变电站红外测温与图像监控一体化系统研究
电气设备发生故障是造成电网大面积停电事故的重要原因之一，每年导致的事故约占所有电网事故的一半。为了保证电力系统安全、可靠运行，人们致力于变电站电气设备在线监测系统的研究与开发。对变电站的监控通常有二种系统，一种是防抢、防盗、防破坏的视频监控系统，另一种是对设备的运行状态监控系统。为了实现对电气设备的远程、实时、在线的红外温度图像和可见光图像监测，本方案提出了变电站红外测温与图像监控一体化智能系统。在红外图像与可见光图像配准融合后，不但可以显示设备的温度状况，还可利用可见光图像进行精确定位，能做到真正的全面实时在线监测，提高监测的准确性和有效性。
本方案针对现有图像监控系统的不足和国内外电力设备易发热部位温度检测的缺陷，在智能图像监控系统中融入测温功能，利用红外技术对现场设备温度测量，提出利用红外摄像机代替昂贵的红外热像仪对电力设备进行实时非精确的温度监控。使集控站工作人员在远程巡视的同时能够得到感兴趣的设备温度信息。
在变电站的接线排、刀触头、开关等部件旁安装温差无线温度传感器，采用双工系统，一方面利用太阳能作为热源主要是用反射式镜面收集太阳辐射，并经过凹面镜聚焦到与温差电器件紧贴的集热器上成为热端与冷端形成温度差来进行发电。另一方面使用变电站设备本身发热产生的热量和环境的温度差来进行温差发电，给测温模块和红外LED 提供电源，解决了变电站内无电源难布线问题；利用红外技术将测温信号传送给红外监控系统，解决了变电站内高温高压强干扰问题；通过监控设备对整个变电站进行自动巡检，并应用光电转换、模式识别、图像处理等技术对数据信号和图像信息进行智能识别；对超过正常阈值的设备准确定位，及时给出历史趋势并报警；并开发了软件界面进行实时监控，做到各被测点的温度实时显示和视频图像显示，从而实现对现场情况进行实时监控，将大大减少值班人员去现场的巡视次数，降低现场工作人员劳动强度，将为电力系统的安全运行提供更可靠的保障。通过实际检验，测点的温度误差在+5 ℃以内，所设计的方案获得满意的效果。
- 作者：
- 王方
- 学位授予单位：
- 华北水利水电学院
- 专业名称：
- 水利水电工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2011年
- 导师姓名：
- 邱道尹
- 中图分类号：
- TM766；TP277
- 关键词：
- 变电站；红外测温；图像监控；智能系统
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