红外技术应用

2024-09-02

红外技术应用(通用12篇)

红外技术应用 篇1

被动式红外探雷技术安全方便,但它受天气和雷场条件的制约很大。譬如在阴雨多云的天气或晚上无太阳照射的情况下就无能为力。为了增强被动红外探雷的能力,可以利用远红外辐射源加热可疑雷区。由于地雷和土壤热学性能的不同,加热后有地雷区域和无地雷区域地表温度会产生差异对比,进而可以利用红外相机捕捉该信息,突破原有被动红外探雷技术的局限[1]。

远红外辐射加热技术利用波长为2.5 μm至1 000 μm的红外线进行加热,具有高效、清洁、安全、控制精度高、占地少及操作维护简便等特点[2]。因此利用红外辐射源加热增强红外探雷技术具有很大的可行性。本文探讨非金属地雷,建立了远红外辐射下的雷场模型,并进行了仿真分析,仿真结果表明此技术是可行的,最后讨论了该技术的进一步研究方向。

1 雷场的热传导模型

1.1 几何模型

在该模型中,我们假设土壤和地雷都由热学特征各向同性且均匀分布的材料组成,雷区表面平坦,没有其他覆盖物。地雷由一个圆柱体模拟,浅埋于土壤中,埋藏深度为h,其半径为rm,高度为hm。土壤只取地雷周围有限范围,也用一个圆柱体模拟,半径为rs,深度为hs(见图1)。

1.2 边界条件

如果雷场表面与外界交换的热流密度均匀,当土壤半径rs大到一定程度时,在圆柱型土壤的侧壁只有竖直方向的热流,垂直侧壁的方向是绝热的。深度hm足够大时,土壤底面的温度在一段时间内将几乎不受外界的影响,保持恒定值。该模型用数学语言描述如下[3,4]。

范定方程:

Τ(x,t)t=i=13xi(α(x)Τ(x,t)xi)(1)

边界条件:

①侧面绝热:

Τ(x,t)n=0(2)

②下底恒温:

Τ(x,t)=Τ(3)

③上顶换热:

-kΤ(x,t)X3=q(x,t)(4)

初始条件:

Τ(x,0)=g(x)(5)

式中α(x)为介质的热扩散系数(包括土壤的和地雷的),α=kρcpk为相应介质的导热系数,cp为相应介质的定压比热容,n为侧面的外法线单位向量,T∞为土壤深度到达一定程度时的恒温值,q(x,t)为地表与外界换热的热流密度。

自然条件下,辐射源为太阳。 忽略地表水分蒸发换热的情况下,q(x,t)由四个贡献组成[3],分别为太阳辐射qsun(t),大气辐射qsky(t),地表对流换热qcon(x,t),地表辐射qemis(x,t)。

q(x,t)=qsun(t)+qsky(t)+qcon(x,t)+qemis(x,t)(6)

在远红外辐射源加热下的雷场,由于辐射源功率很强,加热时间很短(1 min左右)。此期间内可以忽略人造辐射源以外的其他地表热流[5]。此时q(x,t)的形式为:

q(x,t)=qfif(x,t)(7)

qfif(x,t)为红外辐射源的辐射能流密度。

2 雷场仿真

2.1 雷场仿真参数

假设埋雷介质为干燥沙子,深度hs=15 cm,圆周半径rs=20 cm(均匀辐射源半径应大于此值)。这个范围是在以前经验的基础上选取的,是符合实际的一个范围。非金属地雷用TNT代替。地雷半径为rm=4 cm,厚度为hm=3 cm,对于反单兵地雷,埋藏深度可设为h=1 cm。

假设远红外辐射源能流密度均匀,大小为1 000 W/m2。首先由于反射率较低,可以认为进入雷场表面的能流也为此值。其次远红外穿透深度很小,只有微米到毫米数量级,表面吸收全部能量,表面以下以热传导形式传热,符合第1节中建立的模型[5]。共做四个仿真,照射时间分别为45 s,60 s,90 s,180 s。沙子和地雷的初始温度均匀15 ℃。TNT和干燥沙子的热学参数如表1所示。

2.2 仿真结果

用Ansys13.0仿真后雷场表面的温度分布云图和拟合曲面图分别见图2和图3。由图可以看出温度分布以地雷为中心对称分布,地雷中心上方的温度最高,往两边逐渐降低,在地雷的边缘附近急剧下降,地雷周围表面温度值基本保持一致。造成该现象的主要原因是TNT的热传导率远小于干燥沙子的热传导率。

2.3 仿真结果分析

地雷上方雷场表面和其周围表面温度平均值如表2所示。

假设所用红外相机的最大分辨率为0.1 K,那么照射60 s后基本能够判断地雷的存在,照射90 s对比就比较明显,照射180 s对比已经十分明显。

选取照射180 s时的仿真结果进一步研究,其中心切面温度分布云图和等温线分别见图4和图5。可以看出远红外辐射的影响主要集中在雷场表面以下较浅的一段区域,对于雷场底部(15 cm处)几乎没有影响,这也是为什么雷场模型选取此深度的原因。因而此技术对于埋藏较浅的反单兵非金属雷非常有效,对于埋藏深度较深的地雷则需要更大的辐射功率密度和更长的辐射时间。雷场表面中心(0,0,0)和边缘点(0.2,0,0)温度随时间的变化曲线见图6。大约前45 s内两曲线变化基本一致,因为此时间段内热流传递尚未受到到地雷的明显影响,之后中心温度慢慢高于边缘温度,随着时间的推移,两者差距越来越大,雷场表面的对比度就会越来越明显。从此曲线可以基本估算出要到达某温差所需要的加热时间。

3 结论

文章通过建模和仿真分析验证了该技术理论上的可行性,辐射功率密度只需要千瓦每平方米数量级,辐射时间为几分钟,便可使雷场显现良好的对比度。通过该模型的仿真和分析,我们还能看出, 若需在较小的时间内产生较好的对比度, 地雷的埋藏深度不能太深,应在厘米数量级。其次,不同的材料会对加热效果影响非常大,不仅与热传导率关系明显,而是受密度、热容和热传导率综合影响。进一步,金属雷和非金属雷很多电磁性质不同,对于体加热方法有所不同,但对于远红外辐射这种表面加热的方法其模型是一致。实际的雷场是非常复杂的,地雷和埋藏介质都不是均匀的,雷场内部也会埋藏有石头或空洞等其他异物,水分分布不同对雷场影响也非常大。雷场表面也不是平坦的,会有杂草、沙石等各种覆盖物,雷场表面对流换热等条件也不能全部忽略。因此,对于实际雷场应用该技术还需要更多细分的深入研究,即便如此,该技术对解决地雷探测这一难题又提供了新的方法,同时该方法在生产生活中也能找到新的应用。

摘要:针对被动红外探雷技术受雷场外环境影响大的弊端,提出了利用远红外作为辐射源加热雷场,增强雷场表面对比度的新方法。首先建立了红外辐射下雷场的热传导模型并进行了一组仿真,其中一个在1 000 W/m2的功率密度下加热3 min后,雷场有雷表面和周围表面温度相差1.134℃。很多红外相机完全能够捕捉该对比信息,紧接着分析了影响加热效果的因素。最后分析了该技术存在的问题和进一步要研究的方向。

关键词:红外探雷,远红外辐射,雷场模型

参考文献

[1] Mende H,Dej B,Khanna S.Microwave enhanced IR detection oflandmine using 915 MHz and 2 450 MHz.Defence R&D Canada,Technical Memorandum DRDC Ottawa TM 2004—226,2004:1—32

[2]王世林.远红外加热技术的发展与现状.甘肃轻纺科技,1997;2:32—34

[3] Thanh N T,Sahli H,Hao D N.Finite-difference methods and validityof a thermal model for landmine detection with soil property estima-tion.IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2007;(45):656—674

[4]胡汉平.热传导理论.合肥:中国科学技术大学出版社,2010:1—3

[5] Martinez P L,Kenpen L V,Sahli H,et al.Improved thermal analysisof buried landmines.IEEE Transactions on Geoscience and RemoteSensing,2004;(42):1965—1975

红外技术应用 篇2

红外探测技术与激光技术竞相发展,在军事领域应用广泛。

经过半个多世界的发展,目前的红外技术已渗透到军事、安全生产工程、生活的方方面面。

本文将对红外探测技术的原理和所涉及到的理论、几种最常见的具体技术应用展开详细介绍,最后总结这一趋势的未来努力方向。

【关键词】 红外探测技术 红外制导 发展

红外物理与技术的不断发展,使得红外探测成功渗透到军事、安生生产工程、生活等方方面面。

例如,作战时由于导弹和战斗机平台的雷达探测面积骤减,唯有红外探测系统可以精确捕捉到这些高速运转的空中探测目标;矿山施工时,利用高温度分辨红外热成像仪实时监测岩体,以便及时发现裂缝危石、检测供电设备安全运行,避免煤矿自燃;在开挖岩石隧道是可以利用红外探测探测水源,根据红外辐射能量差异来判断是否有不良地质等。

下面本文将展开分析红外探测技术的原理、基本理论及种类,并重点探讨几种代表性红外探测技术,最后总结该技术的未来发展趋势。

1 红外探测技术的原理和红外探测器种类

1。1 红外探测技术的原理和基本理论

探测目标与所在背景的红外存在辐射差异,并且这一差异形成的图像会反应目标的详细信息,红外探测技术依据这一原理而完成探测或追踪任务。

因为任何一个物体,只要本身温度高于零度,就会散发出红外辐射,但是不同部位温度不同,辐射率便不同,所以这些不同的辐射特征经过大气传播被红外辐射器接受后再光电转换就可成为人眼可见的图像。

