1、江西昌大高科信息產業有限公司可行性報告項目名稱：無人值守變電站遠程視頻智能紅外測溫系統承擔單位：江西昌大高科信息產業有限公司責任部門：技術部項目負責人： 參加人員： 申報日期： 可行性研究報告內容隨著電網建設的步伐加快，電網科技含量的提升，新技術、新裝置的大規模應用，以及企業自身發展要求和社會供電服務承諾工作的推進，對安全生產，提高供電可靠性和優質服務提出了更高的要求，改變原有周期檢修的固定模式，尋求設備檢修新思路成為一種必然。狀態檢修不是簡單的延長設備的檢修周期，也可能是縮短檢修周期。狀態檢修是在保證設備安全的基礎上，通過狀態評價結果直接為制訂檢修計劃提供明確的依據，改變以往不顧設備狀態、“

2、一刀切”地定期安排試驗和檢修，糾正狀態檢修概念混亂，盲目延長試驗周期的不當做法。而紅外測溫技術作為一種先進的檢測手段，具有遠距離、不接觸、不取樣、不解體，又具有準確、快速、直觀等特點，能在運行中有效的監測和診斷電力設備的過熱缺陷，對電氣設備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預測，為設備的狀態評價提供有效依據，是實現設備狀態檢修的有效手段之一。一、紅外測溫開發的背景和現狀紅外輻射這一物理現象被發現在1800年，但直到本世紀50年代，紅外技術才開始進入廣泛應用的階段。非接觸測溫技術也叫輻射測溫，最早的非接觸測溫就是以光學高溫計為代表的高溫法，以后，人們根據斯蒂芬.玻爾茲曼公式，利用黑體輻射能與熱力

3、學溫度的關系進行測溫，這就是全輻射測溫和部分輻射測溫法，還有的人在光學高溫計上進行改進，出現了光電高溫計、紅外溫度計等。紅外測溫技術已發展到可對有熱變化表面進行掃描測溫，確定其溫度分布圖像，迅速檢測出隱藏的溫差， 這就是紅外熱像儀紅外熱像儀最先應用于軍事上，美國TI公司19“年研制出世界上第一臺紅外掃描偵察系統。以后，紅外熱成像技術在西方國家陸續用于飛機、坦克、軍艦和其他武器上，作為偵察目標的熱瞄系統，大大提高了搜索、命中目標的能力。瑞典AGA公司生產的紅外熱像儀在民用技術上處于領先地位。但是，怎樣使紅外測溫技術得到廣泛應用，目前仍然是一個值得研究的應用課題。紅外測溫優點如下：1.它的測量不干

4、擾被測溫場，不影響溫場分布，從而具有較高的測量準確度。2.測溫范圍寬，在理論上無測量上限，可以測量相當高的溫度3.探測器的響應時間短，反應速度快，易于快速與動態測量4.不必接觸被測物體，操作方便5.可以確定微小目標的溫度二、紅外測溫工作原理紅外測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉變為相應的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路，并按照儀器內療的算法和目標發射率校正后轉變為被測目標的溫度值。 在自然界中，一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間

5、發出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布 與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。 紅外測溫儀原理黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發射率為 1 。但是，自然界中存在的實際物體，幾乎都不是黑體，為了弄清和獲得紅外輻射分布規律，在理論研究中必須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發點，故稱 黑體輻射定律。所有實際物體的輻射量

6、除依賴于輻射波長及物體的溫度之外，還與構成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態和環境條件等因素有關。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實際物體，必須引入一個與材料性質及表面狀態有關的比例系數，即發射率。該系數表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于 1 的數值之間。根據輻射定律，只要知道了材料的發射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。影響發射率的主要因素在：材料種類、表面粗糙度、理化結構和材料厚度等。 當用紅外輻射測溫儀測量目標的溫度時首先要測量出目標在其波段范圍內的紅外輻射量，然后由測溫儀計算出被測目標的溫度。單色測溫儀與波段內的輻射量成比例；雙色測溫儀與兩個波段的輻射

