3D在线式红外成像测温预警系统

1 中国南方电网有限责任公司科技项目中国南方电网有限责任公司科技项目 申请书及可行性研究报告申请书及可行性研究报告 项目名称 项目名称 3D 在线式红外成像测温预警系统在线式红外成像测温预警系统 申请单位 申请单位 海南电网公司信息通信分公司海南电网公司信息通信分公司 起止时间 起止时间 2013 年年 1 月至月至 2013 年年 12 月月 项目负责人 项目负责人 联系电话 联系电话 申请日期 申请日期 2012 年年 7 月月 2 填 写 说 明 一 请严格按照要求填写各项 二 专业类别根据项目所属专业种类从发电 能源 输电 变电 一次 配电一次 电力建设 系统运行 继保自动化 电网规划设计技 术 通信及信息技术 计量营销 智能电网新技术 综合研究共 12 类 技术中选择 三 项目摘要应简要说明项目研究内容和预期成果 字数要求 500 字以内 四 项目申请单位指提出项目建议与申请的单位或部门 如总部各 部门 直属机构 各分子公司及其所属基层单位等 五 项目分工应主要描述项目申请单位与协作单位的任务划分 项 目计划进度安排应按时间段列出研究推进计划 并明确各阶段交付物及 标志性里程 六 科技经费预算支出科目具体解释见附件 1 3 项项 目目 简简 表表 项目 名称 3D 在线式红外成像测温预警系统 姓名工作单位 海南电网公司信息通信分公 司 项 目 负 责 人 性别年龄职称 项 目 分 类 1 发电 能源 2 输电 3 变电一次 4 配电一次 5 电力建设 6 系统运行 7 继保自动化 8 电网规划设计技术 9 通信及信息技术 10 计量营销 11 智能电网新技术 12 综合研究 项目起 止时间 2013 年 1 月至 2013 年 12 月 申请经费总额270 万 项目摘要 500 字以内 通过在变电站安装在线式红外成像预警系统 对变电站变电设施实行 24 小 时不间断非接触的测温监控 能最大程度避免由于设施老化 接触不良 过载 等造成的供电故障 做到有计划的停电检修和设备维护 同时减轻工作人员的 变电站巡检工作量 结合变电站 3D 实景图 对变电站设施的工作状态进行远 程监控和诊断 在线式红外成像测温预警系统由安装在变电站的红外成像测温 终端及安装在监控中心的数据服务器两部分组成 红外成像测温终端安装在变 电站现场 通过 360 巡视 对变电设施进行非接触的温度采集 并以数据 红外热图 可见光图片的形式将测试结果保存在中心服务器 内网的每个许可 用户都可在自己的工作电脑上调看相关的变电站实时信息 完整的报表统计功 能方便使用者生成符合要求的工作报表 3D 实景更能让使用者有身临其境的感 觉 方便故障定位 新建系统考虑与原有监控系统的图像融合 共享 开发相 应的 OCX 插件 供原有系统及 PMS 系统 自动化系统调用 申请单位意见 公章 年 月 日 4 总部部门 直属机构 分子公司意见 公章 年 月 日 项目分工与计划进度安排项目分工与计划进度安排 1 项目相关单位及具体分工 单 位具 体 分 工 项目申请单位海南省电网公司信息通信分公司 协作单位 1 深圳键桥通讯技术股份有限公司 协作单位 2 协作单位 3 2 计划进度安排 任务名称开始时间完成时间主要内容及交付项 项目调研2013 年 1 月 20 日2013 年 1 月 30 日 调研报告 项目设计2013 年 2 月 1 日2013 年 2 月 28 日 总体设计方案 分项设计方案 系统开发及设 备制造 2013 年 3 月 1 日2013 年 4 月 30 日 在线式红外成像测温预警系统 系统安装 调 试及工程验收 相关人员培训 2013 年 5 月 1 日2013 年 5 月 31 日 工程验收报告 系统投入试运 行 2013 年 6 月 1 日2013 年 9 月 30 日 试运行报告 项目结题2013 年 10 月 1 日2013 年 10 月 31 日 