这就是红外探测技术的成像原理。

红外探测技术所涉及的理论包括光度学、辐射度学。

光度学不是简单意义上的物理学描述法,它以人对进入眼睛的辐射所产生的视觉为基础,仅限于研究可见光。

辐射度学建立在辐射能的基础上,限制很少,适用于整个的电磁波普。

1。2 红外探测器的种类

红外探测器是一种典型的光敏器件,可以转换不可见的红外辐射,使之成为可测量的信号。

探测器是红外整机系统的重要核心部件,用来探测、识别、和分析所接受的红外信息。

按探测器工作机理区分,可分为热探测器和光子探测器两大类。

热探测器是研究红外辐射在未出现和出现后所引起的温度差异,敏感元件对这一温差做出准确反应。

它的优点是响应波段宽,室温下可正常工作,使用方便。

某些半导体材料在红外辐射的照射下,会产生光子效应,光子探测器就是在这一原理的基础上产生的,所用材料的电学性质发生相应变化。

通过分析电学性质的变化,可以确定红外辐射的强弱。

电气设备红外热像测温技术应用 篇3

【关键词】红外热像;测温

1.红外测温技术简介

红外测温仪/热像仪可在远离目标的安全处测量物体的表面温度,成为电气设备维护必不可少的工具。通过探测电气设备和线路的热缺陷,从而及时发现、处理、预防重大事故的发生。在《带电设备红外诊断技术应用导则》中关于操作方法中指出:检测时一般先用热像仪对所有应测部位进行全面扫描,找出工况异常部位,然后对于异常部位和重点电气设备进行正确测温。电气设备/线路的热缺陷通常是指由于其内在或外在原因所造成的的发热现象。根据缺陷所产生的原因不同,可归纳3种:

第一种是长期暴露在空气中的部件,由于温度湿度的影响,或表面结垢而引起的接触不良,或由于外力作用所引起的部件损伤,因而使得的导电截面积减少而产生的发热。如接头连接不良,螺栓,垫圈未压紧;长期运行腐蚀氧化;大气中的活性气体、灰尘引起的腐蚀;元器件材质不良,加工安装工艺不好造成导体损伤;机械振动等各种原因所造成的导体实际截面降低;负荷电流不稳或超标等。

第二种是由于电器内部本身故障,如内部连接部件接触不良导致的电阻过大;绝缘材料老化、开裂、脱落;内部元件受潮,元气件损耗增大;冷却介质管路阻塞等等。第三种是因漏磁通产生的涡流损耗。

诊断范围:发电机的定子绕组线棒接头、铁心、电刷、端盖、冷却系统,旋转电机、变压器、套管、断路器、刀闸、互感器、阻波器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线接头、组合电器、绝缘子串、低压电器以及具有电流、电压致热效应或其他致热效应的设备的二次回路等。

1.1判断方法

(1)表面温度判断法;(2)相对温差判断法:对电流制热型设备应准确测温,计算相对温度,判断缺陷性质;(3)同类比较法:同一电气回路中, 当三相电流对称和三相设备相同时比较对应部位的温升值,判断工况是否正常;同型号的电压制热型设备,可根据对应点温升差异判断设备是否正常;(4)热谱图分析;(5)档案分析法:根据不同时期的数据分析(温度,温升,相对温差和热谱图)。

1.2具体诊断方法

(1)红外测温仪可直接测试可观察到的设备及元气件的温度,从而迅速有效地发现所有连接点的热隐患。

(2)对于那些由于被遮挡而无法直接看到的部分,则可以根据其热量传递到外面部件上的温度变化情况加以分析。

考虑现场的实际情况,如:当前的温度,风量,负荷等。我们可以根据不同的特点,作出相应的判断,如:

是否该相位之间的温差大于 24℃?

是否绝对温度为94℃,或者大于正在使用的可靠的测定?

是否具有一个可见信号表明金属或者保温层已经熔化或者严重变色?

要预防设备出现故障和意外停机,建议做如下的全面预防性的维护程序:

当检测连接器时,知道连接器和环温间的温差相当重要,若环温未知,可用非接触测温仪很快地测得。若连接器比环温高10℃,即说明连接不良、电路接地短路或负载不平衡。更多的专家都赞成其温度读数比环温高30℃或更多,就表明存在严重问题了。

1.3电动机

工业现场通常有几百个多相电动机在工作,为确保电动机的使用寿命,必须监测温度以确保平衡的相间功率分布和合适的工作温度。NEMA—国际电气制造协会建议保持±1%功率平衡以防止损坏或烧坏电动机。红外测温仪可用于检查电源连接器和断路器(或保险丝)的温度是否相同。

1.4电动机轴承

当轴承损坏引起电动机震动或轴心偏离时通常会产生热,可用红外测温仪扫描轴承温度。测温仪使维护工程师在设备产生故障前就可探测到热点,及时进行定期维修或更换。 电动机绕组绝缘 假如工作温度超过额定的最大值,绕组绝缘的寿命就会大大缩短,电枢绕组绝缘的正常使用年限约是10年。

下面说明工作温度对绕组绝缘寿命的影响:

最大温度(额定的) 绝缘寿命.

超过10℃ 正常使用年限的1/2。

超过20℃ 正常使用年限的1/4。

超过30℃ 正常使用年限的1/8。

电气维护专业人士的研究表明,绕组表面温度较内部低10℃。当热过载保护设备不工作和电动机停机时,红外测温仪可有效探测故障所在。

1.5三相电路的相间测量

高电压三相电力电路在工业电力系统中是常用的,对于感应电动机、大型计算机和其它设备,要求相间功率平衡,这是很重要的原则,假如由于过负荷或短接地导致功率不平衡时,可能导致损坏和停机。 用非接触测温仪检测电缆和连接器相间温度是否相等,如果所测温差有5℃或更多,则立刻表明存在问题。

1.6变压器

变压器上通常标明最大工作温度,空冷器件的绕组可直接用红外测温仪测量以查验过高的温度,任何热点都表明了变压器绕组的损坏。

1.7电线和电缆

可用红外非接触测温仪监测电线和电缆,查验由于断裂、腐蚀和老化等引起的过热,然后两条电缆进行比较,温度较高的电缆则负载较高的电流。

1.8交流不间断电源

UPS直流蓄电池之间的连接易松开和腐蚀,从而引起额外的热度,用红外测温仪可识别出UPS输出过滤器上的连接热点,冷点则指示直流过滤器电路正处于断开状态。 低压电池应用非接触测温仪检查以确保正确的连接,电池组中电池间的连接不良可能会烧毁接线端子。

1.9电气系统

在现场,红外测温仪有助于快速查验连接处、电线接点、变压器和其它设备的热点,有效节约开支。因为日常温度监测可防止由于设备损坏和系统意外停机导致的巨大开支。在这些领域,管理电气系统意味着日常性的读取变压器、线路或安装在距地面较高位置或其它难以接触到的元件的温度。

2.红外测温在我厂的应用

红外测温可以发现在设备运行状态下我们用常规手段无法监测到的非正常发热状况,而且可以用计算机分析设备的温度场和任意区域的平均温度、任意截面的温度分布曲线,还能实现对目标设备进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断,从而判断出设备的健康状况,避免设备烧损事故的发生,保障设备、机组的安全运行。

传统的检查接头或连接件接触情况只有在设备停运情况下通过测量接触电阻的方法进行,当设备运行时无法进行检查。我厂曾多次发生因接头氧化和振动造成设备接头接触不良而发热烧损电气设备的事件,比如#1主变高压侧套管将军帽处发热烧断引线;#4厂高变低压侧CT端子发热烧毁差动保护误动机组跳闸;#2主变CT端子发热烧毁差动保护误动;#1厂高变进线开关发热烧毁等事件,给机组安全稳定运行造成了严重威胁。

采用红外热像仪可以在设备运行状态下,不停电、不改变设备运行状态,准确检测出电气设备接头或连接件以及铁磁部件发热部位和发热温度,并可以清晰的显示出发热部位的温度场分布。

我们购买了广州飒特电力红外公司HY-6800型红外热像仪,对全厂所有电气设备进行了检查,发现了多起电机电缆引线接头和母线严重过热,避免了设备烧损造成机组限负荷甚至停运的安全隐患:

(1)查出#3发电机5CT C相二次端子严重发热的重,避免了CT端子烧毁造成机组保护误动跳闸的重大缺陷。

(2)查出达包Ⅰ回253线路CT A相连接处发热,避免了线路跳闸。

(3)并用红外热像仪成功的与电科院做了#5发电机定子铁损试验,准确查找出多处造成铁芯局部过热的铁芯层间绝缘破坏点,由北重厂家进行了维修。

(4)查出#2机组#1循环水泵电机引线连接处发热,避免了循环泵电机烧毁和机组限负荷。

(5)检查出#5、#6主变风冷电源引线、接触器发热,避免了主变冷却电源全失使变压器温度无法控制,机组被迫停运。

(6)查出#4机组#2定冷泵接触器引线、#2化学泵、#3清水泵等三十多处电气引线接头发热,避免了设备损坏。

以下是测出的部分设备发热热像图,可以清晰地看到设备的发热情况。

2.1电缆接头发热热像图

(#2机组#1循环水泵电机引线连接处发热)

(#1主变#1风冷电源接触器B相触头发热)

(#6主变风冷电源A相电缆引线发热)

2.2 #3发电机5CT端子发热热像图

2.3 #5发电机定子铁芯发热热像图

(定子铁芯处理前热像图,绿色部分为温度>50℃等温线)

(定子铁芯处理后热像图,绿色部分为温度>50℃等温线)

2.4 220KV升压站达包Ⅰ回253线路CT A相连接处发热)

3.效益分析

(1)在不影响设备运行的情况下,检查出众多主要电气设备连接处发热,避免了3起设备烧损造成机组被迫停运事故,1起220KV 253达包线路停电事故和主要辅机循环泵电机烧毁造成限负荷事件。

(2)应用红外热像测温技术监测电气设备温度,从常规的设备停运做“试验”的方法转变为不需停电,带电运行直接“看”到设备发热部位,大大减轻了劳动强度,检查结果直观、准确。

(3)应用红外热像技术坚持定期对电气设备测温,基本可以杜绝由于发热而造成设备损坏和机组跳闸事故,具有较高社会效益和经济效益。

(4)红外侧温技术可以延伸到锅炉、汽机等热机专业进行设备运行状态下检测健康状况。特别是我厂四期空冷机组,可以做为空冷岛冬季防冻手段,测量空冷凝汽器管道低温。

【参考文献】

[1]中华人民共和国电力行业标准.带电设备红外诊断应用规范.

