系统设计概述 红外热成像变电设备在线监测系统是基于一种红外热成像原理、红外诊断技术，并与人工智能的专家诊断系统结合，同时引入模糊数学、人工神经网络等新技术进行系统分析判断，通过对现场运行设备采集红外热图，准确分析诊断变电设备劣化状况，得到变电设备劣化趋势的新型在线监测系统。实时获取变电设备的热信息，对运行中高压变电设备热故障进行红外检测，具有不需停电、远距离、安全可靠、准确高效等常规测试技术不具备的优点，是实现在线监测和设备检修的最有效手段之一。 变电站设备接点过热红外预警系统是集可见光图像、红外热图像于一体的实时监测、监控系统，系统采用最先进的网络型焦平面红外热像仪，集成了红外热成像仪接口和与之相配套的红外热成像处理及管理软件。对运行中的变电设备自动巡检、自动预警，并自动生成相应的温度变化报表，是目前国内功能最全面的变电设备在线红外监测监控系统之一。 二、系统主要特点及技术创新点 1、系统网络结构合理 (1)光纤网络延伸结构 系统视频控制信号采用光缆传输。 (2)网络型红外热像仪 系统采用网络型红外热像仪，测温操作在热像仪内部进行，从而避免了因图像传输损耗而引起的测温精度误差。 (3)模块化设计、可维护性能好\易维护 2、系统软件功能 (1)自动巡航、自动预警、自动生成报表 系统可设定定时巡航、手动启动巡航；超过设定温度值时自动发出告警信息，并保存热图；可通过选择时间段自动生成基本温度报表和综合报表，综合温度报表可通过所保存的红外热图进行热分析。 (2)红外专家分析软件 可通过红外专家分析软件，对系统所保存的红外热图进行分析，并生成设备温度变化曲线。 (3)模块化设计、用户自由组态 (4)个性化界面，操作方便易学 3、红外热像仪的关键技术及创新点 (1)基本原理 红外热像探测仪是根据热释电效应通过非制冷Microbolometer探测器接收被测目标物体的表面红外辐射，把目标表面热辐射分布的不可见热图像进行实时成像，图像分辨率为320×240，接收波长为8um~14um，热响应时间10ms的热成像仪器。 成像过程是将被测目标的红外辐射通过单晶锗镜头聚焦到Microbolometer探测器的靶面，产生与目标温度成正比的对应电荷，经过探测器的扫描电路产生反映目标表面热状态的热电信号，经过高增益低噪声的放大器进行信号放大，经过视频模数转换电路将信号转换成14bit数字信号，然后对数字视频信号进行实时信号处理（斑点、死点补偿、信号噪声滤波和伪彩色处理），最后进入视频编码成标准PAL制电视视频信号显示在监视器上，同时可以选择目标图像的存储，存储格式为320×240的自定义格式红外数据文件 （2）系统成像算法 FPA阵列的每个像素点在输出相应的模拟信号的同时，也附加了固定的错误信息（空间噪声信号）和随机错误信息（噪声），因此对探测器的信号读取以后必须进行像素纠正。 同样由于探测器器件特性，在输出信息时存在死点，即输出信号增益太高（噪声）或太低（对信号不敏感），在分离该信号时，进行死点替代，用相邻的像素按照权限进行补偿。 （3）基于DSP技术的红外图像嵌入式处理系统 系统为嵌入式系统，硬件核心采用DSP技术。操作系统实现对系统的文件、存储、进程管理，DSP则实现对信号的实时处理。 在系统开发中，主要有如下难点： 嵌入式操作系统和嵌入式应用软件的设计，红外图像及数据实时处理和管理。 系统的物理实现：系统采用DSP技术，系统的运行频率高，也就是高速电路的设计。 (4)凝视型红外热像测温技术 由于非制冷焦平面红外成像技术不等同其它的光机扫描型热像仪和斩波型红外热电视工作模式，实现凝视型红外热像精确测温必须做到： 各像素灵敏度非均匀性补偿 象素灵敏度基准校正 像素环境变化引起的灵敏度修正 (5)红外图像压缩及网络传输 以太网连接方式，每台都有单独的URL，可通过以太网独立寻址，可以组成一个监控网络，不仅可以和整套控制系统配合使用，也可单独使用。生成高分辨率热图像（320X240），对图像中的每个像素点进行单独测温，图像刷新频率在50HZ/60HZ 4、系统的安全防护 (1)低温环境防护 系统对低温环境进行了专门的设计：系统防护罩、云台、控制箱增加了自动温控装置。
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