遠(yuǎn)程紅外溫度圖像監(jiān)控系統(tǒng)

1、 遠(yuǎn)程紅外溫度圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)白皮書(shū)深圳鍵橋通訊技術(shù)股份有限公司SHENZHEN KEYBRIDGE COMMUNICATIONS CO.，LTD.深圳市深南大道高新技術(shù)工業(yè)村R3A棟6層6/F，R3A Building，HiTech Industrial Park，Shennan Road，Shenzhen，ChinaTel：+8675526520661 Fax：+8675526635033目錄1系統(tǒng)概述31.1應(yīng)用背景31.2 紅外測(cè)溫原理32. 測(cè)溫方案比較32.1 接觸式測(cè)溫方案32.2 瞄準(zhǔn)型紅外測(cè)溫方案42.3非接觸式紅外成像測(cè)溫方案63. 紅外測(cè)溫系統(tǒng)同圖像監(jiān)控系統(tǒng)的融合方案10

2、3.1 系統(tǒng)組成103.2 軟件架構(gòu)113.3 前端系統(tǒng)123.4 主要功能131系統(tǒng)概述1.1應(yīng)用背景高壓輸電線(xiàn)、變配電設(shè)備等在電力系統(tǒng)中有著極其重要的地位，一旦出現(xiàn)故障，會(huì)造成巨大財(cái)產(chǎn)損失及不良社會(huì)影響等嚴(yán)重后果。但過(guò)流、過(guò)載、老化、接觸不良、漏電、設(shè)備內(nèi)部缺陷或其他內(nèi)部異常導(dǎo)致的發(fā)熱等故障現(xiàn)象并不能通過(guò)簡(jiǎn)單的人工觀(guān)察就能發(fā)現(xiàn)。實(shí)踐表明，通過(guò)對(duì)被測(cè)目標(biāo)的紅外溫度測(cè)量，能夠?qū)δ繕?biāo)的工作狀態(tài)、有無(wú)故障隱患等進(jìn)行監(jiān)控。紅外測(cè)溫具有快捷、方便、靈敏度高、非接觸性遠(yuǎn)距離測(cè)量、無(wú)需使被測(cè)設(shè)備停運(yùn)或解體等優(yōu)點(diǎn)，因此，紅外測(cè)溫技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，能為故障診斷、設(shè)備檢修等提供理論依據(jù)，使缺陷處理

3、更具針對(duì)性，為開(kāi)展設(shè)備狀態(tài)維修創(chuàng)造條件，有效地預(yù)防一些事故的發(fā)生，從而提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。1.2 紅外測(cè)溫原理自然界一切溫度高于絕對(duì)零度(-273.15)的物體，由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，都在不停地向周?chē)臻g輻射包括紅外波段在內(nèi)的電磁波，其輻射能量密度與物體本身的溫度關(guān)系符合輻射定律。紅外測(cè)溫的波長(zhǎng)一般指在0.76100m 之間測(cè)量，按波長(zhǎng)的范圍可分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外四類(lèi)，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無(wú)線(xiàn)電波與可見(jiàn)光之間的區(qū)域，分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈，輻射的能量愈大，反之，輻射的能量愈小。通過(guò)測(cè)量出紅外輻射強(qiáng)度可以計(jì)算出被測(cè)物體溫度。紅外測(cè)溫設(shè)備由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)大器及

