一种基于红外热成像的升压站测温预警系统及方法技术方案

本发明专利技术属于安防监测技术领域，具体涉及一种基于红外热成像的升压站测温预警系统及方法；其中，升压站测温预警系统包括：红外热成像摄像机，用于实时采集升压站内待检测区域的热图像；服务器，与红外热成像摄像机连接，用于对待检测区域的热图像进行处理以获取待检测区域的温度变化趋势曲线；还用于将待检测区域的温度变化趋势曲线与故障诊断模型进行匹配以输出匹配结果；报警器，用于在匹配结果为匹配时执行故障预警。本发明专利技术的升压站测温预警系统，获取待检测区域的温度变化趋势，根据温度变化趋势与故障诊断模型进行匹配，如果匹配时，则通过报警器执行故障预警，及时提供早期预警，可以降低安全事故的扩大程度甚至避免安全事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外热成像的升压站测温预警系统及方法
本专利技术属于安防监测
，具体涉及一种基于红外热成像的升压站测温预警系统及方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，对供电可靠性要求越来越高，架空高压输电线路是电力系统最重要的组成部分，高压输电线路大都架设在高空铁塔上，长期在高电压、大电流状态下运行，很容易产生故障，故障主要集中在线路连接处，例如接线管、线夹、直线压接管、螺栓、跳线夹、调整板、二线连接板等，由于气候恶劣变化，暴风、暴雨、暴雪、雷电，往往会使输电线路热效应加剧、造成金属材料老化、机械性能降低，产生局部放电，导致连接件烧损、熔焊或断裂损坏，直接影响着高压输电线路的安全运行。目前，输电线路的检测，大都采用测温仪巡检，只能监测当时情况，不能即时检测和报警；还有的采用对关键部位传感器测量，需几十个传感器，传感器保护、安装成本都很高；这些方法虽能进行监测，但均存在一些弊端，均不能全天候在线直观测量。基于此，公开号为CN201540300U的专利文献公开了一种输电铁塔的红外热成像远程监测装置，主要结构由主机箱、电路板、屏蔽箱、太阳能电池板、蓄电池、风速风向传感器、摄像机、红外热像仪、3G无线通讯发射、接收天线、温湿度传感器，主机箱、摄像机、红外热像仪及其上的设备均安装在输电铁塔上，之间由屏蔽电缆联接；主机箱上的3G发射天线发射3G无线通讯信号，通过无线通讯网将主机箱摄取的图像及技术信息发送并联接地面工控计算机，并进行程序计算、显示并打印出监测数据，判断输电铁塔的运行情况，对输电铁塔的监控实现了信息化、图像化、数字化传输监控。基于上述现有技术，虽然解决了全天候在线直观测量的问题，但是局限于对监测数据进行事后分析，难以及时提供早期预警，以降低安全故障的扩大程度甚至避免安全故障的发生。
技术实现思路
基于现有技术中存在的上述不足，本专利技术提供一种基于红外热成像的升压站测温预警系统及方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于红外热成像的升压站测温预警系统，包括：红外热成像摄像机，用于实时采集待检测区域的热图像；服务器，与红外热成像摄像机连接，用于对待检测区域的热图像进行处理以获取待检测区域的温度变化趋势曲线；还用于将待检测区域的温度变化趋势曲线与一故障诊断模型进行匹配以输出匹配结果；报警器，用于在匹配结果为匹配时执行故障预警。本专利技术的升压站测温预警系统，可以获取待检测区域的温度变化趋势，根据温度变化趋势与故障诊断模型进行匹配，如果匹配时，则通过报警器执行故障预警，及时提供早期预警，可以降低安全事故的扩大程度甚至避免安全事故的发生。作为优选方案，所述服务器包括：转换单元，用于将实时采集的待检测区域的热图像转换为待检测区域的温度变化曲线；算法单元，用于对待检测区域的温度变化曲线进行算法处理以获取待检测区域的温度变化趋势曲线；匹配单元，用于将待检测区域的温度变化趋势曲线与故障诊断模型进行匹配以输出匹配结果。作为优选方案，所述算法处理为采用增量递推回归建模和广义似然比变化点检测算法对温度变化曲线的变化趋势进行拟合。作为优选方案，所述服务器还包括历史热图像大数据库和故障定位单元，所述匹配单元还用于从所述历史热图像大数据库中筛选出与当前故障预警对应的待检测区域的热图像最相似的热图像；所述故障定位单元用于对当前故障预警对应的待检测区域的热图像与其相似的热图像进行比对以确定待检测区域中的故障点位置。作为优选方案，所述升压站测温预警系统还包括可见光摄像机，用于实时采集待检测区域的光学图像；所述可见光摄像机与红外热成像摄像机的聚焦位置保持一致；所述可见光摄像机与服务器连接。作为优选方案，所述升压站测温预警系统还包括风速变送器和温湿度变送器，所述风速变送器和温湿度变送器均与服务器连接，所述风速变送器用于获取当前环境的风速信息，所述温湿度变送器还用于获取当前环境的温度、湿度信息；所述服务器还用于根据当前环境的风速、温度、湿度信息对待检测区域的热图像的温度分布进行修正。本专利技术还提供一种基于红外热成像的升压站测温预警方法，包括如下步骤：S1、通过红外热成像摄像机实时采集升压站内待检测区域的热图像；S2、对待检测区域的热图像进行处理以获取待检测区域的温度变化趋势曲线；S3、将待检测区域的温度变化趋势曲线与一故障诊断模型进行匹配；若匹配，则控制报警器执行故障预警。作为优选方案，所述步骤S2包括：S21、将实时采集的待检测区域的热图像转换为待检测区域的温度变化曲线；S22、对待检测区域的温度变化曲线进行算法处理以获取待检测区域的温度变化趋势曲线。作为优选方案，所述算法处理为采用增量递推回归建模和广义似然比变化点检测算法对温度变化曲线的变化趋势进行拟合。作为优选方案，所述步骤S1和S2之间还包括：根据当前环境的参数对待检测区域的热图像的温度分布进行修正。本专利技术与现有技术相比，有益效果是：本专利技术基于红外热成像的升压站测温预警系统及方法，可以获取待检测区域的温度变化趋势，根据温度变化趋势与故障诊断模型进行匹配，如果匹配时，则通过报警器执行故障预警，及时提供早期预警，可以降低安全事故的扩大程度甚至避免安全事故的发生。附图说明图1是本专利技术实施例的基于红外热成像的升压站测温预警系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例基于红外热成像的升压站测温预警方法应用于升压站内电力设备路线巡检的流程图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。如图1所示，本专利技术实施例的基于红外热成像的升压站测温预警系统，包括设备端和服务器，其中，设备端包括红外热成像摄像机、可见光摄像机、电动云台、报警器、风速变送器和温湿度变送器，红外热成像摄像机、可见光摄像机、电动云台、报警器、风速变送器和温湿度变送器均与服务器通信连接，具体的连接方式可以为无线通信连接、网线连接、CAN总线连接等方式。其中，红外热成像摄像机和可见光摄像机分别用于实时采集升压站内待检测区域的热图像和光学图像；待检测区域可以为升压站内的各种设备以及连接电缆等。红外热成像摄像机和可见光摄像机设于电动云台上，电动云台用于调节红外热成像摄像机和可见光摄像机的聚焦位置，且红外热成像摄像机和可见光摄像机的聚焦位置始终保持一致，从而使得红外热成像摄像机和可见光摄像机拍摄的热图像和光学图像对应于同一聚焦位置；此时，光学图像可以辅助技术人员对热图像的查看和分析。优选地，红外热成像摄像机和可见光摄像机集于一体构成双目摄像机，实现红外热成像摄像机与可见光摄像机同步扫描，保证待测位的热图像和图像的同步，同时也简化了发热预警系统的结构。例如，双目摄像机可以采用DH-TPC-PT8X20M系列，集云台于一体，简化了摄像的整体结构。其中，双目摄像机具有无线通信模块，以便将采集的热图像和图像传输至控制主机。红外实时视频流通过携带智能帧的方式，同时上传全视频画面的温度数据帧，借助服务器强大的数据运算能力，实现实时视频全画面的温度分析，包括线温曲线分析、电力设备温度场分布梯度分析、温差分析等。服务器，用于接收红外热成像摄像机实时采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外热成像的升压站测温预警系统，其特征在于，包括：红外热成像摄像机，用于实时采集升压站内待检测区域的热图像；服务器，与红外热成像摄像机连接，用于对待检测区域的热图像进行处理以获取待检测区域的温度变化趋势曲线；还用于将待检测区域的温度变化趋势曲线与一故障诊断模型进行匹配以输出匹配结果；报警器，用于在匹配结果为匹配时执行故障预警。