红外诊断技术的应用 篇4

1 发现故障

35 kV谢旗营变电站除了供谢旗营镇工农业和居民生产生活用电外, 还担负着某包装公司等重要工业用户的用电, 负荷大, 可靠性要求高, 站内2台主变压器并列运行。在对该站进行红外技术诊断时, 发现1号主变压器U相导电杆温度异常, 在环境温度只有20.2℃的情况下, 导电杆上的高温点温度竟达142.7℃, 明显超出主变压器正常运行时导电杆的温度, 与其他两相比也相差甚大, 但从外观看该相导电杆一切正常。图1为1号主变压器U相导电杆检测的图谱。

2 分析与处理

结合图谱对1号主变压器U相导电杆温度异常进行分析。经过多次外表仔细检查没有发现问题, 各部位接触良好, 排除了导电杆外部接触不良的可能, 最后断定为导电杆在变压器大盖以下部位存在接触不良问题。当对该台主变压器吊心检查时, 发现U相导电杆有一颗螺丝松动, 更换导电杆恢复供电后进行测温一切正常。

红外激光监控装置的技术 篇5

可旋转摄像机设于云台上,该处理器与感光元件、激光红外灯、存储器相连;可旋转摄像机包括镜头和摄像机机身,该系统还包括视频编码器、红外感应器;编码器、红外感应器分别与处理器相连;视频编码器还与可旋转摄像机相连,该智能监控装置在无人员流动时处于停止工作状态,节约了电能、减少了存储空间,还可以实现在无人参与的情况下对可疑人物的跟踪监控。

[关键词]红外激光 光传感器

1、前言

随着科技的发展,人们对于安全的要求也越来越高,安全是一个社会和企业赖以生存和发展的基础,尤其是在现代化技术高度发展的今天,犯罪更趋智能化,手段更隐蔽,加强现代化的.安防技术就显得更为重要。

视频监控系统是安防领域中的重要组成部分,是安全系统中最关键的子系统。

随着社会的进步和经济的发展,对安全的要求也变为更加苛刻,因此要求视频监控系统能在各种恶劣的环境下进行全天候的实现实时监控[1]。

不但要求在白天能够进行监控,还要求在晚上也能进行监控,并要求画面清析,这样就要求晚上也要有照明,为了使照明的效果更好,出现了激光红外灯,提供摄像机在夜晚的照明,但该照明为24小时工作,浪费电能,缩短了摄像机的使用寿命。

为了解决上述问题,出现了一种安装了光传感器的监控装置,通过该光传感器来感应外界光照的强弱,从而控制激光红外灯的开启与关闭,一定程度上节少了电能,但该监控装置的摄像机在24小时都始终处于开启状态,且要人员参与的情况下才能进行监控,浪费了电能,且不能在无人的情况下对可疑人物进行监控。

为了克服现有技术的不足,本文介绍一种可节约电能,且在无人参与的情况下自动进行对可疑人物进行跟踪的智能监控装置。

2、智能监控装置的结构及实施过程

传统的红外监控系统包括:摄像机、镜头、红外灯、红外灯电源;摄像机要求是低照度摄像机,且红外灯发射的红外波长该摄像机能够接收,镜头则要求是夜视镜头,主要指标是F值(通光量),F值越小,夜视效果越好。

红外摄像机的好与坏,关系到各部分的选用以及合理配合的问题[2]。

由于普通LED灯在照射距离、亮度、散热、寿命等方面存在诸多局限,已满足不了目前夜视监控领域的需求,虽然现在有的是为了增加监控距离及亮度,增加了LED灯的数量和功率,但是却牺牲了散热和寿命[2]。

针对目前不能在无人参与的情况下对可可疑人物进行监控,需要进行技术改进。

如图1所示,智能监控装置包括可旋转摄像机2、处理器3、红外激光灯4、存储器1、传输线缆、显示器、云台、感光元件5、视频编码器6、红外感应器7。

可旋转摄像机设于云台上,包括镜头和摄像机机身,其外壳为铝合金材料,外形小巧,镜头还加防护罩,隐蔽性好,防水、防暴、抗腐蚀、抗冲击能力强;处理器与感光元件、激光红外灯、存储器相连,感光元件可以是光敏电阻,电敏电阻其电阻值随着光照的强弱而改变,当入射光强时,电阻减小,入射光弱时,电阻增大,感光元件也可以是光照传感器。

红外激光灯有2个,分别设于可旋转摄像机的左右两侧,也可以设于摄像机的上下两侧,红外激光灯的前端设有镜片,镜片为单个镜片,也可以由多个透镜组成,红外激光灯使用远红外作为发射源,利用透镜散射的原理使激光红外由集中的直线光束改变成一定角度的散射光束,增大了照射面积,通过改变透镜的组合方式或调整透镜距离可使激光红外照射面积发生改变。

云台为电动云台,具备水平旋转和垂直旋转的功能,该电动云台可在水平方向上0-360°内回转,还可以在垂直方向上0-90°内回转,该设置使用单一摄像机能够大范围进行监控,利于节约成本,且监控范围更大。

当有人处于红外感应器所能感应的监测区域时,其体内发出的热源被红外感应器所捕捉,红外感应器将信息传输到处理器,处理器接收到信息后立即启动可旋转摄像机进行录像,并通过红外感应器对热源进行跟踪,并不断地将热源的移动信号传达给处理器,处理器对热源的移动路径进行分析,并判断热源的行为是否符合智能监控装置里所设定的警戒条件,当符合时,处理器将根据红外感应器传来的移动路径信息,控制可旋转摄像机的镜头按照移动路径对热源进行跟踪拍摄,并将信息保存到存储器中;当热源离开红外感应器所能感应的监测区域时,处理器接收不到红外感应器传来的信息,将自动停止可旋转摄像机的拍摄工作。

3、结束语

综上所述,该智能监控装置采用红外激光技术,通过光传感器感应外界光照的强弱来控制戏外激光灯的开启与关闭,还提供了夜间监控照明,实现在无人员流动时处于停止工作状态,节约了电能、减少了存储空间,实现在无人参与的情况下对可疑人物进行跟踪监控拍摄。

不但外形小巧、隐蔽性好、防水防暴、抗腐蚀,抗冲击能力强,且安装方便。

参考文献

[1] 邹国霞、唐建清,基于嵌入式计算机的红外监控系统的设计及应用,《仪表技术》,8期.

[2] 戴捷,红外激光球形摄像机的关键技术研究,机械电子工程,浙江大学 学位年度.

红外热成像技术及其在智能视频监控中的应用【3】

摘 要:红外热成像技术是根据自然界一切温度高于绝对零度(-273 ℃)物体能够每时每刻反射载有物体特征信息的红外线的特性而研发的一种被动红外夜视成像技术,被广泛运用于智能视频监测领域。

我国变电站的红外线测温工作基本上采用传统的红外测温仪配合巡检人进行,这种传统变电站监控方式方式效率低、工作量大,不符合当前变电站的发展要求。

随着社会经济发展和科学技术进步,变电站逐渐发展为无人值守的智能化集成化监控,文章以云南电网公司文山供电局开发智能红外热成像无人监控系统为例,阐述红外热成像智能视频监控系统开发的技术要点。

关键词:红外热成像技术;智能视频监控;变电站

电力系统作为国民经济运行中至关重要的组成部分,其性能的好坏决定了市场经济发展以及人们生产生活的顺利进行。

随着改革开放的不断深入,我国的市场经济发展迅速,因此对电力系统的安全可靠性要求越来越严格。

而变电站电力设备监控在确保电力系统运行安全方面具有重要作用。

现阶段电力设备监控基本上采用人员定期巡检的方式,缺乏智能化监控手段,在预防电力设备故障方面不够严谨。

目前文山供电局变电站普遍采用了热红外成像智能视频监控管理技术,本文将探讨该智能视频监控系统的具体开发与运行。

1 智能红外热像无人监控系统开发背景与可行性研究

1.1 系统开发背景及意义

20世纪90年代末,美国大部分变电站广泛运用了智能红外线热成像视频监控技术,该技术根据自然界一切温度高于绝对零度(-273 ℃)物体能够每时每刻反射载有物体特征信息的红外线的特性,从而设计出一种能够判别被侧目标温度高低和热分布场的技术,而利用光电红外探测器将物体的发热部位发射出的热辐射功率信号转换成电信号后,再通过成像装置将物体表面的空间温度分布精确的模拟出来,最终形成影像。

我国对于热红外城乡技术研究和运用起步较晚,主要以制冷式红外成像设备为主,但是由于该设备使用环境和自身条件的限制,制冷式红外成像技术应用面较窄。

近年来,随着社会经济发展和科学技术进步,我国变电站逐渐发展为无人值守的智能化集成化监控。

而智能红外热成像无人监控系统开发与实施有利于弥补当前采用容值测量和局部放电难以全面排查缺陷设备的技术空缺,能够减少现场事故,提高电网运行的安全性。

1.2 系统开发可行性与必要性

红外热成像智能视频监控系统的可行性主要表现在以下两个方面:一是项目负责人均为电力系统自动化专业,拥有从事该压试验和一次设备技术监督和管理工作经验,理论知识扎实,实践经验丰富。

