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摘要：通过红外测温可以很准确地测量物体温度，并且对被测物形成清晰的热像，可以发现设备过热性缺陷，是预防事故、开展设备状态检修的有效依据。在《输变电设备状态检修试验规程》中，红外诊断的工作量、工作重要性都被显著提高。本文主要介绍了通过在地市电网层面建设输变电设备红外测温图谱库，形成红外测温图、报告全面收集、统一存储和深入挖掘分析的信息化平台，辅助实现红外精确测温知识管理的思路。
关键字：输变电设备；红外测温；图谱库；红外测温图像分析
中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0109-01
0 引言
供电企业长期以来延续的以时间周期为基础的定期试验、检修制度，已不能适应现有设备的运行需要。从定期检修过渡到状态检修，是电力系统发展的必然趋势。
红外测温仪由光学系统，光电探测器，信号大器及信号处理.显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。
通过红外测温可以很准确地测量物体温度，并且对被测物形成清晰的热像，可以发现设备过热性缺陷，是预防事故、开展设备状态检修的有效依据。在《输变电设备状态检修试验规程》中，红外诊断的工作量、工作重要性都被显著提高。
1项目的必要性
高压电器设备红外测温技术自上世纪80年代引进我国后得到了大力发展，红外检测具有远距离、不停电、不接触、不解体等特点，是电力系统主要的高压带电设备故障检测手段。在国家电网公司新发布的“输变电设备状态检修试验规程”中，列为电网设备的例行试验主要项目内容。
近些年来红外成像仪配备到变电站，由变电运行人员负责对所辖受控站开展红外检测工作。在一定程度上解决了修试人员数量和现场成像时间的限制问题，但变电运行人员在红外图像分析方面与高压设备试验检修人员相比缺乏经验，并且缺乏进行比对的标准图谱和故障图像等诸多原因，导致变电运行人员对相对温差不大的图像，很难发现那些有安全隐患的电压型致热缺陷及其它特殊缺陷，难以进行科学的分析和正确的判断，常有漏检情况发生。
如何充分发挥红外测温技术，把长期以来积累的红外图像、判定诊断经验和知识有序组织，使高压试验检修人员和变电运行人员发挥各自优势，在一个平台上分析诊断设备健康状态，是我们要解决的课题。
2项目内容及目标
建立一个全省范围内的输变电设备红外精确测温的图谱库，是一套以软件为平台的开放的专家系统，系统中收集了各类的设备故障案例，每个案例都配备详细的文字描述，包括故障的基本情况、分析判断、原因总结等。根据不同的设备和结构.按其故障性质、故障类型加以分类整理，依据相关规程的判定知识，建立树状电气设备红外图像库和故障分析知识库。有不同的关键词对案例分门别类，具有强大的搜索功能和培训功能，可以实现方便快捷的检索、查阅和学习。
* 建立输变电设备红外精确测温图谱库，测温人员按照线路、变电站、设备名称、测温时间、部位等信息对测温图片进行存储。
* 建立红外图谱故障案例库，收集各类的设备故障案例，每个案例都配备详细的文字描述，形成树状电气设备红外图像库和故障分析知识库。
* 提供红外精确测温图谱库及设备故障案例库的查询功能，按照不同的检索条件进行综合查询。
* 提供专家网上诊断功能，对设备故障进行综合诊断。
* 提供学习功能，红外测温人员可以较快的获得有价值的经验，可以大大提高红外精确测温技术和故障诊断能力。
3关键技术及特点
* 全面的红外测温知识学习平台
系统针对现下流行的红外测温知识、先进理念以及相应的红外测温装置单独建立了知识学习平台，采用“知识字典”的管理模式，将现有知识全面管理起来并且学习平台能够与交流平台互动，在交流平台中得到验证的正确知识可以填充到学习平台中去。
* 图像分析技术
将设备故障部位精确拍摄的图像，利用分析软件，随着温度基准点滑条向高温方向拖动，观察图的故障部位颜色向周边发展的趋势，为检修人员进一步分析故障涉及范围、确定发热点部件并制定检修方案提供更多的信息。
* 专家知识库
系统集成了一套以电力红外成像辅助专家分析为主要功能的专家知识库，具备数据图像比对、分析、自学习等多种功能。将运行人员传回系统的红外测温图片及数据通过辅助分析功能，给出设备的现有状态在充分利用信息网络技术覆盖到各变电站的有利条件下，运行人员可以方便地在现场按照系统分类、引导将红外图像和数据录入系统，也可以与后方高压试验检修人员共同分析、诊断、判定故障。