提交结题申请 项目验收2013 年 11 月 1 日2013 年 12 月 30 日 申请项目验收 提交验收资料 5 编写要求 1 列出分时间段计划研究内容 2 分时间段提供成果的内容和形式 要求具有可检查性 项目组成人员情况项目组成人员情况 序号姓 名年龄职称 职务工 作 单 位任 务 分 工 1 2 3 4 5 袁训明 48 高级工程师深圳键桥项目总体负责 6 龙井明 38 高级工程师深圳键桥系统方案总体设计 7 施军 29 工程师深圳键桥项目开发总负责 8 李育红 32 工程师深圳键桥项目开发 9 龙荣平 26 工程师深圳键桥项目主管 实施 10 陈能放 27 工程师深圳键桥项目实施 11 周刚 28 工程师深圳键桥项目实施 6 一 一 目的和意义目的和意义 变电站设施在电力系统中有着极其重要的地位 一旦出现故障 就会影响供电 的质量和稳定性 会造成巨大财产损失及不良社会影响等严重后果 但过流 过载 老化 接触不良 漏电 设备内部缺陷或其他内部异常导致的发热等故障现象并不 能通过简单的人工观察就能发现 实践表明 通过对被测目标的红外温度测量 能 够对目标的工作状态 有无故障隐患等进行监控 并且通过特定的算法就可以对设 备的健康与否进行预警 红外测温具有快捷 方便 灵敏度高 非接触性远距离测 量 无需使被测设备停运或解体等优点 因此 红外测温技术在电力系统中有着广 泛的应用 能为故障诊断 设备检修等提供理论依据 使缺陷处理更具针对性 为 开展设备状态维修创造条件 有效地预防一些事故的发生 从而提高设备运行的可 靠性 变电站对电力设施温度的监测方式目前是安排工作人员定期使用手持式红外 测温仪对电力设备进行巡检 该方式下 工作人员须在规定的距离内将红外测温仪 对准被测节点 调整焦距 进而测得目标的温度值 在完成上一个节点测量后再进 行下一个节点的测量 人工巡检测温方式存在以下问题 人工操作 浪费人力并且温度测量准确度人为因素影响较大 单点测温 测温点多时操作时间过长 人工巡查 不能自动报警 可靠性差 数据只能存储在红外测温仪的存储卡中 安全性差 存储的数据量有限 不利于工作人员做报表 安全漏洞大 两次巡检周期之间存在较大故障隐患 7 二 二 项目研究的背景项目研究的背景 1 项目国内外现状及趋势项目国内外现状及趋势 红外技术应用于非接触测温已经得到大量的推广 目前国外从事红外热像仪 研制和生产的公司主要有美国的 FLIR 和 FLUKE 这两个公司的红外热像仪主要瞄 准的是通用红外热像仪市场 以手持式测温仪为主 尚未进入在线式红外测温领 域 国内开发红外的公司主要有武汉高德 广州飒特 浙江大立 深圳键桥 其 中前三家公司的产品也以手持式红外热像仪为主 而深圳键桥通讯技术股份有限 公司主要瞄准的是变电站在线式红外测温领域 在这个细分领域有丰富的工程和 理论经验 手持式红外热像仪的测试结果依赖于操作者的经验 测试结果因此有很大偏 差 未来红外热像仪的发展趋势是专用化 自动化 智能化 专用化指的是机器 的用途相对专用 而不是一款通用化的仪器 它的特点与应用场合的需求相似 自动化指的是使用操作基本是自动的 无需人工干预 智能化则是指测试结果的 判断具有较强的智能判断标准 2 海南电网在线式红外测温应用场景海南电网在线式红外测温应用场景 海南地处我国最南边 全年平均气温较高 因此变电设施的热工作环境更加 恶劣 传统的人工巡检工作量更大 尽管有完善的巡检流程 但巡检周期之间的 监管空挡还是无法规避 同时为了建设智能化电网的目标 海南电网迫切需要在 变电站实时在线温度监测方面结合自己的环境特点进行项目研究 以制定一套符 合海南电网的实时在线红外监测检修流程 从而进行全省电网推广应用 提高变 电站在线监测智能化水平 3 传统测温技术的现状与发展传统测温技术的现状与发展 常规的测温手段主要包括以下几种 3 1 接触式测温 接触式测温 采用传统的温度传感器 与被测设备进行直接接触来进行测温 