一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统，涉及高压设备的自动化实时状态管理技术领域。包括前端部分、传输部分、监控指挥中心部分及管理系统，所述管理系统具体步骤如下。本发明专利技术通过先进的光学成像的方法对高压设备的异常发热、放电、进行检测，具有非接触、灵敏度高、定位准确、抗干扰能力强、检测效率高的特点，特别是将两种方法进行结合对设备进行联合检测和综合诊断，弥补了以往单一检测方法的不足，利用开发的软件管理系统可对设备的检测信息进行高效管理，采用信息融合技术和智能诊断算法可有效进行故障的自动识别和诊断及预警，实现设备状态实时管理。实现设备状态实时管理。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统


[0001]本专利技术涉及高压设备的自动化实时状态管理
，特别涉及一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统。

技术介绍

[0002]目前电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使每年在设备维修方面耗资巨大，随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统、模糊理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中的应用，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展和应用，高压电气设备状态智能管理的目的是为了及时掌握设备的运行状态，在此基础上为设备的状态检修提供依据，随着科技的不断进步，社会的发展，电力设备自动化控制和现场无人值守已成为必然趋势。
[0003]由于状态检修主要依赖于对运行中设备的状态检测以及在线监测手段，所以，电力设备运行状态检测和在线监测在电力安全生产中始终起着重要的作用，紫外、红外成像技术作为一门新技术，在电力设备运行状态检测中有着无比的优越性，红外成像是以设备的热状态分布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断，它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地对设备的热状态进行成像，由于设备的热像图是设备运行状态下热状态及其温度分布的真实描写，而电力设备在运行状态下的热分布正常与否是判断设备状态良好与否的一个重要特征，因此采用红外成像技术可以通过对设备热像图的分析来诊断设备的状态及其隐患缺陷，紫外成像是以设备高压放电的电晕强度为依据对设备的运行状态进行监测和诊断，紫外像也具有非接触、远距离成像的特点，不受电场干扰，具有直观、准确、灵敏度高、快速、安全、应用范围广等特点，已成为电力设备健康状态监测和故障诊断的重要手段之一，尽管两种方法探测的都是光辐射信号，但其原理存在差异，红外成像探测的是7.5
‑
13um波段的红外光信号，反映的是设备温度分布上的差异，而这种温度差异主要是由电流分布不同而引起，但在工程实际中有些设备缺陷并不会造成电流的明显增加，但有可能会引起放电现象；紫外成像探测的是0.24
‑
0.28um波段的紫外光信号，反映的是放电现象，但在工程实际中，很多缺陷虽然可导致局部场强的增加，但其电场强度往往还不足以形成放电，因而使得紫外成像法无法检测到其缺陷，或者即使形成了放电，但放电点可能在设备内部，因而也无法被紫外成像仪所探测，但这种缺陷有可能会导致温度的异常升高从而被红外成像仪所探测，目前紫外、红外热成像检测大都停留在单一操作检测，对存储的电晕图像、电晕视频、热图像往往停留在后台PC机上的分析诊断，只能是间断性的分析控制，不能对电晕、热分布场实时监控和诊断的故障性质等操作，这往往会造成监视延误而引起比较大财产损失，另外对某些特殊场合如无人职守变电站运行设备的电晕、热状态检测，若是便携式操作的紫外、红外设备，往往会造成人们劳动强度的提升及诊断不及时等缺陷，总之，目前的紫外、红外热成像仪仍需要人为加以控制操作，这仍未减轻人们的工作方便性和控制实时性，在此基础背景下，人们强烈希望能出现一种可以远程控制的智能化的紫外、红外
热像监控诊断系统，以实现对紫外、红外图像的远程控制操作。

