工業(yè)設(shè)施安全的熱成像
熱成像(紅外熱儀)使安全和維護團隊 見熱。熱攝像機測量紅外輻射以創(chuàng)建溫度“熱圖”:熱物體顯得明亮(紅色/黃色),較冷的區(qū)域較深。與可見的-輕型攝像機不同,熱攝像機白天或晚上工作,甚至可以通過煙霧或輕霧“看到”。每個幀都是一個全溫度圖像 - 通常是數(shù)千個像素,每個像素都測量了從那時起來的熱量。在實踐中,這意味著技術(shù)人員可以遠程掃描機械,管道或太陽能電池板的字段,並立即發(fā)現(xiàn)任何異常熱點。因為熱通常是麻煩的第一個跡象(過熱的電動機軸承,洩漏的管道,損壞的太陽能電池),熱成像已成為一個 重要工具 在小問題之前保護設(shè)備和設(shè)施,導(dǎo)致事故。
熱攝像機的工作方式
熱攝像機包含一個紅外傳感器,該傳感器檢測到熱量而不是可見光。傳感器將紅外能量轉(zhuǎn)換為電子信號,相機將其顯示為彩色圖像或視頻。例如,熱變速箱或電動面板可能顯示為黃色/紅色,而涼爽的背景為藍色/綠色。這使檢查員 請參閱溫度差異 一目了然,沒有碰到任何東西。由於紅外輻射滲透到黑暗中,因此這些相機不需要光 - 它們在晚上和白天一樣工作。實際上,即使可見的攝像頭完全看不到(例如,在漆黑的夜晚,發(fā)現(xiàn)隱藏在灌木叢中的溫暖的人物)時,熱攝像機也可以揭示熱物體?,F(xiàn)代的熱系統(tǒng)可以手持式,安裝在三腳架上,固定到位,甚至安裝在無人機上。當(dāng)溫度超過安全限制時,軟件可以分析熱圖像以引起警報。這種連續(xù)的溫度監(jiān)測為工程師提供了一個“預(yù)警”系統(tǒng):通常會立即檢測到比平常更熱的組件,通常會經(jīng)常被檢測到 前 它失敗了。
檢測太陽能電池板中的故障
圖像:在檢查過程中太陽能電池板陣列的熱視圖。大多數(shù)面板在正常溫度下出現(xiàn)綠色/黃色,但是一些面板顯示出明亮的紅熱點,其中細胞過熱。這樣的熱點可以表明細胞損傷或電故障。
太陽能光伏(PV)農(nóng)場和屋頂陣列使用熱成像查找 表現(xiàn)不佳或不良面板。即使是太陽能電池或佈線中的小缺陷也會導(dǎo)致過量加熱並放下面板的輸出。在熱掃描中,失敗或 陰影單元格脫穎而出。技術(shù)人員使用紅外攝像機(通常安裝在無人機或吊桿上)在陽光高峰期間飛越農(nóng)場。相機“看到”每個面板的熱簽名,立即揭示了異常。例如,破裂或部分陰影的細胞會加熱(由於電流發(fā)現(xiàn)電阻),在圖像上形成可見的亮點。這些熱點對於捕獲很重要,因為局部過熱不僅可以降低功率產(chǎn)量,甚至可以隨著時間的推移造成火災(zāi)。
紅外掃描是 高效 為此任務(wù)。一項對熱力計檢查的研究指出,這是“檢測功率損耗的有效方法”,可以可視化廣泛的局部故障。有了這些數(shù)據(jù),工程師可以計劃維修:確切的故障面板被識別,更換或清潔,以恢復(fù)陣列的性能。實際上,大型太陽能電廠通常將熱攝像機用作其維護計劃的一部分。通過在惡化之前找到“溫暖”點,操作員可以防止昂貴的損壞並優(yōu)化能源輸出。
關(guān)鍵問題熱攝像機在太陽陣列中找到:
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細胞缺陷的熱點 - 例如破裂或短短的太陽能電池或旁路二極管過熱,顯得鮮紅色。
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斷裂或不匹配的細胞 - 熱模式揭示了較低輸出旁邊的細胞。
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逆變器和接線盒故障 - 在面板冠層下加熱的連接或電氣失敗的電子設(shè)備,並在紅外掃描中可見。
