摘要：阐述红外线成像效果对高压电气设备进行有效诊断，它具有自动识别与故障处理功效。分析红外热成像图诊断技术基本应用原理，专家系统的主要应用流程与技术要点。
关键词：红外热成像，诊断技术，高压电器设备，专家系统。
0引言
如果长期运行一套电力设备就会因为设备过度工作疲劳而出现发热问题，发热问题严重时则会直接引发故障隐患，这是必然结果。究其根本，还是因为设备在长期运行过热状态下出现了化学、物理性能劣化问题，这对设备损害相当之大，对于电网整体的安全可靠性影响也是不言而喻的。为此，目前许多电力生产企业希望设计提出一套红外热成像图诊断技术，该技术能够对高压高温状态下的设备温度进行安全检测优化，保证做到全方位准确检测判断电力设备，建立故障模型，真正解决问题。
1红外热成像图诊断技术的原理
技术应用原理。利用热传感器系统可以对物体中的大量热辐射内容进行收集，然后利用PC制作对所收集热能内容进行处理，这就是非接触红外线热成像技术的基本表现形式。在热力学技术应用领域中，它在企业系统中应用十分广泛。与此同时，该技术的应用范围较广，例如它在诸多高压一次性电气设备中应用内涵丰富，可确保在在线状态下实现设备优化，提升技术操作灵活性与安全稳定性，同时提高测量准确度，保证诊断效率相应提升，计算分析优势明显，能够真正从安全距离对设备高压温度值进行分析，转化生成红外热像数值内容，对设备热量之进行精确的量化处理[1]。在二维温度场与红外线热像图中可以分析了解展示全场温度，其测量整体效果良好，诊断分析质量也相当到位。而对于被测电气设备表面的绝对温度与外辐射红外线功率关系分析也必须到位，它的计算[2]如式（1）。P＝εσT4（1）式中，P代表了物体辐射红外线功率标示值，T表示了物体变化温度与绝对温度之和（单位K），ε代表了物体表面的红外线发射效率，σ代表了斯蒂芬-玻尔兹曼常数。结合该表达式可理解，主要了解物体的红外线辐射功率大小变化[3]。技术应用要点。红外热成像图技术在噪声滤除方面颇有心得，因为它所要面对的红外辐射数据影响因素偏多，如高压设备附近的热辐射、太阳热能、被测高压设备的周围物理环境、被测物体的红外热发射率等等，所以为了准确获得辐射数据，需要有效降低影响噪声部分。一方面它要求技术人员能正确操作设备系统，对技术参数进行精确调整，另一方面它要求技术人员针对噪声的后期处理到位，在合理时域、频域中对图像进行全面数据运算处理，保证中值滤波算法应用有效。当然，必须结合高压设备对红外线热成像技术进行分析，了解其图像数据内容，然后分析它在噪声滤除方面的有效价值作用，建立故障识别技术体系，保证技术应用合理[4]。在红外热成像图分割与特征提取方面，它就根据高压电气设备的基本故障特征进行分析，要有效确保各项技术原理内容的有效优化，建立大数据系统，对系统中的数据进行大范围有效降噪处理，提高降噪处理水平，优化技术应用体系，保证红外线热成像技术应用到位。需要利用红外线热成像技术对其故障问题进行识别，判断图像错误并加以处理，比如说在电力设备故障识别方面会运用到这一热成像图像单元技术，找到图像连通区域，对区域中的特征向量进行分析[6]，如式（2）所示。ξ＝{w1，w2}T（2）式中，即为待测连通区域样本中的特征值，可利用邻近法则针对识别区域中的人机交互内容进行分析，求解目标区域，最后通过PC终端对区域中的热成像内容进行分析，了解它与高压设备之间关联关系，最后对热成像现象进行自动识别与标识，为随后的故障诊断分析建立基础[6-8]。
2红外热成像图诊断技术的专家系统应用
专家系统概述。以红外热成像图诊断技术为基础建立专家系统，它采取了人工智能程序开发中的近似解法，主要是运用到了红外线热成像图诊断技术内容，在分析技术内容过程中展开基于不同环境的、不同设备的检测分析，合理运用状态成像图提取相关数据内容，在图像、数据编码转换来讲数据内容直接编入到PC终端之中，建立一套完整的高压设备实时运行状态温度数据库。专家系统设计。在专家系统设计方面，需要设计红外线成像技术体系，如图1所示。图1中，可将被测高压电气设备的红外线成像图完整提取出来，并对其图片中的噪点内容进行预处理优化调整，再分析目标识别与温度计算判断设备的发热缺陷等级问题，最后可利用到专家数据系统对物体温度包括其红外线发射功率数据进行对比分析，了解其系统所能够呈现的4点功能：（1）结合高压电气设备在不同运行装填、环境中的变化进行分析，提出一套合理化的系统红外线热像成像标准，建立专家系统对设备故障的预判处理内容，了解其预判结果准确性，对数据处理结果进行准确、可靠分析，确保红外热图像初期降噪、图像分割与特征提取到位。（2）采用JAVA等算法进行分析，编写JAVA语言程序，保证红外热成像图被直接录入到PC终端当中，此时必须建立一套专家系统对设备内容进行预判，优化相关技术处理内容。（3）要建立基于不同状态的技术收集系统，保证在红外成像图运行环境下高压电气设备红外图像信息成像内容表示准确到位，确保专家系统构建合理性有效提升。在该过程中，还需要明确设备故障征兆问题，结合设备状态分析其故障分析内容。（4）对红外热成像进行专家技术分析，确保大量利用现场试验内容与现场测试内容对专家系统进行有效完善，如此可有效提高系统的整体功能应用水平。专家系统试验应用分析。在针对专家系统的试验应用方面应该采取更深入的技术应用方法，例如红外线成像图试验技术分析，可考虑建立一套变电站母线刀闸试验内容，优化专家系统试验应用结果，将所测量的红外图像与专家系统联系起来，并进行设计对比。结合系统功能对高压设备故障进行判断识别，最后分析出其故障问题。例如，在国家电网220kV变电站中主要对母线连接内容进行分析，结合具体设计进行具体分析，分析连接点实际温度分别达到22℃、20℃、45℃，分析计算温度差异相关内容，了解其相对温差在80%以上，最后可确定三相刀闸发热性质，找到其刀闸中的严重缺陷。在系统中，结合试验三相刀闸缺陷进行分析，了解它其中的电流过大所导致的发热问题。所以必须在安装施工过程中对刀闸的接触头进行调整，分析其平整光滑度，然后再分析其故障发生的主要原因即可。
3结语
针对红外热成像专家系统对热成像图进行分析，它拥有准确、实时、动态、高效率、非接触监测能力，可实现对高压电气设备状态进行检查，整体看来其受周围强电磁干扰影响偏小，且安全稳定可靠，值得在未来智能化电网时展应用，它毕竟成为未来输电网电力设备状态检修的最重要检测方法手段。
作者:陕军 单位:兰州石化建筑安装工程有限责任公司