4、信號(hào)處理器、輸出驅(qū)動(dòng)等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。 通過(guò)對(duì)比目標(biāo)溫度值與報(bào)警溫度值可以決定是否進(jìn)行報(bào)警輸出。2. 測(cè)溫方案比較目前常采用以下三種方式來(lái)完成供電設(shè)施的溫度檢測(cè)。2.1 接觸式測(cè)溫方案采用傳統(tǒng)的溫度傳感器（溫纜線(xiàn)圈），與被測(cè)設(shè)備進(jìn)行直接接觸來(lái)測(cè)溫，每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)均需要安裝一個(gè)測(cè)溫裝置，測(cè)溫點(diǎn)數(shù)多，經(jīng)濟(jì)成本較高，可操作性差，維護(hù)不方便，傳統(tǒng)接觸測(cè)溫方式的主要缺點(diǎn)如下：n 必須在電力變壓器安裝時(shí)預(yù)先進(jìn)行規(guī)劃，如在安裝完成后增加測(cè)溫點(diǎn)將極為困難；n 在運(yùn)行過(guò)程中溫度傳感系統(tǒng)如出現(xiàn)問(wèn)題，

5、如斷線(xiàn)（溫感故障）等維護(hù)困難，只能等停電后進(jìn)行，而電力變壓器一般均為長(zhǎng)時(shí)間不斷電工作；n 由于高壓開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、母線(xiàn)處于高電壓，各相之間都存在很高的電壓，傳統(tǒng)測(cè)溫維護(hù)困難，故障率相對(duì)高；n 另一些場(chǎng)合如超高壓環(huán)境下的測(cè)溫用常規(guī)的數(shù)據(jù)采集不易實(shí)現(xiàn)；n 傳統(tǒng)感溫電纜的使用的年限在2到3年必須更換；n 在高壓下安全性存在問(wèn)題，如感溫電纜短路的情況下會(huì)引起主變的停電設(shè)備事故，引起社會(huì)大面積停電，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。2.2 瞄準(zhǔn)型紅外測(cè)溫方案瞄準(zhǔn)型紅外測(cè)溫方案是在解決溫纜線(xiàn)圈測(cè)溫問(wèn)題基礎(chǔ)之上開(kāi)發(fā)的，主要特點(diǎn)如下：n 非接觸測(cè)溫：較遠(yuǎn)距離測(cè)試（可達(dá)10至15m）被測(cè)目標(biāo)溫度（如電力變壓器）。n 安裝方便：可以

6、安裝在以下區(qū)域：室外變壓器主變和其他容易發(fā)生起火的設(shè)備如電容器、CT帶油的開(kāi)關(guān)；戶(hù)內(nèi)變電站的開(kāi)關(guān)室或帶電設(shè)備區(qū)；大跨度或較高的廠(chǎng)房；大型的油庫(kù)。由于是非接觸測(cè)量，不存在斷線(xiàn)及接觸不良可能引起的電火花問(wèn)題。n 維護(hù)方便：溫纜測(cè)溫需停電進(jìn)行，而紅外測(cè)溫可以在正常發(fā)電及送電的情況下進(jìn)行檢測(cè)及更換維護(hù)。n 擴(kuò)展性強(qiáng)：紅外測(cè)溫設(shè)備可以方便的進(jìn)行探頭的增加。n 測(cè)量時(shí)間短：測(cè)量所需時(shí)間按傳統(tǒng)溫纜方式從開(kāi)始測(cè)量到穩(wěn)定一般需數(shù)分鐘以上，紅外測(cè)溫方式僅需數(shù)秒鐘便可。n 安全可靠：溫纜由于是接觸測(cè)量，與變壓器之間容易耦合，高電壓干擾信號(hào)可能串入，紅外測(cè)溫由于遠(yuǎn)距離進(jìn)行測(cè)量，從而避免了高電壓干擾信號(hào)串入的可能。n

