费力。

　　另外由于需要大量手工记录信息,存在记录不清晰、描述不准确乃至重复或错误的可能性,也给后续检修工作带来了不必要的风险。回到单位后,检测人员还需将红外仪内对应编号的照片导入到专用电脑上对过热图谱进行分析处理,最后再形成电子版的红外过热报告。然而随着智能运检管控平台的推广,大量现场试验结果需要实时在专用的智能手机上完成录入,现有模式下现场难以将红外仪内相关的图谱信息直接传输到专用手机上,这成为制约现场工作的瓶颈问题之一。

　　1.2 红外测温系统的研发思路

　　由于智能运检管控平台搭载的手机采用专用内部网络,难以直接与红外仪通过移动网络或无线等方式进行信息交换。考虑到系统的智能性、功能性和便携性,将红外测温镜头与智能手机直接通过USB端口进行连接,把USB端口作为红外镜头的电源输入通道以及智能运检管控平台与红外镜头之间数据的传输通道。再利用智能运检管控平台实现红外图像的有效提取,及时将过热情况反馈到后台服务器,并利用后台大数据为设备过热情况提供辅助判断。综上,基于该研发思路就能解决现有红外仪内图谱难以上传到管控平台的难题。

　　2 红外测温系统的研发

　　红外测温系统的组成结构:针对红外仪在智能运检管控平台推广后存在的不足,设计的红外测温系统主要包括红外测温镜头、智能手持设备以及智能运检管控平台软件等部分。系统所含设备少,具备费用低、质量轻、方便携带和易于操作的优点。

　　红外测温系统的实现原理:电气设备向外辐射的红外电磁波穿越空气介质传输到红外镜片,镜片后面的传感器将其转化成电信号,再经放大及处理后传入智能手持设备。智能运检管控平台对传入的数据进行调用,并将现场设备过热情况及时上传到后台服务器。通过将对应负荷电流下设备温度分布情况与大数据库内同类型设备在该负荷下的温度分布情况进行对比,则可对当前设备的发热情况进行智能判断,可有效提高红外过热缺陷的发现率,降低了人工判断存在的不可控性。

　　图1 新型红外测量系统的工作原理图

　　图1 新型红外测量系统的工作原理图 下载原图

　　另外,以往需人员手工记录的相关信息,则可通过智能手持设备扫描现场设备上粘贴的二维码或设备双重名称,迅速获取间隔、设备名称以及电压等级等必要信息。负荷电流则可通过后台服务器实时获取,彻底规避了现场人工记录的问题。因此,红外过热图谱及必要信息的直接上传,提升了红外过热缺陷的发现率,节省了以往报告处理和逐级上报的过程,为缺陷消除争取了更多时间,有效保障了设备的安全稳定运行。

　　3 结语

　　将智能运检管控平台与红外测温镜头相结合,既可规避繁琐的图像传输与报告处理环节,又能利用后台数据库对过热情况进行辅助判断,提升了现场作业的高效性与准确性,为后续消缺工作争取了更多时间;基于智能运检管控平台的红外测温系统所含设备少,具备费用低、质量轻、方便携带和易于操作的优点;随着智能运检管控平台的不断深入推广,基于智能运检管控平台的红外测温系统必将具备良好的应用前景和推广价值。