技术实现思路

[0004](一)技术方案
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统，包括前端部分、传输部分、监控指挥中心部分及管理系统，其特征在于：所述管理系统具体为：
[0006]S1、同步调焦技术，系统采用的是三光路同步成像技术，对于不同的距离都需要进行同步调焦，以使两幅图像始终保证为最佳清晰状态；
[0007]S2、紫外CCD成像技术，在紫外成像检测系统中，由于紫外辐射一般比较微弱，若直接用对UV灵敏的CCD探测较弱的紫外信号，由于其强度太小，而不容易探测到；
[0008]S3、图像融合技术，图像融合技术就是将两路或堕落图像通过一定方式的运算合成一路含有两路或多路图像信息的图像；
[0009]S4、紫外光子记数技术，紫外光子记数主要是统计单位面积内一定时间的紫外光子数量；
[0010]S5、测温专用红外机芯处理显示算法，探测器原始信号处理算法、测温算法、气体增强显示算法。
[0011]优选的，所述前端部分主要由紫外、红外及可见光摄像机、长焦距镜头、室外一体化云台、全天候防护罩、供电系统、以及整个前端的避雷、铁塔和基础设施组成。
[0012]进一步，所述图像采集设备的功能主要是完成目标景物到图像信息的转换，其物理变化是一个光电转换过程，在这个转换过程中摄像器件承担了主要任务，而云台、镜头和其他辅助设备则完成目标景物的取景、照明和聚焦功能。
[0013]更进一步，所述传输部分监控图像的传输是整个系统的一个至关重要的环节，选择何种介质和设备传送图象和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可靠性。
[0014]更加进一步，在变电站级监控系统中用来传输图像信号的介质为光纤，对应的传输设备是光端机，光端机可以提供一路和多路图像接口，还可以提供双向音频接口、一路和多路各种类型的双向数据接口，包括RS232、RS485、以太网，将它们集成到一根光纤上传输，在金控指挥中心级监控软件中设置网络视频服务器、文件管理服务器，可实时监测管理多个变电站。
[0015]更加进一步，所述监控指挥中心部分是整个系统的控制、图像显示、图像录像中心，监控中心能向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像，中心设备由光端机、矩阵控制器、监视墙、硬盘录像机、主监视器、主/分控键盘、组成。
[0016]更加进一步，所述视频数字监控系统采用音、视频同卡，保证了音、视频完全同步，紫外、红外图像动态采集、观察。
[0017]更加进一步，所述设备采用MPEG
‑
4压缩方式，动态分配码流，相对MPEG
‑
1、MPEG
‑
2压缩方式，数据量仅为其1/8
‑
1/2，数据量大小与画质设定级别、画面动态情况有直接关系。
[0018]更加进一步，所述管理系统由自动巡检、自动预警、远程控制、监控点对大范围目标的监控控制与测温、网络化监控平台软件开发、专业监控数据库开发、专家实时诊断系统的开发、红外、紫外及可见光远程网络传输、监控系统接入内网安全性设置、多变电站网络
型监测软件开发共同构成。
[0019]更加进一步，所述管理系统采用以下技术路线：调研、问题总结—总体设计—装置软硬件研制—多光谱检测方法研制—试验—挂网试运行—总结、改进、消缺—项目鉴定、验收。
[0020](二)有益效果
[0021]本专利技术提供了一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统。具备以下有益效果：本专利技术通过先进的光学成像的方法对高压设备的异常发热、放电、进行检测，具有非接触、灵敏度高、定位准确、抗干扰能力强、检测效率高的特点，特别是将两种方法进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统，其特征在于：包括前端部分、传输部分、监控指挥中心部分及管理系统，所述管理系统具体为：S1、同步调焦技术，系统采用的是三光路同步成像技术，对于不同的距离都需要进行同步调焦，以使两幅图像始终保证为最佳清晰状态；S2、紫外CCD成像技术，在紫外成像检测系统中，由于紫外辐射一般比较微弱，若直接用对UV灵敏的CCD探测较弱的紫外信号，由于其强度太小，而不容易探测到；S3、图像融合技术，图像融合技术就是将两路或堕落图像通过一定方式的运算合成一路含有两路或多路图像信息的图像；S4、紫外光子记数技术，紫外光子记数主要是统计单位面积内一定时间的紫外光子数量；S5、测温专用红外机芯处理显示算法，探测器原始信号处理算法、测温算法、气体增强显示算法。2.根据权利要求1所述的一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统，其特征在于：所述前端部分主要由紫外、红外及可见光摄像机、长焦距镜头、室外一体化云台、全天候防护罩、供电系统、以及整个前端的避雷、铁塔和基础设施组成。3.根据权利要求2所述的一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统，其特征在于：所述图像采集设备的功能主要是完成目标景物到图像信息的转换，其物理变化是一个光电转换过程，在这个转换过程中摄像器件承担了主要任务，而云台、镜头和其他辅助设备则完成目标景物的取景、照明和聚焦功能。4.根据权利要求1所述的一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统，其特征在于：所述传输部分监控图像的传输是整个系统的一个至关重要的环节，选择何种介质和设备传送图象和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可靠性。5.根据权利要求4所述的一种应用于高压设备的自动化实时状态管理系统，其特征在于：在变电站级监控系统中用来传输图像信号的介质为光纤，对应的传输设备是光端机，光端机可以提供一路和多路图像接口，还可以提供双向音频接口、一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙智慧，陈大明，回大林，丁学东，李振友，陈光，张师僮，席庆宇，王彦斌，李鹏飞，董鑫，孙洋，郭红雨，王宏润，刘庆杰，吴凯，
申请(专利权)人：华能吉林发电有限公司长春热电厂，
类型：发明
国别省市：