運用視頻偵測技術檢測漏液速率的研究

徐輝　趙欣洋　吳丹　吳延斌

摘 要：目前，國內尚沒有變電站移動式視頻偵測技術檢測漏液速率方面的研究。運行中的電力變壓器絕緣油、高壓斷路器油壓回路、閥冷卻管路、空調冷卻水管路經常發生滲漏問題，由于其均為室外設備，在線監測裝置由于傳感器一般置于設備內部，對外部滲漏監測不及時，且存在諸多盲區，有很多隱患。因為采用了固定式安裝，投資較大。目前一般采用按期巡視的方式，設備發生液體滲漏現象時均不能做到時時觀察、記錄工作，只能依靠間歇性觀測的方法進行漏液檢測。以致現場人員無法實時掌控漏液的嚴重程度，特別是在漏液發生突變時，不能第一時間掌控其發展程度，存在造成設備故障擴大的嚴重隱患。因此，該項目的研究有很高的實用價值和經濟價值，具有廣泛的市場前景。

關鍵詞：變電站；視頻偵測；漏油速率；移動式

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

1.系統原理簡述

本系統包括視頻高速攝像頭、視頻偵測主機、4G無線網絡設備、移動平臺及遠程終端如圖1所示。所述高速攝像頭可以時時檢測發生漏液的管路、容器滲漏點的可調焦攝像裝置，其主要功能為捕捉滲漏點畫面，并不斷將捕捉畫面其發送至安裝具備視頻移動偵測計算功能軟件的主機上；所述視頻偵測主機可通過視頻比對技術偵測漏液，并可加入漏液發生的時間戳；所述4G網絡設備可將漏液畫面及主機計算漏液速率信息傳輸至遠程終端；所述移動平臺可搭載將微距高清攝像頭、視頻偵測主機、4G無線網絡設備等設備，其具備布置便捷、可靠等功能；所述遠程終端可以接收通過4G網絡傳輸的主機檢測到的漏液畫面及漏液速率的終端設備。

2.實現功能

（1）基于視頻偵測技術檢測漏液速率的裝置，包括視頻高速攝像頭、視頻偵測主機、4G無線網絡設備、移動平臺及遠程終端。

（2）基于視頻偵測技術檢測漏液速率的裝置，其特征在于：可通過視頻偵測技術檢測漏液速率，并將漏液畫面及漏液速率信息通過4G網絡傳輸至遠程終端。

（3）高速攝像頭可以實時檢測發生漏液的管路、容器滲漏點的可調焦攝像裝置，其主要功能為捕捉滲漏點畫面，并不斷將捕捉畫面其發送至安裝具備視頻移動偵測計算功能軟件的主機上。

（4）視頻偵測主機可將高速攝像頭上傳的視頻畫面，在傳統方案的基礎上增加時間戳信息，當檢測到每個移動偵測區域有移動偵測事件觸發時，將觸發的時間點的時間戳信息連同觸發信號一同輸出，從而可以獲知某個部位的移動偵測區域在什么時間點上被觸發，再綜合畫面中所有位置的移動偵測區域被觸發的情況，便有了足夠的信息量對畫面當中的漏液的運動軌跡或者運動的特征進行偵測，每當偵測到漏液信息主機進行計數及時間戳記錄，從而可以準確計算出第N滴漏液時間與第N+1滴漏液時間差，從而準確計算漏液速率。

（5）4G網絡設備可將漏液畫面及主機計算漏液速率信息傳輸至遠程終端。

（6）移動平臺可搭載將微距高清攝像頭、視頻偵測主機、4G無線網絡設備等設備，其具備布置便捷、可靠等功能。

（7）遠程終端可以接收通過4G網絡傳輸的主機檢測到的漏液畫面及漏液速率的終端設備。

3.關鍵技術

針對現有漏液檢測技術存在的弊端，本研究的目的在于提供一種可便于現場隨時布置，不受空間、時間與人員所限的漏液速率檢測裝置。原理為：通過微距高清攝像頭實時監測漏液點畫面，并通過視頻比對技術記錄漏液發生的頻次，從而計算出漏液速率，并通過全面覆蓋的移動/聯通4G網絡將漏液點畫面及速率信息不斷發送至遠程終端，特別是當漏液速率達到預設報警值后，該裝置將及時提示現場人員，以供其采取緊急處理措施。

基于現有的增加時間戳的視頻偵測計算，通過不斷計算N與N+1滴漏液間隔時間，計算漏液速率。通過移動平臺可實現布置便捷可靠、偵測準確、報警及時等功能。

通過移動平臺搭載將微距高清攝像頭、視頻偵測主機、4G無線網絡設備等設備，視頻偵測主機不斷分析微距高清攝像頭偵測的視頻畫面，并對畫面進行比對分析，判斷漏液發生時間，計算N與N+1滴漏液間隔時間從而得到漏液速率。再通過移動/聯通4G網絡將漏液畫面及速率傳輸至遠程終端，特別是漏液速率達到預設值，可自動發出報警提示現場人員在第一時間采取處理措施。

基于視頻偵測技術檢測漏液速率的裝置，該裝置無需對異常設備進行任何改造，布置便捷、可靠，由于該裝置偵測準確，限制因素少，具有安全簡單、效果明顯、便于現場實際操作的特點。

4.實用性及可靠性

在本系統我們首先考慮的是實用性和可靠性，遵循面向應用、注重實效、急用先上、逐步完善的原則，以確保使用的技術及設備成熟可靠。

在系統的設計和實施過程中，充分考慮系統的可靠性。在整體設計時關鍵部位必須有充足的備份措施，對于重要的網絡部位應當采取先進可靠的容錯技術。

5.可擴展性

系統建設適應行業發展，充分考慮變電系統的特點，在整體設計、設備配置、通信方式、管理方式、維護方式等方面具有一定的先進性，采用國際標準的同時又是成熟的技術。

系統具有良好的可擴展性，充分保證能夠將今后增加的新設備和新功能簡單方便地與原有系統相結合。

6.經濟性

在完成系統建設目標的基礎上，力爭用最少的投資，取得最大的效益。在網絡設計、設備選型上，采用高性能價格比的方案和設備，不僅使資金的投入、產出比達到最大值，而且要降低整個系統的運行成本，以較低的人員與資金投入來維持系統的正常運行。

7.可維護性、可管理性

網絡設計和設備選型應具備實施安裝方便、配置方便等特點，盡可能采用先進的、直觀的管理手段，能夠合理配置、均衡和調整網絡資源，監控網絡運行狀態，控制網絡運行，還應有一定的故障自檢和系統恢復能力。

參考文獻

[1] GB/T 16677-1996，報警圖像信號有線傳輸裝置[S].

[2] JGJ/46-88，施工現場臨時用電安全技術規范[S].