基于超聲波和紅外熱像的輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于輸變電設(shè)備巡檢【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于超聲波和紅外熱像的輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)。該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、計算機、無線通信模塊和電池供電系統(tǒng)組成；電池供電系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)采集模塊、計算機及無線通信模塊連接。數(shù)據(jù)采集模塊由紅外熱像傳感器、超聲波傳感器、防護(hù)罩、云臺和網(wǎng)絡(luò)交換機組成；無線通信模塊由無線寬帶終端和天線組成；紅外熱像傳感器和超聲波傳感器安裝于云臺上的防護(hù)罩內(nèi)；網(wǎng)絡(luò)交換機分別與超聲波傳感器、紅外熱像傳感器和計算機連接。本實用新型的優(yōu)點是綜合利用超聲波、紅外熱像技術(shù)檢測電氣設(shè)備故障，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性，減少了漏檢、錯檢的情況，具有高效、方便、靈活等特點。
【專利說明】基于超聲波和紅外熱像的輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于輸變電設(shè)備巡檢【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于超聲波和紅外熱像的輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在輸變電環(huán)節(jié)，利用超聲波可以檢測輸變電設(shè)備局部放電、絕緣子斷裂等故障，它不僅成本低、效率高、對人體和環(huán)境無危害，而且對裂紋敏感，檢測靈敏度高；而紅外熱像技術(shù)解決了電網(wǎng)中的大量戶外及裸露設(shè)備熱性故障問題，由于該技術(shù)是對設(shè)備表面輻射的紅外光進(jìn)行非接觸、遠(yuǎn)距離熱成像檢測，因此具有直觀、準(zhǔn)確、靈敏度高、快速、安全、應(yīng)用范圍廣等特點，已成為電力設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的重要手段。
[0003]但在實際測量時，由于電暈而產(chǎn)生的背景噪音可能會淹沒電氣設(shè)備部分故障所發(fā)出的聲波，假如只用超聲波技術(shù)檢測，可能會忽略這些故障，而通過紅外熱圖像獲得的熱數(shù)據(jù)進(jìn)行研判，可獲得這些故障信息；另外，當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)內(nèi)部局放、電暈、電弧、電痕等早期現(xiàn)象時，其并不伴隨明顯的升溫現(xiàn)象且環(huán)境高溫可能掩飾這些現(xiàn)象，可這些現(xiàn)象卻產(chǎn)生明顯的超聲噪音，所以利用超聲波檢測可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的早期故障。
[0004]但結(jié)合超聲波技術(shù)和紅外熱像技術(shù)同時進(jìn)行檢測的應(yīng)用，目前大都只在實驗室或生產(chǎn)車間進(jìn)行設(shè)備或材料的無損檢測，或?qū)崿F(xiàn)測距定位，在電力現(xiàn)場未見應(yīng)用。
[0005]因此，有機結(jié)合超聲波探測技術(shù)和紅外熱像技術(shù)，研發(fā)輸變電設(shè)備故障無線巡檢系統(tǒng)，是非常必要的。鑒于國內(nèi)還沒有類似系統(tǒng)開發(fā)，而移動式的設(shè)計方案很好地滿足了監(jiān)測點的要求，又大大降低了系統(tǒng)總造價，因此其研發(fā)具有重要的工程應(yīng)用意義和巨大的市場推廣價值。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種基于超聲波和紅外熱像的輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)，其特征在于，所述輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、計算機、無線通信模塊和電池供電系統(tǒng)組成；
[0007]所述數(shù)據(jù)采集模塊由紅外熱像傳感器、超聲波傳感器、防護(hù)罩、云臺和網(wǎng)絡(luò)交換機組成，其中，紅外熱像傳感器和超聲波傳感器置于防護(hù)罩內(nèi)，防護(hù)罩安裝于云臺上，網(wǎng)絡(luò)交換機分別與超聲波傳感器、紅外熱像傳感器和計算機連接；
[0008]所述電池供電系統(tǒng)分別與紅外熱像傳感器、超聲波傳感器、云臺和網(wǎng)絡(luò)交換機、計算機及無線通信模塊連接；
[0009]所述計算機分別與網(wǎng)絡(luò)交換機、無線通信模塊和電池供電系統(tǒng)連接；
[0010]所述無線通信模塊由無線寬帶終端和天線組成，無線通信模塊分別與電池供電系統(tǒng)、計算機連接。
[0011]所述電池供電系統(tǒng)以鋰電池供電為主，太陽能供電為輔。