二是实验条件。

文山供电局均配置有红外测温仪,并积累了丰富的历史数据,在建设红外热成像智能监控系统时,可以与之前人工测温所得数据进行比较分析,从而改进设计路线和构思,优化系统构建方案,完善电气设备温度数据库。

2 智能红外热像无人监控系统开发系统结构及创新点

2.1 系统结构

项目研究成果主要由现场单仓云台与红外热像仪监控设备、变电站智能红外热像无人监控系统、终端电脑三部分组成。

2.2 研究创新点

具备国内首创的一线通特点,可以通过光纤通讯接口实时传输包含全部温度数据的红外视频信号,真正做到温度图像的实时性;同时还可以对云台和传感器焦距进行远程实时控制,真正做到了接线更少,安装更简便。

研究成果在输出容量、输出频率以及选择频率自动测试的领域比同类装置有明显创新,由于其他同类设备没有针对电容器测试的技术配套参数,且测试频率不可调整,测试时间长达数小时。

本项目提出的创新技术路线,采用频率可调整的方法,对于电容器而言一般只需要1~30 k范围的快速测试,几分钟即可完成。

同时如果需要对绝缘材料的老化进行深入研究,该装置也可选择超低频段,或者全覆盖频率的测试。

3 红外热成像智能视频监控技术要点分析

3.1 在线红外监测方式及拓扑结构

该系统的在线红外监测方式采用三组红外云台监控前端设备,分别安装与位置优越的建筑物楼顶,通过光纤进入网络主控室,实现对设备的控制机红外图像采集。

3.2 红外图像实时分析与处理

系统通过广电红外探测器将物体发热部位的辐射功率信号转换成电信号后,成像装置便能够一一对应地模拟被测物体表面温度的空间分布,最后经过LX60TM系统软件平台进行处理后,采用测控与分析一体化模式,即同时承担硬件控制,形成热图像视频信号,传送至显示屏幕上,经过数据读取分析与可视化处理后,得出与物体表面热分布相对应的热成像图。

红外热像仪可控制热像仪的聚焦、放大缩小、色板、温度范围、目标参数等设置。

分析功能实时监测设备的温度变化:点、线、区域测温设置,自动追踪某一区域内的温度最高点,设定等温线显示高温区域;定时、定位自动对红外热图像存储、分析,发现异常情况,自动报警,分析故障设备温度变化的历史曲线。

3.3 监控系统接入内网安全性

本次研究的智能红外线视频监控系统应用了网络层监控技术、应用层监控技术、外设监控技术以及系统监控技术。

网络层监控技术规范了系统IP地址访问权限和端口访问权限,对异常故障有实时报警功能。

报警条件有高于、低于、区间之内、区间之外4种方式供选择,可通过电网公司短信平台对故障设备进行短信报警。

3.4 云台控制技术

云台控制技术支持远程聚焦、变倍、光圈调整,能够对八个方向进行智能控制。

同时云台控制装置能够设置80个以上的预置位,并且对预置位有添加、修改、删除、清空等操作功能。

每一组云台对多个点位也就是预置位进行循环监控,并根据每一个预置位的巡航设置信息与报警设置信息进行数据实时处理。

3.5 图像智能识别技术

该系统中利用计算机对显示图像具有分析和解析的功能,将物体中以热辐射为信号的图像进行智能分析和处理,抓住物体图像的特点,支持温标、等温线红外图像分析功能等温线即在某个设定的温度范围内的所有温度点都以同一种颜色进行显示,从而突出被关注的区域。

4 系统试运行与验收测试

通过本项目的实施,改变了我局没有智能红外热像无人监控的局面,11月我们在220 kV文山变电站进行了测试,测试前由南京蓝芯电力技术有限公司技术人员进行了试验培训,红外热成像双视在线监控预警系统硬件(监控主机、交换机、光纤转换器、云台、摄像头、温湿度传感器、交流电压变送器等)、软件设备功能(自动巡检控制功能、报警功能、设备温湿度显示准确率、温度报警显示正确率等)试运行检查结果正常,整个系统运行、使用情况良好。

5 结 语

变电站红外热成像智能视频监控技术实现了变电站内关键设备温度在线实时监测,提前发现安全隐患,为电力系统安全正常运行提供科学参考数据。

此外该技术攻克了变电站电气设备运行维护难度大的难题,节省了大量的成本投入,其经济效益显著。

变电站采用红外热成像实现在线智能视频监控,有效提高了用电管理水平,降低服务成本,提高了供电质量,帮助电力企业树立安全可靠、值得信赖的企业形象。

参考文献:

[1] 郑裕林.红外视频监控技术在城市监控报警联网系统的应用[J].警察技术,,(7).

[2] 吕立波.红外热成像技术及其在安防领域中的应用[J].中国公共安全(综合版),,(7).

红外技术应用 篇6

【关键词】红外热像;运动效果;运动损伤

1红外技术应用于运动效果的评估

1.1红外技术用于整体代谢状态的评估在评估运动效果时,红外技术避免了血肌酸激酶等测试的创伤性,同时突破了肌电测试的肌群局限性。由于运动效果作用于人体各功能系统,孤立的单个部位检测不能为系统性检测提供准确数据。红外技术通过实时、动态地测定人体各组织血流的分布、流速及体温变化,以反映运动时的代谢状态。

远红外技术测定温度变化后,以冷色和暖色表示低温和高温。在运动的不同阶段,人体三大供能系统交替运作。三大供能系统功率不同,红外图像因各系统散热量的差异而出现颜色变化。比较训练前后定点红外图像,从而得知人体各供能系统的作用时间,以评估和监测运动训练效果[1]。

红外技术还可客观地估测血肌氧的变化。由于氧合血红蛋白和还原血红蛋白对不同波长的近红外光具有不同的吸收光谱,利用该特点可监测运动强度对于氧供给和氧消耗情况的影响。当运动负荷增大时,总血红蛋白的浓度上升,肌氧饱和度降低;当运动停止后,总血红红蛋白浓度和肌氧饱和度都出现快速上升[2]。通过该数据的测定,可定量评估肌肉组织的有氧代谢能力。由于个体的差异性,相同运动负荷可出现不同的肌氧下降水平。丁海曙利用近红外光谱比较田径运动员和青年健康男子的肌氧水平时发现,运动员肌氧下降水平明显地低于非运动员。李岳等人通过近红外光谱测定静脉血氧饱和度时发现,运动能力强者比运动能力弱者血氧饱和度高。

1.2红外技术用于局部肌肉运动效果评估随着运动负荷的增加,局部运动肌的血流量增多、温度升高,则红外热图上表现为升温。而没有得到运动的肌肉在红外热图上变化不明显。如张栋等人对俯卧撑红外热图观察时,发现胸大肌、斜方肌有明显升温,三角肌部分升温,而肱二头肌无明显升温;证实俯卧撑能够集中锻炼胸大肌与斜方肌。但是,随着运动时间的延长,局部肌肉收缩强度逐渐增大,运动肌肉的血流受到限制,红外热像图上则表示为温度的下降。当血流持续减少时,氧供无法满足局部组织的需求,随之进行无氧代谢;通过测定运动肌有氧能力可预测运动效果。

此外,红外技术还可指导运动员选择最适合的发力部位。如金超等人通过计算双手持重物向前上方时上躯体温度差与运动量之间的关系,得出运动初期肱二头肌及三角肌体表温度升高的结论。利用特定肌群与温度的关系,可得出获得最大运动效能的锻炼方式,以指导运动员进行发力位置和平衡度的调整。

2红外技术应用于运动损伤

2.1红外技术用于运动损伤的诊断红外图像动态地反映了身体各部位的新陈代谢情况,任何细微的的变化都会与以呈现。炎症和充血初期的病理变化都可在红外图像上得以体现,而这些是传统影像技术无法企及的。观察红外热图上局部温度的升高或降低,可准确判断出病理部位的损伤时间和程度。例如,急性炎癥的病灶处为高温,而慢性炎症灶处则温度较低。这是由于炎症损伤初期局部代谢旺盛,血流增多,则图像表现为高温。而后期肌化黏连、局部血管损伤或收缩,血流灌注减少,导致血循环下降。而慢性炎症灶发生急性发作时则为高低温交错。

2.2红外技术用于运动损伤的治疗机体吸收红外线所产生的热效应,不仅会使局部组织温度升高,细胞通透性发生改变。还可松弛肌肉,扩张血管,增加血流量使血液循环加快,新陈代谢旺盛,加强组织营养,增强机体再生能力。红外的电磁波特性使其能够穿过机体表层,进入由细胞、组织和器官所组成的生物场;使得免疫器官和细胞的活性提高,增强免疫应答反射作用。因此,红外可被应用于促进机体伤口愈合。

局部热反应还可刺激末梢感觉神经,使其调节自律神经系统,对神经系统的疼痛起治疗作用。临床已证实红外线可缓解骨关节周围组织损伤,跟骨骨刺综合征所引起的静态及动态局部疼痛。

研究表明,红外可使病变局部的吞噬细胞、淋巴细胞、免疫球蛋白等增加,起到排出渗出物、消肿的作用,并抑制交感活性,从而起到消炎、镇痛等作用。朱良艳等人对神经炎类和骨关节类疾病患者进行红外照射治疗,结果显示红外线对神经炎及炎性疼痛具有明显的缓解作用,且红外照射使皮肤炎症区的愈合加快。