7、使用壽命：傳統(tǒng)溫纜在1-3年必須進(jìn)行更換，紅外測(cè)溫設(shè)備使用壽命一般可達(dá)10年以上。n 性?xún)r(jià)比高：傳統(tǒng)溫纜由于需停電進(jìn)行檢修及更換，安裝調(diào)試需提前進(jìn)行，綜合成本高；紅外測(cè)溫設(shè)備在不停電狀況下安裝調(diào)試，總體性?xún)r(jià)比高。2.3非接觸式紅外成像測(cè)溫方案紅外成像檢測(cè)技術(shù)是一種非接觸、直觀(guān)、準(zhǔn)確、靈敏度高、快速、安全、應(yīng)用范圍廣的測(cè)定物體表面溫度場(chǎng)分布的方法，這是近幾年才發(fā)展起來(lái)的一種新型測(cè)溫技術(shù)，通過(guò)使用紅外焦平面熱成像儀，不僅能夠?qū)Ρ粶y(cè)溫點(diǎn)紅外成像，而且能夠得到紅外熱像圖中的被測(cè)溫點(diǎn)的準(zhǔn)確溫度，目前此類(lèi)進(jìn)口紅外熱成像儀的價(jià)格昂貴，經(jīng)濟(jì)性差。尤其需要說(shuō)明的是：不管是進(jìn)口的還是國(guó)產(chǎn)的，大多數(shù)熱紅外成像儀只能

8、對(duì)成像視角內(nèi)的個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)溫，無(wú)法滿(mǎn)足大數(shù)量的測(cè)溫點(diǎn)測(cè)溫。目前此類(lèi)方案的測(cè)溫通常實(shí)施方法是：工作人員手持紅外成像儀對(duì)被測(cè)溫點(diǎn)對(duì)行拍攝，然后將存儲(chǔ)在熱成像儀中的圖片導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中，然后分析出所有測(cè)溫點(diǎn)的溫度，并做成報(bào)表。我們的紅外成像方案采用自動(dòng)測(cè)溫、自動(dòng)成像檢測(cè)后，通過(guò)視頻服務(wù)器編碼壓縮后，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將檢測(cè)到的紅外圖像送到監(jiān)控中心進(jìn)行分析處理。2.3.1 系統(tǒng)特點(diǎn)n 本方案結(jié)合先進(jìn)的圖像處理算法，能對(duì)紅外成像視角里的上百個(gè)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行一次成像測(cè)溫，并能將各預(yù)置測(cè)溫點(diǎn)的溫度和圖片通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心，自動(dòng)生成溫度報(bào)表，并能根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行報(bào)警并錄像。n 先進(jìn)的補(bǔ)償算法目標(biāo)測(cè)溫點(diǎn)在熱像儀成像

9、視角里具有不同的位置和距離，一般的紅外熱像儀需要通過(guò)人工調(diào)焦來(lái)測(cè)量，本方案采用獨(dú)有的補(bǔ)償算法，不需要對(duì)每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行聚焦，就能獲取精確的溫度。n 測(cè)溫范圍廣。監(jiān)測(cè)區(qū)域里，待測(cè)目標(biāo)點(diǎn)大約為100200個(gè)，測(cè)溫點(diǎn)的數(shù)量巨大是本項(xiàng)目產(chǎn)品相比于其它公司產(chǎn)品的一個(gè)顯著特點(diǎn)。當(dāng)前已有的紅外測(cè)溫系統(tǒng)檢測(cè)的故障點(diǎn)通常僅為幾個(gè)。n 成像測(cè)溫深度大。需監(jiān)測(cè)的故障點(diǎn)位于與紅外鏡頭垂直的徑向方向上，最大徑向距離大約為300米。若干的故障點(diǎn)沿徑向分布，為檢測(cè)帶來(lái)兩大困難：一是待測(cè)點(diǎn)之間距離較近，如何有效進(jìn)行區(qū)分；二是由于若干點(diǎn)距離紅外鏡頭的距離差別較大，因此必須對(duì)所有點(diǎn)在成像圖中的特征和相對(duì)紅外鏡頭的距離之間的關(guān)系進(jìn)行

