随着夏季用电高峰的到来，电网设备也面临着日渐增加的“烤验”。在无人机电力日常巡检、精细化巡检及故障排查中，红外热成像已成为一项不可或缺的重要手段。那么，在电力巡检中，红外热成像到底能发挥怎样的作用?

  什么是红外热成像技术？

  在我们的日常生活中，除了拍照常用的可见光传感器外，还有各种各样感知传感器被人类所利用，以延伸和扩展我们的感知能力，红外传感器就是其中的一种。可见光传感器捕捉的是可见光，同理，红外传感器捕捉的就是红外线。

  自然界中的一切物体，只要其温度高于绝对零度(-273.5℃)，都能辐射红外线。红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，在现代物理学被称为热射线。

红外热成像示意图

  相比于传统可见光摄像机需要依靠自然或环境光照进行摄像监控，红外传感器无需光线，只需依靠物体自身辐射的红外热能即可清晰的成像，即使是完全黑暗的环境中，都可以让物体清晰可见。

  电力设备为什么需要检测温度？

  电力设备的结构和材料通常受温度影响较大。在正常运行时，电力设备就会产生一定的热度。但随着电力设备的老化或由某些接触点生锈、接触不良引起电阻增大，电流过大，电压异常等，设备会产生发热异常现象。因此，检测温度能很好地了解电力设备的运行状态，帮助运维人员及时排查缺陷。

电力设备温差示意图

  红外热成像在电力巡检中的优势

  1. 非接触，更安全。红外热成像技术具有远距离、不接触、不取样、不触体的特点，在监测和排查电力设备时无需直接触碰，有效避免事故发生。同时，由于不需要与被测物接触，红外热像仪可在电力设备带电时进行检测工作，降低成本。

  2. 成像直观，易发现异常。通过对温度的精准感知，红外热成像可以直观显示出温度异常处，便于发现故障及隐患。

  3. 不受电磁干扰。高压线、变电站附近通常有较大的磁场干扰，而红外热像仪的工作波段在 3 ～ 5 μm和 7.5 ～ 13 μm，与电磁频谱相隔甚远，即使在强电磁场的场所使用也不会受到干扰，得到稳定、可靠的热成像。

  4. 覆盖广，更高效。在电力巡检中，红外热像仪经常与无人机搭配使用，在检测热点故障时，搭载红外热像仪的无人机往往与设备保持几米、几十米的距离，轻易实现大面积检测。在视场内发现热点异常情况后，运维人员再针对性进行检测，巡检效率极高。

采用无人机搭配红外热成像进行电力巡检

  红外热成像判读小技巧

  有经验的电力巡检人员能很快地借助热成像发现电力设备的缺陷，并根据热态将缺陷进行评级分类，如一般缺陷、严重缺陷、危急缺陷等。他们常使用的判读方法有：表面温度判断法、同类比较法、相对温差法等。

  1. 表面温度判断法：

  大疆禅思 Zenmuse 系列热成像相机的区域测温功能可以快速帮助判断表面温度，只需框选任意区域，就能获得该区域的温度平均值、最高值、最低值。

  2. 同类比较法：

  使用点测温功能，分析比较同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差。

  3. 相对温差法：

  使用等温线功能，直观显示画面中不同的温度区间，可以迅速发现异常温差。

  以“预知“代替“抢救“

  在电力运维中，红外热成像等感知技术的应用能准确直观地发现故障点，协助判断电力设备状态，帮助现代电力运维从传统的“定期维修”、“故障维修”转化为“预知性检修”，全面提升电力供应的稳定性与可靠性。

禅思 XT2 双光热成像相机

  电力工作人员采用大疆经纬 M210 RTK 飞机搭载禅思 Zenmuse XT 系列红外相机对复合绝缘子芯、线路与金具连接处和其他附属设备进行精确拍照检查和测温检测后，形成杆塔红外图像，可行快速诊断、及时发现线路本体发热缺陷。巡视效率约是人工的 6 倍到 10 倍，确保了高载荷区段线路的安全运行。