3 讨论

作为一项新的技术,医用红外技术有许多优点,为疾病的诊断和治疗带来新的思路。首先,红外技术可实时、动态和无创地评估整体和局部运动效能,将生理代谢过程以直观的图像表现出来以指导运动训练。其次,相较于传统的影像技术,红外技术在运动损伤的诊断过程中可以更早获得病灶的变化情况。而在运动损伤的治疗方面,红外技术显示出其他影像技术所没有的治疗性。

但与此同时,红外技术还有许多不足之处。其一,红外技术的非接触性,使得外界环境的干扰因素很容易影响数据的精确度。当环境的温度、湿度、操作背景灯发生变化时,诊断则会出现假阴性或假阳性。当环境温度超过或等于皮肤温度时,人体就无法进行正常的辐射、传导和对流散热活动,这必然影响检测结果。

参考文献

[1]刘志远,房磊.红外热像技术在体育训练领域的应用.吉林农业科技学院学报,2010,19(4):89-91

[2]徐国栋,刘明,陈刚.肌氧含量的近红外无损检测及其与气体交换率的对比研究.航天医学与医学工程,2005,18(1):28-31

作者简介:叶晨,女,针推七年制专业

红外检测技术初探 篇7

1 红外检测技术基本原理

红外技术的原理主要基于在大自然当中的物体, 其温度相比绝对零度偏高, 并且红外线在每一时间段都有辐射出现。此外, 也有物体的特征信息在红外线辐射当中存在, 因此在探测红外线或者是对于其他的被探测目标的热分布以及温度方面提供了客观的基础。

红外线属于一种电磁波, 其波长在0.76到1000 m之间, 按照红外线的波长对于其进行分类, 可以分为极远、远、中以及近四个方面, 而在磁波连续的频谱当中, 红外线所在的区域处于无线电波与可见光之间。

红外线辐射作为一个电磁波辐射, 广泛地存在于大自然当中, 在常规环境之下, 自然界当中的任何物体在原子与分子的无规则运动之下, 会有热红外能量不断地辐射出来, 当原子与分子无规则的运动越来越剧烈时, 产生的辐射所包含的能量也就越来越大, 相反, 当原子与分子无规则的运动越来越弱时, 产生的辐射所包含的能量也就越来越小。

当物体的问题处于绝对零度之上的时候, 由于自身的分子运动, 会有红外线辐射出来。当物体表面的绝对温度发生变化的时候, 物体的发热功率会随着表面绝对温度的变化而更快的改变。在物体进行红外线辐射, 并且产生热量的时候, 在物体周围的分布场也会出现一定的表面温度, 而物体材料所具有的热物性则决定了温度的分布场。

使用红外线探测器能够将物体辐射所发出的功率信号完全转化成为电信号, 使得成像装置的输出信号就能够——对应到温度空间分布 (属于模拟扫描物体的表面) , 然后再通过电子系统对其处理, 再传输到显示屏之上, 从而得到的热像图是与物体的表面热分布相对应的。

对于红外线的辐射特点来讲, 除了其本身所具备的特性之外, 还同时具备以下几个方面的特性:

第一, 在物体的表面, 其红外线辐射的波长峰值与分布的温度存在一定的联系, 它们之间呈现反比状态。当波长越短的时候, 其温度就越高;而波长越长的时候, 其温度就越低。

与红外线辐射峰值波长对应的温度见表。

所以, 其红外线辐射实际能量的大小以及波长的实际分布与物体表面温度都有着一定的联系。

考虑到这一特性, 在探测物体的红外线辐射的时候, 在判断与分析方面就可以通过侧温以及远距离的热状态图像来实现。

第二, 当在大气当中传播红外线辐射的电磁波的时候, 由于大气会对其进行吸收, 从而不断地衰减红外线辐射的能量, 但是红外线辐射的波长与其实际的吸收量有着直接的关系。

2 红外检测设备种类及其特性比

红外线辐射的探测主要是对于被测物体的辐射能, 将其转换成为可以进行测量的形式, 物体红外线辐射的强弱能够通过对于热效应的热电转化来实现, 或者是利用光电效应所产生的在电性质方面的变化来实现。因为对于电量测量的结果更加的精确与方便, 所以进行红外辐射的探测测量的时候, 总是将其转变成为电量进行测量。红外探测器种类繁多, 根据不同的功能已覆盖整个红外波段, 按其性质可分为两大类:其一是依据物体辐射特性进行测量和控制, 其二是依据材料的红外光学特性进行分析和控制。目前, 我国电力行业所使用的红外探测器可分为红外测温仪、红外热电视、红外热像仪三种, 以下是三种红外设备的基本工作原理及其性能比:

2.1 红外测温仪的基本工作原理分析与探讨

红外线测温仪主要是通过仪器将目标产生的红外线辐射能量会聚到一起, 然后再通过红外滤光片的作用, 从而进行到探测器当中, 然后在探测器的作用下将其转变成为电能信号, 通过放大器将电子电路进行放大处理之后, 就能在显示器当中将被测物体的表面温度显示出来。

2.2 红外热电视的基本工作原理分析与探讨

红外热电视主要是通过热释电摄像管将被测的物体的表面红外辐射接收, 并且将内热辐射分布的不可见热图转变成为视频信号, 最后经信号放大, 处理由屏幕显示出目标热图像。

2.3 红外热像仪的基本工作原理

红外热像仪是利用光学系统收集被测目标的红外辐射能, 经光谱滤波、空间滤波、使聚焦的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上, 利用光学系统与红外探测器之间的光机扫描机构对被测物体进行红外扫描, 由探测器将红外辐射能转换成电信号、经放大处理转换成标准视频信号通过电视屏显示红外热像。

3 红外检测技术故障诊断方法

3.1 表面温度判断法

在判断设备表面温度的时候, 可以将测得结果当中的温度值与《交流高压电器在长期工作时的发热》相对照。如果其表面温度超过了规定当中的标准, 对于设备缺陷性质的确定上, 参考设备负荷率、实际的温度超标程度以及设备重要性等方面, 其中需要注意的是在负荷率较小时, 温度超过了标准或者是当设备承受机械应力较大的设备应当严格对待。

3.2 相对温差判断法

(1) 如果有导流部分热像异常的情况在电流致热型的设备当中出现, 就能够按照温差公式将相对的温差值计算出来, 此外, 对于设备的缺陷性质也能够通过温差值进行计算。

相对温差可用下式求出:

式中:T0表示的是环境参照体的温度

1和T1表示的是发热点的温升和温度

2和T2表示的是正常相对应点的温升和温度

(2) 对于温度升高较小、负荷率较小, 但是设备的相对温差较大的情况下, 可以将负荷电流适当的增加, 再进行一次复测, 从而将设备的缺陷性质确定出来。

3.3 同类比较法

(1) 在同一个电气回路当中, 三相设备与其电流对称相同的时候, 就可以进行对应部位温升值的相互比较, 就能够将设备是否运行正常判断出来。如果设备在同一时间出现异常状况, 就能够比较同一回路当中的同类设备。当考虑到负荷电流对其的影响的时候, 则是因为其三相负荷电流出现了不对称情况。

(2) 对于电压致热型设备具有相同的型号, 判断设备正常情况则可以考虑到对应点的温升值。电压致热型设备的缺陷的确定则可以通过允许温升或者是同类允许温差进行判断。当然, 通常来说, 重大的缺陷是定额在同类型的温差高于了允许温升值30%以上的时候。

3.4 热图谱分析法

在同类型设备正常、异常状态之下热象图存在的差异就能够判断出温度异常设备的缺陷。

3.5 档案分析法

可以根据试验报告来分析同一设备在不同时期的检测数据 (例如温升、相对温差和热像图) , 找出设备致热参数的变化趋势和变化速率, 以判断设备是否正常。

4 经济效益分析

我公司自2005年购进日本航空电子公司生产的TVS—2100型红外热像系统, 经过理论分析并结合电气设备测试的特点, 对全公司35KV~110KV共计168条架空输电线路进行了全面的红外普测工作, 在七年的检测工作中共发现各类缺陷212处, 其中重大缺陷57处, 紧急缺陷71处, 一般缺陷84处。

在兰州电网红外普测的同时, 我们有选择地对重点区域进行了连续红外检测诊断, 检修单位对检测出的热缺陷故障及时进行了认真处理, 使线路设备过热故障逐年下降, 同时检修效率及质量也有了显著提高, 由于对检测出的热态异常处认真分析、正确分级, 根据不同过热等级, 分别采取加强监督、安排计划、申请停电等不同的处理方式, 优化安排检修计划, 并及时停电处理了多起热故障, 避免了重大事故的发生, 使电网的运行稳定性和可靠性得到了极大提高, 取得了显著的经济效益和社会效益。

总之, 自我公司开展红外测温工作以来, 我们发现了大量的设备缺陷和隐患, 取得了明显的经济效益和社会效益。通过近几年艰苦细致的测试工作, 加上检修质量的不断提高, 我局电力设备的热缺陷已经越来越少, 供电可靠性越来越高。我们相信, 随着电力红外诊断技术自身的不断完善和发展, 它一定会在电力系统中发挥越来越重要的作用。

5 结语

(1) 在电气设备的诊断与线路热故障的分析方面, 电力红外诊断技术是非常先进, 并且具备有效性的一门技术。红外线测温在检测当中属于非接触式的方法:其一, 在设备运行的情况下, 停电所花费的时间减少了;其二, 对于设备来说, 红外线测温技术不会产生任何的伤害, 也能够对热状态的变化进行准确的掌握, 从而确定出检修设备的时间。

