隨著夏季用電高峰的到來，電網(wǎng)設(shè)備也面臨著日漸增加的“烤驗”。在無人機(jī)電力日常巡檢、精細(xì)化巡檢及故障排查中，紅外熱成像已成為一項不可或缺的重要手段。那么，在電力巡檢中，紅外熱成像到底能發(fā)揮怎樣的作用?
什么是紅外熱成像技術(shù)？
在我們的日常生活中，除了拍照常用的可見光傳感器外，還有各種各樣感知傳感器被人類所利用，以延伸和擴(kuò)展我們的感知能力，紅外傳感器就是其中的一種。可見光傳感器捕捉的是可見光，同理，紅外傳感器捕捉的就是紅外線。
自然界中的一切物體，只要其溫度高于絕對零度(-273.5℃)，都能輻射紅外線。紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，在現(xiàn)代物理學(xué)被稱為熱射線。
紅外熱成像示意圖
相比于傳統(tǒng)可見光攝像機(jī)需要依靠自然或環(huán)境光照進(jìn)行攝像監(jiān)控，紅外傳感器無需光線，只需依靠物體自身輻射的紅外熱能即可清晰的成像，即使是完全黑暗的環(huán)境中，都可以讓物體清晰可見。
電力設(shè)備為什么需要檢測溫度？
電力設(shè)備的結(jié)構(gòu)和材料通常受溫度影響較大。在正常運行時，電力設(shè)備就會產(chǎn)生一定的熱度。但隨著電力設(shè)備的老化或由某些接觸點生銹、接觸不良引起電阻增大，電流過大，電壓異常等，設(shè)備會產(chǎn)生發(fā)熱異?，F(xiàn)象。因此，檢測溫度能很好地了解電力設(shè)備的運行狀態(tài)，幫助運維人員及時排查缺陷。
電力設(shè)備溫差示意圖
紅外熱成像在電力巡檢中的優(yōu)勢
1. 非接觸，更安全。紅外熱成像技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、不接觸、不取樣、不觸體的特點，在監(jiān)測和排查電力設(shè)備時無需直接觸碰，有效避免事故發(fā)生。同時，由于不需要與被測物接觸，紅外熱像儀可在電力設(shè)備帶電時進(jìn)行檢測工作，降低成本。
2. 成像直觀，易發(fā)現(xiàn)異常。通過對溫度的精準(zhǔn)感知，紅外熱成像可以直觀顯示出溫度異常處，便于發(fā)現(xiàn)故障及隱患。
3. 不受電磁干擾。高壓線、變電站附近通常有較大的磁場干擾，而紅外熱像儀的工作波段在 3 ～ 5 μm和 7.5 ～ 13 μm，與電磁頻譜相隔甚遠(yuǎn)，即使在強電磁場的場所使用也不會受到干擾，得到穩(wěn)定、可靠的熱成像。
4. 覆蓋廣，更高效。在電力巡檢中，紅外熱像儀經(jīng)常與無人機(jī)搭配使用，在檢測熱點故障時，搭載紅外熱像儀的無人機(jī)往往與設(shè)備保持幾米、幾十米的距離，輕易實現(xiàn)大面積檢測。在視場內(nèi)發(fā)現(xiàn)熱點異常情況后，運維人員再針對性進(jìn)行檢測，巡檢效率極高。
采用無人機(jī)搭配紅外熱成像進(jìn)行電力巡檢
紅外熱成像判讀小技巧
有經(jīng)驗的電力巡檢人員能很快地借助熱成像發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的缺陷，并根據(jù)熱態(tài)將缺陷進(jìn)行評級分類，如一般缺陷、嚴(yán)重缺陷、危急缺陷等。他們常使用的判讀方法有：表面溫度判斷法、同類比較法、相對溫差法等。
1. 表面溫度判斷法：
大疆禪思 Zenmuse 系列熱成像相機(jī)的區(qū)域測溫功能可以快速幫助判斷表面溫度，只需框選任意區(qū)域，就能獲得該區(qū)域的溫度平均值、最高值、最低值。
2. 同類比較法：
使用點測溫功能，分析比較同組三相設(shè)備、同相設(shè)備之間及同類設(shè)備之間對應(yīng)部位的溫差。
3. 相對溫差法：
使用等溫線功能，直觀顯示畫面中不同的溫度區(qū)間，可以迅速發(fā)現(xiàn)異常溫差。
以“預(yù)知“代替“搶救“
在電力運維中，紅外熱成像等感知技術(shù)的應(yīng)用能準(zhǔn)確直觀地發(fā)現(xiàn)故障點，協(xié)助判斷電力設(shè)備狀態(tài)，幫助現(xiàn)代電力運維從傳統(tǒng)的“定期維修”、“故障維修”轉(zhuǎn)化為“預(yù)知性檢修”，全面提升電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與可靠性。
禪思 XT2 雙光熱成像相機(jī)
電力工作人員采用大疆經(jīng)緯 M210 RTK 飛機(jī)搭載禪思 Zenmuse XT 系列紅外相機(jī)對復(fù)合絕緣子芯、線路與金具連接處和其他附屬設(shè)備進(jìn)行精確拍照檢查和測溫檢測后，形成桿塔紅外圖像，可行快速診斷、及時發(fā)現(xiàn)線路本體發(fā)熱缺陷。巡視效率約是人工的 6 倍到 10 倍，確保了高載荷區(qū)段線路的安全運行。
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