一种智能移动式在线测温系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能移动式在线测温系统，包括：独立分布的若干红外热像仪，每个红外热像仪均设有一具有图像采集压缩模块的主控模块，所述红外热像仪监测得到红外辐射信号，该红外辐射信号通过图像采集压缩模块转换处理后形成红外热像图，并发送至所述主控模块，所述主控模块通过移动网络通讯连接到监控中心端。（1）无须对电力系统进行全面覆盖，通过移动式的红外热像仪结合移动网络进行远程的监测和预警，不受环境的制约，可以快速在多个场所进行安装使用，同期短，人力成本小，并能能够有效地避免监控盲区；（2）整套装置便携可移动，能够方便地从一个场所带入到另一个场所中，在短时间内的多个电力系统或者电力设备进行检测。
【专利说明】 一种智能移动式在线测温系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统各设备安全监控领域，尤其涉及一种利用可移动的红外热像仪进行远程监测和预警的智能移动式在线测温系统。
【背景技术】
[0002]电力系统为社会经济运行动脉，其运行状态直接决定社会生产的安全和效益，一旦发生故障就必然带来巨大的经济损失。据统计，输电线路中各种电气设备故障与其发热有着极其密切的联系。在众多停电事故中，因设备局部过热引起的停电检修时常发生。如电缆接头等连接部位因老化或接触电阻过大发热，而使相邻的绝缘部件性能劣化，甚至击穿而造成事故。因此，对运行设备关键部位的温度监测非常重要。
[0003]众所周知，电力设备事故大都不是突发的，往往或快或慢有一个变化过程。电气元部件逐渐出现松动、破裂、锈蚀等，造成接触电阻增加，致使电气元部件温度升高，出现热异常现象。采用热像仪直接观察和测量可发现这些异常现象，掌握潜在故障的位置和严重程度。
[0004]然而，目前在传统的变电站电力设备过热故障检测中，是采用人工手持热像仪巡检的方式，一旦发现设备过热缺陷，按照国家电网的相关规定，需要派人派车到现场检测发热数据。存在着巨大的人力物力资源浪费。而且由于目前的在线安全监测还不能达到实时全覆盖的在线监测，不能完全发现故障隐患。
[0005]采用固定式红外热像仪对变电站设备进行实时监控能够解决部分的热故障问题，但由于变电站内设备复杂，采用固定式红外热像仪监控故障会存在以下问题:
[0006]1、安装复杂，对环境要求较高
[0007]2、组网方式复杂，同时对传输要求较高，一旦传输网络出现问题很容易引起全部系统瘫痪
[0008]3、设备间存在相互遮挡，存在监控盲点，无法全面监控变电站内的实时情况。
[0009]基于以上问题，本实用新型提出一种可移动的、能够实时观察和监控的智能移动式在线测温系统。
实用新型内容
[0010]针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能移动式在线测温系统，采用移动式的红外热像仪，分散地固定于电力系统或者电力设备的变压器或其它重要设备处，实现无人值守的在线监测，节省了大量的人力和物力。
[0011]本实用新型的技术方案如下:
[0012]一种智能移动式在线测温系统，包括:
[0013]独立分布的若干红外热像仪，每个红外热像仪均设有一具有图像采集压缩模块的主控模块，所述红外热像仪监测得到红外辐射信号，该红外辐射信号通过图像采集压缩模块转换处理后形成红外热像图，并发送至所述主控模块，所述主控模块通过移动网络通讯连接到监控中心端。
[0014]上述的智能移动式在线测温系统，所述主控模块还包括电源模块与一控制器，所述电源模块包括太阳能电池板以及蓄电池，所述控制器负责管理太阳能电池板对蓄电池的充电以及蓄电池对主控模块的供电电路提供电压信号。
[0015]上述的智能移动式在线测温系统，所述红外热像仪采用非制冷光读出型焦平面阵列。
[0016]上述的智能移动式在线测温系统，所述主控模块还集成有存储模块，包括铁电存储模块以及片外Flash存储模块，分别插接于所述主控模块并与所述主控模块电性连接。
[0017]上述的智能移动式在线测温系统，所述主控模块还集成有GPRS无线传输模块，以实现与所述监控中心端的无线网络传输。
[0018]上述的智能移动式在线测温系统，所述GPRS无线传输模块还与若干移动设备单向通讯连接，以多媒体信息服务方式将红外热图像发送至手机设备。
[0019]上述的智能移动式在线测温系统，所述主控模块还集成有JTAG接口，以实现对主控模块及其集成部件的访问与调试。