(2) 使用红外检测技术, 其工作效率较高, 而且测试速度较快, 对于故障部位的显示与严重程度都能够清晰地显示出来。相比传统的方式, 更加有效。

(3) 红外检测技术不仅可以发现设备外部过热, 还可以检测出设备内部缺陷发热点, 从而弥补了常规试验的不足。

(4) 红外诊断技术, 在检查设备是否正常运行时, 可以采取对设备温度进行检测的方式进行, 进而对于设备的维修以及事故的防范提供有利的科学依据。

(5) 红外检测技术应用于电力系统中将大大提高供电可靠性、减少停电次数, 有效地将事故消灭于萌芽状态, 从而保证了电网的安全稳定运行, 取得了显著的经济效益和社会效益。

摘要:对红外技术的基本工作原理, 红外检测设备种类及其特性比以及红外诊断技术的故障判别方法进行讨论, 对影响红外诊断的因素进行了分析并提出了解决对策, 并从实际应用角度出发对高压设备易发生故障部分进行了实例判断及原因分析。

关键词:红外检测,高压设备,故障诊断

参考文献

[1]吴存衡等.导体接头过热的早期诊断和防治[J].华东电力, 1995, 23 (11) :24

[2]带电设备红外诊断技术应用导则.中华人民共和国电力行业标.DL/T664—1999

红外技术应用 篇8

红外热成像技术能快速、实时地采用非接触手段在线监测和诊断出带电运行电力设备的大多数过热故障,防止电力设备损坏和由于这些设备损坏而导致的电网大面积停电事故,在电力系统内已经得到越来越广泛的应用。

目前,陕西省电力公司系统内各单位均开展红外测温工作,但尚无统一的红外图像采集标准和图库建设标准,没有1套完整的红外数据库管理系统[1,2,3,4,5,6]。

信息系统在电力系统的广泛应用和红外采集技术的发展为建设基于计算机信息系统的红外图库创造了有利条件。建立以PMS系统为平台的智能化红外图库对于提升电网安全运行水平,加强电网设备管理有非常重要的意义。

1 红外检测现状

1.1 红外检测方式

目前陕西省电力公司系统内各单位采用红外热像仪进行巡视后,针对有疑问设备或重点设备选择性拍照,存在以下问题:

(1)对大多数测量点,只巡视不拍摄,实际保存的红外图片数据量太少,无法保障每个设备都有红外状态的记录;大型设备的红外图片少,难以获得全面数据。

(2)对于一些电压致热设备的判断,需要三相对比或与同类设备对比分析,选择性拍照必须先判断出是否有疑问才进行拍摄,专业要求太高。

(3)巡视工作难以量化,工作中拍摄少,巡视时间占工作时间的90%。

1.2 红外数据的管理方式

国家电网公司下达的电力设备红外导则,要求每年对电力设备进行全面的红外精确测量,获得各设备的运行温度数据并建立数据库档案。

但是目前国内各供电公司建立完善的红外热像数据库存在诸多困难,首先每年进行的红外精确检测的检测时间紧任务重,获得的红外数据数据量巨大,数据的归档整理也很困难,只能按照时间或地域分文件夹保存管理,不能实现快速人性化的查询和调用。

2 红外摄像技术的优势

2.1 拍摄方式

(1)摄像数据量是热像仪拍照的数百倍,数据保存全面,有助于档案管理和设备分析,生动全面的影像也更有助于分析。

(2)巡视中全程记录设备的红外状态数据,工作效率比红外热像仪高3倍以上。

(3)红外摄像获取的生动红外影像对目标的描述更为全面、直观和严谨。

2.2 红外数据分析管理

(1)红外摄像仪为一键式摄录,数据文件按间隔保存。

(2)利用变电站基础数据库资料对红外数据进行命名处理,格式统一规范,无需手工输入,鼠标点击选择即可完成全部数据的命名处理。

(3)利用数据库对红外数据进行管理,实现按照关键字查询功能,方便对历史数据的调用;实现同一设备历史数据和同一间隔设备的三相对比分析。

2.3 智能化的动态红外数据流分析系统

红外影像数据流的计算机辅助人工的分析过程,对海量数据的分析处理极为便捷。

2.3.1 电流致热型隐患

对数据流影像的每一帧进行温度数据提取,并生成特征量随时间变化的特征曲线,根据判据立即实现对电流致热隐患的发现。

2.3.2 电压致热型隐患

由于变电站设备众多,红外拍摄的背景异常复杂,大多数时间要求晚上拍摄,而电压型缺陷的设备温度差异又非常小,是目前红外检测工作的重点和难点。

在对每一个电压型设备进行命名后,使用查询检索功能,对全站所有的电压型设备进行统一色标的横向对比,可以大大提高分析人员对电压型设备隐患的发现率,比原有人工逐张分析的方法工作效率提高10倍以上。

2.3.3 综合致热型隐患

由于综合制热型缺陷的发热原因比较复杂,热缺陷的特征不具有规律性,现场判断比较困难,容易造成误判断,因此采用Research-N1在线式红外温度趋势分析系统加强监视和跟踪就显得很有必要,如图1所示。

在某110 kV变电站,工作人员发现1号主变压器35 kV出线AC相存在温度异常,其中A相更为严重;为了解动态在线分析系统的性能,要求现场对该出线ABC相进行连续时间的监测。A相温度随负荷的变化而变化较大,属于电流致热型设备缺陷;B相温度随负荷的变化而缓慢变化,未见明显温度差异;C相温度一直偏高,且不随负荷的变化而变化,疑似温度由内部传出,属于综合致热型设备缺陷,该缺陷比A相难处理。

如果该案例采用常规热像仪拍照,得到的结果见图2。

通过现场对比可得出:采用全数字动态在线分析系统采集设备的时间段温度数据,形成时间温度趋势曲线,能够全面了解热异常设备的温度变化规律,对于设备缺陷类型的判定提供更加充足、科学的数据依据;如果采用常规红外检测仪器,采集某时间点单帧的红外热图,无法为检修工作提供有力的参考依据,则会对某些设备的缺陷造成误判。

3 智能化红外图谱数据库的功能

3.1 建立红外图谱数据库的条件

目前,电力系统PMS系统的设备台账模块对红外图库开放接口,可将设备基础资料直接导入到红外图库中,减少红外报告分析命名的重复工作;红外采集技术也从静态单张拍照向动态连续摄像过渡,一方面摄像方式对电气设备采集数据更加完备,另一方面,隐患设备详实的动态连续红外温度数据流为客观严谨的科学研究提供了重要依据。因此,建立以PMS系统为平台的智能化红外图库对于提升电网安全运行水平,加强电网设备管理有重要的意义。

3.2 红外图谱数据库实现的主要功能

输变电设备红外数据库系统包含3个功能界面:媒体播放模块、设备管理模块和设备查询模块。系统可以快速调用、分析红外温度数据,对红外数据分析报告可快速上传,并且与设备PMS系统台账模块数据一一对应。

该系统的构思见图3。通过这套系统可将红外分析报告直接上传PMS系统,与PMS系统设备台账模块数据相关联。实现在PMS系统直接调出设备红外数据分析报告,查看设备缺陷情况,并且可将有缺陷的设备分析报告以附件的形式直接上传到设备缺陷模块,实现与输变电设备监测系统关联。

4 主要建设方案

4.1 红外图的采集、命名和分析

4.1.1 输变电设备红外热图的采集

红外图库建设是以电网输变电设备为采集对象。对于变电站内各电压等级设备,以设备为单位进行温度数据采集,涉及设备有变压器、断路器、隔离开关、四小器、组合电器、电抗器、电容器组、电缆终端、母线、绝缘子、导线及线夹等变电一、二次设备;对于输电线路红外数据以杆塔为单位进行温度数据采集,涉及线路耐张塔有大号侧、小号侧,电缆终端有电缆终端上部出线接头、电缆终端本体、电缆尾管、电缆分支套等。

根据设备的发热特征类型和数据分析的需求将检测方式分为以下4类:

(1)电流致热型设备检测方式:使用红外热成像仪器对电流致热型设备三相进行多帧频红外拍摄并保存红外图像数据流。

(2)电压致热型设备检测方式:使用红外热成像仪器按照变电间隔对电压致热型设备单相进行多帧频红外拍摄并保存红外图像数据流。

(3)缺陷设备拍摄方式:对判断出有缺陷的设备,采集设备360°全景红外温度数据流影像细节。

对危急缺陷设备还须进行8 h以上定点连续监测,获取定点连续监测的时间温度趋势分析数据影像资料,提供设备的时间温度趋势分析数据报告。

4.1.2 实现输变电设备红外热图的集中管理

(1)输变电设备台账基础数据建立完备:建立输变电红外图库管理系统与PMS的接口,共享设备台帐数据,两系统的数据实时同步或定期同步。依靠PMS中完备的台帐数据,实现变电设备、输电线路设备名称唯一,使得设备红外图片和报告的命名规范统一,为实现输变电红外热图集中管理创造条件,避免红外系统中设备台帐的重复录入。

(2)实现输变电红外热图集中管理:红外图库按电压等级建立或以地区管理单位建立设备台账基础资料,可根据国家电网红外导则中设备缺陷程度对拍摄的数据进行分类(一般分为缺陷设备、严重:缺陷设备、危急缺陷设备、关注设备、正常设备),实现对于设备红外热图的集中管理。可查询设备所属的电压等级、设备名称或缺陷类型,对设备的红外管理更为便捷高效。

4.1.3 实现输变电红外图的分析和查询

将拍摄下来的红外数据通过计算机进行高速分析,形成温度的峰值曲线积分,对于数万帧的红外数据,只需要几分钟的时间即可完成红外数据的分析,并根据分析完毕的特征,两温度趋势曲线自动调出异常的设备,自动生成规范的红外报告。报告包括的信息有拍摄距离、环境温度、相对湿度、风速、电压、电流、分析者、关注区域温度分析。对于疑似隐患设备周期性连续监测的数据可调用分析,并形成随时间变化的温度趋势曲线,对隐患设备进行定性分析。在红外图库系统可直接以下拉菜单方式选择设备名称或者缺陷类型进行设备搜索、查找。

