一种监测电气设备安全的系统的制作方法

本实用新型涉及电气设备安全监测技术领域，尤其涉及一种监测电气设备安全的系统。

背景技术：

近年来，随着红外成像技术的飞速发展和日益成熟，基于红外成像的电气设备监测技术，越来越广泛地应用于电力工业中。红外在线监测技术的应用，解决了电网中的大量热性故障问题，经济效益和社会效益显著。由于该技术是对电气设备表面辐射的红外光线进行非接触、远距离热成像检测，因此具有直观易懂、操作简单等特点，已成为电气设备故障诊断的重要手段。

利用红外测温技术对电气设备进行故障监测已广泛应用于电力系统,其中大部分是采用手持式红外设备，且均以人工方式对变电站的电气设备的红外图像进行电气设备种类识别和热故障诊断，这种方式效率较低，对操作人员的专业知识及经验要求较高。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本实用新型提供一种监测电气设备安全的系统，能够自动完成电气设备的红外图片的拍摄，并且自动对红外图像进行分析，判断电气设备是否出现异常。

本实用新型提供一种监测电气设备安全的系统，包括：红外热像仪、第一CPU、第二CPU、第三CPU和服务器集群；

所述红外热像仪装设于变电站中，用于拍摄所述变电站中各个电气设备的红外图像，并将所述红外图像发送给所述第一CPU；

所述第一CPU，用于对所述红外图像进行二值化处理，将二值化处理后的红外图像发送给所述第二CPU；

所述第二CPU，用于对所述二值化处理后的红外图像进行特征过滤，将特征过滤后的红外图像发送给所述第三CPU；

所述第三CPU，用于对所述特征过滤后的图像进行特征值提取，将特 征值提取后的红外图像发送给所述服务器集群；

所述服务器集群，用于利用所述特征值提取后的红外图像判断对应的电气设备是否发生故障。

优选地，所述服务器集群包括至少两台同型号的服务器。

优选地，所述服务器集群包括一台主机服务器，其余服务器为从机服务器。

优选地，所述服务器集群包括一台主机服务器和一台备用主机服务器，其余服务器为从机服务器。

优选地，还包括：显示器；

所述主机服务器，用于将所述红外图像发送到所述显示器进行显示。

优选地，还包括存储器；

所述第三CPU将所述特征值提取后的红外图像发送给所述存储器；

所述服务器集群，用于从所述存储器中调取所述特征值提取后的红外图像。

优选地，所述服务器集群包括三台服务器，其中一台服务器为主机服务器，其余两台为从机服务器。

优选地，所述服务器集群包括三台服务器，其中一台服务器为主机服务器，一台为备用主机服务器，一台为从机服务器；

所述主机服务器正常时，所述备用主机服务器作为从机服务器进行工作；

所述主机服务器故障时，所述备用主机服务器作为主机服务器进行工作。

优选地，所述第二CPU和第三CPU为同型号的CPU；所述第一CPU和第二CPU为不同型号的CPU。

优选地，多个变电站共用一个所述服务器集群。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

采用多个CPU对红外图像进行不同阶段的处理，这样可以提高处理的速度和精度。并且采用服务器集群的形式判断电气设备是否出现故障，这样也增大了处理的容量，可以并行判断更多的电气设备是否出现问题。本实施例提供的系统可以适用于更大的区域内的变电站中电气设备的监测， 完全实现了自动化监测，避免了人工监测电气设备时的低效率和低精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的监测电气设备安全的系统实施例一示意图；

图2为本实用新型提供的监测电气设备安全的系统实施例二示意图；

图3为本实用新型提供的服务器集群的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

系统实施例一：

参见图1，该图为本实用新型提供的监测电气设备安全的系统实施例一示意图。

本实施例提供的监测电气设备安全的系统，包括：红外热像仪100、第一CPU200、第二CPU300、第三CPU400和服务器集群500；

所述红外热像仪100装设于变电站中，用于拍摄所述变电站中各个电气设备的红外图像，并将所述红外图像发送给所述第一CPU200；

需要说明的是，一个变电站中包括很多电气设备，因此，一个变电站中可以装设多个红外热像仪。

多个红外热像仪将拍摄的红外图像均发送给所述第一CPU200。

由于拍摄的红外图像较多，需要处理的数据量太大，因此本实施例中采用三个不同的CPU对红外图像进行处理。这样可以提高计算能力，加快 处理速度。

所述第一CPU200，用于对所述红外图像进行二值化处理，将二值化处理后的红外图像发送给所述第二CPU300；

实现二值化处理的第一CPU200对拍摄的红外图像进行二值化处理，优选可以采用的CPU型号为：900MHz quad-core ARM Cortex-A7CPU 1G内存。