[0020]上述的智能移动式在线测温系统，所述监控中心端通过GPRS通信模块接收移动网络传输的数字图像信号，并根据该信号与数据服务器中的数据进行对比，以进行远程监测与预警。
[0021]本实用新型的有益效果是:
[0022](I)无须对电力系统进行全面覆盖，通过移动式的红外热像仪结合移动网络进行远程的监测和预警，不受环境的制约，可以快速在多个场所进行安装使用，同期短，人力成本小，并能能够有效地避免监控盲区；
[0023](2)整套装置便携可移动，能够方便地从一个场所带入到另一个场所中，在短时间内的多个电力系统或者电力设备进行检测；
[0024](3)通过GPRS无线传输还可以将热成像电子图像以多媒体信息服务方式发送至到各个移动设备中，让多个使用者同时接收；
[0025](4)采用先进的焦平面技术，省去了光机扫描，能够清晰地发现温度异常点，提前采取措施，以防止事故的发生；
[0026](5)同时可以应用在已有的电力设备的监控中，进行补盲检测，进一步保证电力设备以及线路的安全。
[0027]说明书附图
[0028]图1是本实用新型所述智能移动式在线测温系统的拓扑结构图；
[0029]图2是本实用新型所述智能移动式在线测温系统的结构框图；
[0030]图3是本实用新型所述智能移动式在线测温系统的主控模块结构示意图；
[0031]图4是本实用新型所述智能移动式在线测温系统的具体实施图。
[0032]图中:
[0033]1-红外热像仪；2_GPRS无线传输模块；3_移动网络；4_GPRS通信模块；5_移动设备；6-计算机；7-数据服务器。
【具体实施方式】[0034]以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。
[0035]实施例1
[0036]如图1所示，为本实用新型所述的一种智能移动式在线测温系统的结构框图，其包括服务中心端与监控中心端两个部分，其中，所述服务中心端包括若干个红外热成像仪1，所述监控中心端包括有计算机服务器以及红外热图像显示设备等，所述服务中心端与所述监控中心端之间通讯连接。
[0037]所述红外热成像仪I通过其内置的GPRS无线传输模块2将采集压缩的红外热图像发送至移动网络3，移动网络3 —方面可以通过多媒体信息服务将所述移动网络3中的红外热图像发送至指定的移动设备5中，如手机、平板电脑等，另一方面，在监控中心端的计算机上6设有的GPRS通信模块4接收数据并且对数据进行接收，并可通过该GPRS通信模块4发出指令，所述计算机6还连接有数据服务器7以提供数据信息。
[0038]又如图2或图3所示，所述红外热成像仪I包括有:
[0039]主控模块，根据本实施例的实际需求，采用基于于ARM7内核RISC结构的LPC2368微处理器，以实现对监控终端的控制和管理；
[0040]图像采集压缩模块，从红外热像仪采集红外热图像，并对其进行数字化转换，负责将红外热像仪拍摄的图片压缩为压缩比适中的JPG格式，以适应GPRS窄带传输的需要；
[0041]GPRS无线传输模块，由专用的GPRS模块，如MC55，实现无线网络传输功能，它与图像采集模块的接口是电信上通用的异步串行接口(UART)，连接在监控中心端与服务中心端，起到通讯桥梁的作用，具体地，负责将主控模块收集到的数据通过主动请求或者上报传送的方式上传至监控中心端，并将监控中心端发送的指令传输给主控模块；
[0042]存储模块，包括铁电存储模块以及片外Flash存储模块，主要用于在移动网络传输不畅通时红外热像图的暂时存储，所述铁电存储模块在掉电的情况下能够继续保存数据，从而防止数据丢失；
[0043]电源模块，利用光能电池板进行光电转换，以及负责太阳能到电能的转换、存储，并转换为与各模块匹配的电压，进而实现对各模块的供电。
[0044]又如图3所示，所述主控模块LPC2368微处理器与电源模块之间还设有一控制器，该控制器负责管理太阳能电池板对蓄电池的充电以及蓄电池对装置的供电电路提供合适的电压信号。
[0045]此外，所述主控模块LPC2368微处理器还集成有看门狗电路，以增加控制单元的鲁棒性，以及时钟单兀。
[0046]主控模块通过所述GPRS无线传输模块，监测终端主要实现输电线路监控现场红外热像图的采集和压缩图像数据的GPRS无线通信传输。
[0047]监控中心端具有的GPRS通信模块与服务中心端连接，以发送或者接收数据信号；红外热图像显示模块，将接收的红外热图像显示在屏幕上或者其它外接设备。