7、量之比成比例。紅外測溫是輻射式測溫的一種，是利用物體的熱輻射現象來測量物體溫度的。紅外輻射的基本依據是玻耳茲曼、普朗克等人的黑體輻射定律。黑體是一種理想物體，它們在相同的溫度下都發出同樣的電磁波譜，而與黑體的具體成分和形狀等特性無關，通過實現和計算得出黑體輻射定律。紅外測溫技術在生產過程，產品質量控制和監測，設備在線故障診斷和安全保護以及節約能源等方面發揮了著重要作用。它打破了傳統的測溫模式，并且具備回應速度快、測量精度高、測量范圍廣和可同時測量環境溫度和目標溫度的特點，測量距離可達30米左右。是一種方便用戶使用的溫度測量工具，功能穩定，運行速度快，通過單片機的運算處理，完成數據的顯示功能。三

8、、紅外測溫技術在電氣/電力行業的預維護紅外測溫儀/熱像儀可在遠離目標的安全處測量物體的表面溫度，這使之成為電氣維護必不可少的工具。通過探測電氣設備和線路的熱缺陷，從而及時發現、處理、預防重大事故的發生。在帶電設備紅外診斷技術應用導則中關于操作方法中指出：檢測時一般先用成像儀對所有應測部位進行全面掃描，找出工況異常部位，然后對于異常部位和重點電氣設備進行正確測溫。F570（MX）系列則成準確測量的最優的選擇。概念：電氣設備/線路的熱缺陷：通常是指由于其內在或外在原因所造成的的發熱現象。根據缺陷所產生的原因不同，可歸納3種：第一種是長期暴露在空氣中的部件，由于溫度濕度的影響，或表面結垢而引起的接觸

9、不良，或由于外力作用所引起的部件損傷，因而使得的導電截面積減少而產生的發熱。如接頭連接不良，螺栓，墊圈未壓緊；長期運行腐蝕氧化；大氣中的活性氣體、灰塵引起的腐蝕；元器件材質不良，加工安裝工藝不好造成導體損傷；機械振動等各種原因所造成的導體實際截面降低；負荷電流不穩或超標等。第二種是由于電器內部本身故障，如內部連接部件接觸不良導致的電阻過大；絕緣材料老化、開裂、脫落；內部元件受潮，元氣件損耗增大；冷卻介質管路阻塞等等。第三種是因漏磁通產生的渦流損耗。診斷范圍:發電機的定子繞組線棒接頭、鐵心、電刷、端蓋、冷卻系統，旋轉電機、變壓器、套管、斷路器、刀閘、互感器、阻波器、電力電容器、避雷器、電力電纜、

10、母線、導線接頭、組合電器、絕緣子串、低壓電器以及具有電流、電壓致熱效應或其他致熱效應的設備的二次回路，等。判斷方法：1 表面溫度判斷法2 相對溫差判斷法對電流制熱型設備。應準確測溫，計算相對溫度，判斷缺陷性質3 同類比較法A 同一電氣回路中， 當三相電流對稱和三相設備相同時比較對應部位的溫升值，判斷工況是否正常B 同型號的電壓制熱型設備，可根據對應點溫升差異判斷設備是否正常4 熱譜圖分析5 檔案分析法不同時期的數據分析（溫度，溫升，相對溫差和熱譜圖）具體診斷方法：1. 紅外測溫儀可直接測試可觀察到的設備及元氣件的溫度，從而迅速有效地發現所有連接點的熱隱患。紅外測溫儀/熱像儀可在遠離目標的安全處

11、測量物體的表面溫度，這使之成為電氣維護必不可少的工具。通過探測電氣設備和線路的熱缺陷，從而及時發現、處理、預防重大事故的發生。在帶電設備紅外診斷技術應用導則中關于操作方法中指出：檢測時一般先用成像儀對所有應測部位進行全面掃描，找出工況異常部位，然后對于異常部位和重點電氣設備進行正確測溫。F570（MX）系列則成準確測量的最優的選擇。選擇紅外測溫儀LT紅外測溫儀紅外測溫儀可以不接觸目標而通過測量目標發射的紅外輻射強度計算出物體的表面溫度。非接觸測溫是紅外測溫儀最大的優點，使用戶可以方便地測量難以接近或移動的目標。 LT紅外測溫儀LT 紅外測溫儀為一體化集成式紅外測溫儀，傳感器、光學系統與電子線路