此方式由 于是直接接触的 每个测温点均需要安装一个测温装置 尽管每个测温点的 测温装置价格仅为 2000 元左右 但对于每个变电站都有上百个测温点的电力 应用场合 每个变电站的投资大约需要 20 多万 因此经济成本很高 而且由 于可操作性差 因此在电力测温中已基本不采用 8 3 2 瞄准型红外点温仪测温 瞄准型红外点温仪测温 工作人员操作红外点温仪 在规定的距离内将红外点温仪对准被测温点 调整焦距 使目标充满红外点温仪中的热传感平面 然后需要根据被测目标 的材料设定合适的热辐射率 才能得到目标的温度 完成一个测温点后再进 行下一个测温点的测量 这是目前最常用的工业测温方式 但在电力系统已 基本被淘汰 它的缺点非常明显 测试结果不具备可视化 3 3 非接触式红外成像测温 非接触式红外成像测温 这是目前电力系统常见的测温方法 通过使用红外热像仪 不仅能够对被 测温点红外成像 而且能够得到红外热像图中的被测温点的准确温度 目前此 类进口高档红外热成像仪的价格大约在 3 40 万元左右 国产的价格在 20 万 左右 使用时无论是进口的还是国产的 所有热红外成像仪只能对成像视角内 的几个点进行测温 无法满足大数量的测温点测温 目前此方案的测温实施方 法是 工作人员手持红外成像仪对被测温点对行拍摄 然后将存储在热成像仪 中的图片导入到计算机中 然后分析出所有测温点的温度 并做成报表 4 研究的技术关键与难点研究的技术关键与难点 在线式红外成像测温系统作为一种智能辅助决策系统 有效性是第一位考 虑的 既不能虚报 也不能漏报 为了达成这个目标 必须对下列关键技术 进行重点研究 4 1 目标距离的自适应技术目标距离的自适应技术 影响红外测温准确度的重要因素是目标距离 对于手持式红外热像仪而言 目标距离是要人工输入的 但对于在线式红外来说 目标分布在 5 100 米的 距离范围内 如何对目标进行距离自适应是测温准确的关键 本项目计划采 用具有俯仰 水平角度回传的高精度数字云台来作为伺服系统 在知道红外 设备与目标之间的俯仰夹角的情况下 只要知道设备的安装高度就可以通过 几何公式来获取目标的距离 S H SIN S 目标距离 H 红外终端安装高度 红外终端的俯仰夹角 9 4 2目标报警决策实施策略目标报警决策实施策略 变电站设施的发热原因各不相同 有电压致热和电流致热之分 而且还跟 每种设备的材质有很大相关 因此必须为每种设备研究一套报警决策策略 项目研究拟将报警分为绝对值报警 前后温差报警 相间温差报警三种 同 时 每种报警又细分为一般告警 较重告警 严重告警三种告警级别 以供 决策者采取不同的检修方案及应对措施 4 3测温目标的智能识别与动态捕捉测温目标的智能识别与动态捕捉 为了准确生成数据报表 操作者首先需要将变电站内的需要监测的设备作 为兴趣点输入到数据库 并在视频上进行标识 虽然高精度云台能够保证准 确定位 但由于热胀冷缩等其他原因造成目标设备偏离原有预设位置时 测 温就会测到别的物体上 为了防止出现这种情况 系统必须开发智能识别与 动态捕捉技术 该技术需要对原有预设设备的外形进行记忆识别 并在一定 偏移范围内能对该设施进行捕捉和重定位 以确保测试结果是目标的真实温 度数据 4 43D 场景与实时视频数据的匹配场景与实时视频数据的匹配 由于红外镜头的视场角有限 需要云台的转动来完成对整个变电场地的覆 盖 这样的图片具有离散性 不利于操作者对间隔设备的识别 因此需要将 独立测试的温度全部导入到一个根据变电站实际布置的 3D 场景图中 并与各 个目标进行温度匹配 操作者在浏览 3D 场景图时就能获得目标的实际温度 4 5与其他系统的数据接口开发与其他系统的数据接口开发 与红外成像测温系统需要对接的其他系统有 PMS 系统 自动化系统 视 频监控系统等 通过与这些系统的对接 来达到测温数据与实际线路负载 环境温度等匹配 并为统一监控提供必要的数据接口 因此必须开发统一的 