变电站电力设备红外自动巡检系统的实现

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1、第18卷第5期重庆电力高等专科学校学报2013年10月Vol_18No．5JournalofChongqingElectricPowerCollegeOct．2013变电站电力设备红外自动巡检系统的实现袁辉建(重庆电力高等专科学校，重庆400053)【摘要】针对目前变电站设备红外成像检测技术存在的问题，研制一种新型电力设备红外自动巡检系统，能通过图像融合处理技术，将设备的温度分布数据置入设备可见光图像，并以图像方式直观地显示出电力设备不同位置的温度分布情况。【关键词】电力设备；电磁导航；tz~,l,N温；自动巡检【中图分类号lTP211【文献标识码】A【文章编号】lOO8．8032(2o13

2、)05-0040-03部分组成(如图1所示)。红外自动巡检平台在变U引舀电站内按预置导航电线路径自动行走，并实现对电变电站中有大量的高压设备，例如变压器、母力设备温度数据采集，管理计算机位于管理控制中线、隔离开关、耦合电容器、高压电缆等，其运行状态心，实现数据的处理及对测温装置的控制，管理计算好坏直接决定电力系统的安全和效益。站内高压设机与红外自动巡检平台通过无线网络连接。红外自备工作状态不正常，若不能得到及时有效的处理，很动巡检平台采用红外i贝0温探头实现对指定区域温度可能会发展成严重的事故，造成设备损坏甚至人员数据和实时图像的采集，通过H．264编码压缩处理伤亡。对设备进行有效的监测和检

3、测，保证电力设数据，再经网络传送给管理计算机，后台监控软件对备的正常运行，已成为目前高电压澳0试技术发展的这些数据进行解码，显示现场红外测温数据。必然方向之一。红外自动巡检平台管理计算机红外测温可以在设备不停电、不解体情况下，远无线通讯距离、非接触、快速对设备故障进行诊断，因此得到—较为广泛的应用。目前国内外大多使用红外热成像导仪进行人工定期巡检，工人劳动强度大，不能实时全面动态检测，且红外热成像仪价格非常昂贵，大型变电站方可配备，对于绝大多数的小型变电站，或无人值守变电站则发挥不了应有的作用。图1红外自动巡检系统结构本文提出一种新的电力设备红外自动巡检系1．2电磁导航部分工作原理统，能将自

4、动行走部分与红外测温探头相结合，通过电磁导航部分主要由导航信号发生器、中心导无线通讯方式将检测结果发送至管理控制中心，既航电线和两个水平线圈组成。为了讨论方便，在运可以降低工人劳动强度，又避免红外成像仪成本高，动路径上建立如图2所示坐标系，假设巡检平台沿难以广泛使用等问题。该系统能充分发挥计算机技跑道前进的方向为Z轴，垂直跑道往上为Y轴，在术的优势，有利于提高在线监测实时性，实现变电站跑道平面内垂直于跑道中心线为x轴，XYZ轴满足的无人值守。右手方向。电磁导航线沿z轴方向布置于道路中1红外自动巡检系统的原理结构间，在自动巡检平台的前上方水平方向固定两个相距￡的线圈，两个线圈的轴线距电磁导航线

5、导航电1．1红外自动巡检系统的实现原理线高度为h，则左边的线圈f的坐标为(，h，z)，右红外自动巡检系统主要由电磁导航部分、红外边的线圈z的位置(—L，h，)。自动巡检平台、无线通信接口模块和管理计算机四本系统h取值为5cm，L取值为30cm，则∈收稿日期：2013-09-06作者简介：袁辉建(1977一)，讲师，研究方向为嵌入式系统实时性研究。第5期袁辉建：变电站电力设备红外自动巡检系统的实现41YX电力设备图3红外检测部分结构图轮结构，前面两个轮子为主动轮，后面两个轮子为从图2电磁导航部分结构动轮，电机驱动模块实现对主动轮直流电机的驱动；(一15，+15)om，导航信号发生器产生19．3

6、kHz电电磁信号检测模块用于自动巡检平台的导航；二维流，通人中心导航电线，由于导航信号发生器通入电旋转云台用于承载红外测温探头，装置运动控制模流频率较低，且两个水平线圈较小，本文近似认为小块可通过对旋转平台两个直流舵机的控制，改变红范围内磁场分布是均匀的。根据电磁学原理，两个外测温探头的指向；装置运动控制模块基于水平线圈分别感应电动势E、E，两者差值为：MC9S12XS128单片机，与主控模块间通过RS232通信接口连接，接受主控模块的指令，实现巡检平台的导航控制、运动控制和二维旋转平台的移动控制；主当左边线圈的位置=15cm的时候，此时两个控模块是自动巡检平台的核心，由基于PXA270的线

7、圈的中心恰好处于运动路径的中央，感应电动势嵌入式系统平台组成，用于设备图像数据的采集及差值为零。当线圈往左偏移，∈(15，30)om，感编码压缩、红外测温数据的处理，并与管理计算机进应电动势差值小于零；反之，当线圈往右偏移，∈行无线通讯，完成对装置运动控制模块的控制。(0，15)em，感应电动势大于零。因此在位移0～30em之间，电动势差值与位移是一个单调函数。为保证两个线圈的中心位置为电磁导航中心线，本系统