4系统功能
系统以网站的形式进行设计，界面要美观生动、突出红外测温的技术特点，网站的主要栏目相对固定，其它栏目及内容（如新闻、新产品介绍、相关链接等）可由管理人员进行维护。主要功能包括： 图像库管理维护、查询检索、互动交流、专家诊断分析、图像分析和资料下载。
* 图像库管理维护
图像库管理维护功能主要是管理、上传红外测温图像及报告。主要包括，图像上传维护和故障案例维护功能，日常运行人员可以将线路或变电站设备的红外测温图像以及数据和设备描述等信息上传至系统中，系统管理人员也可以通过该功能将案例库中的红外测温图像以及情况描述维护到系统中。
* 查询检索
检索查询功能主要是将系统中管理的红外图像及设备相关故障信息按照用户提供的检索关键字为条件展示出来。系统将现有数据按照分类，如按照分公司、输电线路、变电站、设备种类、故障类型等，以专题的方式直观、多角度反映用户所需要的红外测温知识。
* 互动交流
互动交流功能主要是为系统的使用者提供场所进行红外知识考论、学习，典型故障讨论分析，专业知识课程视频、文字学习，相关专家咨询建议等功能。
* 专家诊断分析
系统能够将典型的、有疑问的温外测温图像及设备故障情况以專题的方式提供给专家，在专题中从各个方面反映现有情况及处理过程信息，让用户能够进行回复式讨论诊断，提供开放的平台提升红外测温领域的关注程度和用户的红外测温故障处理经验。
* 图像分析
系统研发了一套分析红外测温图像的图像辅助诊断系统，能够针对使用者提供的红外测温图像进行专业分析，并且将分析结果与红外测温案例库中数据进行相似度比对，给出相应案例情况，从专业和实例等角度分析使用者提供的事例。
* 资料下载
资料下载能将系统知识库中涵盖的红外测温案例、红外测温知识、红外测温专题以及用户的红外测温故障分析报告等信息输出给用户。
5结语
项目建成的红外精确测温图谱库可以提供一个相对开放的互动的信息交流平台。初步联网后的图谱库可以实现图谱的共享，各单位可以对其进行检索查阅，学习案例，对提高自身红外精确测量技术和故障诊断能力都有很好的作用。工作人员同时也可将自己身边发生的故障案例上传到联网的图谱库，实现数据的互动和共享。项目建设过程中，培养和锻炼了一批年富力强的技术队伍，随着项目的进一步深化应用，将来还可以实现整个国家电网公司的图谱库网络互联，成为一个庞大的数据库，为建设坚强的智能电网做好服务。
关键字：输变电设备；红外测温；图谱库；红外测温图像分析
中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0109-01
0 引言
供电企业长期以来延续的以时间周期为基础的定期试验、检修制度，已不能适应现有设备的运行需要。从定期检修过渡到状态检修，是电力系统发展的必然趋势。
红外测温仪由光学系统，光电探测器，信号大器及信号处理.显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。
通过红外测温可以很准确地测量物体温度，并且对被测物形成清晰的热像，可以发现设备过热性缺陷，是预防事故、开展设备状态检修的有效依据。在《输变电设备状态检修试验规程》中，红外诊断的工作量、工作重要性都被显著提高。
1项目的必要性
高压电器设备红外测温技术自上世纪80年代引进我国后得到了大力发展，红外检测具有远距离、不停电、不接触、不解体等特点，是电力系统主要的高压带电设备故障检测手段。在国家电网公司新发布的“输变电设备状态检修试验规程”中，列为电网设备的例行试验主要项目内容。
近些年来红外成像仪配备到变电站，由变电运行人员负责对所辖受控站开展红外检测工作。在一定程度上解决了修试人员数量和现场成像时间的限制问题，但变电运行人员在红外图像分析方面与高压设备试验检修人员相比缺乏经验，并且缺乏进行比对的标准图谱和故障图像等诸多原因，导致变电运行人员对相对温差不大的图像，很难发现那些有安全隐患的电压型致热缺陷及其它特殊缺陷，难以进行科学的分析和正确的判断，常有漏检情况发生。
如何充分发挥红外测温技术，把长期以来积累的红外图像、判定诊断经验和知识有序组织，使高压试验检修人员和变电运行人员发挥各自优势，在一个平台上分析诊断设备健康状态，是我们要解决的课题。
2项目内容及目标
