（山东省枣庄供电公司 山东省枣庄市 277100）
摘要：红外热像技术因其能快速、实时、无损地采用非接触式手段对电力设备进行过热故障检测而受到广泛关注。红外热像仪是一种较为灵敏与高效的传感装置，可以应用于电力系统设备状态检测系统当中。基于此，本文谨以红外热像仪为基础，首先对红外热像仪加以简要介绍，进而结合电力系统运行的实际需要，探讨电力设备状态检测系统的设计方法。
关键词：红外热像仪；电力设备；状态检测
引言
近些年来，社会生产生活对电力能源的需求量不断增加，这也就为电力系统造成一定压力。同时，电力系统的稳定性也就受到威胁。为了全面提升变电运行的有序性，我们必须要加强对现代化技术的引用，比如红外测温技术。下面我将结合本人多年的工作经验，就红外测温技术在变电运行中的应用展开全面研究。
1红外热像仪
红外热像仪是一种以设备运行为检测对象，通过实时检测获取设备运行状态的技术，该技术可以在电力系统运行检测中得以广泛应用，并取得较好的应用效果。红外热相技术可以凭借其技术手段，在设备运行的同时，对设备运行状态加以检测，测试设备表面温度，分析设备是否存在内外部缺陷或异常，以便于采取预检修加以处理。一般来说，对于电力设备运行状态的实时检测，包括：
（1）传感装置，将设备运行状态加以转换，以电信号的形式加以显示，基于检测方法及故障机理来选择传感设备，要求传感设备具备经济性与无损伤等特性；
（2）数据收集，可结合传感装置或其他数据收集装置进行数据收集，借由网络渠道加以数据传输，以便于实现对于设备运行状态的有效分析，明确设备是否存在故障问题，如果存在故障问题，则进行故障诊断，并加以排除。
2红外热像技术测试原理
2.1热辐射原理
利用红外热像仪进行物体温度测量时并非直接接触物体，而是通过红外探测器接收来自被检测物体表面、周围散发出的辐射，热辐射原理如图1所示。
图1中Wt为被检测物体自身辐射量，Wr为周围环境辐射量，Ws为大气辐射量，k为物体发射率，ε为大气透射率，T为热力学温度。
2.2红外热像仪工作原理
红外热像仪主要由具备可变光学系统的照相机和微型计算机组成。其中，红外探测器是照相机的核心部件，用来接收物体辐射出的红外线能量，并经过模数转换为相应的电压或电流信号，进而得到被检测物体的热量分布，经过微型计算机处理，在显示器上呈现物体的热像图。其工作原理如图2所示。
3关键技术
3.1网络技术
以红外热像仪为基础，设计电力设备状态检测系统，要依托互联网，具备网络传输功能。本次设计主要的网络技术以Android系统为平台，设计能够应用于移动互联网平台的检测系统。基于系统应用的实际需要，本文采用原生开发模式设计移动终端，采用融合原生开发（Native）和网页应用开发（WEB）两种模式的混合应用开发模式设置作业记录环节。
3.1.1平台设计
首先，在移动应用开发技术方面，采用Android开发技术，以Android系统为平台，以Java为编程语言，设计系统架构。充分利用Android系统自身的应用程序，包括电子地图、日历、电子邮箱等，对其核心程序的API框架加以访问，基于该应用框架实现组件的简化，并基于框架安全性限制，提高其功能模块的兼容性。以程序重用机制，便于用户替换程序组件。以Android系统为平台，充分利用移动通信设备的蓝牙、摄像装置等硬件，以保障作业终端的完整性。结合H5开发技术，进行网页开发，在开发网页时，对不合时宜的H4标记加以取消，分立网页内容与网页展示，并在其中赋予全新的表单输入对象以及全新tag，设计本地SQL数据库，通过Canvas对象实现浏览器图形及动画的显示。采用混合开发技术设计系统框架结构，所采用的技术包括HybridH5技术，保证系统跨平台效果，设计以桥协议为标准的HybridAPP。
3.1.2混合开发
