红外成像智能监测分析系统

一、红外热像仪在电力监测中的应用

依据红外测温基本定律制成的红外测温设备在现代电力系统的运行中有着极有效的应用，使用红外热成像仪在电网大负荷、特殊运行方式等情况下对设备巡检，能及时发现设备隐患，为设备状态检修提供有利的帮助。运用红外分析软件对测温结果进行分析，及时发现设备发热缺陷，有效保证设备安全可靠运行。

在电力系统中，电力设备的安全直接关系着电网能否正常运行，工农业和居民生活用电是否稳定可靠。设备的安全除了其本身的质量问题以外，对设备安全造成的最大危害的就是设备在运行过程中发热而产生的缺陷。

在现有的技术条件下，对运行中的设备进行温度测试，只有红线测温技术才有良好的效果。红外测温技术在现在无人值守变电站巡视中的应用十分广泛，也有着很好的效果。随着科技的进步，伴随着用电规模的扩大，合理、正确使用红外测温来检测设备的运行状况，对及时发现设备存在的缺陷，提高供电质量就显得至关重要。1、红外测温原理与技术应用   任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况。根据红外辐射的基本定律①可知：一个被测物体的表面辐射系数一定时，它的辐射功率与其绝对温度t的四次方成正比。因此，对物体表面温度的检测就变成为对其辐射功率的检测。物体的辐射功率是与它的材料、结构、尺寸、形状、表面性质、加热条件及周围的环境和其内部是否有故障、缺陷等诸多因素是密切相关的。当被测物体其他条件不变的情况下，仅仅是产生了故障和缺陷，那么它的表面温度场分布将会发生相应变化；若被测物体的材料特性发生异常，其表面的温度也相应改变，因而应用红外进行温度的检测，可以为分析被测目标的现有状态提供极好的信息。这就是红外测温和红外诊断的基本原理。   基于这些原理发展而成的红外热成像技术是通过对电气设备表面温度及其分布的测试、分析和判断，准确地发现电气设备运行中的异常和缺陷，从而预知设备运行状况，提前安排设备检修日期，可以为设备良好运行做好侦察兵。利用红外热成像仪等诊断技术可实现变电设备运行状态时远距离、不停电、不接触、不取样、不解体的情况下，检测出设备故障引起的异常红外辐射和温度，有效的判断设备存在的外部缺陷和内部缺陷，从而实现故障隐患的提早发现并及时进行处理，给电力系统设备状态监测提供了一种先进手段。2、变电站运用红外热成像仪的具体方法及实际意义在实际工作中红外检测诊断分析方法一般有：表面温度判断法、同类比较法、图像特征判断法、相对温差判断法、档案分析法、实时分析法。①表面温度判断法：主要使用于电流致热型和电磁效应引起的发热设备。根据测得的设备温度值，对照dl/ t 664 – 2008 中关于高压开关设备和控制设备各种部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限的有关规定，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断，来确定设备的热缺陷。这种方法能比较直观地判断出设备的故障，条件是设备的温升较高，所判断出的故障一般都要及时处理。②同类比较法：根据同组设备、同类设备之间对应部位的温差进行比较分析。这是一种根据不同类型的设备有着不同判断的方法，对于电压致热的设备，温升很小，但温差相差几度，就可以判断出设备已经存在缺陷。③图像特征判断法：主要适用于温升比较小的电压致热设备，如电压互感器、避雷器、套管等设备。根据同类设备的正常状态和异常状态的热图像，判断设备是否正常，要注意排除各种干扰因素对图像的影响，做到精确测温，使三相设备同时充满整个仪器的视场，以便进行分析判断。④相对温差判断法：相对温差(δ) 为2 个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数，用⑤档案分析法：分析同一设备不同时期的检测温度场，找出设备致热的参数变化，判断设备是否正常运行。在几年的测温实践中，建立的档案对于分析变电站测温历史数据有着重大的意义，可以更准确的了解设备运行情况、设备的缺陷状态及掌握设备缺陷发展趋势。⑥实时分析法：在一段时间内适用红外热成像仪连续检测，观察设备热像和温度随负载、时间等因素的变化。这种方法适用于设备运行方式的改变、新投产的设备测温，能及时掌握设备在改变负荷后的运行情况及新投产的设备运行情况。     变电站的设备巡视是运行人员在当值期间都必须要进行的一项重要工作。巡视主要是查看变电站主要设备的运行情况，在过去多年测温方法主要有目测、手摸（零电位）和鼻闻等方式，其中又以目测为主。像广泛应用的利用试温蜡片颜色的变化来判断设备温度的方法就属于目测的测温手段。虽然目测有着良好的效果，但这种方法有着很大的局限性，对一些有发展性的缺陷较难准确发现，凡是在运行中易发热是其主要特征的设备缺陷，往往要到设备发热到一定的程度后才能被发现，但此时，设备一般已有一定程度的损坏，在这种情况下目测的方法就体现了它的滞后性，延误了消除缺陷的时间。其他方法也都有其不确定性的因素存在，况且用人体来触碰带电设备来检验其是否发热这一方法也并不可取。此时，红外热像仪就显示它无可比拟的优越性：(1)通过对设备表面温度分布的测量，可以分析设备内部热损耗部位和性质，从而判断该设备的健康状态。热点温度直观显示，热图像清晰，能储存和打印。(2)具有定性成像与定量测量的双重功能，并有较高空间分辨率和温度分辨率，能够辨别很小的温差。实时热图像能够清晰显示在屏幕上，为建立热图像数据库提供了条件，实现了图像采集、储存、分析于一体的功能。(3)用红外热成像仪检测设备，属于远距离非接触式的扫描巡检，可以保证人身设备的安全。(4)红外热成像仪检测设备，如同用摄像机录像，能够快速的对大面积的设备进行检测，能够准确、直观的发现与运行电压、电流有关的设备缺陷，还可对缺陷的性质、位置、程度做出定性、定量的判断。     使用红外热像仪对设备进行测温作为无损、非接触检测设备的技术手段，在设备带电运行时，可以发现其它监测手段无法发现的热缺陷，减少故障导致的非计划停运时间，具有超前诊断的优越性等优点，已经在电力行业广泛使用。

