变电站红外测温报警及数据处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种电网安全装置，具体涉及一种变电站红外测温报警及数据处理系统。
背景技术
变电站是一种能够对电压和电流进行转换并实现电能接受和分配的重要电力设备。变电站通常线路复杂、工作环境较为恶劣，具有高电磁干扰、高温、高压等特点，一旦局部温度过高很容易起火燃烧，因此变电站防火预警/监测系统尤为重要。
目前市面上已经有各种类型的电网用报警系统。CN209841198U公开了一种具有测温功能的高压配电柜，通过红外热成像技术监测配电柜内部的红外热分布，一旦异常就报警。CN208313439U公开了一种温度检测装置，也是通过红外热成像装置监测重要电力设施的红外特征变化，并通过无线通信装置将监测结果无线传输给远程管理人员。然而这些监控报警系统结构十分简单、数据来源较为单一，基本完全依赖于红外摄像头，一旦其发生故障或者由于各种原因(如风吹、检修碰撞等)使其状态发生变化，都可能导致监测结果出现异常而错误报警，现实中这种情况经常发生。此外，现有的此类监控报警系统并不能高效的对采集来的数据进行有效的分析处理，一旦数据量较大或者需要监控的变电站较多就会给管理带来很大的麻烦。最后，现有的此类监控报警系统往往只是单向通信(变电站到管理终端)，设备出现异常后不能及时获取详细的现场图像供管理人员分析决策。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种变电站红外测温报警及数据处理系统，该系统包括摄像头阵列、麦克风阵列、运动检测模块、控制模块、通信模块、移动终端和主服务器；所述运动检测模块与摄像头阵列、麦克风阵列固定连接，用于检测两者的状态(包含位置及运动状态)变化；运动检测模块、摄像头阵列、麦克风阵列均与控制模块电连接，并将各自采集到的数据传输给控制模块进行处理；通信模块与控制模块相连并将控制模块处理后的数据传送给主服务器和移动终端。
进一步的，所述摄像头阵列包括若干个(视情况而定，通常4-8个，下同)红外摄像头和若干个高清监控摄像头，其中红外摄像头用于获取变电站各个重点部位的红外图像，高清监控摄像头用于在系统报警后实时采集现场图像或视频资料供远程管理人员分析决策。
进一步的，该系统还包括与控制模块相连的存储模块，所述存储模块具体为移动硬盘或者TF卡，用于保存采集到的原始数据和处理后的数据。
进一步的，所述通信模块具体为插有SIM卡的4G全网通DTU终端，其作用为传输采集所得以及处理后的数据。
进一步的，所述控制模块具体为智能控制器或者单片机，通过控制模块上运行的嵌入式程序对采集的数据进行处理、计算，并通过通信模块将数据上报到主服务器。
进一步的，所述主服务器具体为云服务器或者托管服务器，通过主服务器上运行的服务程序处理接受自通信模块的数据，并向移动终端发出预警信息。
进一步的，所述移动终端选自智能手机、平板电脑、智能手表、智能手环中的任意一种，通过这些设备的屏幕直观的展示收到的信息。
本实用新型在利用红外摄像头采集变电站温度数据的同时，为保证数据来源的多重性和可靠性，额外增设了麦克风阵列和运动检测模块。这是因为变电站温度异常往往伴随着异响(如燃烧、爆炸)，这些声音信息能辅助验证红外摄像头的预警结果。另外麦克风阵列还能监测到外界动物或人活动造成的非正常入侵变电站，防止对变电站造成破坏。运动检测模块则是为了保证红外摄像头、麦克风位置状态的一致性和可靠性，从而保证采集所得数据的真实性，防止出现错误的警告信息。主服务器及其搭载的软件能够接收采集到的红外图像并对其进行处理，并将处理结果直观、生动的展示出来，极大地降低了管理难度。与现有同类设备相比，本实用新型提供的系统具有结构简单、警告数据信息来源渠道多、可靠性高等优点，该系统的投入使用极大地降低了数量庞大的变电站运营管理难度和成本。
附图说明
图1为本实用新型提供的变电站红外测温报警及数据处理系统的结构示意图。
图2为本实用新型提供的变电站红外测温报警及数据处理系统可视化变电站状态图。
具体实施方式
为使本领域普通技术人员充分理解本实用新型的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例进行进一步说明。
如图1所示的一种变电站红外测温报警及数据处理系统，主要包括安装在变电站周围的站内设备以及远程主服务器和移动终端。站内设备包括相互之间电连接起来的摄像头阵列、麦克风阵列、运动检测模块、控制模块以及通信模块。所述摄像头阵列包括若干个布置在变电站重点监测部位基于OV7725摄像头模组的100W像素红外摄像头和基于USB摄像头模组的1080P高清夜视摄像头，在这两种摄像头以及麦克风阵列上都固定有运动检测模块。红外摄像头和高清夜视摄像头分别用于采集变电站的红外温度信息和实时图像信息，麦克风阵列用于检测变电站周围区域的异常噪音信息，运动检测模块用于监测摄像头阵列和麦克风阵列的位置和运动状态变化信息。与控制模块相连的还有存储模块，用于存储、备份各个摄像头、麦克风、运动检测模块采集到的原始数据。
红外摄像头、高清夜视摄像头、麦克风、运动检测模块采集到的数据分别通过RS485串口模块传输给控制模块(单片机)，控制模块首先对运动检测模块采集到的数据进行处理，判断出摄像头阵列和麦克风阵列的位置或运动状态是否有异常；如无异常则对红外摄像头、麦克风采集到的数据进行处理并与正常数据进行对比，两个当中至少有一个异常就通过RS485串口模块将报警信息传送给与之相连的通信模块(4G全网通DTU终端)，然后由通信模块远程发送给主服务器和移动终端(任意品牌智能手机)，管理人员收到消息后立刻启动应急预案，包括启动高清夜视摄像头实时拍摄变电站现场图像或视频，并通过控制模块、通信模块传回主服务器，以及就近派遣维护人员现场核查检修。
主服务器上搭载了相应的软件，提供了“可视化”操作界面并能根据运维人员需求拓展功能模块，可随时随地调取各项监测数据进行存储、读取，可将红外热像仪拍摄的照片进行集中命名、处理，并根据重新命名的照片实现“一键式”智能化生成报告，并将结果以图形的方式直观的展示出来，结果如图2所示：浅色代表正常，深色代表报警，表明变电站温度异常。
该套系统已在湖北孝感各地变电站成功应用，并取得了较好的效果。本实用新型将嵌入式系统、计算机技术、通讯技术等现代信息技术手段有机融合，建立了变电站红外测温远程报警系统，能够远程对全省范围内的设备进行及时有效的监控，实现了对变电站的网络化管理，较好地解决了分散式电气设备安全运维难度大等问题，不但节省了人、材、机的投入，而且满足了智能化、现代化电网的管理要求，社会效益巨大。