[0048]如图4所示，为本实用新型所述智能移动式在线测温系统的总体结构示意图，图中所示的铁塔为被监测对象，通过红外热像仪进行红外辐射能量分布图的采集与转换，通过铁电存储模块以防止数据丢失，通过片外FLASH模块进行主控模块的调试与编写，并通过GPRS无线传输模块传输至GPRS移动通讯网络，计算机通过GPRS通信模块连接Internet与GPRS，以实现远程监测与预警。
[0049]具体使用时，分布在被测现场的所述红外热成像仪开启后，测得的现场温度分布会形成一红外能量辐射分布图反映到红外热像仪的热敏元上，由图像采集压缩模块转换成电信号，经过放大处理、转换后通过电视屏或者监测器显示红外热图像，在此基础上，结合移动通信技术，对发热设备温度的定点远程在线监控，并且同样的一套设备可以移动应用在多个不同场所进行监测，同时能够在已有的监测系统上进行补盲监测，为设备状态检修、缺陷跟踪提供数据支持。
[0050]经投入使用以及统计，在电力系统实施状态检修可以提高设备利用率2%?10%，节约检修费用25%?30%，延长设备使用寿命10?15%。我国电力部DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》4.9中已经明确规定“如经实用考核证明，利用带电测量和在线监测技术能达到停电试验的效果，经批准可以不做停电试验或延长试验周期”。统计表明，实施状态检修提高设备利用率在5%以上，节约检修费用25%-30%。可以提高设备可用率2%-10%，延长设备寿命10%-15%。
[0051]上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型创造【具体实施方式】的限定。为了清楚地说明各部件的组合关系，上面对各种说明性的部件及其连接关系围绕其功能进行了一般地描述，至于这种部件的组合是实现哪种功能，取决于特定的应用和对整个装置所施加的设计约束条件。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造权利要求的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种智能移动式在线测温系统，其特征在于，包括: 独立分布的若干红外热像仪，每个红外热像仪均设有一具有图像采集压缩模块的主控模块，所述红外热像仪监测得到红外辐射信号，该红外辐射信号通过图像采集压缩模块转换处理后形成红外热像图，并发送至所述主控模块，所述主控模块通过移动网络通讯连接到监控中心端。
2.根据权利要求1所述的智能移动式在线测温系统，其特征在于，所述主控模块还包括一电源模块与一控制器，所述电源模块包括太阳能电池板以及蓄电池，所述控制器负责管理太阳能电池板对蓄电池的充电以及蓄电池对主控模块的供电电路提供电压信号。
3.根据权利要求1所述的智能移动式在线测温系统，其特征在于，所述红外热像仪采用非制冷光读出型焦平面阵列。
4.根据权利要求1所述的智能移动式在线测温系统，其特征在于，所述主控模块还集成有存储模块，包括铁电存储模块以及片外Flash存储模块，分别插接于所述主控模块并与所述主控模块电性连接。
5.根据权利要求1所述的智能移动式在线测温系统，其特征在于，所述主控模块还集成有GPRS无线传输模块，以实现与所述监控中心端的无线网络传输。
6.根据权利要求5所述的智能移动式在线测温系统，其特征在于，所述GPRS无线传输模块还与若干移动设备单向通讯连接，以多媒体信息服务方式将红外热图像发送至手机设备。
7.根据权利要求1所述的智能移动式在线测温系统，其特征在于，所述主控模块还集成有JTAG接口，以实现对主控模块及其集成部件的访问与调试。
8.根据权利要求1所述的智能移动式在线测温系统，其特征在于，所述监控中心端通过GPRS通信模块接收移动网络传输的数字图像信号，并根据该信号与数据服务器中的数据进行对比，以进行远程监测与预警。
【文档编号】G01J5/10GK203745086SQ201420070113
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】茅俊, 何亮国, 王海鹰, 张如宏, 吴航, 郭军, 茹旻, 董超文, 孙志鹏, 陈炜, 钱少锋, 包江洲, 梁波, 徐晓冬, 赵慧芬, 卢瀚顺 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司杭州供电公司