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弄髒或陰影效果 - 一組骯髒或陰影的面板可能在不同的溫度下運行,顯示與相鄰面板的熱對比度。
這些故障中的每一個都會導(dǎo)致熱攝像頭會突出顯示溫度差。通過定期飛行無人機或使用手持?jǐn)z像頭,太陽能技術(shù)人員可以隨著時間的推移繪製陣列的熱輪廓。這種主動的監(jiān)視可確保系統(tǒng)效率和安全性。
監(jiān)視變電站和變壓器
電動變電站和變壓器是 關(guān)鍵資產(chǎn) 必須安全地運行。單個過熱的組件(例如鬆散的連接,襯套或冷卻-坦克風(fēng)扇)會導(dǎo)致設(shè)備故障或火災(zāi)。在這些環(huán)境中,熱成像被廣泛用於維護和安全性。傳統(tǒng)上,公用事業(yè)人員每隔幾個月進行一次手動紅外調(diào)查,以發(fā)現(xiàn)熱門組件。現(xiàn)在,許多設(shè)施安裝 固定熱攝像機 在變壓器,開關(guān)設(shè)備和公共汽車條上進行連續(xù)監(jiān)視。這些相機將實時圖像或溫度讀數(shù)流回控制室。
連續(xù)的熱監(jiān)測有所收益。專家報告說,永久安裝的熱攝像頭“可以創(chuàng)建溫度升高的警報”和24/7掃描設(shè)備。實際上,如果變壓器襯套或電纜連接開始過熱,系統(tǒng)會立即提醒員工,通常會允許他們在故障之前加載或重新布魯特電源。例如,在挪威,Lyse能源實用程序?qū)⒅苓叞踩珨z像機與ON -在關(guān)鍵變電站處發(fā)出熱量表。根據(jù)他們的工程師的說法,“通過不斷監(jiān)視幾個關(guān)鍵部分……我們確保在開發(fā)過程中檢測到故障。…這可以花一些時間訂購零件併計劃維修?!彼麄兊挠嬎闵踔帘砻魈砑訜岜O(jiān)測可能 將故障減少約20% 並每年節(jié)省數(shù)百萬歐元。
除設(shè)備安全外,熱攝像機還加強了 站點安全。變電站經(jīng)常在其周長和塔樓上部署紅外攝像機。這些攝像機“在所有條件下都會產(chǎn)生高對比度的圖像”,因此接近圍欄的人可以清楚地看到作為熱標(biāo)誌。如果未經(jīng)授權(quán)的人嘗試進入,熱系統(tǒng)即使在晚上也可以提醒警衛(wèi)。實際上,一個公用事業(yè)發(fā)現(xiàn),熱安全攝像機幾乎消除了錯誤的警報:由於人體的熱量在環(huán)境上如此強烈地脫穎而出,因此可以調(diào)整分析以忽略冷物體(例如移動的葉子),而僅在溫暖的入侵者身上觸發(fā)。
為什麼要進行變電站的熱量:
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過熱檢測: 在變壓器和開關(guān)設(shè)備上顯示為熱點(明亮的區(qū)域),觸點,超載線或冷卻故障顯示。監(jiān)視這些斑點可防止火災(zāi)。
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連續(xù)掃描: 與週期性的手檢查不同,每分鐘固定攝像頭觀察設(shè)備。早期的溫度可以立即升高。
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外圍安全: 熱攝像機“通過檢測入侵者的熱量來沿著圍欄線看到很遠的攝像頭”,因此警衛(wèi)在不需要燈的情況下獲得24/7入侵警報。
例如,一個公用事業(yè)指出,變電站的傳統(tǒng)閉路電視通常“產(chǎn)生過多的不需要警報”,而具有分析的熱系統(tǒng)在測試中獲得了“臨近零”的滋擾警報。簡而言之,熱成像增加了雙重好處:它 保護硬件免於過熱 和 保護網(wǎng)站免受物理入侵.
