基于智能運(yùn)檢管控平臺的紅外測溫系統(tǒng)研發(fā)

國網(wǎng)浙江省電力有限公司金華供電公司 趙新語 吳胥陽 黃曉峰 張健聰 周 旺

智能運(yùn)檢管控平臺依托“大云物移”現(xiàn)代信息技術(shù)，全面融合運(yùn)檢多源系統(tǒng)數(shù)據(jù)，發(fā)揮集約化生產(chǎn)指揮的中樞作用，具有自我及環(huán)境感知、主動預(yù)測預(yù)警、輔助診斷決策及集約運(yùn)檢管控等功能[1-4]。隨著智能運(yùn)檢管控平臺在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)研發(fā)與試用工作的不斷深入推進(jìn)，傳統(tǒng)帶電檢測的流程也將發(fā)生深刻變革。紅外測溫具有非接觸、安全可靠、檢測速度快、判斷準(zhǔn)確、操作方便等優(yōu)點(diǎn)[5-7]，是提早發(fā)現(xiàn)并診斷設(shè)備發(fā)熱的一種有效方式[8-12]。然而，傳統(tǒng)的紅外測溫儀基本只具備拍照功能，無法與智能運(yùn)檢管控平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。因此難以利用智能運(yùn)檢平臺真正提升現(xiàn)場紅外檢測的效率與質(zhì)量。

如何利用智能管控平臺簡化紅外測溫流程、提升現(xiàn)場工作效率和質(zhì)量，成為困擾現(xiàn)場紅外測溫人員的難點(diǎn)問題。為此研發(fā)一種能將智能管控平臺與紅外測溫深度融合，可實(shí)現(xiàn)紅外測溫信息直接上傳到智能管控平臺的系統(tǒng)，對提升智能管控平臺的應(yīng)用水平、加強(qiáng)現(xiàn)場檢修試驗(yàn)管理、提高工作質(zhì)量與效率具有重要意義。

1 紅外測溫面臨的問題及改進(jìn)思路

1.1 紅外測溫面臨的問題

目前，設(shè)備是否存在過熱缺陷主要依據(jù)現(xiàn)場檢測人員的人工判斷，檢測結(jié)果往往受檢測人員工作經(jīng)驗(yàn)、工作狀態(tài)等多種人為因素的影響，存在一定的隨機(jī)性。在判斷設(shè)備存在過熱后，檢測人員首先將設(shè)備的過熱和可見光圖譜保存在紅外儀內(nèi)，然后手動記錄變電站名稱、設(shè)備名稱、所在間隔、負(fù)載電流等多條紅外圖像無法直接反映出的必要信息。特別是負(fù)荷電流的記錄，往往需要檢測人員從工作場地步行到主控室進(jìn)行抄錄，對于220kV 及以上的變電站該過程可謂費(fèi)時費(fèi)力。

另外由于需要大量手工記錄信息，存在記錄不清晰、描述不準(zhǔn)確乃至重復(fù)或錯誤的可能性，也給后續(xù)檢修工作帶來了不必要的風(fēng)險?；氐絾挝缓?，檢測人員還需將紅外儀內(nèi)對應(yīng)編號的照片導(dǎo)入到專用電腦上對過熱圖譜進(jìn)行分析處理，最后再形成電子版的紅外過熱報(bào)告。然而隨著智能運(yùn)檢管控平臺的推廣，大量現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果需要實(shí)時在專用的智能手機(jī)上完成錄入，現(xiàn)有模式下現(xiàn)場難以將紅外儀內(nèi)相關(guān)的圖譜信息直接傳輸?shù)綄Ｓ檬謾C(jī)上，這成為制約現(xiàn)場工作的瓶頸問題之一。