【技术特征摘要】
1.一种基于红外热成像的升压站测温预警系统，其特征在于，包括：红外热成像摄像机，用于实时采集升压站内待检测区域的热图像；服务器，与红外热成像摄像机连接，用于对待检测区域的热图像进行处理以获取待检测区域的温度变化趋势曲线；还用于将待检测区域的温度变化趋势曲线与一故障诊断模型进行匹配以输出匹配结果；报警器，用于在匹配结果为匹配时执行故障预警。2.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像的升压站测温预警系统，其特征在于，所述服务器包括：转换单元，用于将实时采集的待检测区域的热图像转换为待检测区域的温度变化曲线；算法单元，用于对待检测区域的温度变化曲线进行算法处理以获取待检测区域的温度变化趋势曲线；匹配单元，用于将待检测区域的温度变化趋势曲线与故障诊断模型进行匹配以输出匹配结果。3.根据权利要求2所述的一种基于红外热成像的升压站测温预警系统，其特征在于，所述算法处理为采用增量递推回归建模和广义似然比变化点检测算法对温度变化曲线的变化趋势进行拟合。4.根据权利要求2或3所述的一种基于红外热成像的升压站测温预警系统，其特征在于，所述服务器还包括历史热图像大数据库和故障定位单元，所述匹配单元还用于从所述历史热图像大数据库中筛选出与当前故障预警对应的待检测区域的热图像最相似的热图像；所述故障定位单元用于对当前故障预警对应的待检测区域的热图像与其相似的热图像进行比对以确定待检测区域中的故障点位置。5.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像的升压站测温预警系统，其特征在于，所述升压站测温预警系统还包括可见光摄像机，用于实时采集待检测区...

【专利技术属性】
技术研发人员：林秉良，林茂，郑炜，郑自琴，张信区，张五平，任群，孟令才，
申请(专利权)人：华电福新能源股份有限公司古田溪水力发电厂，浙江大华系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35