测温数据接口 统一的视频图片接口 别的系统调用红外的数据及图片 只需要简 单的使用开发的 OCX 插件就可完成 10 三 三 项目申请单位具备的研究基础和条件项目申请单位具备的研究基础和条件 编写要求 1 项目负责人的情况介绍 专业 特长 工作量和在本项目中的 作用 2 项目申请单位在相关研究领域曾开展的工作 曾取得的科研成 果 曾获得的荣誉 3 项目申请单位在相关研究领域已有的软硬件平台 理论研究环 境 实验室条件等 11 四 四 项目研究内容 技术路线与实施方案项目研究内容 技术路线与实施方案 1 1 项目研究内容的详细说明项目研究内容的详细说明 主要研究内容主要研究内容 1 主要技术内容主要技术内容 全视场测温能力全视场测温能力 每个变电站里 需要测量的目标点大约有数百个之多 人工巡检时往往只会 挑出少数几个特别关键的目标点来测量 这就会造成大量的目标点漏测 从而存 在故障隐患 本项目将研究全视场测温能力 对镜头视场内的每一个像素点进行 准确测温 并通过高精度云台的旋转 实现 360 范围内的全视场测温能力 实现与现有视频系统融合实现与现有视频系统融合 将可视光图像与红外图像融合实现快速和准确地辨别故障部件 一种方式通过 报警联动 当红外摄像机检测到温度过高出现报警界面 现有视频图像监控同时 旋转到相应的位置 另外一种方式是红外及可见光双仓测温监控系统 可使用户 看到更多的图像细节和更小的目标 系统由双通路全天候监控头 含高性能红外 热像仪和 CCD 摄像机 与相应计算机网络组成 它可构成单独的监控系统 目标距离的自适应补偿技术目标距离的自适应补偿技术 测温目标与红外镜头之间的距离对测温的准确度有较大的影响 手持式红外测 温仪需要对每一个测量目标进行距离估计 本产品采用了红外雷达的一些技术 能够自动对目标进行分析并对测温准确度进行自适应补偿 对采集到的温度进行 自动校正及处理 保证 200 米距离范围内测温的准确性 及 200 米范围之内远距 离测温和实际温度误差在 2 度范围之内 相对差分测温 绝对测温 相间温差相结合的报警决策方法相对差分测温 绝对测温 相间温差相结合的报警决策方法 全视场红外成像测温系统拟采用相对差分测温 绝对值测温 相间温差 3 种 方法相结合的测温算法 共同分析全视场内各节点的温度变化情况 相对差分测温相对差分测温 对同一测温目标点前后两个时刻的温度值进行比较 分析其 差值 若差值过大 则表示该目标点的性能发生了急剧的变化 值得高度重视 该方法有利于发现突发性故障 比如过流等 绝对值测温绝对值测温 对测温目标点进行绝对温度测量 若高于预先设定的容许阈值 12 则发出报警 绝对值测温主要针对那种缓慢性发展的故障 比如锈蚀等 相对测 温和绝对测温技术的融合使用 提高了温度监测的可靠性 相间温差测温 同一线路的 A B C 三相之间的温度差在一般情况下基本一 致 但往往由于缺相 接触 单相负载过重等原因造成 3 相之间的温差加大 系 统可根据 3 相温差阈值来判断告警的成立与否 测温目标的智能识别与动态捕捉测温目标的智能识别与动态捕捉 为了准确生成数据报表 操作者首先需要将变电站内的需要监测的设备作为 兴趣点输入到数据库 并在视频上进行标识 虽然高精度云台能够保证准确定位 但由于热胀冷缩等其他原因造成目标设备偏离原有预设位置时 测温就会测到别 的物体上 为了防止出现这种情况 系统必须开发智能识别与动态捕捉技术 该 技术需要对原有预设设备的外形进行记忆识别 并在一定偏移范围内能对该设施 进行捕捉和重定位 以确保测试结果是目标的真实温度数据 3D 场景与实时视频数据的匹配场景与实时视频数据的匹配 由于红外镜头的视场角有限 需要云台的转动来完成对整个变电场地的覆盖 这样的图片具有离散性 不利于操作者对间隔设备的识别 因此需要将独立测试 的温度全部导入到一个根据变电站实际布置的 3D 场景图中 并与各个目标进行 温度匹配 操作者在浏览 3D 