1.2 紅外測溫系統(tǒng)的研發(fā)思路

由于智能運(yùn)檢管控平臺搭載的手機(jī)采用專用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，難以直接與紅外儀通過移動網(wǎng)絡(luò)或無線等方式進(jìn)行信息交換?？紤]到系統(tǒng)的智能性、功能性和便攜性，將紅外測溫鏡頭與智能手機(jī)直接通過USB 端口進(jìn)行連接，把USB 端口作為紅外鏡頭的電源輸入通道以及智能運(yùn)檢管控平臺與紅外鏡頭之間數(shù)據(jù)的傳輸通道。再利用智能運(yùn)檢管控平臺實(shí)現(xiàn)紅外圖像的有效提取，及時將過熱情況反饋到后臺服務(wù)器，并利用后臺大數(shù)據(jù)為設(shè)備過熱情況提供輔助判斷。綜上，基于該研發(fā)思路就能解決現(xiàn)有紅外儀內(nèi)圖譜難以上傳到管控平臺的難題。

2 紅外測溫系統(tǒng)的研發(fā)

紅外測溫系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)：針對紅外儀在智能運(yùn)檢管控平臺推廣后存在的不足，設(shè)計(jì)的紅外測溫系統(tǒng)主要包括紅外測溫鏡頭、智能手持設(shè)備以及智能運(yùn)檢管控平臺軟件等部分。系統(tǒng)所含設(shè)備少，具備費(fèi)用低、質(zhì)量輕、方便攜帶和易于操作的優(yōu)點(diǎn)。

紅外測溫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理：電氣設(shè)備向外輻射的紅外電磁波穿越空氣介質(zhì)傳輸?shù)郊t外鏡片，鏡片后面的傳感器將其轉(zhuǎn)化成電信號，再經(jīng)放大及處理后傳入智能手持設(shè)備。智能運(yùn)檢管控平臺對傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用，并將現(xiàn)場設(shè)備過熱情況及時上傳到后臺服務(wù)器。通過將對應(yīng)負(fù)荷電流下設(shè)備溫度分布情況與大數(shù)據(jù)庫內(nèi)同類型設(shè)備在該負(fù)荷下的溫度分布情況進(jìn)行對比，則可對當(dāng)前設(shè)備的發(fā)熱情況進(jìn)行智能判斷，可有效提高紅外過熱缺陷的發(fā)現(xiàn)率，降低了人工判斷存在的不可控性。

圖1 新型紅外測量系統(tǒng)的工作原理圖

另外，以往需人員手工記錄的相關(guān)信息，則可通過智能手持設(shè)備掃描現(xiàn)場設(shè)備上粘貼的二維碼或設(shè)備雙重名稱，迅速獲取間隔、設(shè)備名稱以及電壓等級等必要信息。負(fù)荷電流則可通過后臺服務(wù)器實(shí)時獲取，徹底規(guī)避了現(xiàn)場人工記錄的問題。因此，紅外過熱圖譜及必要信息的直接上傳，提升了紅外過熱缺陷的發(fā)現(xiàn)率，節(jié)省了以往報(bào)告處理和逐級上報(bào)的過程，為缺陷消除爭取了更多時間，有效保障了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)語

將智能運(yùn)檢管控平臺與紅外測溫鏡頭相結(jié)合，既可規(guī)避繁瑣的圖像傳輸與報(bào)告處理環(huán)節(jié)，又能利用后臺數(shù)據(jù)庫對過熱情況進(jìn)行輔助判斷，提升了現(xiàn)場作業(yè)的高效性與準(zhǔn)確性，為后續(xù)消缺工作爭取了更多時間；基于智能運(yùn)檢管控平臺的紅外測溫系統(tǒng)所含設(shè)備少，具備費(fèi)用低、質(zhì)量輕、方便攜帶和易于操作的優(yōu)點(diǎn)；隨著智能運(yùn)檢管控平臺的不斷深入推廣，基于智能運(yùn)檢管控平臺的紅外測溫系統(tǒng)必將具備良好的應(yīng)用前景和推廣價值。