12、共同集成在不銹鋼殼體內；LT 易于安裝，不銹鋼殼體上的標準螺紋可與安裝部位快速連接；同時，LT 有各型選件（例如吹掃保護套、可調安裝支架、三維可調安裝支架、數字顯示表等）以滿足各種工況場合要求。 為什么使用紅外測溫儀紅外測溫儀已被證實是檢測和診斷電子設備故障的有效工具。可節省大量開支，用紅外測溫儀，你可連續診斷電子連接問題和通過查找在 DC 電池上的輸出濾波器連接處的熱點，以檢測不間斷電源（ UPS ）的功能狀態，你可檢驗電池組件和功率配電盤接線端子，開關齒輪或保險絲連接，防止能源消耗；由于松的連接器和組合會產生熱，紅外測溫儀有助于識別回路中斷器的絕緣故障 . 或監視電子壓縮機；日常掃描變壓器

13、的熱點可探測開裂的繞組和接線端子。 使用紅外測溫儀的好處便捷 紅外測溫儀可快速提供溫度測量，在用熱偶讀取一個滲漏連接點的時間內，用紅外測溫儀幾乎可以讀取所有連接點的溫度。另外由于紅外測溫儀堅實 . 輕巧，且不用時易于放在皮套中。在工廠巡視和日常檢驗工作時都可攜帶。 精確 紅外測溫儀通常精度都是 1 度以內。這種性能在做預防性維護時特別重要，如監視惡劣生產條件和將導致設備損壞或停機的特別事件時。用紅外測溫儀，你甚至可快速探測操作溫度的微小變化，在其萌芽之時就可將問題解決，減少因設備故障造成的開支和維修的范圍。 安全 紅外測溫儀能夠安全地讀取難以接近的或不可到達的目標溫度 ，可以在儀器允許的范圍內

14、讀取目標溫度。非接觸溫度測量還可在不安全的或接觸測溫較困難的區域進行，精確測量就象在手邊測量一樣容易。 紅外測溫儀故障診斷設備故障紅外診斷最核心的問題，是要求準確地獲得被測設備的溫度分布或故障相關部位溫度值與溫升值。這個溫度信息不僅是判斷設備有無故障的依據，也是判斷故障屬性、位置、嚴重程度的客觀依據。因此，對被測設備故障相關部位溫度的計算與合理修正，將是提高檢測設備表面溫度準確性的關鍵環節。然而在現場進行設備紅外檢測時，由于檢測條件和環境的影響變化，可能導致同一設備因檢測條件不同，而得到不同的結果。因此，為了提高紅外檢測的準確度，必須對現場檢測過程中或對檢測結果的分析處理中，采取相應的對策與措

15、施或選擇良好的檢測條件，或對檢測現場結果進行合理的修正。 運行狀態的影響與對策電氣設備故障無論是電流效應引起的發熱故障 ( 導電回路故障 ) ，發熱功率與負荷電流值的平方成正比。電壓效應引起的發熱故障 ( 絕緣介質故障 ) ，發熱功率與運行電壓的平方成正比。因此，設備的工作電壓和負荷電流的大小，將直接影響到紅外檢測與故障診斷的效果。泄漏電流的增大，能造成高壓設備部分電壓不均勻。 如果沒有加載運行或者負荷很低，則會使設備故障發熱不明顯，即使存在較嚴重的故障，也不可能因特征性熱異常的形式暴露出來。只有當設備在額定電壓下運行，而且負荷越大時，發熱及溫升才越嚴重，故障點的特征性熱異常也暴露得越明顯。因

