運(yùn)用視頻偵測(cè)技術(shù)檢測(cè)漏液速率的研究

徐輝　趙欣洋　吳丹　吳延斌

摘 要：目前，國(guó)內(nèi)尚沒有變電站移動(dòng)式視頻偵測(cè)技術(shù)檢測(cè)漏液速率方面的研究。運(yùn)行中的電力變壓器絕緣油、高壓斷路器油壓回路、閥冷卻管路、空調(diào)冷卻水管路經(jīng)常發(fā)生滲漏問題，由于其均為室外設(shè)備，在線監(jiān)測(cè)裝置由于傳感器一般置于設(shè)備內(nèi)部，對(duì)外部滲漏監(jiān)測(cè)不及時(shí)，且存在諸多盲區(qū)，有很多隱患。因?yàn)椴捎昧斯潭ㄊ桨惭b，投資較大。目前一般采用按期巡視的方式，設(shè)備發(fā)生液體滲漏現(xiàn)象時(shí)均不能做到時(shí)時(shí)觀察、記錄工作，只能依靠間歇性觀測(cè)的方法進(jìn)行漏液檢測(cè)。以致現(xiàn)場(chǎng)人員無法實(shí)時(shí)掌控漏液的嚴(yán)重程度，特別是在漏液發(fā)生突變時(shí)，不能第一時(shí)間掌控其發(fā)展程度，存在造成設(shè)備故障擴(kuò)大的嚴(yán)重隱患。因此，該項(xiàng)目的研究有很高的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具有廣泛的市場(chǎng)前景。

關(guān)鍵詞：變電站；視頻偵測(cè)；漏油速率；移動(dòng)式

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.系統(tǒng)原理簡(jiǎn)述

本系統(tǒng)包括視頻高速攝像頭、視頻偵測(cè)主機(jī)、4G無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、移動(dòng)平臺(tái)及遠(yuǎn)程終端如圖1所示。所述高速攝像頭可以時(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)生漏液的管路、容器滲漏點(diǎn)的可調(diào)焦攝像裝置，其主要功能為捕捉滲漏點(diǎn)畫面，并不斷將捕捉畫面其發(fā)送至安裝具備視頻移動(dòng)偵測(cè)計(jì)算功能軟件的主機(jī)上；所述視頻偵測(cè)主機(jī)可通過視頻比對(duì)技術(shù)偵測(cè)漏液，并可加入漏液發(fā)生的時(shí)間戳；所述4G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可將漏液畫面及主機(jī)計(jì)算漏液速率信息傳輸至遠(yuǎn)程終端；所述移動(dòng)平臺(tái)可搭載將微距高清攝像頭、視頻偵測(cè)主機(jī)、4G無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等設(shè)備，其具備布置便捷、可靠等功能；所述遠(yuǎn)程終端可以接收通過4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹鳈C(jī)檢測(cè)到的漏液畫面及漏液速率的終端設(shè)備。

2.實(shí)現(xiàn)功能

（1）基于視頻偵測(cè)技術(shù)檢測(cè)漏液速率的裝置，包括視頻高速攝像頭、視頻偵測(cè)主機(jī)、4G無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、移動(dòng)平臺(tái)及遠(yuǎn)程終端。

（2）基于視頻偵測(cè)技術(shù)檢測(cè)漏液速率的裝置，其特征在于：可通過視頻偵測(cè)技術(shù)檢測(cè)漏液速率，并將漏液畫面及漏液速率信息通過4G網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程終端。

（3）高速攝像頭可以實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)生漏液的管路、容器滲漏點(diǎn)的可調(diào)焦攝像裝置，其主要功能為捕捉滲漏點(diǎn)畫面，并不斷將捕捉畫面其發(fā)送至安裝具備視頻移動(dòng)偵測(cè)計(jì)算功能軟件的主機(jī)上。

（4）視頻偵測(cè)主機(jī)可將高速攝像頭上傳的視頻畫面，在傳統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上增加時(shí)間戳信息，當(dāng)檢測(cè)到每個(gè)移動(dòng)偵測(cè)區(qū)域有移動(dòng)偵測(cè)事件觸發(fā)時(shí)，將觸發(fā)的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間戳信息連同觸發(fā)信號(hào)一同輸出，從而可以獲知某個(gè)部位的移動(dòng)偵測(cè)區(qū)域在什么時(shí)間點(diǎn)上被觸發(fā)，再綜合畫面中所有位置的移動(dòng)偵測(cè)區(qū)域被觸發(fā)的情況，便有了足夠的信息量對(duì)畫面當(dāng)中的漏液的運(yùn)動(dòng)軌跡或者運(yùn)動(dòng)的特征進(jìn)行偵測(cè)，每當(dāng)偵測(cè)到漏液信息主機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)及時(shí)間戳記錄，從而可以準(zhǔn)確計(jì)算出第N滴漏液時(shí)間與第N+1滴漏液時(shí)間差，從而準(zhǔn)確計(jì)算漏液速率。