[0012]本實用新型的有益效果是:(I)綜合利用超聲波、紅外熱像技術(shù)檢測電氣設(shè)備故障，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性，減少了漏檢、錯檢的情況。(2)利用無線傳輸技術(shù)，克服了移動時拖帶通信線纜所帶來的不便，可高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和傳輸。(3)該系統(tǒng)可作為電氣設(shè)備故障巡檢系統(tǒng)的核心，并可用于變電站機器人巡檢、移動巡檢，輸電線路直升飛機(無人機)巡線、車載巡線等系統(tǒng)中，方便、靈活、高效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型提供的一種輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)的原理示意圖?！揪唧w實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖1對優(yōu)選實施例作詳細(xì)說明。
[0015]圖1是本實用新型提供的一種輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)的原理示意圖。圖中所述輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、計算機、無線通信模塊和電池供電系統(tǒng)組成；電池供電系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)采集模塊、計算機、無線通信模塊連接。
[0016]1.數(shù)據(jù)采集模塊
[0017]該數(shù)據(jù)采集模塊主要用于采集被測設(shè)備的紅外熱像信息和超聲波信息。
[0018]數(shù)據(jù)采集模塊由紅外熱像傳感器、超聲波傳感器、防護(hù)罩、云臺和網(wǎng)絡(luò)交換機組成。其中，所述超聲波傳感器、紅外熱像傳感器分別與網(wǎng)絡(luò)交換機連接；紅外熱像傳感器和超聲波傳感器置于防護(hù)罩內(nèi)；防護(hù)罩安裝于云臺上，云臺可上下移動，左右旋轉(zhuǎn)，方便控制傳感器對各個角度的電氣設(shè)備進(jìn)行檢測；網(wǎng)絡(luò)交換機分別與超聲波傳感器、紅外熱像傳感器和計算機連接。
[0019]紅外熱像傳感器和超聲波傳感器分別用于采集被測設(shè)備的溫度熱圖像和局部放電所產(chǎn)生的超聲波信號。采集的紅外熱圖像信號通過網(wǎng)絡(luò)交換機傳輸?shù)接嬎銠C，顯示出設(shè)備的紅外熱圖像。同時，采集的超聲波信號也通過網(wǎng)絡(luò)交換機傳輸?shù)接嬎銠C，顯示出超聲波信號。
[0020]2.計算機
[0021]所述計算機分別與網(wǎng)絡(luò)交換機、無線通信模塊和電池供電系統(tǒng)連接。
[0022]采用計算機編程技術(shù)，管理收集超聲波信號和紅外熱圖像等巡檢信息，完成巡檢數(shù)據(jù)的顯示，存儲，查詢，綜合利用超聲波信號和紅外熱圖像分析設(shè)備故障，避免了單一傳感器的局限性，實現(xiàn)更智能、更精確的故障診斷。
[0023]利用計算機對超聲波信號和紅外熱圖像進(jìn)行分析，不僅可根據(jù)對設(shè)備有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計算和分析處理迅速給出設(shè)備故障屬性、故障部位及嚴(yán)重程度，而且可以把歷次設(shè)備圖像和信號數(shù)據(jù)資料儲存起來，建立設(shè)備故障數(shù)據(jù)庫。
[0024]3.無線通信模塊
[0025]所述無線通信模塊分別與電池供電系統(tǒng)、計算機連接。
[0026]無線通信模塊由無線寬帶終端和天線組成，其將接收和處理的設(shè)備紅外熱像信息、超聲波信息及巡檢其他相關(guān)信息通過天線發(fā)送給無線寬帶終端，便于監(jiān)測和分析。
[0027]結(jié)合無線寬帶通信技術(shù)(如無線MESH、WiMAX、W1-Fi等技術(shù))，人們還可以遠(yuǎn)程獲取紅外熱像信息、超聲波信息及巡檢其他相關(guān)信息。
[0028]4.電池供電系統(tǒng)[0029]所述電池供電系統(tǒng)分別與紅外熱像傳感器、超聲波傳感器、云臺、網(wǎng)絡(luò)交換機、計算機及無線通信模塊連接，用于給系統(tǒng)提供電能。
[0030]電池供電系統(tǒng)采用鋰電池供電為主，太陽能供電為輔。在鋰電池儲能不夠的緊急情況下，使用太陽能電池，既綠色環(huán)保，又使得巡檢工作能夠正常進(jìn)行。
[0031]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.基于超聲波和紅外熱像的輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)，其特征在于，所述輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、計算機、無線通信模塊和電池供電系統(tǒng)組成； 所述數(shù)據(jù)采集模塊由紅外熱像傳感器、超聲波傳感器、防護(hù)罩、云臺和網(wǎng)絡(luò)交換機組成，其中，紅外熱像傳感器和超聲波傳感器置于防護(hù)罩內(nèi)，防護(hù)罩安裝于云臺上，網(wǎng)絡(luò)交換機分別與超聲波傳感器、紅外熱像傳感器和計算機連接； 所述電池供電系統(tǒng)分別與紅外熱像傳感器、超聲波傳感器、云臺和網(wǎng)絡(luò)交換機、計算機及無線通信模塊連接； 所述計算機分別與網(wǎng)絡(luò)交換機、無線通信模塊和電池供電系統(tǒng)連接； 所述無線通信模塊由無線寬帶終端和天線組成，無線通信模塊分別與電池供電系統(tǒng)、計算機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超聲波和紅外熱像的輸變電設(shè)備故障巡檢核心系統(tǒng)，其特征在于，所述電池供電系統(tǒng)以鋰電池供電為主，太陽能供電為輔。
【文檔編號】G01R31/12GK203455444SQ201320544769
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】趙振兵, 席明瀟, 戚銀城 申請人:華北電力大學(xué)（保定）