所述第二CPU300，用于对所述二值化处理后的红外图像进行特征过滤，将特征过滤后的红外图像发送给所述第三CPU400；

优选可以采用的CPU型号为：700MHz博通ARM架构BCM2835处理器，256MB内存；

所述第三CPU400，用于对所述特征过滤后的图像进行特征值提取，将特征值提取后的红外图像发送给所述服务器集群500；

优选可以采用的CPU型号为：700MHz博通ARM架构BCM2835处理器，512MB内存。

从以上举例可以看出，所述第二CPU和第三CPU为同型号的CPU；所述第一CPU和第二CPU为不同型号的CPU。可以理解的是，只所以选择不同型号的CPU，是可以在保证性能的前提下适当降低成本。当然，CPU的具体型号可以实际需要来选择，在此不做具体限定。

所述服务器集群500，用于利用所述特征值提取后的红外图像判断对应的电气设备是否发生故障。

需要说明的是，各台服务器中预先保存有电气设备正常时的红外图像的特征值，将该特征值作为基准值。服务器将实际工作中的电气设备的红外图像的特征值与基准值进行比较，超过基准值预定范围则认为电气设备出现异常，即故障。

可以理解的是，电气设备正常时的红外图像是预先经过大量试验采集获得的。

需要说明的是，服务器集群中的服务器优选可以选择曙光的TC4600H刀片服务器。当然，也可以采用其他厂家其他型号的服务器，在此不做具体限制。

服务器集群具体包括几台服务器可以根据实际应用场景来选择，当变电站的数目较多时，可以增加选择的服务器的数目。例如，可以选择3台，也可以选择5台，甚至更多台服务器等。

需要说明的是，多个变电站共用一个所述服务器集群。

一个地区可能包括多个变电站，例如一个省包括多个市，每个市都包括变电站。但是，一个省可能共用一个服务器集群，例如河北省所有的变电站共用一个服务器集群。这样服务器集群需要处理的红外图像的数量将非常大，一个服务器无法保证处理速度和效率。因此，本实施例中设置了服务器集群，即将多个服务器组成一个服务器集群，该服务器集群中的服务器共同来处理这些红外图像，进而保证处理的精度和速度，提高工作效率。

本实施例中，采用多个CPU对红外图像进行不同阶段的处理，这样可以提高处理的速度和精度。并且采用服务器集群的形式判断电气设备是否出现故障，这样也增大了处理的容量，可以并行判断更多的电气设备是否出现问题。本实施例提供的系统可以适用于更大的区域内的变电站中电气设备的监测，完全实现了自动化监测，避免了人工监测电气设备时的低效率和低精度。

系统实施例二：

参见图2，该图为本实用新型提供的监测电气设备安全的系统实施例二示意图。

优选地，所述服务器集群包括至少两台同型号的服务器。

为了多个服务器之间工作的协调性，所述服务器集群可以包括一台主机服务器，其余服务器为从机服务器。

或，所述服务器集群包括一台主机服务器和一台备用主机服务器，其余服务器为从机服务器。

该系统，还包括存储器600；

所述第三CPU将所述特征值提取后的红外图像发送给所述存储器600；

所述服务器集群500，用于从所述存储器中调取所述特征值提取后的红外图像。

该系统还可以包括：显示器700；

所述主机服务器，用于将所述红外图像发送到所述显示器700进行显 示700。

值班人员可以直接从显示器700上观测电气设备的红外图像，当发生故障时，及时告知变电站人员进行故障排除和维修。

需要说明的是，显示器700显示的内容是由主机服务器发送的。主机服务器统一协调控制各个从机服务器。

一般情况下，显示器与服务器集群位于同一个区域，例如对于一个省，显示器和服务器均位于省级的监控中心。各个变电站的红外图像上传给服务器集群。或者服务器集群从存储器中调取红外图像。当数据量比较大时，可以先将红外图像存储在存储器中。另外，为了查找历史数据时比较方便，设置存储器，当需要调取历史的红外图像时，可以从存储器中直接调取。

参见图3，该图为本实用新型提供的服务器集群的示意图。

一方面，所述服务器集群可以包括三台服务器，其中一台服务器为主机服务器，其余两台为从机服务器。

另一方面，本实施例为了防止主机服务器故障，整个系统无法正常工作，因此设置了备用主机服务器。当主机服务器宕机时，备用主机服务器可以作为主机服务器保证系统的正常运行。

所述服务器集群可以包括三台服务器，其中一台服务器为主机服务器501，一台为备用主机服务器502，一台为从机服务器503；

所述主机服务器501正常时，所述备用主机服务器502作为从机服务器进行工作。

所述主机服务器501故障时，所述备用主机服务器502作为主机服务器进行工作。

可以理解的是，当包括多台从机服务器时，工作原理与包括三台服务器时相同，在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实 用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。