10、分析才能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)溫度的精確測(cè)量。2.3.2 實(shí)施方案針對(duì)電力系統(tǒng)變電站測(cè)溫需要，本方案采用的是目前最先進(jìn)的非制冷紅外焦平面成像技術(shù)，結(jié)合前沿的圖像處理算法，實(shí)現(xiàn)非接觸、非瞄準(zhǔn)式、大面積溫度測(cè)量，達(dá)到所見(jiàn)即所得的效果，測(cè)量結(jié)果以圖片和數(shù)據(jù)方式保存，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可視化測(cè)量。1、遠(yuǎn)端站點(diǎn)監(jiān)控站點(diǎn)由特制的紅外熱像儀和本地服務(wù)器構(gòu)成。特制的紅外熱像儀采用法國(guó)ULIS公司生產(chǎn)的多晶硅非制冷焦平面探測(cè)器(UPFA)和本公司自主研發(fā)的實(shí)時(shí)處理算法，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)圖像的采集與處理。圖像處理算法可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)溫度提取，紅外熱像儀的設(shè)計(jì)原理如下： 圖像處理部分采用ARM+DSP的實(shí)現(xiàn)方式。算法中的計(jì)算部分主要由DSP實(shí)現(xiàn)

11、，ARM7完成硬件控制及提供各種時(shí)序。2、傳輸網(wǎng)絡(luò)圖片及數(shù)據(jù)利用通信網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器，通信網(wǎng)絡(luò)由現(xiàn)有電力專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)提供（有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)），無(wú)需另外建設(shè)。3、監(jiān)控中心監(jiān)控中心通過(guò)良好的人機(jī)界面和數(shù)據(jù)庫(kù)為工作人員提供前端現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心可以對(duì)各檢測(cè)點(diǎn)的紅外熱像儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)預(yù)定時(shí)間或預(yù)定規(guī)則完成對(duì)預(yù)置點(diǎn)的溫度巡測(cè)。對(duì)于預(yù)置點(diǎn)的溫度可設(shè)置高溫和低溫超限報(bào)警。系統(tǒng)將自動(dòng)保存每次溫度巡檢的記錄。紅外熱成像系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)被測(cè)設(shè)備的24小時(shí)不間斷測(cè)溫檢測(cè)和監(jiān)控，一旦系統(tǒng)檢測(cè)到溫度異常（即超出高低溫度區(qū)間設(shè)置），就會(huì)通過(guò)各種方式報(bào)警，如聲光、短信提醒等。顯示、報(bào)警、預(yù)置位、記錄查

12、詢(xún)等都在監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)，既保證了測(cè)量的實(shí)時(shí)性，又減輕了人力、物力的消耗。對(duì)于高壓輸電線(xiàn)的檢測(cè)，還可通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)將測(cè)量結(jié)果傳回監(jiān)控中心。4、關(guān)鍵技術(shù)基于紅外熱成像的變電站溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要分為兩大部分，一部分為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控部分，另一部分為監(jiān)控中心服務(wù)器應(yīng)用軟件。其中現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控部分主要完成現(xiàn)場(chǎng)溫度采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。而監(jiān)控中心則主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和人機(jī)界面接口功能。由于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控部分實(shí)現(xiàn)的功能多樣，且操作復(fù)雜，在圖像處理過(guò)程中的計(jì)算操作較多，因此，項(xiàng)目采用嵌入式系統(tǒng)結(jié)合DSP的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從采集到處理及傳輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程。項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)如下：(1) 基于ARM的嵌入式系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)：協(xié)調(diào)控制整

13、個(gè)硬件電路，為系統(tǒng)提供時(shí)序控制等功能。(2) 基于DSP的偽彩色編碼：熱成像測(cè)溫系統(tǒng)所產(chǎn)生的紅外圖像為黑白灰度圖像，灰度值動(dòng)態(tài)范圍不大，憑人眼很難從這些相差不大的灰度級(jí)中獲得豐富的信息。因此為了更直觀(guān)地增強(qiáng)顯示圖像的層次，提高人眼分辨能力，需對(duì)所攝取的圖像進(jìn)行偽彩色處理，達(dá)到圖像增強(qiáng)效果，使圖像信息更加豐富。(3) 基于DSP的圖像處理技術(shù)：利用DSP的良好的計(jì)算特性，對(duì)圖像進(jìn)行處理，為精確的溫度提取提供基礎(chǔ)。并完成紅外圖像的非均勻性校正以及UFPA(非制冷焦平面陣列)的電源設(shè)計(jì)等工作。(4) 不同距離下被測(cè)對(duì)象的溫度校正：進(jìn)行紅外成像儀安裝前，應(yīng)對(duì)其安裝位置進(jìn)行考察研究，其目的在于其能覆蓋一

