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一、背景

 智能軌道巡檢機(jī)器人掛載有音視頻采集設(shè)備、紅外熱成像設(shè)備、超聲波局放監(jiān)測(cè)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)圖像監(jiān)視、紅外熱成像測(cè)溫及局部放電監(jiān)測(cè)等功能。通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道將信號(hào)傳輸?shù)胶笈_(tái)主機(jī)進(jìn)行智能分析并輸出分析結(jié)果。智能軌道巡檢機(jī)器人通過設(shè)置軌道的預(yù)置位及巡視路線，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)目標(biāo)的自動(dòng)巡檢，并生成巡檢報(bào)告。不工作時(shí)機(jī)器人停留在軌道上，占用空間少，對(duì)工作人員的工作無影響。

隨著公司科研生產(chǎn)任務(wù)日益繁重，保證供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行和保障電力設(shè)備時(shí)刻處于穩(wěn)定良好狀態(tài)，成為動(dòng)力廠管理的突出問題，由于電力設(shè)備的熱效應(yīng)是多種故障和異常現(xiàn)象的原因，因此，加強(qiáng)設(shè)備巡檢，是保障電力設(shè)備的必要手段，變電站作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)巡視變電站運(yùn)行設(shè)備顯得十分重要。

二、紅外熱成像技術(shù)介紹

紅外熱成像診斷技術(shù)具有安全、直觀、高效、防止漏檢4大核心優(yōu)勢(shì)。普通紅外線測(cè)溫儀僅有單點(diǎn)測(cè)量功能，而紅外線熱成像儀則可補(bǔ)貨被測(cè)目標(biāo)的整體溫度分布，快速發(fā)現(xiàn)高溫、低溫點(diǎn)，從而避免漏檢。紅外線測(cè)溫儀掃描一個(gè)高度約1米的電氣柜，需要反復(fù)來回掃描，還存在漏掉某個(gè)高溫的風(fēng)險(xiǎn)，造成安全隱患，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一般測(cè)量一次需要10分鐘。而使用紅外熱成像儀，1分鐘的時(shí)間就可以完成，最關(guān)鍵的是一目了然，絕對(duì)無遺漏。普通紅外測(cè)溫儀雖有激光指示器，但僅起提示被測(cè)目標(biāo)作用，并不等于被測(cè)溫點(diǎn)，而是對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均溫度，但是大部分的使用者都會(huì)誤以為屏幕顯示的溫度值就是激光點(diǎn)的溫度，是不準(zhǔn)確的。而紅外熱成像技術(shù)則不存在這個(gè)問題，由于顯示的是整體溫度分布，一目了然，可以準(zhǔn)確地讀出所對(duì)應(yīng)點(diǎn)的溫度，便于現(xiàn)場(chǎng)快速定位識(shí)別。對(duì)于某些有安全距離限制的檢測(cè)環(huán)境，普通紅外測(cè)溫儀無法滿足要求，因?yàn)殡S著測(cè)量距離增大，即擴(kuò)大了準(zhǔn)確檢測(cè)的目標(biāo)面積，自然得出的溫度值會(huì)受到影響。但是，紅外熱成像儀卻能在使用者的安全距離外提供準(zhǔn)確測(cè)量，對(duì)于數(shù)據(jù)的記錄和分析，普通紅外測(cè)溫儀沒有這樣的功能，只能手工記錄，無法有效管理。而紅外熱成像儀則可在拍攝的同時(shí)自動(dòng)保存可見光圖像，用于后期對(duì)比。

三、紅外熱成像技術(shù)原理

熱成像儀是利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏原件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗的講熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒嵯駡D，熱像圖上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。

基于這些原理發(fā)展而成的紅外熱成像技術(shù)是通過對(duì)電氣設(shè)備表面溫度及其分布的測(cè)試、分析和判斷，準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行中的異常和缺陷，從而得知設(shè)備運(yùn)行狀況，提前安排設(shè)備檢修，可以為設(shè)備良好運(yùn)行做好偵察兵。利用紅外熱像儀可實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，檢測(cè)出設(shè)備故障引起的異常紅外輻射和溫度，有效地判斷出外部缺陷和內(nèi)部缺陷，從而實(shí)現(xiàn)故障隱患的提早發(fā)現(xiàn)并及時(shí)進(jìn)行處理，給電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供了一種先進(jìn)手段。

四、變電站運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱故障的預(yù)防措施

1.變電站運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱故障的預(yù)防。可以運(yùn)用紅外線檢測(cè)技術(shù)，紅外線檢測(cè)技術(shù)是變電站運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱的故障檢測(cè)中最為有效的科學(xué)技術(shù)，紅外熱成像檢測(cè)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)熱設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)，其檢測(cè)的方法是，當(dāng)變電運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱時(shí)，會(huì)產(chǎn)生紅外發(fā)熱的狀況，紅外成像儀會(huì)感應(yīng)并采集發(fā)熱信息，通過其他的技術(shù)程序?qū)l(fā)熱的設(shè)備顯示在熒光屏上，展現(xiàn)變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，所以通過紅外成像儀可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行中的設(shè)備，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異?，F(xiàn)象會(huì)以報(bào)警的形式提示，之后自行對(duì)其進(jìn)行控制，降低了發(fā)熱故障的發(fā)生率，紅外成像技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)約了維修成本。

2.加強(qiáng)變電站運(yùn)行設(shè)備的巡回檢查力度。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹贫ㄑ惨暼藛T的安排制度，充分發(fā)揮巡視監(jiān)測(cè)的功能，要求巡視人員在巡回檢查的過程中，嚴(yán)格按照巡回檢查規(guī)范認(rèn)真檢查，提前制定好巡檢方法和路線，對(duì)于變電站設(shè)備的敏感部分重點(diǎn)檢查，例如變電運(yùn)行設(shè)備的金屬連接處，依據(jù)金屬的特性可以分析，溫度過高時(shí)，金屬的光澤有明顯的變化，其會(huì)呈現(xiàn)灰暗狀態(tài)，是直接通過肉眼可以觀察到的，巡視人員一定要態(tài)度認(rèn)真，提高巡視的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)變電運(yùn)行設(shè)備有過熱故障時(shí)，及時(shí)進(jìn)行處理解決，防止引發(fā)設(shè)備故障或擴(kuò)大故障。

五、實(shí)例

鄒縣發(fā)電廠。2000年鄒縣發(fā)電廠利用紅外熱成像儀，發(fā)現(xiàn)了大量設(shè)備缺陷，避免了許多設(shè)備事故的發(fā)生，減少了損失上百萬。該儀器在狀態(tài)檢修工作中發(fā)揮的作用，是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修以來最明顯和最成功的的。發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷類型主要有：高壓設(shè)備接頭發(fā)熱、變壓器箱體渦流損耗、鍋爐汽機(jī)方面的問題、閥門保溫、高壓電機(jī)引線發(fā)熱、端子排端子發(fā)熱、電路板發(fā)熱、電纜鼻子發(fā)熱等。