1、系统综述
天津中仪天成科技有限公司的“ 高炉红外热成像网络监控智能预警系统”。采用了当今最先进的计算机压缩技术与网络传输技术,仅用一根单模光纤就解决了多路红外热像与CCD图像的数字化时实传输、图像融合问题,用户可参照CCD图像确定故障部位,还可实现用鼠标点击红外热像的任意部位进行测温。同时还能通过这根单模光纤实现对仪器的设置、自动报警、自动录像和对云台的控制,真正实现了一线通,极大方便了安装施工,减少了故障发生率。可以说我们是采用了与标书中技术方案更优化技术路线,用最先进而简便的技术方案解决并满足了招标文件中所提出的技术需求。
2. 产品组成系统说明
2.1. 系统组成
1、主机:双通路全天候监控头(含高性能红外热像仪和 CCD 摄像机)。
2、云台:室外全方位监控专用高速云台。
3、网络连接:网络光缆、光纤交换机、网络光缆转换器等。
4、显示:工控计算机、桌面液晶显示器等。
5、软件:具有配套的红外图像处理、记录与报警软件:① 可以自行设定分析和采集功能; ② 可以实现多条件组合报警管理功能,并给出声、光报警信号;③ 可以设定触发条件,自动/手动对红外图像进行拍摄和回播;④ 可以对所录制的图像进行后期分析;⑤ 可以方便地检索、查找录像及报警记录;⑥可自动生成图像处理分析报告。 6、其它:网络连接辅助设备。
2.2. BC-A300-IR 系统简介
在变电站安装红外热成像测温监控头,对重点设备区域进行监视,并通过现有相应的网络通道(如光纤、无线)把热图像和测温数据实时或定时远传至局端 MIS 系统,已成为电力系统红外热成像在先监控的发展方向。天津中仪天成科技有限公司根据红外热成像技术在电力系统应用的特点,开发了“红外热成像网络监控智能预警系统”。该系统可大大地降低由带电运行设备热故障而引发的事故率,从而保障电力系统安全运营。 现有的类似红外监控系统通常采用 RS232/RS485(串行通讯口)作为温度数据的传输方式,或通过标准视频系统传输图像信号,由于这些传输方式往往受到传输速率或距离的限制,而不能实现实时或远程监控;而且布线复杂且成本高;而标准模拟视频红外图像信号(PAL) 又不包括温度信息,不能进行温度图像分析与处理,且所记录的信号,不能进行回放分析。
但中仪天成的红外热成像系统有效解决了旧有系统存在的问题,不但实现了温度图像数据在网络中的实时传输与控制,开发出配套图像处理和温度数据分析处理软件系统。针对专业用户我们还提供了支持多种软件开发语言(如:C,C++,C#,VB,Power Builder,Java 等)的 红外热图像分析和处理软件开发包(SDK),向用户提供了软件二次开发环境。 “ 红外热成像网络监控智能预警系统”可构成一个单独的监控系统,也可并 入冶金或电力系统已有的在线监测系统、数字图象监控系统、防盗防火报警系统中。该主要是实现 对检测目标温度的实时测
量与分析。红外热成像系统主要由双通路全天候监控头(含高性能 红外热像仪和 CCD 摄像机)与相应的硬件及计算机网络组成,系统采用了先进的计算机压缩技术与网络传输技术,只需通过 RJ45 标准以太网通讯接口,用一根单模光纤就能实现远端的控制中心对监控现场动态红外图像及温度数据进行时实传输、记录与分析处理,对故障现象 自动报警,同事还能实现对现场监控探头的各种数据设定与操控。 “ 红外热成像网络监控智能预警系统”是基于计算机网络的网络监测系统, 其全部数据(CCD、红外热图、温差值、控制命令、状态)都是以数字格式进行传输,而不是 通过模拟视频转换方式传输。全程数字传输大大地简化了系统布线(注:不需视频线、控制 线、采集卡等),降低了系统布线成本,提高了数据传输的可靠性和故障分析的准确性,增强 了温度分析和计算得灵活性。 该系统在线监测系统中的每一台监测器都有自己的 IP 地址,所以在 IP 网络内任一台监 控计算机,都可通过权限控制的方式实现无级监控或中央监控(一对多和多对一的监控)。系 统提供了温度数据和热图像的标准输出格式(如:JPG、BMP、AVI 等)和丰富的开发包(SDK)函数调用功能,使其可有效地与其他监控管理系统连接。 该系统在线监测系统有机地将红外和可视光成像技术结合在一起,通过实时图像融合技 术确保故障部件识别和定位的准确性。系统根据《电气设备带电红外诊断应用规范》,提供了 多种对电压致热型设备、电流致热型设备、综合致热型设备的故障检测方法。 监控计算机可根据网络带宽资源和实时监测需求,调节从监测器获得红外测温数据的传输速率(注:最高可以每秒 25 帧热图和可视光图像同步传输)。目前大多数红外在线监测系