4.2 数据库的建立与管理

4.2.1 数据库建立

(1)基础资料录入(变电站、线路):PMS系统设备台账模块直接对红外图库开放接口,将设备基础资料导入到红外图库系统,输变电设备基础资料建立完备,减少后期设备的分析命名重复性工作。

(2)数据分析:在红外数据库管理系统内可实现对红外基础数据快速分析、查看;对红外基础温度数据进行批量分析,采集每一帧红外数据最高温度,形成随温度变化的趋势曲线,通过趋势曲线,可快速查看隐患设备红外图片并可进行分析。

(3)命名便捷:直接以下拉菜单的方式进行设备的命名,便捷高效。

(4)报告自动生成:在设备的分析完成后,将数据直接上传到数据库便可快速生成相应的报告。

(5)隐患设备精确分析:对于隐患设备多角度摄像,以反映缺陷设备全貌,还可对疑似隐患发热设备周期性连续监测,并形成随时间变化的温度趋势曲线,对隐患设备进行定性分析。

4.2.2 数据库管理

(1)快速搜索、查找设备:直接以下拉菜单方式选择设备名称或者缺陷类型进行设备搜索、查找。

(2)缺陷类别管理:对于设备的缺陷可进行分类管理,对一般缺陷、严重缺陷、危急缺陷设备分类查看,可掌握设备消缺情况、执行情况、消缺方式、消缺时间。

(3)设备横纵向数据对比:对发热设备缺陷进行纵横向分析,可选择相同型号同类型设备、相同负荷、相同运行环境的ABC三相分析对比,纵向分析设备在不同的时间段的运行情况。

4.3 建立网络化的热图管理平台

为电力系统负责红外测温的部门和上级与下级单位相关部门之间的检修工作提供支持,是构建图库管理面向网络化制造的资源共享服务平台的根本目的。资源共享服务平台支持下的红外测温部门存在2类站点,即提供超文本传输协议(Hyper Text Transport Protocol,HTTP)及相关服务的红外图库管理系统服务器(资源共享服务平台)和开展检修部门、生技管理等部门的发起要求方。检修部门或生技管理部门等作为客户端发起调用设备红外分析报告请求,红外测温部门资源共享服务平台的红外图库管理系统服务器提供了检修工作中需要的分析报告数据和红外原始数据,可供相关部门在需要时调用下载。同时,检修部门和生技管理等部门还可同时对红外测温部门资源共享服务平台的红外图库管理系统服务器调用、查看、下载红外分析报告。一方面,生技管理部门可实时查看调用设备检修情况,追踪设备的复测情况;另一方面,检修部门可根据缺陷报告合理安排检修工作。

4.4 与相关系统的关联

通过与PMS和输变电监测系统进行有效的衔接,在PMS系统的设备台账模块,可将设备台账基础资料导入红外图库中;在PMS系统还可以在电脑上快速地调出隐患设备的报告,并以附件的形式直接发送到检修部门;在输变电设备监测系统中,管理人员可以快速查看并调出缺陷设备红外原始数据,并可直接进行分析,实现对输变电设备红外热图的集中管理。

5 结论

建立电力设备红外数据图库是电力系统发展的需要。输变电设备红外数据库系统的建立,对电力系统电气设备优化管理起着非常重要的作用,无论是从数据分析上还是从红外数据的管理上都能够实现电力系统对设备管理的要求,提升电网的安全运行水平。随着电力系统对状态检修管理自动化的发展,克服目前人工只对部分数据存档,无法对所有输变电设备进行存档管理的困难。建立输变电红外数据库系统,可实现所有输变电设备红外数据的存档、分析、管理,并可对缺陷的设备进行分类管理,对状态检修提供了可靠、详实的信息支持。输变电红外数据分析系统对状态检修管理自动化的发展创造了有利的条件。

参考文献

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[2]GB/T19870—2005,工业检测型红外热像仪[S].

[3]黄明亮,宋义,王刚峰.变电设备红外诊断技术在咸阳供电局的应用[J].陕西电力,2009,37(9):48-51.

[4]吕亮,章岩,罗建勇,等.高压电气设备典型热故障模拟及应用研究[J].陕西电力,2010,38(8):41-45.

[5]汤世洪,刘成安,陈泉根.基于FPGA的高分辨率红外触摸屏的设计[J].电子设计工程,2011,19(22):163-166.

红外测温在窑尾的应用 篇9

传统的热电偶测温需要将其传感器部分插入炉壁与其内部物料接触, 高温的物料对热电偶传感器的腐蚀、冲刷, 极易导致传感器部分损坏, 而且结皮之后, 传感器被结皮包裹无法准确获得物料的温度。而且还存在损耗大、维护量大等问题, 在清堵的过程中也容易导致热电偶损坏。如果使用性能更好的耐磨、耐高温热电偶, 可延长使用时间, 但是其单体成本会更高。

经过比较, 公司决定采用新型的红外测温装置, 依靠红外辐射能量传感器进行测温。传感器与物料无需接触, 不存在高温腐蚀和磨损的问题, 其测温装置自带的自动清结皮装置 (需压缩空气) 可以定期清理炉内壁的结皮, 稳定性较高, 能很好地解决水泥行业这一测温技术难题。图1为热电偶对比红外测温8h中控截图, 表1对使用成本作了一个对比。

热电偶往往是在拔出清理结皮过程中损坏的, 使用一般的耐磨热电偶最不经济, 而且综合维护量大。图2为现场安装照片。

电力红外诊断技术的实践 篇10

通过红外测温技术, 可掌握设备在正常运行状态下的发热规律及其表面温度场的分布和温升状况, 结合设备结构及传导热能的途径, 就能较好地对设备有无内部或外部故障进行诊断。以下为开展红外测温几年来发生的几个典型案例。

(1) 设备连接正常发热分析。

某变电站检出一电流互感器W相电源侧接头温度为87℃, 怀疑是接触不良造成过热, 停电处理时发现接头接触良好, 没有查到故障源, 故再次对热成像图进行分析, 发现最热点是在电流互感器一次引出线根部, 诊断为内部缺陷引起发热。经解体检查, 发现其内部接头已烧损。

(2) 变压器内部低压引线故障诊断。

某变电站1号主变压器油色谱检测结果认为有700℃以上的高温过热故障。用热像从上至下全面观测, 检查结果其高、中、低压9支套管的温度场都正常, 中压套管引出线与母线连接的三相都有过热, 经分析认定这些过热不是引起变压器内部高温过热的原因。在变压器的中部, 发现其低压侧箱体W相的升高座下面有一过热部位, 它的表面温度显著高于其他两相相同部位, 综合分析, 初步诊断为低压绕组W相出线有过热故障。为了进一步确诊故障, 将变压器退出运行, 排空变压器油, 对箱体内部进行检查, 发现低压引线的软连接已短路, 并烧结在一起, 之后, 采用绝缘隔离的方法及时消除了故障。

(3) 变压器套管内部严重缺油故障诊断。

某变电站2号主变压器110 k V电容套管油位计显示油位正常, 但热像显示该套管严重缺油。经停电检查证实热像诊断结果完全正确, 油位计显示为假象, 消除了一起事故隐患。

(4) 避雷器受潮故障诊断。

某变电站Ⅰ段母线避雷器的热场分布异常, 一改正常分布的温度均匀状态, 变成中部温度高, 两端温度低的分布状态, 上端和下端分别接近0℃, 而中部为7.06℃。为确诊又进行带电测试它的电导电流, 结果为560μA, 而在4个月前测试的电导电流值仅为105μA。继续跟踪测试, 一天后又升至756μA, 故决定紧急停运检测, 发现它的绝缘电阻已下降为15 MΩ, 1 mA的直流压降为18 kV, 说明该台避雷器已严重受潮。由于红外热像监测及时发现了事故隐患, 避免了一次爆炸事故的发生。

(5) 特殊负荷测温分析。

某变电站位于山区, 除夕夜由于不少馈线负荷突增3倍以上, 基本达到满负荷状态, 现场测温共发现有3处温度达Ⅰ类缺陷 (没有明显火花或变红现象) , 4处达Ⅱ类缺陷, 考虑到除夕夜的负荷特点和保供电需要, 决定每10 min对其进行一次测温监视, 如温度继续上升将进行限荷或停电处理。跟踪检测时发现温度已随尖峰负荷下降而有下降趋势, 后来决定在非保供电期间停电处理。

(6) 柜内设备热成像。

某变电站10 kV主变压器进线开关柜负荷电流达2 500 A以上, 在柜体测温时发现温度很高, 怀疑内部接头接触电阻偏大。后来安排停电检查, 停电后待打开柜体后柜门进行热成像时发现中下柜体间的隔板温度很高, 经检测该隔板带有导磁材质。对其进行更换后, 温度有较大幅度的下降。

(7) 相对温差百分比诊断应用。

某变电站查出某隔离开关三相接头温度如下:L1相为22℃, L2相为42℃, L3相为21℃, 相间温差相对很大, 诊断L2相接头有缺陷。后停电检查, 发现该设备触头上的弹簧已松动, 造成接触不良而发热。

2 注意事项和数据分析、修正

在红外测温过程中, 除了应严格遵守气候条件、使用环境、操作规范等要求外, 还需要了解被测物的精度要求, 即一般检测和精确检测要求, 同时对所测的数据进行修正。以下就几个常见的问题进行说明:

(1) 正确选择被测设备的辐射率, 特别要考虑金属材料氧化对被测设备辐射率的影响。

(2) 户外设备测温风速的影响和修正。一般来说普测要求风速不大于5 m/s即可, 但如需要精确测量, 应要求风速不大于0.5 m/s, 当环境达不到要求时, 应进行修正。