14、定范圍的觀(guān)測(cè)區(qū)域，且被測(cè)對(duì)象此時(shí)在熱像儀的視線(xiàn)中具有合適的間隔，即成像圖像中的觀(guān)測(cè)點(diǎn)之間的距離足以進(jìn)行區(qū)分，以便進(jìn)行準(zhǔn)確的溫度測(cè)量工作，且避免漏測(cè)。然而對(duì)于變電站的實(shí)際情況，由于其視野廣闊，涉及到的觀(guān)測(cè)點(diǎn)與熱像儀的距離相差非常大，而當(dāng)距離不同時(shí)，被測(cè)對(duì)象在成像圖像中的顯示也有區(qū)別，因此，如何對(duì)距離區(qū)別較大的大量被測(cè)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)溫是本項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)，補(bǔ)償方法也是本方案創(chuàng)新點(diǎn)之一。5、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)n 測(cè)溫對(duì)象：導(dǎo)電母排接頭、刀閘開(kāi)關(guān)、變壓器、高壓輸電線(xiàn)線(xiàn)纜接頭、金具，及其他系統(tǒng)需測(cè)試對(duì)象；n 測(cè)溫方式：非瞄準(zhǔn)、非接觸式測(cè)溫；n 基于模糊機(jī)制的圖像處理算法；n 非制冷焦平面成像；n 傳輸方式：以太網(wǎng)傳

15、輸；n 分辨率：384*288；n 視頻標(biāo)準(zhǔn)：PAL制；n 功耗：<=10W；n 工作環(huán)境溫度：-40-60；n 溫度分辨率：1；n 工作波長(zhǎng)：8-14um；n 量化精度：14bit；n 告警管理：告警自動(dòng)聯(lián)動(dòng)、自動(dòng)聲光提示、拍照及錄像動(dòng)作；n 數(shù)據(jù)查詢(xún)、顯示、報(bào)表打??；n 遠(yuǎn)程查詢(xún)、瀏覽和遠(yuǎn)程維護(hù)。3. 紅外測(cè)溫系統(tǒng)同圖像監(jiān)控系統(tǒng)的融合方案目前各行各業(yè)通用的紅外診斷裝置一般屬于便攜式簡(jiǎn)易裝置，通過(guò)工作人員到現(xiàn)場(chǎng)巡查來(lái)檢測(cè)設(shè)備的溫度和進(jìn)行故障診斷?，F(xiàn)今我國(guó)電力系統(tǒng)普遍采用的是SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“四遙”功能，但SCADA系統(tǒng)并不能滿(mǎn)足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)完全無(wú)人化和充分保證變電設(shè)備安全運(yùn)行的目標(biāo)，因?yàn)?/p>

16、變電站內(nèi)還存在較多的設(shè)備絕緣裝置和環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，這些問(wèn)題使得建立全面的變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)成為當(dāng)務(wù)之急。另外對(duì)變電站現(xiàn)場(chǎng)狀況的監(jiān)測(cè)，基本只針對(duì)某個(gè)獨(dú)立單元，如電氣指標(biāo)監(jiān)測(cè)、絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、防火防盜等。這些僅僅依靠單一的監(jiān)測(cè)結(jié)果去了解變電站的狀況往往是片面的，不足以讓生產(chǎn)管理人員實(shí)時(shí)、全面地掌握變電站現(xiàn)場(chǎng)狀況，更不能依靠某一項(xiàng)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行及時(shí)處理，使已經(jīng)投入的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)不能充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。即便安裝了較多項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但各個(gè)系統(tǒng)互不兼容，操作繁瑣，往往集成度不高，達(dá)不到理想的監(jiān)測(cè)效果。因此研發(fā)一種以紅外溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、可見(jiàn)光攝像機(jī)等組成的綜合圖像監(jiān)控系統(tǒng)是十分必要的。 3.1 系統(tǒng)組成由于