 

二、产品说明

1、产品简介 

BVS-T384A双波段热成像测温监控系统专为温度检测应用设计，采用384×288分辨率非制冷高灵敏度微辐射测温焦平面成像器件，内部采用高速数字处理电路，可实时对大范围目标进行成像温度检测。输出热分布图像和温度信息。全屏最高温点实时追踪（动态）；发送图像中最高、最低温度位置坐标；可设置和获取最大10个子区域的最高温度及其位置坐标；视频图像中叠加显示整图中的全局最高温度、最低温度、平均温度数值。可24小时对目标实时监控，提供热成像的对比图像，方便对比观察目标具体细节。

方案特色：

1) 同屏展示实时的热成像图像，可视化彩色摄像机图像。

2) 按时域和空域对历史数据进行回放和分析。

3) 融合用户安全巡检作业需求，对监测设备进行智能化分析预警。

4) 提供常规工业监视CCTV的远程监控和设备遥测管理一体化展示。

5) 提供智能行为分析，安全生产要求与设备安全检测一体化展示。

6) 支持全局高低温追踪、全局平均温度、点、线、矩形等多种测温模式，可添加多个测温对象。所有测温对象可独立设报警阈值范围、采样周期、绘制历史温度曲线图。

7) 可设置温度绝对阈值、空域相对或时域相对温度突变值，在温度超过阈值时可声、光报警。报警时可调用预置位联动可见光摄像机云台自动观察目标。预留开关量报警输出，可联动消防灭火系统和广播系统。报警时并记录日志，触发报警时可自动存储温度数据和图像快照和录像。

2．视频效果

 

 

 

 

 

典型应用范围：20米之内。在20米处观测范围8m x 6m，最小测温点2.5cmX2.5cm

3．分析报表

 

4．系统拓扑图

 