场景图时就能获得目标的实际温度 与其他系统的数据接口开发与其他系统的数据接口开发 与红外成像测温系统需要对接的其他系统有 PMS 系统 自动化系统 视频 监控系统等 通过与这些系统的对接 来达到测温数据与实际线路负载 环境温 度等匹配 并为统一监控提供必要的数据接口 因此必须开发统一的测温数据接 口 统一的视频图片接口 别的系统调用红外的数据及图片 只需要简单的使用开发的 OCX 插件就可完成 背景恒定显示技术背景恒定显示技术 红外热成像仪所形成的可视化图像是标准的 8bit 灰度图像 灰度级只能有 256 级 如果要在图像中能区分 0 1 的温差 则 0 1 必须要分配 4 个灰度级 因此 256 个灰度级只能显示 256 4 x0 1 6 4 视场内的高低温差一般都要远 远超过 6 4 通用红外热成像仪解决的办法是把背景滤掉 黑化 而只显示高温 目标 但在情景式测温应用模式下 没有背景显示是无法对测温目标进行识别的 因此 全视场红外成像测温系统拟采用背景恒定显示技术 环境背景对测量者都 13 是可见的 以上这些些技术内容是本项目的重点研究对象 通过对这些技术内容的研究 实施 大幅提高本项目的科技水平 同时也使本项目成果在实质上区别于市面上 其他工业用红外成像测温仪 更加符合当前电力行业的智能化需求 且在检测相 同数目待测点的情形下 运行成本大幅度降低 2 主要技术难点主要技术难点 目标的智能识别与动态捕捉目标的智能识别与动态捕捉 目标的识别主要是轮廓匹配 但在实际应用中 如果目标与背景的温度差很 小 则目标的轮廓很难在红外图像上识别出来 因此在轮廓匹配失效的情况下的 目标定位是一个技术难点 3D 场景中的电力设施的场景中的电力设施的 3D 图构造图构造 变电设施的外形图决定于厂家型号 为了能建立完整的 3D 图 就必须事先绘 制好海量的外形 3D 图 这需要大量的资料及工作量 在线式红外测温系统与 3D 场景的结合属于原创性技术 在国内是首次应用 可申请专利技术资格 与其他系统的对接问题与其他系统的对接问题 由于自动化系统是一个相对封闭的系统 如何能从红外成像测温系统中获取 数据 这个需要与自动化厂家一起合作来决定技术路线 2 2 技术路线 技术路线 2 2 1 1 系系统统组组网网设设计计 在线式红外成像测温系统采取下图的组网拓扑 14 省局内网 地区内网 变电站1服务器 C 红外终端1 C 红外终端2 C 红外终端n 用户认证服务器 客户端 客户端 客户端 变电站N服务器 C 红外终端1 C 红外终端2 C 红外终端n 客户端 客户端 8M带宽8M带宽 客户端 24M带宽 网络结构 变电站内配置一台站端服务器 负责采集红外终端的红外图像与可见光图像 按照既定的报警检测规范对数据进行检测 同时还将数据分发到分发列表里的正 在访问该终端的客户端 变电站内的通信采用 100M 网络 对于超过 100 米距离的 则采用光纤收发器进行网络延伸 变电站与地区内网之间的网络带宽使用 8M 带宽 或使用 4 2M 的电路捆绑 地区内网与省局内网之间需 24M 带宽 满足 3 5 个变电 站数据的同时上传 变电站端服务器与红外成像测温终端组建一个私有局域网 红外成像测温终端采用私有 IP 地址 站端服务器配置双网卡 其中一个网卡与红 外成像测温终端连接 使用私有 IP 地址 另一张网卡使用局内分配的内网 IP 地 址 与电力局域网连接 通过传输网络与各客户端通讯 这样的结构可以减少内 网 IP 地址的占用 方便分布式客户端的访问 所有客户端的认证均由局端的认证 15 服务器完成 所有的图像数据存放在变电站端服务器内 客户端经过访问认证后 直接调看红外终端的数据 2 22 2网络管理 维护与使用单位分开网络管理 维护与使用单位分开 在线式红外成像测温系统是一种集计算机网络 信息处理 通信 数据库 为一体的集成系统 建设 维护都需要专业的人员来操作 但变电站内使用 