建立一个全省范围内的输变电设备红外精确测温的图谱库，是一套以软件为平台的开放的专家系统，系统中收集了各类的设备故障案例，每个案例都配备详细的文字描述，包括故障的基本情况、分析判断、原因总结等。根据不同的设备和结构.按其故障性质、故障类型加以分类整理，依据相关规程的判定知识，建立树状电气设备红外图像库和故障分析知识库。有不同的关键词对案例分门别类，具有强大的搜索功能和培训功能，可以实现方便快捷的检索、查阅和学习。
* 建立输变电设备红外精确测温图谱库，测温人员按照线路、变电站、设备名称、测温时间、部位等信息对测温图片进行存储。
* 建立红外图谱故障案例库，收集各类的设备故障案例，每个案例都配备详细的文字描述，形成树状电气设备红外图像库和故障分析知识库。
* 提供红外精确测温图谱库及设备故障案例库的查询功能，按照不同的检索条件进行综合查询。
* 提供专家网上诊断功能，对设备故障进行综合诊断。
* 提供学习功能，红外测温人员可以较快的获得有价值的经验，可以大大提高红外精确测温技术和故障诊断能力。
3关键技术及特点
* 全面的红外测温知识学习平台
系统针对现下流行的红外测温知识、先进理念以及相应的红外测温装置单独建立了知识学习平台，采用“知识字典”的管理模式，将现有知识全面管理起来并且学习平台能够与交流平台互动，在交流平台中得到验证的正确知识可以填充到学习平台中去。
* 图像分析技术
将设备故障部位精确拍摄的图像，利用分析软件，随着温度基准点滑条向高温方向拖动，观察图的故障部位颜色向周边发展的趋势，为检修人员进一步分析故障涉及范围、确定发热点部件并制定检修方案提供更多的信息。
* 专家知识库
系统集成了一套以电力红外成像辅助专家分析为主要功能的专家知识库，具备数据图像比对、分析、自学习等多种功能。将运行人员传回系统的红外测温图片及数据通过辅助分析功能，给出设备的现有状态在充分利用信息网络技术覆盖到各变电站的有利条件下，运行人员可以方便地在现场按照系统分类、引导将红外图像和数据录入系统，也可以与后方高压试验检修人员共同分析、诊断、判定故障。
4系统功能
系统以网站的形式进行设计，界面要美观生动、突出红外测温的技术特点，网站的主要栏目相对固定，其它栏目及内容（如新闻、新产品介绍、相关链接等）可由管理人员进行维护。主要功能包括： 图像库管理维护、查询检索、互动交流、专家诊断分析、图像分析和资料下载。
* 图像库管理维护
图像库管理维护功能主要是管理、上传红外测温图像及报告。主要包括，图像上传维护和故障案例维护功能，日常运行人员可以将线路或变电站设备的红外测温图像以及数据和设备描述等信息上传至系统中，系统管理人员也可以通过该功能将案例库中的红外测温图像以及情况描述维护到系统中。
* 查询检索
检索查询功能主要是将系统中管理的红外图像及设备相关故障信息按照用户提供的检索关键字为条件展示出来。系统将现有数据按照分类，如按照分公司、输电线路、变电站、设备种类、故障类型等，以专题的方式直观、多角度反映用户所需要的红外测温知识。
* 互动交流
互动交流功能主要是为系统的使用者提供场所进行红外知识考论、学习，典型故障讨论分析，专业知识课程视频、文字学习，相关专家咨询建议等功能。
* 专家诊断分析
系统能够将典型的、有疑问的温外测温图像及设备故障情况以專题的方式提供给专家，在专题中从各个方面反映现有情况及处理过程信息，让用户能够进行回复式讨论诊断，提供开放的平台提升红外测温领域的关注程度和用户的红外测温故障处理经验。
* 图像分析
系统研发了一套分析红外测温图像的图像辅助诊断系统，能够针对使用者提供的红外测温图像进行专业分析，并且将分析结果与红外测温案例库中数据进行相似度比对，给出相应案例情况，从专业和实例等角度分析使用者提供的事例。
* 资料下载
资料下载能将系统知识库中涵盖的红外测温案例、红外测温知识、红外测温专题以及用户的红外测温故障分析报告等信息输出给用户。
5结语
项目建成的红外精确测温图谱库可以提供一个相对开放的互动的信息交流平台。初步联网后的图谱库可以实现图谱的共享，各单位可以对其进行检索查阅，学习案例，对提高自身红外精确测量技术和故障诊断能力都有很好的作用。工作人员同时也可将自己身边发生的故障案例上传到联网的图谱库，实现数据的互动和共享。项目建设过程中，培养和锻炼了一批年富力强的技术队伍，随着项目的进一步深化应用，将来还可以实现整个国家电网公司的图谱库网络互联，成为一个庞大的数据库，为建设坚强的智能电网做好服务。