采用标准服务组件，以微服务架构为基础，将单一程序划分为小服务，通过服务之间的相互协调与配合，保障用户端的服务价值；采用包括应用发布、应用升级与程序插件的APP升级控制系统，实现对Android版本的管理；采用分布式存储技术，为系统构建文件服务，实现文件的上传、下载、压缩等功能，实现文件与数据在多台设备中的分散式存储。
3.2智能硬件
（1）采用平板电脑作为移动终端，以充分发挥其便携性、多样性、灵活性等优势，同时利用其丰富的硬件连接外置设备。
（2）无线网络。无线网络已经成为信息时代的公共资源，该技术可以实现网络终端的无线连接，实现信息数据的短程无线传输。无线网络具备覆盖范围光、网速快、网络环境稳定等优势，且便于与有线网组合，因此可以减少组网成本的投入。
（3）智能输入。利用平板电脑的智能手写笔，结合光学转换与测量技术，实现对于运动状态的大范围追踪，保证测量的动态化效果。将手写笔及激光发射仪相互结合，激光经手写笔发射，经由平面反射，以激光处理器将其反射信息进行处理，产生三维运动信息，从而将书写数据实时收集，并在APP中体现出来。
4红外测温技术在故障检测中的具体应用
4.1在电压致热设备故障检测中的实际应用
我们在实际工作中，经常会遇到热形故障的相关问题，出现这种故障的原因是多方面的，既可能是内部绝缘出现问题，也可能是非常规性电压分布出现问题。所以，我们就需要采取有针对性的发展策略。但是，需要注意的是，传统意义层面的检测方式无法对其进行最为有效的处理，这就需要红外测温技术的全面参与。当发生电压致热型故障时，故障因素与电流之间的关系是非常小的，这就导致计量温差数值在保持在30%以上，从而实现对变电设备故障的精准判定。在应用红外测温技术时，会涉及到热谱图相关的处理手段，这就是在发挥变电设备表面温度的热辐射作用，从而对设备组成结构也有一个比较明确的把握，在综合分析相关问题后能实现状态化处理。
4.2在技术分类中的实际应用
为了进一步促进变电运维工作的实际水平，我们需要实现对相关设备参数和运行机制的有机结合，从而实现对与温度相关的标准的判定，最终实现对发热设备的检测与分析。同时，我们还要尽可能的减少测量数据的误差，减少其他因素对其的负面干扰，最终才能够实现对数据信息的整合。但是，我们需要注意的是，在运行红外测温技术的过程中，要对配件部分进行简单测试，并且有效判定固有电阻数值的固态结构，维护其基本的动态变化状态。
4.3在电气设备状态检查中的实际应用
众所周知，建立起相对应的电气设备状态检查机制是非常有必要的，这也是保障变电正常运行水平的重要措施。电气设备状态稳定运行机制具有多方面的积极性，它不仅能够有效的提升工作效率，很大程度上缩短检修时间，还能够提升状态运行的精度。一般来讲，几乎所有的变电设备都是处于带电运行状态，这也就对其内部的测量工作无法充分把握。热成像则是不停电找出故障，确保电网安全运行。
结语
以红外热像仪设备为基础，进行电力设备状态检测系统的设计，应当充分考量红外热像仪的热点与优势，从硬件装置及系统软件入手进行系统设计，通过对软硬件的有效应用，实时检测电力设备运行状态，以便于明确是否存在电力设备运行故障，加以排除，以保障电力系统的安全稳定运行。
参考文献：
[1]李楚雄.论红外热像仪在电力设备系统中故障诊断应用[J].大科技，2016（7）.
[2]朱雁程.基于SoC的红外热像仪硬件设计及其操作系统平台实现[D].重庆邮电大学，2010.
论文作者:满曰仙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/13
标签：设备论文; 技术论文; 测温论文; 故障论文; 热像仪论文; 状态论文; 电力设备论文; 《电力设备》2019年第1期论文;