者一般由变电工区工作人员来完成 因此 为了本项目的完美实施 建议网 络建设 管理 与其他系统的数据交互等由信通公司组织专门队伍来负责 而具体的使用由变电工区的工作人员负责 2 32 3 项目实施方案项目实施方案 2 3 1 设备安装示意图 主控楼 红外热像2 220KV主变1 220KV主变2 220KV高压区域 此楼顶 安装红 外摄像 头一个 220KV主变3 红外热像3 110KV高压区域 电容器室 10KV高压室110KV高压室2 红外热像1 区域1 区域2 区域2 区域3 区域3 16 以上图所示的变电站平面图为例说明设备安装选址及覆盖范围 3 台红外摄像头的安装位置分别为主控楼靠近 220KV 变电区楼顶 10KV 高压 室 1 10KV 高压室 2 主控楼房顶墙体靠近 220KV 变电区位置安装红外测温摄像机一个 支架固定 在房顶墙上 用于集中监测 220KV 高压线区及主变压器 1 区域 如上图橙色所示 的区域 1 所示 此处墙体宽度测量宽度为 13CM 墙体距离房顶楼板之间距离为 20CM 依据要求定制支架高度为 1M 摄像头固定在支架顶部 红外摄像头供电要求 为 AC220V 电源线直接从房顶引到主控机房取电 10KV 高压室 1 和高压室 2 分别安装红外摄像头 1 台 安装位置距离主控室机 房距离超过 100M 需在主控楼及 10KV 高压室分别安装光纤收发器 1 个 监控 区域分别为浅蓝色区域 2 和浅绿色区域 3 电源线 以太网线 光纤等线缆穿入 PVC 管内 房顶与地面之间的走线一般在墙角等不易发觉的地方走线 主控楼与 10KV 高压室之间的走线从地下走线 此处墙体宽度为 33CM 依据要求定制支 架高度为 100CM 摄像头固定在支架顶部 红外摄像头供电要求为 AC220V 电 源线从房顶引到高压室取电 2 3 2 项目实施计划 依据本系统工程的施工特点 施工程序可分为施工准备阶段 施工安装阶段 施工测试阶段 系统竣工验收阶段 施工准备阶段施工准备阶段 这一阶段主要做各种施工准备工作 通过充分细致的准备工作 可为工程的 施工创造良好的物质和技术条件 是施工顺利进行的必要保证 运城供电分公司 将从技术 物资 劳动组织 施工现场和施工场外等各方面作好充分准备 内容 主要包括 对图纸的深化设计 熟悉施工现场 编制工程实施总体方案 其中含 有 各子系统相应的施工进度计划 工程劳动力需要量计划 设备材料进出场计 划等 并采购材料 安排劳动力进场 实施培训 为下一步工程实施做好人力 物力 资料等各方面的准备工作 施工准备阶段还包括将施工方案 施工进度等 内容提交现场变电站运行人员进行审核 确定工作安排不会影响到变电站其它正 在进行的工作 施工安装阶段 施工安装阶段 系统施工工作铺开 施工进场人员办理好相关工作许可单后 施工人员 机 17 具 材料进场 工作应按运行单位工作票制度要求进行安全技术交底 安全措施 实施和工作许可 终结 在各方面的措施都能满足施工要求 现场方面环境 交 叉施工过程中要在规范化管理的基础上采用总体项目并行施工 各子系统流水作 业 结合现场实际情况 最大限度地合理利用劳动力资源 施工过程中 按变电 站内工作要求穿戴个人安全防护器具 服从现场运行人员安全提示和指挥 确保 工作中的人身 设备安全 施工测试阶段 施工测试阶段 根据要求进行系统布线测试的工作 并做好测试记录 保证将来有据可查 为一次验收合格 创优良工程创造条件 在安装和测试工作阶段 及时向现场运 行人员进行本系统各设备 部件以及运用方面的技术培训并提供纸质或电子版本 的培训材料 系统竣工验收阶段 系统竣工验收阶段 经自检合格后 整理好工程竣工验收资料 报甲方 验收 验收完毕后 做 好工程竣工资料的制作 将完整的竣工资料交付使用 五 五 预期目标和成果形式预期目标和成果形式 1 项目研究预期达到的目标 技术经济指标 预期目标及创新点预期目标及创新点 实现变电站设施的实现变电站设施的 