專利名稱：變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，在全視場紅外成像測溫系統(tǒng)出現(xiàn)以前，常見的工業(yè)測溫技術(shù)方案主要有接觸式測溫、瞄準(zhǔn)型紅外點(diǎn)溫儀測溫、非接觸式紅外成像測溫等。現(xiàn)有技術(shù)的缺陷1、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溫點(diǎn)將極為困難；2、在運(yùn)行過程中溫度傳感系統(tǒng)如出現(xiàn)問題，如斷線(溫感故障)等，只能在停電后進(jìn)行維護(hù)，而電力變壓器要求長時(shí)間不斷電工作；3、由于高壓開關(guān)觸點(diǎn)、母線處于高電壓，各相之間都存在很高的電壓，傳統(tǒng)測溫維護(hù)困難，故障率相對高；4、另一些場合如超高壓環(huán)境下的測溫用常規(guī)的數(shù)據(jù)采集不易實(shí)現(xiàn)；5、傳統(tǒng)感溫電纜的使用的年限在2到3年必須更換。在高壓下安全性存在問題，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，將造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種安全性高、安裝及更換方便、可在現(xiàn)有變電系統(tǒng)中安裝的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于包括紅外模塊、圖像處理模塊、邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊、以太網(wǎng)接口，所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)通過以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)連接；所述的紅外模塊包括紅外鏡頭、紅外傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊，紅外傳感器設(shè)于紅外鏡頭內(nèi)，所述的紅外傳感器采集外部紅外信號處理成紅外模擬信號并傳遞給A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成紅外數(shù)字信號；所述的圖像處理模塊與紅外模塊連接，用于接收A/D轉(zhuǎn)換模塊的紅外數(shù)字信號進(jìn)行偽彩色處理并輸出偽彩色紅外數(shù)字信號；所述的邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊與圖像處理模塊、以太網(wǎng)接口連接，控制圖像處理模塊經(jīng)以太網(wǎng)接口向外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送偽彩色紅外數(shù)字信號。本實(shí)用新型的第一優(yōu)選方案為，所述的圖像處理模塊與紅外模塊間采用并行外設(shè)總線連接。本實(shí)用新型的第二優(yōu)選方案為，所述的邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊采用CPLD結(jié)合GPIO 進(jìn)行異步空間擴(kuò)展，增設(shè)芯片接口。本實(shí)用新型的第三優(yōu)選方案為，所述的邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊增設(shè)以太網(wǎng)拓展芯片以控制以太網(wǎng)接口工作。本實(shí)用新型的第四優(yōu)選方案為，所述的圖像處理模塊采用ADI — BF533 DSP處理器。本實(shí)用新型的第五優(yōu)選方案為，所述的邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊主控芯片采用ARM7芯片。本實(shí)用新型的第六優(yōu)選方案為，所述的外部網(wǎng)絡(luò)為無線網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型的第七優(yōu)選方案為，所述的外部網(wǎng)絡(luò)為有線網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型的第八優(yōu)選方案為，所述的紅外傳感器采用非制冷焦平面多晶硅探測器。本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)勢在于1.紅外溫度監(jiān)測系統(tǒng)、可見光攝像機(jī)等組成的綜合圖像監(jiān)控系統(tǒng)建成和推廣應(yīng)用后，能為故障診斷、設(shè)備檢修等提供理論依據(jù)，使缺陷處理更具針對性，為開展設(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；2.在本系統(tǒng)建成和推廣應(yīng)用后，不僅是簡單地反映在減少值守人員、減輕管理單位人員調(diào)配壓力、提高消防系統(tǒng)管理性能等這些顯著的有形經(jīng)濟(jì)效益上，更值得讓人注意的是對遠(yuǎn)方電力生產(chǎn)現(xiàn)場的全天候?qū)崟r(shí)掌控和把握能力得到一個(gè)質(zhì)的提升和飛躍，變電站現(xiàn)場設(shè)備的管理和維護(hù)將進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)施例電路模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1所示，一種變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，包括紅外模塊、圖像處理模塊、 邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊、以太網(wǎng)接口，變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)通過以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)連接；紅外模塊包括紅外鏡頭、紅外傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊，紅外傳感器設(shè)于紅外鏡頭內(nèi)， 紅外傳感器采集外部紅外信號處理成紅外模擬信號并傳遞給A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成紅外數(shù)字信號；圖像處理模塊與紅外模塊連接，用于接收A/D轉(zhuǎn)換模塊的紅外數(shù)字信號進(jìn)行偽彩色處理并輸出偽彩色紅外數(shù)字信號；邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊與圖像處理模塊、以太網(wǎng)接口連接，控制圖像處理模塊經(jīng)以太網(wǎng)接口向外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送偽彩色紅外數(shù)字信號。紅外模塊采用50MM焦距的紅外鏡頭，紅外鏡頭內(nèi)部采用非制冷焦平面多晶硅探測器，象素為384 X 288。探測器輸出的模擬信號通過A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成16BIT數(shù)字信號， 即每個(gè)像素用16BIT的二進(jìn)制信號來表示主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集。邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)設(shè)ARM7完成硬件控制及提供各種時(shí)序，協(xié)調(diào)控制整個(gè)硬件電路，為系統(tǒng)提供時(shí)序控制能功能。通過CPLD結(jié)合GPIO進(jìn)行異步空間擴(kuò)展后，各外設(shè)可掛載在擴(kuò)展后的異步空間。