陳玲玲
摘要:隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,供電的可靠性越來越可靠,確保安全,穩(wěn)定,良好的供電已成為電力系統(tǒng)的重要課題。因此,研究設(shè)計一種能夠?qū)崟r監(jiān)控電力設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)非常重要。
關(guān)鍵詞:紅外熱像儀;電力系統(tǒng);在線監(jiān)測研究
前言:
電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的目的是通過使用有效的檢測方法以及分析和診斷技術(shù)來及時、準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的運行狀態(tài),從而確保設(shè)備的安全性、可靠性、經(jīng)濟性。紅外在線監(jiān)測系統(tǒng)具有檢測電力設(shè)備運行狀態(tài)的巨大優(yōu)勢,可以實現(xiàn)電力設(shè)備的監(jiān)測,而不會發(fā)生全天候停電的情況。
一、系統(tǒng)需求性分析
電力設(shè)備的紅外在線監(jiān)視系統(tǒng)必須滿足以下基本功能:1.根據(jù)熱故障監(jiān)控的實際需要,設(shè)置監(jiān)控點,系統(tǒng)將自動采集并匹配紅外光譜一組可見光圖像,這些圖像會自動存儲以進(jìn)行分析和診斷。2.根據(jù)實際需要為自動巡航程序和巡航程序設(shè)置靈活的時間和頻率設(shè)置在巡航過程中,根據(jù)設(shè)置的自動診斷規(guī)則,它將自動分析和診斷熱失效,警報信息通過網(wǎng)絡(luò)通訊或短消息通知。警報信息包括多個區(qū)域(多相)之間的溫度差警報,多個區(qū)域溫度警報和單個區(qū)域溫度警報。3.遠(yuǎn)程診斷分析和管理功能,例如檢驗報告管理。4.區(qū)域電網(wǎng)的實現(xiàn)共享紅外圖庫數(shù)據(jù),例如故障設(shè)備的紅外圖像歷史記錄庫,標(biāo)準(zhǔn)故障圖像信息數(shù)據(jù)庫,紅外診斷知識庫,高壓設(shè)備分析等。5.數(shù)據(jù)的分布式存儲和備份,紅外圖像資源(如照片和視頻)的網(wǎng)絡(luò)共享,專業(yè)知識網(wǎng)絡(luò)共享,網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)管理。6.360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)且俯仰角大的多點數(shù)字云臺全方位監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),實現(xiàn)了無盲點的360度監(jiān)控。
二、系統(tǒng)軟件
(一)軟件設(shè)計原則
1.結(jié)構(gòu)化設(shè)計原則
在設(shè)計用于軟件的在線電氣軟件監(jiān)測系統(tǒng)的過程中,我們遵循自上而下,逐步改進(jìn)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計原則,以改進(jìn)功能模塊并實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化要求和目標(biāo)。
2.簡單易用性原則
在設(shè)計用于電氣設(shè)備的在線電氣軟件監(jiān)測系統(tǒng)時,設(shè)計人員應(yīng)嘗試從用戶角度簡化系統(tǒng)的工作流程。這簡化了用戶的工作并簡化了技術(shù)實現(xiàn)。
3.安全性原則
電氣設(shè)備的在線監(jiān)測軟件系統(tǒng)的安全非常重要,對安全的理解不僅體現(xiàn)在系統(tǒng)的編碼環(huán)節(jié)中。設(shè)計系統(tǒng)時,必須仔細(xì)考慮系統(tǒng)的安全特性。建立完整的安全機制,并為以后的系統(tǒng)開發(fā)和編碼提供良好的體系結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。
4.易擴展性和易維護性原則
在開發(fā)并運行了電氣設(shè)備在線監(jiān)控軟件系統(tǒng)之后,如果用戶需要增加或更改,則需要擴展和維護該系統(tǒng)。因此,初始設(shè)計過程應(yīng)考慮以后的維護和可伸縮性問題。這顯著降低了維護成本和后續(xù)維護工作量,可以在后續(xù)維護工作中完成系統(tǒng)更改和最快的升級。
(二)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
結(jié)合使用在線監(jiān)視系統(tǒng)硬件,必須專門設(shè)計用于實時處理熱圖像的軟件,以實現(xiàn)對熱圖像溫度數(shù)據(jù)的分析。每家制造紅外熱像儀的公司都為其用戶提供自己的支持軟件,該軟件通常被用作商家的促銷工具。從用戶的角度來看,它功能較單一,不能對特定對象進(jìn)行智能分析。分析之后,如果儀器可能發(fā)生故障,軟件可以及時生成警報信號。結(jié)合變電站的實際需求,該軟件具有查詢和分析歷史數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL表的功能。功能介紹如下:
系統(tǒng)配置模塊實現(xiàn)硬件參數(shù)和監(jiān)視功能設(shè)置,例如熱像儀IP地址和端口號設(shè)置,偽彩色圖像處理以及是否使用定時監(jiān)測或整點監(jiān)測。請注意,在員工首次設(shè)置軟件之后,該軟件必須能夠存儲員工設(shè)置的信息。用戶重新啟動軟件時,無需重新配置軟件。該軟件使用Windows注冊表來實現(xiàn)此功能。
溫度測量和顯示模塊主要通過轉(zhuǎn)換收集的紅外圖像來獲取設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)。這對于工作人員了解設(shè)備的運行狀態(tài)很有用,也可以用作故障警報的參數(shù)參考。
系統(tǒng)警報模塊使用在監(jiān)視區(qū)域中收集的溫度數(shù)據(jù),并將其與“帶電設(shè)備紅外診斷規(guī)范”結(jié)合起來以確定設(shè)備的運行狀態(tài)。該系統(tǒng)使用絕對溫度判別法和相對溫度判別法來判斷設(shè)備的運行狀態(tài)。如果確定設(shè)備發(fā)生故障,則軟件系統(tǒng)首先將主界面上的設(shè)備故障警報指示燈設(shè)置為紅色,同時系統(tǒng)每10分鐘響一次警鈴,以表明它是電源設(shè)備。
數(shù)據(jù)采集模塊通過軟件發(fā)送相應(yīng)的指令,以控制紅外熱成像設(shè)備完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。首先,連接熱像儀電源,等待熱像儀上電完成自檢,然后再連接熱像儀。如果連接成功,請發(fā)送命令以收集數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)收集成功,則需要驗證收集的數(shù)據(jù),以確定收集的溫度數(shù)據(jù)是否超出了儀器的溫度測量范圍。如果數(shù)據(jù)驗證成功,則可以認(rèn)為采集成功。
結(jié)語:
綜上所述,基于紅外熱像儀的電子設(shè)備在線電子軟件監(jiān)視系統(tǒng)使用一種面向?qū)ο蟮姆椒▽⑾到y(tǒng)提供的功能劃分為多個模塊。測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)可以達(dá)到對電氣設(shè)備進(jìn)行智能故障診斷,實時自動檢測電氣設(shè)備運行狀態(tài)的目的,有效彌補了電流檢測方法的不足,提高了設(shè)備監(jiān)測的效率。具有高應(yīng)用價值和市場前景的安全測試儀。
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