24 小时不间断的测温预警小时不间断的测温预警 本项目充分利用先进的红外技术 网络技术 信息处理技术来实现变电站设 施的 24 小时不间断远程测温预警 有效发现可能存在的故障隐患 及时报警 方 便工作人员及早有计划的安排检修 3D 场景模拟变电站真实环境场景模拟变电站真实环境 通过本项目的实施 首次在国内将红外远程测温预警与 3D 技术融合在一起 大大的提高了操作者对变电站设施的定位 与其它系统的数据接口调用与其它系统的数据接口调用 通过开发相应的 OCX 调用插件 将设备的温度数据上传到自动化系统 结合 线路负载 设施温度 更加利于对设备的工作状况进行分析 评测 主要技术经济指标主要技术经济指标 18 红外技术指标红外技术指标 传感器类型 非制冷红外焦平面 VOX 红外波长 8 14um 测温范围 20 200 热灵敏度 60mk 30 光敏面像素 384 288 图像帧频 不大于 20 帧 秒 测温偏差 2 或不大于 3 温度分辨率 0 1 测温距离 不小于 100 米 标配镜头时 通信协议 TCP IP 通信接口 RJ45 外壳防护等级 IP65 云台预置位个数 128 个 每视场兴趣点 98 个 海拔高度 3000m 安装地点无强烈振动和冲击 安装垂直倾斜度不超过 5 环境温度 运输和储存时的温度 20 60 使用时保证性能指标的温度 10 45 使用时保证工作的温度 10 55 湿度 日平均相对湿度不大于 95 月平均相对湿度不大于 90 电源 交流电压 AC 185 245V 功耗 10W 云台停止时 功耗 80W 云台转动时 可见光技术指标可见光技术指标 制式 PAL 解像度 540 线 变焦倍数 18 倍光学变焦 内置镜头 3 8 85 8mm 19 对焦 自动 电动 遥控 光圈 自动 最低照度 0 1LUX 带宽 标清 2M 高清 4M 经济指标经济指标 通过本项目的实施 首先可以节省大量的人工巡检人力物力 以 1 个变电站 2 天 3 人计算 单次节省的人工车辆费用为 人力 2x3x2000 元 12000 元 车辆使用 2x1000 元 2000 元 此外还可以节省手持式红外热像仪的购置费 10 万元 每年按 4 次计算 总共可节省人力物力为 50000 元左右 系统投运后 可有效降低变电设施的意外故障 做到有计划的停电检修 带 来的经济价值无法直接进行估量 2 提供研究成果的形式 提供的最终成果提供的最终成果 含最终成果形式及成果验收标准 最终成果形式最终成果形式 1 成果成果 级别 数量级别 数量 理论研究报告 1 套 红外系统设计方案 1 份 3D 红外成像测温预警系统 1 套 2 项目最终形成的标准 级别 数量 项目最终形成的标准 级别 数量 海南省电网公司 3D 在线式红外成像测温预警系统建设标准 1 套 3 项目形成的论文 级别 数量 项目形成的论文 级别 数量 发表国家级核心期刊论文 1 份 4 项目形成的专利 级别 数量 项目形成的专利 级别 数量 实用新型专利 1 份 发明专利 1 份 20 六 六 配套科技应用示范项目落实情况配套科技应用示范项目落实情况 编写要求 如研究工作需开展配套科技应用示范项目工程建设 需说明工程 选点 配套工程实施条件是否具备或条件落实情况 需跨部门或 跨单位实施的应用示范项目 需出具工程依托单位 部门 承诺 提供相关条件的证明文件 21 七 项目经费预算七 项目经费预算 单位 万元单位 万元 合 计2013 年 20 年20 年 研发费用4747 资本性支出191191 项目总经费238238 预算支出科目金额 万元 备注 一 研发费用总计47 1 人工费16 2 设备费0 仅限于研发阶段产生的设备 软件 费用 单价不得超过 30 万 1 购置设备费 附表 1 2 试制设备费 附表 2 3 现有仪器设备使用费 附表 3 4 软件购置费 0附表 4 3 材料费0 4 测试化验加工费0 5 