基于红外热像仪的变电站电力变压器过热故障在线监测

摘要

变电站电力变压器作为电力系统运行的重要设备，因长时间运行和外界因素影响而出现过热故障，导致事故的发生，并造成经济损失。在传统的电力变压器过热故障检测中，采用人工巡检的方式，不仅费时费力，而且不易及时发现故障隐患。电力变压器过热故障在线监测系统通过红外热像仪对变压器红外图像进行采集，利用在线监测软件系统可以实现对变压器的在线定时全自动温度监测、智能化超温故障报警，做到无人值守变电站电力变压器的远程温度监控，节省了大量人力物力，最终实现电力设备从传统的计划检修向预知状态检修的转变。 本文在设计电力变压器过热故障在线监测系统整体结构的基础之上主要对在线监测软件系统进行设计与开发。该软件系统实现了以下功能： （1）采集红外热像仪生成的红外图像数据与温度数据。 （2）将红外图像格式转换为BMP位图格式并保存，为后续图像处理作准备。 （3）选择灰度拉伸、中值滤波、伪彩色变换等经典图像处理算法，针对红外图像的特点加以改进后对红外图像进行处理，很好的改善了图像的质量，从而使系统在准确测温的基础上，令人眼的实际观察效果更好。 （4）实现温度测量显示与报警功能，可对采集到的图像进行任意部位的温度精确测量与统计，采用多种过热故障判断方式判断设备是否运行正常，并实时地将监测数据通过局域网发送到监控中心，使工作人员及时了解设备运行状况。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题设计的背景和意义

1.2红外测温的基本理论

1.2.1红外辐射原理

1.2.2红外测温原理

1.3电力设备红外监测的国内外应用与现状

1.4课题研究内容及所做工作

2电力变压器过热故障在线监测系统整体设计

2.1在线监测系统的整体框架设计

2.1.1在线监测系统整体结构

2.2红外热像仪的选择

2.2.1红外热像仪的功能

2.2.2红外热像仪的组成

2.2.3红外热像仪的选择

2.2.4影响红外测温精度的因素及对策

2.3在线监测系统软件总体结构设计

2.3.1红外热像仪与主机的数据通讯模块

2.3.2红外热图的图像处理模块

2.3.3温度测量与报警模块

2.3.4远程监控模块

2.4软件开发平台介绍

2.5本章小结

3在线监测系统的软件设计

3.1软件界面设计

3.2软件运行流程

3.2.1软件的启动流程

3.2.2软件的工作流程

3.3主机与服务器的网络通讯

3.3.1基于Winsock的网络编程技术

3.3.2多线程技术

3.3.3线程的工作流程

3.4服务器端软件设计

3.4.1服务器端软件界面设计

3.4.2服务器端线程工作流程

3.5本章小结

4红外图像增强处理

4.1红外图像的特点

4.1.1红外图像的直方图分析

4.2红外图像处理基础

4.2.1.图像色彩原理

4.2.2图像的存储格式

4.2.3位图操作类的封装

4.3红外图像的灰度转换

4.3.1灰度转换算法介绍

4.3.2灰度转换的软件实现

4.4红外图像的噪声滤除

4.4.1中值滤波算法介绍

4.4.2中值滤波的软件实现

4.5红外图像的灰度拉伸

4.5.1灰度拉伸算法介绍

4.5.2灰度拉伸的软件实现

4.6红外图像的伪彩色显示

4.6.1伪彩色处理的基本方法

4.6.2伪彩色显示的软件实现

4.7本章小结

5红外图像的温度监测与报警

5.1温度监测功能设计

5.2温度监测的软件实现

5.3温度报警功能设计

5.3.1相对温度报警法

5.3.2绝对温度报警法

5.4温度报警的软件实现

5.5本章小结

6总结

致 谢

参考文献