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紅外成像檢測與評(píng)價(jià)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

隨著電力系統(tǒng)智能化水平的提升，紅外成像技術(shù)在電網(wǎng)狀態(tài)檢修中的應(yīng)用日益廣泛。如何對(duì)紅外成像設(shè)備進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)、自動(dòng)化的性能評(píng)價(jià)，成為保障設(shè)備質(zhì)量與提升電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵。為此，遼寧省電力科學(xué)研究院聯(lián)合上海明策電子，研發(fā)并推廣了一套具備高精度、高自動(dòng)化水平的紅外成像檢測與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，解決了當(dāng)前設(shè)備種類多樣、接口標(biāo)準(zhǔn)不一、評(píng)估手段滯后的技術(shù)難題。

一、系統(tǒng)構(gòu)建與功能架構(gòu)

該系統(tǒng)以ASP.NET平臺(tái)為控制核心，結(jié)合高低溫雙黑體源、準(zhǔn)直光管、靶標(biāo)轉(zhuǎn)盤、CTCB控制器等硬件單元，構(gòu)建起完整的紅外圖像自動(dòng)檢測平臺(tái)。系統(tǒng)可接入多型號(hào)紅外成像設(shè)備，通過統(tǒng)一數(shù)字接口，實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)采集與參數(shù)反饋。

系統(tǒng)具備如下關(guān)鍵功能模塊：

• 圖像自動(dòng)采集與分析

• 多靶標(biāo)自動(dòng)切換與溫差控制

• 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫記錄與趨勢比對(duì)

• 全參數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果輸出

可測評(píng)的關(guān)鍵指標(biāo)涵蓋：

• 最小可分辨溫差（MRTD）

• 最小可探測溫差（MDTD）

• 等效噪聲溫差（NETD）

• 縫響應(yīng)函數(shù)（SRF）等。

二、核心指標(biāo)測試方法

1. NETD測試方法

系統(tǒng)通過對(duì)高均勻度黑體目標(biāo)進(jìn)行圖像采集，計(jì)算熱像儀信號(hào)峰值與系統(tǒng)噪聲的信噪比，當(dāng)SNR=1時(shí)的溫差即為NETD。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在不同環(huán)境溫度（12℃、22℃、34℃）下，多次測量值之間偏差均小于5%，驗(yàn)證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與測試精度。

2. MRTD/MDTD測試方法

采用多頻點(diǎn)四格靶標(biāo)法，逐步調(diào)節(jié)目標(biāo)與背景之間的溫差，在被測設(shè)備圖像剛好無法分辨四格時(shí)，記錄上下限溫差，以計(jì)算不同空間頻率下的MRTD值。與廠商標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，測試誤差控制在15%以內(nèi)，具備良好的一致性與現(xiàn)場適用性。

三、系統(tǒng)應(yīng)用與推廣價(jià)值

該系統(tǒng)已在遼寧電網(wǎng)多家供電企業(yè)中部署使用，覆蓋數(shù)十種紅外成像設(shè)備型號(hào)。通過系統(tǒng)化測試，不僅精準(zhǔn)識(shí)別出部分不達(dá)標(biāo)設(shè)備，也促使供應(yīng)商提升產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)，有效防止劣質(zhì)設(shè)備流入電力系統(tǒng)。

此外，該系統(tǒng)的推廣使用顯著提升了運(yùn)維效率，減少了人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了從“人眼判斷”向“數(shù)據(jù)支撐”的技術(shù)轉(zhuǎn)型，為構(gòu)建數(shù)字化、可持續(xù)的電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測體系奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。