[實用新型]一種基于智能低成本紅外熱視的電纜電弧故障預警系統

有效

• 申請號: 201920174675.6
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN209496098U
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 繆希仁;范建威;江灝;陳靜
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01J5/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本實用新型提出一種基于智能低成本紅外熱視的電纜電弧故障預警系統，包括電弧熱像數據采集模塊、數據分析處理模塊；電弧熱像數據采集模塊包括紅外熱成像模塊、數據存儲模塊以及數據通信模塊；紅外熱成像模塊以多個設于電力電纜周圍的紅外熱視模塊作為前端探頭；前端探頭對電纜進行熱成像以采集電纜發熱數據并貯于數據存儲模塊；數據存儲模塊把電纜發熱數據上傳至數據分析處理模塊；數據分析處理模塊根據電纜發熱數據生成熱成像圖片并對圖片進行增強處理，并把處理后的圖片與該部分電纜的可見光圖片相融合以生成分析圖；數據分析處理模塊對分析圖進行分析以對電纜進行電弧現象評估；本實用新型能實現對電力電纜電弧故障的實時監測及故障及時預警。

技術領域

本實用新型涉及紅外熱視技術領域，尤其是一種基于智能低成本紅外熱視的電纜電弧故障預警系統。

背景技術

隨著經濟的發展，如今在城市中壓配電系統中，地下電力電纜得到了廣泛的應用，但由于電纜結構上存在絕緣層，隨著使用時間的深入，絕緣層的絕緣能力會退化，絕緣水平下降，泄漏電流增加，最終導致電力電纜發生故障。電力電纜發生故障時產生的危害巨大，很有可能會導致停電，導致電力系統癱瘓，對城市造成難以預估的損失。電力電纜一旦發生故障，排查故障十分困難，耗費大量的人力物力財力，因此，電纜電弧在線監測預警系統十分必要。

除外力破壞故障外，電力電纜發生故障時，通常首先表現為電弧故障。電弧是一種高溫、高導電的游離氣體，電力電纜產生電弧故障時會釋放大量的熱量，可能會引燃周圍易燃易爆品，造成火災甚至爆炸，從而導致難以預估的后果。

現階段的電纜電弧故障檢測一般采用的都是接觸式檢測裝置，且成本較高，價格昂貴，難以實現大量的部署。而且現階段的監測裝置基本只有在電纜發生電弧故障后才會觸發報警，無法在電力電纜發生電弧故障前進行預測報警，這樣很有可能造成電纜搶救不及時而造成大量的經濟損失。

紅外熱視技術利用目標物體紅外輻射的可探測性，收集物體溫度數據生成溫度分布圖像，再通過一定的觀點轉換等手段將溫度分布圖轉化為紅外熱輻射圖像，相比于單點溫度探測，紅外熱成像可以實現探測器視場內的整體區域溫度分布。

發明內容

本實用新型提出一種基于智能低成本紅外熱視的電纜電弧故障預警系統，能實現對電力電纜電弧故障的實時監測及故障及時預警。

本實用新型采用以下技術方案。

一種基于智能低成本紅外熱視的電纜電弧故障預警系統，所述預警系統包括電弧熱像數據采集模塊、數據分析處理模塊；所述電弧熱像數據采集模塊包括紅外熱成像模塊、數據存儲模塊以及數據通信模塊；所述紅外熱成像模塊以多個設于電力電纜周圍的紅外熱視模塊作為前端探頭；所述前端探頭對電纜進行全方位的熱成像以采集電纜發熱數據并貯于數據存儲模塊；所述數據存儲模塊經無線網絡把電纜發熱數據上傳至數據分析處理模塊；所述數據分析處理模塊根據電纜發熱數據生成熱成像圖片并對圖片進行增強處理，并把處理后的圖片與該部分電纜的可見光圖片相融合以生成分析圖；數據分析處理模塊對分析圖進行分析以對電纜進行電弧現象評估。

所述電弧現象評估包括評估電力電纜是否存在電弧、評估電纜電弧是否為故障電弧、評估電纜未來故障電弧的發生概率。

所述電纜為埋地電纜。

所述電纜的可見光圖片為電纜埋地施工時拍攝的電纜照片。

所述無線網絡為GPRS遠程通信網絡。

所述紅外熱視模塊為低分辨率的紅外熱視模塊。

所述數據分析處理模塊以分辨率增強模塊對熱成像圖片進行圖像處理；所述分辨率增強模塊基于深度學習技術，可把低分辨率的熱成像圖片轉換為高分辨率的熱成像圖片。

所述數據分析處理模塊還包括實時報警模塊；當評估電力電纜存在電弧故障時，所述數據分析處理模塊根據分析圖定位電弧故障發生位置，并以實時報警模塊對工作人員發出故障警報。