燃料动力费0 6 差旅费6 7 会议费6 8 国际合作与交流费0 9 出版印刷 文献 信息 传播 知识产权事务费 5 10 技术培训费5 11 劳务费0 12 专家咨询费5 研 发 费 用 13 管理费4 二 资本性支出总计191 资 1 设备购置费161 附表 1 22 2 安装调试费15 含工程安装 督导 监造 调试 系统集 成等服务费用 本 性 支 出 3 其它费用15 保险 运费 增值税等管理费用 总计总计 191 其中外委费 0 附表 5 23 八八 经经费费预预算算详详细细说说明明 编写要求 1 按项目经费预算表分项详细说明预算形成的依据 分项 1 人工费 详见附表 5 序号工作内容 折合人工 人 年 标准工资 万元 人年 金额 万元 1 联合开发费 8216 合计 16 分项 2 材料费 序号设备名称及型号单位 单 价 万元 数量金额 万元 1 设备安装调试材料费用套 000 0 合计 0 分项 3 差旅费 序号地点及工作内容 工作 天数 人数 标准 元 人 天 金额 万元 1 调研 差旅费等 6 00 合计 6 6 0 00 0 分项 4 会议费 序号内容计算方法 金额 万元 1 项目考察 技术交流会议 项目验收等 费用 联络会议费用 6 00 合计 6 6 0 00 0 分项 5 出版印刷 文献 信息传播 知识产权事务费 24 序号资料及印刷费计算方法 金额 万元 1 项目成果专家评审资料费参考文献 技术资料等 1 2 项目成果专家鉴定资料费国内外查新报告 材料整理等 0 5 3 购买技术书籍和文献数据库书籍和文献数据库等 0 5 4 知识产权事务费申请专利及软件著作权 3 合计 5 5 0 00 0 分项 6 技术培训费 序号培训和咨询内容计算方法 金额 万元 1 技术培训操作培训 5 00 合计 5 5 0 00 0 分项 7 劳务费 详见附表 5 序号工作内容 折合人工 人 年 标准工资 万元 人年 金额 万元 1 外包开发人员费用 000 合计 0 0 分项 8 专家咨询费 序号内 容 金额 万元 1 技术咨询 5 合计 5 00 分项 9 管理费 序号内 容 金额 万元 25 1 管理费 4 00 合计 4 00 2 应详细列明项目研发预备购置的主要设备 仪器 软件 详见附表 1 3 未能对所需资金进行有效说明的 原则上不予以批复 未能对所需资金进行有效说明的 原则上不予以批复 九九 有有关关证证明明文文件件 编写要求 1 科技应用示范项目依托工程单位对项目的意见及盖章 2 申请单位已有工作基础证明材料 参与项目结题证明 荣誉证书 软硬件平台照片 26 附附表表 1 仪器 设备购置预算明细表仪器 设备购置预算明细表 平台支撑软件预算 平台支撑软件预算 单位 万元单位 万元 附表附表 2 仪器 设备试制预算明细表 变电站端预算 仪器 设备试制预算明细表 变电站端预算 单位 万元单位 万元 序序 号号 设备名称设备名称 单台价单台价 值值 万元万元 台台 件件 拟试制数量拟试制数量 台件 台件 总总 价价 备注备注 1 在线红外热像机 芯 12336站端配置 2恒温双仓护罩0 531 5站端配置 3高精度数字云台1 233 6站端配置 4信号处理板0 832 4站端配置 5 高清一体化网络摄 像机 0 832 4站端配置 6站端服务器1 811 8站端配置 7网络交换机0 210 2站端配置 8安装附件0 330 9站端配置 序号序号 设备设备 名称名称 单单 价价 万元万元 台件台件 拟购置数量拟购置数量 台件 台件 总价总价备注备注 1 用户认证服务器软 件 35135 平台软件 支持 10000 个用户 2 变电站 3D 场景制 作软件 25125平台软件 3 自动化系统接口软 件 32132平台软件 4客户端展示软件20 2120 2平台软件 单价单价 5 万元以上设备万元以上设备 合计合计 112 2 累计累计112 2 27 单价单