CPLD各外設(shè)與EBIU BANK的對應(yīng)關(guān)系如下EBIU BANK2 4 路串口，擴(kuò)展芯片16C5M，EBIU BANK3 以太網(wǎng)擴(kuò)展卡(SMC91x芯片)。邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊通過SMC91X擴(kuò)展出標(biāo)準(zhǔn)的10/100M以太網(wǎng)接口，用于圖像數(shù)據(jù)流的網(wǎng)絡(luò)傳輸。邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊通過TL16C5M擴(kuò)展出標(biāo)準(zhǔn)的RS232和RS485接口，可用于云臺控制。[0031]圖象處理模塊圖像數(shù)字處理最基本的操作是對象素的運(yùn)算，為達(dá)到較好的運(yùn)算效率，特別選用16位的ADI - BF533 DSP處理器，DSP與紅外模塊之間通過16比特的PPI 數(shù)據(jù)總線(并行外設(shè)總線)連接，ADI - BF533 DSP處理器具有PPI總線接口，通過編程可適應(yīng)不同類型的數(shù)字視頻接口，此外還有一些控制數(shù)據(jù)線。更方便的是該處理器的16BIT PPI接口可與紅外機(jī)芯直接對接。ADI —BF533 DSP處理器負(fù)責(zé)圖像的偽彩色處理，因?yàn)闊岢上駵y溫系統(tǒng)所產(chǎn)生的紅外圖象為黑白灰度圖像，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中獲得豐富的信息，因此為了更只管的增強(qiáng)顯示圖像的層次，提高人眼分辨能力，需要對所攝取的進(jìn)行偽彩色處理，從而達(dá)到圖象增強(qiáng)的效果，使圖像信息更加豐富。變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)基于ADSP-BF533處理器平臺實(shí)現(xiàn)。完成對紅外數(shù)字圖像的采集處理，并將原始數(shù)據(jù)以TCP流的方式傳送到中心網(wǎng)管進(jìn)行處理。節(jié)點(diǎn)性能較強(qiáng)， 集成了多個(gè)功能模塊，軟硬件系統(tǒng)模塊化。變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)所形成的可視化圖像是標(biāo)準(zhǔn)的Sbit灰度圖像，灰度級只能有256級，如果要在圖像中能區(qū)分0. 1°C的溫差，則0. 1°C必須要分配4個(gè)灰度級，因此256個(gè)灰度級只能顯示Q56/4) xO. 1°C =6.4°C。視場內(nèi)的高低溫差一般都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 6. 4°C，通用變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)解決的辦法是把背景濾掉(黑化)而只顯示高溫目標(biāo)。但在情景式測溫應(yīng)用模式下，沒有背景顯示是無法對測溫目標(biāo)進(jìn)行識別的，因此，變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)采用了背景恒定顯示技術(shù)，環(huán)境背景對測量者都是可見的。各位技術(shù)人員須知，雖然本實(shí)用新型按照上述實(shí)施例做了具體描述，但是基于本實(shí)用新型發(fā)明思想的變化，皆在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于包括紅外模塊、圖像處理模塊、邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊、以太網(wǎng)接口，所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)通過以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)連接；所述的紅外模塊包括紅外鏡頭、紅外傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊，紅外傳感器設(shè)于紅外鏡頭內(nèi)，所述的紅外傳感器采集外部紅外信號處理成紅外模擬信號并傳遞給A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成紅外數(shù)字信號；所述的圖像處理模塊與紅外模塊連接，用于接收A/D轉(zhuǎn)換模塊的紅外數(shù)字信號進(jìn)行偽彩色處理并輸出偽彩色紅外數(shù)字信號；所述的邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊與圖像處理模塊、以太網(wǎng)接口連接，控制圖像處理模塊經(jīng)以太網(wǎng)接口向外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送偽彩色紅外數(shù)字信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于所述的圖像處理模塊與紅外模塊間采用并行外設(shè)總線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于所述的邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊采用CPLD結(jié)合GPIO進(jìn)行異步空間擴(kuò)展，增設(shè)芯片接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于所述的邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊增設(shè)以太網(wǎng)拓展芯片以控制以太網(wǎng)接口工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于所述的圖像處理模塊采用ADI - BF533 DSP處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于所述的邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊主控芯片采用ARM7芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于所述的邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊主控芯片采用ARM7芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于所述的外部網(wǎng)絡(luò)為無線網(wǎng)絡(luò)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于所述的外部網(wǎng)絡(luò)為有線網(wǎng)絡(luò)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外傳感器采用非制冷焦平面多晶硅探測器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)，其特征在于包括紅外模塊、圖像處理模塊、邏輯控制及驅(qū)動(dòng)模塊、以太網(wǎng)接口，所述的變電設(shè)備遠(yuǎn)紅測溫巡檢系統(tǒng)通過以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)連接。安全性高、安裝及更換方便、可在現(xiàn)有變電系統(tǒng)中安裝。
文檔編號G08C17/02GK202041293SQ20102068956
公開日2011年11月16日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者嚴(yán)偉雄, 周生苗, 朱云祥, 李為, 樓鳳丹, 毛井國, 王建宏, 錢升 申請人:衢州電力局