5．应用领域

油田，输油管道，石化，电力测温，工业测温，矿场。

三、技术指标

项目		BVS-T384A
红外探测器	探测器类型	非制冷焦平面微热型
	像素	384×288
红外图像性能	视场角/最小焦距	16°×12°/0.5m
	空间分辨率	0.88mrad
	热灵敏度	≤0.06℃@30℃
	帧频	50/60Hz
	调焦	自动/手动电调焦
	波长范围	8~14μm
可见光性能	变焦倍数	36倍光学变焦
	像素	130万（dpi）
	水平清晰度	600（TVL）
	图像传感器	795*596
	最低照度	0.005（Lux）
云台性能	水平旋转角度	0°～360°连续旋转
	预置位	支持255个
	承载方式及运动范围	顶载：-90°～+90°
测量	测温范围	-20℃~+500℃
	精度	±2℃或±2%(读数范围),取大值
	测温校正	自动/手动
	测量模式	软件任意设置
图像存储	原始图像采集	后端手动采集单帧、25帧原始数据图像,采集的数据图像可分析、可测温
	图像存储	H.264实时连续图像记录
		单幅拍照保存,BMP格式
电源系统	外接电源	220AC
	功耗	≤75W(25℃正常工作时)
环境参数	工作温度	-40℃~+65℃
	防护等级	IP66
	湿度	≤90%(非冷凝)
设备自动识别管理		对与系统采集的热图（无论自动采集还是人工采集）进行自动识别，通过图像配准的方法识别出该热图能有效的设备目标，保证温度检测的有效性。
防误报识别系统		所有的温度测量都基于有效的目标识别，根据巡查策略可以只测量标记过的设备，对于外界的干扰热源自动剔除，有效的防治了误报警的产生。
详细设备工作状态管理		建立所有设备以及设备部件的管理体系，在自动巡检的同时对本红外热像仪巡视范围内的所有设备部件进行温度分析记录。在报警的时候可以详细到具体设备故障部位。
自动巡航		采用预置位云台，可以设置64个以上需要定时检测的位置，提供多种方式的自动巡航方案，实现完全自动化运行，实现每天多次的对设备工作状态的巡检、自动预警、自动输出报表等功能。减少了人员到现场巡视次数，提高运行人员工作效率。
自动预警		在系统巡航过程中，如发现目标设备温度异常自动报警，报警信息有文字信息和声音信息，提示运行人员具体的报警位置状况信息，以便跟踪故障点，确认告警情况并排除故障。
自动生成报表		系统软件可自动生成单幅红外图像的设备接点温度分析报表；或综合报表，即系统可自动记录每次测温时的温度值，并生成温度报表，以反应该接点在某一时间段内的温度变化情况。
红外全景图		提供宽视场，高精度，360度全视野红外图
仪器前端测温方式		前端测温，不依靠计算机系统直, 接输出温度，且温度信号直接叠加在, 视频信号中
双视场监视，辅助识别		红外热像仪与高倍变焦可见光摄像机安装在同一个云台上，既可以保证两个摄像头监视的是同一个设备位置，也解决了红外热像难以识别设备安装位置的问题，便于及时判断设备的具体过热点
网络低带宽		支持低带宽工作模式，在保证温度数据、图像数据同时传输的情况下占用带宽不大于0.8M
通用协议支持		直接支持IEC60870-5-104协议  直接支持IEC61850协议

 

    *作用距离与目标背景温差、大气透过率等密切相关，请根据具体使用环境联系我们。

四、质量保证和售后服务

（1）客户满意是我们的宗旨，质量是公司的生命，本公司夜视产品均采用多项军工技术和独有关键技术，性能先进，质量可靠。

    （2）只要您提出要求，我们就能凭借先进的技术、丰富的经验和以客户为中心的服务理念为你量身定制一套优质实用的系统。

（3）本公司产品都配有详细的安装说明和操作说明，安装操作方便，并且在条件允许的情况下，可以由本公司技术人员为您安装调试。

（4）您在使用本公司的产品过程中，如遇到任何质量、技术、操作等方面的问题，欢迎与本公司联系，我公司将在收到通知两小时之内给您满意答复，并在最短时间内给您解决问题。若需现场解决的,我们会派出专业技术服务人员，做到质量问题不解决服务人员不撤离。

（5）本公司供应的设备自开验收合格之日起，免费保修期限为产品供货后一年，终身提供维修服务。

（6）下列情况将实行有偿服务：

       ①由于人为或不可抗拒的自然现象而发生的损坏;

       ②由于操作不当而造成的故障或损坏;

   ③由于对产品的改造、分解、组装而发生的故障或损坏。

五、设备清单

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设备清单
序号	设备名称	规格型号	数量	单位	单价	金额	备注
1	红外热成像仪	BVS-T384A	1	台
2	红外专用双孔护罩	YA4218SHK	1	台			含锗窗口（可自配）
3	预置位云台	YL3060H	1	台			可自配
4	一体化摄像机	SCZ-2250PD	1	台			可自配
5	视频服务器		1	套			可自配
6	光纤通讯组件		1	套			自配见清单
7	控制计算机		1	台			可自配
8	标准电源箱（防雷）		1	个			可自配
9	辅材		1	批			可自配
10	设备总价（R1）
11	系统分析软件（R2）	IVMS-200	1	套			支持5台设备
12	监控平台软件（R3）	CREXP	1	套
13	安装调试费（R4=R1*15%）
14	税费（R5=（R1+R2+R3+R4）*6%）
15	总价

 

 

辅材清单
序号	设备名称	生产厂家	规格型号	数量	单位	单价	金额	备注
1	不锈钢云台底座箱
2	云台电源
3	液晶显示器
5	红外安装平台支架
6	网线
8	电源线
9	电源线
10	接地线
11	镀锌管
12	其他辅材（空开，线槽，道轨等)
13	辅材总价
光纤通讯组件清单
序号	设备名称	生产厂家	规格型号	数量	单位	单价	金额	备注
1	光纤收发器
2	光端机机架
3	光缆
4	光纤终端盒
5	光纤终端盒
6	光纤冷接子
7	尾纤
8	光纤通讯组件总价