（5）4G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可將漏液畫面及主機(jī)計(jì)算漏液速率信息傳輸至遠(yuǎn)程終端。

（6）移動(dòng)平臺(tái)可搭載將微距高清攝像頭、視頻偵測(cè)主機(jī)、4G無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等設(shè)備，其具備布置便捷、可靠等功能。

（7）遠(yuǎn)程終端可以接收通過4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹鳈C(jī)檢測(cè)到的漏液畫面及漏液速率的終端設(shè)備。

3.關(guān)鍵技術(shù)

針對(duì)現(xiàn)有漏液檢測(cè)技術(shù)存在的弊端，本研究的目的在于提供一種可便于現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)布置，不受空間、時(shí)間與人員所限的漏液速率檢測(cè)裝置。原理為：通過微距高清攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漏液點(diǎn)畫面，并通過視頻比對(duì)技術(shù)記錄漏液發(fā)生的頻次，從而計(jì)算出漏液速率，并通過全面覆蓋的移動(dòng)/聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)將漏液點(diǎn)畫面及速率信息不斷發(fā)送至遠(yuǎn)程終端，特別是當(dāng)漏液速率達(dá)到預(yù)設(shè)報(bào)警值后，該裝置將及時(shí)提示現(xiàn)場(chǎng)人員，以供其采取緊急處理措施。

基于現(xiàn)有的增加時(shí)間戳的視頻偵測(cè)計(jì)算，通過不斷計(jì)算N與N+1滴漏液間隔時(shí)間，計(jì)算漏液速率。通過移動(dòng)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)布置便捷可靠、偵測(cè)準(zhǔn)確、報(bào)警及時(shí)等功能。

通過移動(dòng)平臺(tái)搭載將微距高清攝像頭、視頻偵測(cè)主機(jī)、4G無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等設(shè)備，視頻偵測(cè)主機(jī)不斷分析微距高清攝像頭偵測(cè)的視頻畫面，并對(duì)畫面進(jìn)行比對(duì)分析，判斷漏液發(fā)生時(shí)間，計(jì)算N與N+1滴漏液間隔時(shí)間從而得到漏液速率。再通過移動(dòng)/聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)將漏液畫面及速率傳輸至遠(yuǎn)程終端，特別是漏液速率達(dá)到預(yù)設(shè)值，可自動(dòng)發(fā)出報(bào)警提示現(xiàn)場(chǎng)人員在第一時(shí)間采取處理措施。

基于視頻偵測(cè)技術(shù)檢測(cè)漏液速率的裝置，該裝置無需對(duì)異常設(shè)備進(jìn)行任何改造，布置便捷、可靠，由于該裝置偵測(cè)準(zhǔn)確，限制因素少，具有安全簡(jiǎn)單、效果明顯、便于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作的特點(diǎn)。

4.實(shí)用性及可靠性

在本系統(tǒng)我們首先考慮的是實(shí)用性和可靠性，遵循面向應(yīng)用、注重實(shí)效、急用先上、逐步完善的原則，以確保使用的技術(shù)及設(shè)備成熟可靠。

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中，充分考慮系統(tǒng)的可靠性。在整體設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵部位必須有充足的備份措施，對(duì)于重要的網(wǎng)絡(luò)部位應(yīng)當(dāng)采取先進(jìn)可靠的容錯(cuò)技術(shù)。

5.可擴(kuò)展性

系統(tǒng)建設(shè)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展，充分考慮變電系統(tǒng)的特點(diǎn)，在整體設(shè)計(jì)、設(shè)備配置、通信方式、管理方式、維護(hù)方式等方面具有一定的先進(jìn)性，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)又是成熟的技術(shù)。

系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，充分保證能夠?qū)⒔窈笤黾拥男略O(shè)備和新功能簡(jiǎn)單方便地與原有系統(tǒng)相結(jié)合。

6.經(jīng)濟(jì)性

在完成系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，力爭(zhēng)用最少的投資，取得最大的效益。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型上，采用高性能價(jià)格比的方案和設(shè)備，不僅使資金的投入、產(chǎn)出比達(dá)到最大值，而且要降低整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，以較低的人員與資金投入來維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

7.可維護(hù)性、可管理性

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型應(yīng)具備實(shí)施安裝方便、配置方便等特點(diǎn)，盡可能采用先進(jìn)的、直觀的管理手段，能夠合理配置、均衡和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，控制網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，還應(yīng)有一定的故障自檢和系統(tǒng)恢復(fù)能力。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T 16677-1996，報(bào)警圖像信號(hào)有線傳輸裝置[S].

[2] JGJ/46-88，施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范[S].