17、變電站內(nèi)被監(jiān)測(cè)的對(duì)象較多且分布廣，而攝像頭的視場(chǎng)角較窄，不能覆蓋整個(gè)變電站，因此有必要為每個(gè)攝像頭都配置了高精度旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)單個(gè)攝像頭的最大覆蓋范圍，以減少攝像頭數(shù)量，由于采用高精度旋轉(zhuǎn)云臺(tái)且被測(cè)目標(biāo)又相對(duì)固定，因此被監(jiān)測(cè)的目標(biāo)對(duì)象非常明確，同時(shí)每個(gè)云臺(tái)上可裝備兩個(gè)攝像頭（一個(gè)紅外探頭、一個(gè)可見(jiàn)光攝像頭），攝像頭采用定時(shí)巡航和手動(dòng)控制兩種方式將現(xiàn)場(chǎng)的紅外圖像通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的管理計(jì)算機(jī)。管理計(jì)算機(jī)通過(guò)傳輸設(shè)備發(fā)送控制指令到云臺(tái)解碼器，控制云臺(tái)動(dòng)作，同時(shí)管理計(jì)算機(jī)可把接收到的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)處理后送給視頻服務(wù)器，壓縮后的視頻數(shù)據(jù)以及被測(cè)目標(biāo)的溫度通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端變電站，使得在現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程監(jiān)

18、控中心都能對(duì)變電站進(jìn)行紅外視頻監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，消除隱患。3.2 軟件架構(gòu)紅外溫度圖像監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件主要功能是把采集到的溫度數(shù)據(jù)定時(shí)發(fā)給后臺(tái)接收程序，通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)定時(shí)發(fā)給與接收端監(jiān)控系統(tǒng)同在同一網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器端，服務(wù)器端用來(lái)接數(shù)據(jù)，然后把接收到的數(shù)據(jù)寫(xiě)到指定內(nèi)存區(qū)域，通過(guò)設(shè)置標(biāo)志位，后臺(tái)接收端便可以及時(shí)得到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的紅外溫度數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行后臺(tái)系統(tǒng)的融合。3.3 前端系統(tǒng)前端系統(tǒng)主要設(shè)備有：電動(dòng)紅外鏡頭、紅外探測(cè)器、CCD攝像機(jī)、云臺(tái)解碼器、傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。通過(guò)紅外探測(cè)器和CCD攝像機(jī)分別采集被監(jiān)控設(shè)備的紅外圖像和可見(jiàn)光圖像，通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心管理軟件

19、將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。紅外鏡頭：是一個(gè)根據(jù)被測(cè)設(shè)備距離及被測(cè)設(shè)備大小而選取的一個(gè)重要器件。根據(jù)變電站的實(shí)際情況可選配 21.5 mm、25mm、35 mm、49 mm、50 mm、60 mm或 100 mm 鏡頭，這些鏡頭不能互換，必須在訂購(gòu)時(shí)指定。此外還有不帶鏡頭的版本可供選擇，用戶(hù)可選購(gòu)鏡頭標(biāo)定軟件來(lái)執(zhí)行額外的增益標(biāo)定。紅外探測(cè)器：像素320*240，利用紅外鏡頭將場(chǎng)景中的物體發(fā)出的紅外能量聚焦在紅外探測(cè)器上，然后根據(jù)來(lái)自于每個(gè)探測(cè)器元件的紅外數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的視頻格式，可以在標(biāo)準(zhǔn)的視頻監(jiān)視器上顯示出來(lái)，或記錄在硬盤(pán)錄像機(jī)中。由于熱成像系統(tǒng)探測(cè)的是熱而不是光，所以可全天候使用，它完全是