统都是以温度值数据或视频热图像传输,测温和分析是在监测器端完成,因此监控计算机无法对数据进行二次温度分析。中仪天成在线监测系统是以红外测温数据进行传输, 数据可被直接地用于实时温度分析和图像处理,测温和分析是在监控计算机端完成,因此监 控计算机可对同一热图或同一热图上不同部件采用不同的温度分析方法,不同的监控计算机 可对同一监测器的监测数据做不同的故障分析,从而大大地提高了系统对热故障实时分析的灵活性和精度。
2.3. 系统特点
1、 图像和温度数据计算机网络传输,提高了检测的精度并可对传输的红外热图像离线 再分析提供了可靠依据;
2、 具备一线通特点,可以通过 RJ45 标准以太网通讯接口实时传输包含全部温度数据 的红外视频信号,并对云台和焦距的远程实时控制;
3、 可同时进行多通道实时温度检测或安全监视;
4、 实时多通道或多种检测器进行混合监视功能;
5、 对监视环境中的温升或热点进行定位、分析、报警;
6、 可进行在线和离线温度变化或趋势分析;
7、 对监视图像进行实时录像、抓拍、播放、实时进行离线再分析处理;
8、 提供以中华人民共和国电力行业标准《电气设备带电红外诊断应用规范》为基础的故障检测及维护库,提高故障诊断的准确性;
9、系统管理可借用已有的商业数据库(如:Access,SQL Server, Oracle, MySQL 等);
10、自动故障报告生成功能;
11、系统具有故障自检、报警、自恢复,提高系统的可靠性和可维护性。
2.4. 系统功能
· 多路监测器实时监控,提供 IP 单播和主播通讯方式实现多对一和一对多监控;
· 通过权限控制实现无级(如:多计算机对一监测器)或多级(如:区域和主控中心) 监控管理;
· 点对点(监测器和监控计算机之间)数据传输率设置,有效地利用网络带宽资源;
· 双视监视和图像融合,辅助故障部件识别;
· 监控计算机端对全图和区域进行实时温度分析(如:可对同热图中不同的区域或部件 采用不同的测温方法和测温参数进行分析);
· 实时录像、抓拍、故障处理报告生成;
· 定时、定点自动巡检,检测时间、策略、路径设置(如:监测点、监测部件设置);
· 手动控制方式故障检测和定位功能;
· 远程红外监测器控制(调焦、测温校正、云台移位等);
· 以监控计算机为基点(注:不同的监控计算机可对同一监测器设置不同的报警参数)的报警参数设置,如监视位置,报警温度,报警目标,温差报警等等;
· 多路监视显示,报警画面自动切换,自动抓拍和录像报警画面(注:抓拍图像和录像带测温数据,供事故分析和调查),自动生成处理报告;
· 检索抓拍热图像和录像,录像播放,二次温度分析或事故调查;
· 远程监测器设置、状态检测、重启动、复位等;
· 自动生成系统运行日志、系统故障自检;
· 生成标准格式(如:JPG,BMP,AVI)热图像,可被其他系统(如:Web 服务等)直接 使用;
· 通过中仪公司的网络报告软件,网上办公电脑可对多监测器进行同时监测;
· 系统的图像是以全数字格式显示和处理,从而确保了图像的质量;
· 提供了多级权限管理功能。
2.6. 系统参数
输入电压: AC24V±25%
功率: ≤85W(无加热组件) ≤95W(含加热)
角度回传功能: PELCO-D 支持 默认查询回传
水平旋转角度: 0°~360°连续旋转
承载方式及垂直运动范围: 顶载 -75°~+40°, 最大可达-90°~+40°
水平旋转速度 :0.02°~60°/S
垂直旋转速度: 0.02°~30°/S
镜头控制: 支持 同时云台配置镜头预置接口
通讯协议: 行业 V0.0,V1.0,YAAN,Pelco-P,Pelco-D
通讯波特率: 2,400/4,800/9,600/19,200 bps
通讯方式: RS-485
预置位: 支持 80 个
自动扫描: 行业 V0.0,V1.0 协议时 5 条,其他协议时 1 条,当使用 OSD 菜单 操作时,所有协议均可具有 5 条
自动巡航: 行业 V0.0,V1.0 协议时 8 条,其他协议时 1 条,当使用 OSD 菜单操作时,所有协议均可具有 8 条
守望: 可设1个预置位或1条自动巡航路线或1条自动线扫路线, 仅 限行业 V0.0 协议和 OSD 菜单具备此功能
OSD 菜单: 支持中英文菜单,实时显示云台信息
继电器输出: 2 路(无加热可扩展为 4 路,含加热可扩展为 3 路
防护等级 :IP66
工作温度: -20℃~+65℃ <90%RH,(无冷凝器,无加热器情况下) -35℃~+65℃ (含加热)
外型尺寸 :长*宽*高:249mm×230 mm×302mm
云台重量 :13kg
最大承载: 15kg
材料 :主体机构:铝合金
抗雷击浪涌: GB/T17626.5-1999
角度控制功能: 具备