(3) 记录被测设备的实际负荷电流、额定电流、运行电压, 被测设备温度及环境参照体的温度值, 是设备发热情况分析的必要因素。检测电流致热型设备, 最好在高峰负荷条件下进行, 一般应在不低于30%额定电流下进行, 同时充分考虑小电流对测试结果的影响。

(4) 目前广泛采用的开关柜内设备 (包括GIS、HGIS等设备) , 现场不便直接测温的, 等设备停电后打开柜体时再测温往往已过去一段时间, 所测的温度一般也是不准确的。对此, 可根据牛顿冷却定律的原理, 在两个不同的时间内对柜内设备进行测温, 然后就可按式 (1) 计算设备运行时的温度。

红外诊断技术在电力生产中的应用 篇11

摘要:随着我国国民经济持续稳定发展,电力生产规模也不断扩大,国家对电力生产的安全性、稳定性要求越来越高,人民对电力需求的依赖性越来越强。本文以红外诊断技术为研究对象,结合其相关理论知识,分析了该技术在电力生产中的应用。

关键词:红外诊断技术;电力生产;应用

前言

电力红外诊断具有不停电、不取样、非接触、操作安全等优点,可以实时、快速、准确对电力设备进行状态监督,覆盖所有电气设备各种故障的诊断。通过对设备缺陷的闭环管理,开展状态检修,可有效地避免设备从初始发热状态到故障状态演变过程中突发事故的发生,以确保电网和设备的安全运行,保障安全效益与社会效益,因而研究该技术具有重要的现实意义。

1.红外诊断技术理论基础

1.1红外热像仪的工作原理

红外热像仪的工作原理是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统,接受被测目标的红外辐射能量分布图形,反映到红外探测器的光敏元件上,通过光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描,并聚焦在分光探测器上,由探测器将红外辐射能转换成电信号,再经放大处理、转换到监测器,显示红外热像图。如图1所示。

图1红外热像仪原理示意图

红外热像仪适用于工业领域各类设备的检测,是通过红外光学系统、红外探测器及电子处理系统,将物体表面红外辐射转换成可见图像的设备。它具有测温功能,具备定量绘出物体表面温度分布的特点,将灰度图像进行伪彩色编码。

1.2故障的定位、定性与起因判别

线路中的过热接头、不良连接件及劣化、污秽绝缘子等故障,通过回放录制的线路热像进行查找。线路连接件出现连接故障时,其热像总显得特别亮,并且都处于导线上。发现这种情况时,应利用录像机慢放功能仔细核实确定。有时导线上也可能出現虚假故障点,但在这种情况下可通过观察虚假故障点与导线热像在显示器上是否相对移动来鉴别[1]。

关于电气设备内部故障定位、定性和起因判断,目前主要根据设备表面温度分布的热像特征,并结合设备内部结构与传热学分析、模拟试验及解体验证取得的经验规律进行分析判别。例如,某变压器220kV侧B相套管将军帽过热,通过红外检测,检出该变压器220kV侧各相套管将军帽的温度相差很大,从热像分析看出套管外部各裸露连接点连接良好,没有局部过热现象,因此判定故障在套管内部,其中A相温度为34.7℃,B相温度为86.4℃,C相温度为35℃,环境参照体温度为33.5℃,通过计算相对温差为97.7%,根据相对温差判据诊断B相套管内部存在紧急故障,建议停电检修。解体检修时发现B相套管穿线引线及穿缆头的焊接质量粗糙,有严重的脱焊现象,造成B相套管内部过热。

2.输变电设备的红外诊断

2.1变电站红外诊断策略

(1)进行变电站红外诊断,应先站到视野开阔的地方拍摄,看整个设备区有多少发热点,清楚设备发热点大概的部位,然后逐一寻找发热点,以免遗漏。红外诊断的设备要全面到位,诊断率应达到100%。

(2)有目的地进行红外诊断,运行监督为状态检修服务。例如,在安排设备集中检修之前进行诊断,将缺陷部位的红外热像及时、准确地提供给检修人员,可减轻检修人员无效作业的工作量。检修完毕再进行一次红外诊断,检验设备检修质量,形成设备缺陷的闭环管理。

(3)把握良好的红外诊断时机,讲究红外诊断效率。现场要排除外部环境对红外热像仪的干扰,例如阳光、灯光、不锈钢设备标牌、加热器、电抗器电磁的干扰等。红外诊断最好在晚上或阴天进行,因为在太阳下进行诊断效果很差。夏季的夜晚,要等到设备所吸收太阳光的热量散发掉、空气温度降低后再进行诊断。

(4)图谱分析与多项技术会诊。红外诊断靠影像与显示的发热温度以及典型的图谱,来判断设备缺陷部位和性质。图谱分析结论客观、准确,是电力设备状态监测的优良手段。红外热像发现设备缺陷后,应进行设备缺陷原因分析,特别是红外诊断发现电压致热型设备运行异常,应根据红外热像提供的设备整体热场分布,结合高压试验、油化验、色谱分析技术进行排查。用高压试验数据与红外热像显示的温度数据对比,判断设备内部异常的性质会更准确[2]。

2.2变压器重点部位红外诊断

变压器是输变电设备中的关键设备,掌握变压器各部位发热缺陷的诊断判别方法,通过变压器各部位发热缺陷红外图谱特征的识别与分析,预防变压器的常见性与潜伏性故障,是红外诊断技术研究的重要课题。变压器正常运行时红外热像如图2所示。

图2变压器正常运行时红外热像

变压器红外诊断重点部位包括:套管内部介质损耗异常、变压器在运行中因振动或安装质量不良、变压器金属外壳各部位内部漏磁通产生的涡流损耗引起箱体或部分连接螺杆发热等。

在使用红外诊断时需要注意:应从四周各方向将变压器间隔设备重点部位全面扫描到位,发现有异常后,再有针对性地近距离对异常部位进行“精确红外诊断”;对变压器导电回路的外部连接部分进行红外诊断时,采用“表面温度判断法”;在雨雾天气特殊环境下对套管绝缘子污秽的红外诊断,一要采集污秽绝缘子放电热区的红外热像,二要采集正常绝缘子红外热像,进行对比后,准确进行温差计算。

3.提高红外诊断技术准确性的方法

3.1热像特征法

所有电气设备在正常情况下都有相应的正常稳定温升或表面热分布,其红外热像就是该设备在正常运行状态下的特征红外图谱。对于同型号和运行条件相同的设备,在无任何内外部故障时特征红外图谱基本相同。当电气设备出现内部或外部故障时,则故障经内部构件和介质进行热传递,或通过其他形式进行热交换,改变设备表面故障部位的稳定温升或温度分布。因此,通过辨认现场摄制的设备红外热像图,只要发现热像特征存在异常变化,均可判定设备内部已出现故障,并根据热场分布变化的特点及温升值的大小,还可以对内部故障的属性、故障位置及严重程度作出准确的诊断。例如,在瓷瓶串热像中,一旦出现缺口似的热像,则表明相应位置的瓷瓶已成为零值绝缘子,而低值瓷瓶和污秽瓷瓶也可以通过热像图来区别进行鉴别[3]。

3.2相对温差判别法

相对温差就是两个对应测量点之间的温差与其中较热点温升之比的百分数,用表示,则:

其中和分别为发热点的温升和温度;和为正常相对应点的温升和温度;为环境参照体的温度。

从公式中可看出,对于设备中电流效应发热的内外导流回路故障而言,相对温差只决定于故障部位与正常部位接触电阻的相对劣化程度,而与检测时的负荷电流、环境温度、检测距离、风速、相对湿度及设备表面发射率等一系列影响因素无关。因此,用其来判定设备内外电气连接故障时,既方便,又可减小因检测条件和运行状态影响带来的误差。但是,当用相对温差来判定绝缘故障时,尽管相对温差与运行电压及绝缘介质损耗因数也无关,但因在这种情况下测温相对误差可能较大,所以也会给故障判断(尤其是对故障严重程度的判定)带来误差。

4.结语

总的来说,红外诊断技术对电力生产是十分合适、十分必要的。它可以准确判断设备某些故障、有效降低维修费用、保障安全可靠供电。而对于那些发热机理或传导热量途径复杂的设备,还有待进行模拟试验、现场检测和大量热图谱的积累及图象处理分析。还可以通过设备热状态的交化预知被泌设备的未来状态,合理安排维修量和延长维修间隔,对电力设备运行,对电力生产设备的定期预防性维修都将发挥更大的作用。

参考文献:

[1]田洋.浅谈如何搞好输变电设备的状态检修管理[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2013(02)

[2]周亮.电力系统继电保护状态检修及评估[J].广东科技.2013(06)

红外检测诊断技术分析研究 篇12

该项目对近年来供电局开展的红外检测诊断工作方法进行了总结, 通过对昆明供电局各个专业应用红外热成像仪情况 (包括输电、变电、配电) 运行情况的分析和研究, 编写了符合实际需要的《红外成像测温作业指导书》, 对作业流程、检测周期等内容进行规范。项目结合省内实际做研究, 对红外成像诊断技术的应用有所创新, 开发了省内第一个网络化的电力设备红外图谱档案管理库, 具备了红外图谱的分类管理、远方导入、查询图谱等功能, 实现了故障诊断信息与红外热像的统一管理, 为各种电气设备的运行状况管理提供重要科学依据。编辑出版了《电力设备红外检测图谱》, 该书从红外基础理论、影响红外热成像仪正确测温的因素、图谱案例分析和典型图谱等十四个方面做了论述, 为红外成像检测技术在系统内得到更广泛应用提供了借鉴。

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