16、此在進行紅外檢測時，為了能夠取得可靠的檢測效果，要盡量保證設備在額定電壓和滿負荷下運行，即使不能做到連續滿負荷運行，也應編制一個運行方案，以便在檢測前和檢測過程中，能讓設備滿負荷運行一段時間 ( 如 4 6h) ，使設備故障部位有足夠的發熱時間，并保證其表面達到穩定溫升。 由于電氣設備故障紅外診斷時，故障判斷標準往往是以設備在額定電流時的溫升為依據，因此當檢測時實際運行電流小于額定電流時，應該是現場實際測量的設備故障點溫升換算為額定電流的溫升。 表面發射率的影響對策任何紅外測量儀器都是通過測量電氣設備表面紅外輻射功率，來獲得設備溫度信息的。并且在紅外診斷儀器接收來自目標紅外輻射功率相同的情況下

17、，因目標的表面發射率不同，將會得到不同的檢測結果。也就是說，相同輻射功率，發射率越低，就會顯示越高的溫度。因物體表面發射率主要決定于材料性質和表面狀態 ( 如表面氧化情況，涂層材料，粗糙程度及污穢狀態等 ) 。因此為了應用紅外熱像儀器準確地測量電氣設備溫度，必須要知道受檢目標的發射率值，并將該值作為計算溫度的重要參數輸入計算機或者調整紅外測量儀的修正值，以便對所測量的溫度輸出值進行發射率修正。消除發射率對檢測結果影響的另外兩種對策措施是：當使用紅外熱像儀進行測量時，要對發射進行修正，查出被測設備部件表面的發射率值進行發射率修正，從而獲得可靠的測溫結果，提高檢測的可靠性；對于紅外檢測的故障頻發設

18、備部件，為使檢測結果具有良好的可比性，可以運用敷涂適當漆料的方法來增大和穩定其發射率值，以便獲得被測設備表面的真實溫度。 大氣衰減的影響與對策由于受檢電氣設備表面紅外輻射能量，是經大氣傳輸到紅外檢測儀器里的，這就會受到大氣組合中的水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳等氣體分子的吸收衰減和空氣中懸浮微粒的散射而衰減，設備輻射能量傳輸的衰減隨著檢測儀器到被測設備之間的距離，降低了被測設備輻射的透過率，所以其衰減是隨距離的增大而增加，降低受檢設備故障部位與正常部位的輻射對比度，也會因為紅外儀器接收到的目標能量減少，使得儀器顯示出來的溫度低于被測故障點的實際溫度值，從而造成漏檢或誤診斷。尤其對于檢測溫升較低的設

19、備故障時，這是很不利的。檢測距離增大，大氣組合的影響將會越來越大。而且又要獲得目標溫度準確性，必須采取如下對策：盡量選擇在環境大氣比較干燥、潔凈的時節進行檢測；在不影響安全的條件下盡可能縮短檢測距離，還要對溫度測量結果進行合理的距離修正，以便測得實際溫度值。 氣象條件的影響不良的氣象環境（雨、雪、霧及大風力等），會對設備溫度檢測帶來不利的影響，往往會給出虛假的故障現象。為了減少氣象條件的影響，盡量在無雨、無霧、無風和環境溫度較穩定的夜晚進行檢測。 對戶外電氣設備的現場紅外檢測，盡可能選擇在陰天或者在日落左右傍晚無光照時間進行。這樣可以防止直接入射、反射和散射的太陽輻射影響，對戶內設備可以采用關

20、掉照明燈，以及要避開其他的輻射影響。 對于高反射的設備表面，應該采取適當措施來減少對太陽輻射及周圍高溫物體輻射的影響。或者改變檢測角度，找到能避開反射的最佳角度進行檢測。 為減少太陽輻射及周圍高溫背景的輻射影響，可在檢測時采取適當的遮擋措施，或者在紅外熱像儀器上加裝適當的紅外濾光片，以便濾除太陽及其他背景輻射。 選擇參數適宜的儀器和檢測距離進行檢測，使受檢測的設備部位充滿儀器視場，從而減少背景輻射的干擾。 紅外測溫儀的應用測量電器設備非接觸紅外線測溫儀可以從安全的距離測量一個物體的表面溫度，使其成為電器設備維修操作中不可缺少的工具。 電設備方面的應用在如下應用中，紅外測溫儀可以有效防止設備故障