20、被動(dòng)式的裝置，沒(méi)有光輻射或射頻能量，通過(guò)探測(cè)物體發(fā)出的紅外輻射，熱成像儀產(chǎn)生一個(gè)實(shí)時(shí)的圖像，從而提供一種景物的熱圖像。并將不可見(jiàn)的輻射圖像轉(zhuǎn)變?yōu)槿搜劭梢?jiàn)的、清晰的圖像。能探測(cè)到小于0.1的溫差。攝像機(jī)：選用電荷耦合型CCD攝像機(jī)（Charge Coupled Device），多種品牌可以選擇（如索尼、松下、三星等著名廠(chǎng)家生產(chǎn)的攝像機(jī)）。云臺(tái)及解碼器：采用內(nèi)置解碼器的高精度云臺(tái)，它可以確保每一次的巡航定位準(zhǔn)確，即在每一個(gè)預(yù)置位、每一次捕捉的是同一個(gè)對(duì)象，該功能極大的提高了發(fā)熱故障設(shè)備跟蹤的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，工作電壓AC24V，協(xié)議為PALCO-D協(xié)議，可設(shè)置預(yù)置點(diǎn)、自動(dòng)巡航，RS485控制。3.4

21、 主要功能 實(shí)現(xiàn)紅外和可見(jiàn)光圖像綜合監(jiān)控紅外攝像頭和可見(jiàn)光攝像頭連接到視頻服務(wù)器連接，在通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)兩種圖像的遠(yuǎn)程監(jiān)控。 紅外熱圖像實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)測(cè)溫、動(dòng)態(tài)溫度分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集由視頻服務(wù)器完成，實(shí)時(shí)測(cè)溫是對(duì)每一幀圖像中的指定區(qū)域計(jì)算最高溫度，并和預(yù)先設(shè)定好的上下限溫度進(jìn)行對(duì)比，得出是否超溫的報(bào)警提示。 通過(guò)圖像分割實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備劃分和分對(duì)象數(shù)據(jù)采集設(shè)備的識(shí)別是通過(guò)建立圖像與設(shè)備的映射關(guān)系實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)云臺(tái)轉(zhuǎn)到某個(gè)預(yù)置位后必須對(duì)窗口中的設(shè)備進(jìn)行識(shí)別，因?yàn)槊總€(gè)設(shè)備的報(bào)警溫度可能是不一樣的，因此當(dāng)窗口中的某個(gè)設(shè)備超溫時(shí)必須能夠及時(shí)把它找出來(lái)并提示用戶(hù)是哪個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障。目的是通過(guò)紅外實(shí)時(shí)監(jiān)控把變電站的設(shè)備溫度實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，讓值班人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確的看出所有被監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，是否過(guò)熱，是否有故障，另外一個(gè)作用是實(shí)時(shí)的發(fā)送設(shè)備溫度數(shù)據(jù)，以供監(jiān)控中心處理。 采用云臺(tái)自動(dòng)巡檢方式，實(shí)現(xiàn)全變電站設(shè)備紅外遙視整個(gè)系統(tǒng)中云臺(tái)的精度控制是最為關(guān)鍵的部分，因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)預(yù)置位的定點(diǎn)對(duì)象監(jiān)測(cè)，那么每個(gè)預(yù)置位的定位就一定要精確，可是現(xiàn)有的云臺(tái)是以電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，精確度不夠高。本方案給云臺(tái)加上一個(gè)人為的預(yù)值零點(diǎn)，這個(gè)零點(diǎn)就是云臺(tái)工作的起始點(diǎn)，每次預(yù)置位轉(zhuǎn)完一個(gè)循環(huán)，