远程红外测温视频监控系统在变电站室外设备巡视中的运用

摘 要本文以红外热成像技术为基础，研制出一套用于变电站室外设备实时监控的固定式远程红外测温视频监控系统。首先从软硬件方面介绍该系统的系统架构，然后详细介绍系统的主要功能，最后以F变电站为例，对系统功能进行了试验。本文所述的固定式远程红外测温视频监控系统能有效实现变电站设备温度的实时监控，提高设备运行的安全性。

【关键词】红外成像测温技术 变电站 设备巡视

1 引言

随着数字化变电站及集控站的深入发展，变电站运行已逐步进入人员集约化管理的时代。作为电力系统运行的关键环节，如何在人员精简的情况下保证变电设备时刻处于稳定良好状态，已成了变电运行精益化管理首要课题。因此对变电站设备实行实时监控具备重要意义。

目前变电站设备监控手段主要有两种：

（1）运行人员现场观察设备运行情况。但该方法存在局限性，不能及时发现一些发展性的缺陷，尤其是设备内部缺陷，从而对运行设备造成损坏；

（2）电网调控中心通过遥视系统监控设备。但是，遥视系统仅能提供现场可见光图像信息，无法反映设备的局部缺陷情况。

为解决上述问题，本文基于红外热成像技术，研制出一套用于变电站室外设备实时监控的固定式远程红外测温视频监控系统。该系统可以在不影响设备运行，远距离不接触的情况下，通过检测设备红外辐射和温度，判断设备是否存在缺陷，从而提早发现隐患并及时处理。本文首先从软硬件方面介绍该系统的系统架构，然后详细介绍系统的主要功能，最后以F变电站为例，对系统功能进行了试验。

2 系统架构及功能

如图1所示，系统整体由前端探头、中间传输设备、后台工作站三大部分组成。前端探头是整个系统的眼睛，具备采集、分析、存储功能，并且将所测信息以数字的方式通过网络传输至后台；中间传输设备是整个系统的血管，负责信息的传输；工作站是整个系统的心脏，负责数据处理，实现人机交互，并实现系统的所有功能。

系统具备良好的可扩展性，系统可在不影响原系统的状态下，进行可靠的并行扩展。如图2所示。

系统主要包括以下功能：

（1）热成像与异常报警，红外温度数据趋势分析。

（2）信息图像远程传输和监控。

（3）红外热图像动态采集、实时测温分析，全数字化传输存储。

（4）具备强大的温度分析功能，超温报警提示，测温校正。

（5）摄像机远程控制、定位、切换、巡视等。

（6）异常时具备自动推出关联图像功能。

（7）可手动输入电压等级。

3 现场试验

本系统设计封包完之后在襄阳供电公司F变电站进行实验性安装试运行，实验时间为3个月，收集了大量的变电站红外成像数据，并为该软件后续改进升级提供更加实用性资料和依据。

3.1 前期试验F变电站10kV母线穿墙套管测试报告

图3（a）和图4（b）为变电站10kV母线穿墙套管测温对比图，该设备在2013年7月27日18点钟时最高温度为42.32℃（如s上图所示），当晚上23点时最高温度为30.05℃。该系统能很好的监控变电站各设备的昼夜温差变化情况。

3.2 前期试验F变电站变压器长时间的温度变化曲线报告

图4为变电站主变压器的温度变化曲线。对于如主变压器等变电站里的重点设备，可长时间记录温度变化，并自动生成温度变化曲线。如图5所示，对于曲线每一个节点，只要鼠标移动到该点显示该点曲线的日期和时间。

3.3 前期試验F变电站数据查询分析报告

图5为变电站电抗器的历史温度变化曲线。所有数据的信息都能存储于数据库中。当有需要时，在数据库中输入关键条件即可从数据库中搜索到相关数据。输入的条件可以为多种，软件能对其进行组合并搜索，并自动生成相应设备的历史温度变化曲线。

3.4 前期试验F变电站电抗器超温报警短信通报功能的报告

图6（a）和图6（b）为变电站电抗器的红外热图，图6（a）中最高温为48.46℃。图6（b）中最高温度为81.50℃，两温差相差30多度，而测量时间上2小时。当我们设定电抗器超温报警为81.5℃时，当系统测得设备有超温报警时（如图6b所示），则系统可发短信通知运维人员（人员名单可预先在系统添加）报警预置点，提醒运维人员现场进行核查。

4 结论

本文以红外测温技术为基础，研制出一套用于变电站室外设备巡视的固定式远程红外测温监控系统。对该系统的整体框架、基本功能及扩展连接方式进行详细介绍，最后通过F变电站的实地测试，证明该系统可以极大提高变电设备温度、视频监测的智能化、信息化，网络化水平，也为设备预发生故障提供了分析判断的依据，且诸多功能能为变电站运行人员的日常巡视提供便利，因此，该系统对电网的安全稳定运行意义重大。

参考文献

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作者简介

张艳（1978-），女，大学本科毕业。现为湖北襄阳供电公司调控中心工程师，从事电网继电保护管理工作。

作者单位

湖北襄阳供电公司调控中心 湖北省襄阳市 441000