21、和計劃外的斷電事故的發生。 連接器-電連接部位會逐漸放松連接器，由于反復的加熱（膨脹）和冷卻（收縮）產生熱量、或者表面臟物、炭沉積和腐蝕。非接觸測溫儀可以迅速確定表明有嚴重問題的溫升。 電動機-為了保持電動機的壽命期，檢查供電連接線和電路斷路器（或者保險絲）溫度是否一致。 電動機軸承-檢查發熱點，在出現的問題導致設備故障之前定期維修或者更換。 電動機線圈絕緣層-通過測量電動機線圈絕緣層的溫度，延長它的壽命。 各相之間的測量-檢查感應電動機、大型計算機和其它設備的電線和連接器各相之間的溫度是否相同。 變壓器-空冷器件的繞組可直接用紅外測溫儀測量以查驗過高的溫度，任何熱點都表明變壓器繞組的損壞。

22、不間斷電源-確定UPS輸出濾波器上連接線的發熱點。一個溫度低的點表明可能直流濾波線路是開路。 備用電池-檢查低壓電池以確保連接正確。與電池接頭接觸不良可能會加熱到足以燒毀電池芯棒。 鎮流器-在鎮流器開始冒煙之前檢查出它的過熱。 公用設施-確定出連接器、電線接頭、變壓器和其他設備的熱點。某些型號的光學儀器范圍在60:1甚至更大，使幾乎所有的測量目標都在測量范圍內。 紅外測溫系統功能及特點系統功能:1,預測，通過接點、母線的溫度變化，判斷設備運行狀況，可防患于未燃。2,顯示，直觀顯示各部位工作狀況（溫度），準確提供過熱的部位，便于檢修。系統特點:1,測溫的安全性，紅外測溫儀的應用，不接觸被測溫物體

23、，克服了大電流、高電壓，帶來的安全隱患。2,測溫的實時性，全年24小時在線監控，150毫秒的響應時間，消除人為因素的干擾。3, 測溫的準確性，紅外測溫技術的提高，測溫精度1%，重復精度0.5，分辨率0.1度。4,系統的穩定性，紅外測溫儀不接觸物體，采用的是電子元器件，決定了它使用壽命長，集線器、交換機均采用成熟產品，連接用網絡線，使系統穩定性高，維護成本低。5,系統的安全性，采用分塊模式，保障系統不會因局部問題造成崩潰。6,系統的靈活性，豐富的人機界面，可根據用戶要求設置報警參數；模塊式的結構，擴展方便。EC-04數據視頻疊加器介紹一、 概述本數據視頻疊加器是廣泛應用于工業溫度數據采集、變送、

24、視頻合成而設計的。具有四路視頻輸入、4路溫濕度采集和4路水浸報警輸入，其工作原理是把采集到的環境溫度實時合成到四路視頻圖像上，而且當線纜等地溝進水時也把“地溝進水”字樣同時合成到圖像上，并可通過上位機通訊口實現數據遠傳，進行遠程檢測。這樣就把工業數據和視頻監控系統有機地和為一套，不僅實現了現場數據的實時采集，而且還可以和視頻圖像同時網絡遠傳及保存，大大降低了系統投資額度。二、 前面板三、 后面板四、 使用方法1、 首先在通電之前先把視頻信號接到IN1-IN4上。否則OUT1-OUT4視頻輸出信號不正常，此時可重新斷電、上電；也可以按后面的REST鍵。注：相鄰兩次上電時間間隔不低于3秒。2、系統接線如圖示。顯示信息說明：如果圖像上顯示“XX.X”字樣，說明溫濕度傳感器或傳感器到變送器的線有故障。如果圖像上顯示“TT.T”字樣，說明變送器到數據視頻疊加器的通訊有故障。如果圖像上顯示“VV.V”字樣，說明數據出錯或超出溫濕度量程。3、 水浸探測器可以接到報警輸入上，不分極性。如果地溝有積水，則圖像上就顯示“地溝進水”字樣，否則無顯示4、 REST鍵，復位鍵。5、 K1 顯示位置設置 右下角、左下角。五、 性能指標1、視頻輸入4路2、視頻輸出4路3、環境量4路4、水浸檢測4路5、數據采集通訊RS4226、上位機通訊RS422/RS2327、電源輸出DC12V