无人机与热成像的结合的定点巡检监控应用案例

应用背景

国家电网的建设维护关系到国家能源安全和国民的经济命脉“十三五”期间我国电网的建设规模已跃居世界首位，目前已经建成的六大跨省区电网输电线路总长度超过了115万千米，500kV及以上的输电线路也成为各区电网输电主力。

我国的国土资源辽阔，地形相对复杂、丘陵较多、平原较少，加上气象条件复杂多变的因素，给跨区电网和超高压输电线路工程建成之后的维护与保养造成巨大难度，仅仅依靠现有的检查手段和常规测试并不能满足经济的要求，也不能达到快捷的效果。无人机技术的运用，能够很好的完成电力巡检和建设规划任务，近几年得到了电力企业的认可及大规模应用。

方案概述

使用红外热像仪，无论白天黑夜均可随时检测出远程监控站中的潜在设备故障与安全隐患，由此带来的净效应即可靠性提升，成本下降。

根据红外热像仪的优点，我们推出两种方案：

 1.电力快速巡检   

推荐无人机+热成像方案  

2.电力定点巡检

推荐 FLIR FC-R 产品

无人机与热成像的结合

线路巡检

通过无人机上线作业，电力部门相关人员可以清楚判断对于一些重要的部件是否受到损坏保证输电线路的安全，保障居民的用电。除正常巡检和特殊巡检，还可将无人机应用在电网灾后故障巡检。无人机巡检提高了电力维护和检修的速度和效率，使许多工作能在带电的情况下迅速完成。

线路排障

利用无人机在电力系统中排障巡检线路，有效地降低了电力企业的成本预算，还提高了电力巡检工作的效率，相比传统人工排障更加便捷安全。

无人机采用FLIR红外热像仪以后，电力巡线将不再翻山越岭，爬高上低，望远镜也将“退休”。

定点巡检原理

FLIR FC系列热成像用于定点巡检原理

热成像的第一条原理是，很多组件在故障发生前受热，温度升高”，其次，每个物体都发射肉眼无法察觉的红外光谱热辐射。

第二，红外热像仪将这种辐射转化为较清晰的热图像，从图像中可以读出温度值，这种非接触式热数据可实时显示在监测器上，也可以发送到数字存储装置中以便进行分析。

红外热像仪无需光线即可生成图像，能够在设备过热或隔热层：破损导致故障前侦测到热点，红外热像仪可安装在全天候壳体内，置于方位／俯仰云台之上，以检测变电站大片区域，由于佳讯具有各种不同焦距的镜头选件，选择范围广泛，因此，这些红外热像仪支持全天候24/7监测各个位置。

FC系列红外热像仪识别电气组件及周围环境（如天空或云）的热信息中存在的温差，并相互对比相同组件的温度值，内置逻辑内存和数据通信允许热像仪使用用户定义的设置对比图像中的温度值，并把温度数据发送至中央监测站进行趋势分析，触发警报，生成异常报告，红外热像仪能通过触发电子邮件信息通知远程办，公室内的设备管理人员发生了异常现象，因此，红外热像仪是变电站设备无人值守监控时的选择。

方案概述

4.测温较快速、精确，均匀性好

在随着场景的变换过程中，系统总是在瞬间就能得到观察到的场景所有温度，图像均匀性高，不会因为场景的变化而产生测温的差异。

5.系统具有较好的标准性、开放性、集成性、安全性、可扩充性及可维护性

可根据需要方便地进行网络逐级汇接，增减各类站级前端设备等；设备结构紧凑，软件操作方便。

6. 24小时全天候监测，无需光源，透烟雾、透水雾监测

系统能在恶劣的气候环境中正常工作，具有较强的低温环境防护，以及抗高温、高湿度的性能。

定点巡检应用

高压检测

通常利用红外热像仪来检查电力变压器。可将散热片温度与高压连接件的温度相比，从而在必要时采取措施，避免问题发生。利用红外热像仪检查的高压设备包括断路器、开关设备和高压输电线，红外图像上清晰显示潜在问题。

高压电气设备在发生故障前通常受热温度升高，使用红外热像仪不断监测高压设备，可避免故障发生。

低压检测

红外热像仪常用于电气检查。电气连接松脱时，电流受阻，于是可能导致温度增加。这种情况可导致部件故障，进而可能导致计划外停机和人身伤害。

此外，故障发生前，电网效率变低，电能便致使热量产生，出现不必要的损失。

这些监测系统使用传感和测量技术控制方法与数字通信，能够对故障点做出预测检测和快速响应，从而降低维护成本故障率，减少停电现象发生，提高生产力。

关键设备状态监测　

热成像系统可以对关键位置进行全天候不间断监控。通过设置温度值可在关键设备状态监测到设置温度值时发出报警，同时可见光可查看具体细节。温度是反映系统工作状态的重要指标之一，通过监控设备表面的温度分布，即时了解设备的工作状态，一旦系统温度异常，立即报警，避免事故发生。

测温实例图

其它应用领域

FC系列其它应用领域包括：

油田--监控输油管道是否漏油；煤堆--温度过高是否有自燃现象，发电及配电，变电监控站，关键设备监控，天然气处理，输送及存储，存储区防火，火焰检测，煤堆场防火，木材存放区防火，废料存放区防火。

编辑：黄飞