檢查管道和工業(yè)設(shè)備
管道,化工廠,煉油廠和工廠包含大量的管道,坦克和機器網(wǎng)絡(luò)。熱成像在這裡有許多用途來捕獲隱藏的故障和效率損失。對於管道,即使是少量的洩漏或腐蝕也可以稍微改變管道的表面溫度 - 熱相機將顯示這種變化。一項評論解釋說,熱成像“準(zhǔn)確地捕獲了洩漏引起的溫度差”,並在沒有侵入性測試的情況下指出了其位置。實際上,操作員可以使用熱攝像頭駕駛無人機或沿管道走廊駕駛,觀察出意外變冷或冷的斑塊。這種非破壞性方法可以揭示洩漏,絕緣弱或瓣膜阻塞,然後再發(fā)生環(huán)境破壞。
在工廠內(nèi)部,熱成像是預(yù)測維護的關(guān)鍵工具。任何旋轉(zhuǎn)設(shè)備(電動機,泵,風(fēng)扇)或電氣配電點都會過熱。例如,與正常溫度相比,未對準(zhǔn)電動機軸承或超載斷路器將加熱。通過在操作過程中掃描設(shè)備,技術(shù)人員可以發(fā)現(xiàn) 異常的熱模式。正如一項行業(yè)指南所指出的那樣,熱攝像機“非常適合發(fā)現(xiàn)缺乏統(tǒng)一性”,例如一個比雙胞胎更熱。實際上,捕獲完整的圖像(與單個-點測量)可以立即檢查成千上萬的點(電動機,耦合,軸承等)。
一些實際應(yīng)用包括:
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電動面板和開關(guān)設(shè)備: 熱掃描迅速顯示斷路器或?qū)掦牭碾娋€。適當(dāng)平衡的面板將在類似的溫度下顯示所有三個階段,而熱點旗則麻煩。
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電動機和驅(qū)動器: 熱電機套管可能表明絕緣或軸承潤滑問題失敗。解決這些早期可以防止昂貴的故障。
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蒸汽陷阱,鍋爐和坦克: 蒸汽線和容器中的洩漏或絕緣故障顯示為蒸汽通風(fēng)口或熱圖像中的熱量損失。固定這些節(jié)省能量並防止事故。
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泵和閥門: 泵密封或閥洩漏通常比預(yù)期的冷卻或更熱;熱成像可以檢測這些故障而無需關(guān)閉過程。
圖像:工業(yè)管道閥和絕緣的熱圖像。明亮的黃色區(qū)域表示高溫。對管道和機械的紅外檢查可幫助維護人員發(fā)現(xiàn)洩漏,腐蝕或過熱設(shè)備而不會中斷操作。
實際-世界測試表明,常規(guī)紅外掃描可降低計劃外的停機時間和維護成本。一家設(shè)備製造商報告說,提前查找和修復(fù)熱點可以 延長機器壽命 並提高安全性。例如,在泵軸承上發(fā)現(xiàn)溫度稍高,可以在泵扣除之前觸發(fā)潤滑或更換。同樣,在絕緣管道中識別溫暖的關(guān)節(jié)可以表明浪費能量的絕緣材料。修復(fù)它會提高效率??傮w而言,熱成像提供了 非侵入性概述 工廠健康,使維護更快,更有效。
夜間監(jiān)視和入侵檢測
熱攝像機最巨大的好處之一是 夜視。由於熱成像依賴於熱量,因此不需要任何可見光。安全團隊使用熱攝像機來保護大型室外區(qū)域和24/7周長。在完整的黑暗中,一個人的身體熱量是在涼爽的地面上脫穎而出。這即使在無月的夜晚或在黑色工業(yè)場中也可以可靠的入侵檢測。由於雨水,霧或煙等天氣狀況散佈著可見光,因此正常相機在惡劣的天氣中常常失敗。但是,熱攝像機仍然可以通過輕霧或煙霧“看到”,因為它們感覺到熱量。
研究和現(xiàn)場報告突出了Thermal的安全優(yōu)勢。例如,一位提供商指出,熱攝像機可靠地檢測到“熱簽名”,將人類或車輛與背景區(qū)分開來。溫暖的入侵者和涼爽的環(huán)境之間的高對比度使分析軟件在忽略動物或顫動的陰影時會標(biāo)誌著真實的威脅。實際上,一些網(wǎng)站已經(jīng)取得了成就 幾乎為零的錯誤警報 使用熱系統(tǒng):由於人類產(chǎn)生的熱信號比風(fēng)-爆炸更強,因此警報閾值可以設(shè)置得更低。
熱成像的安全用途包括:
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外圍圍欄和邊界: 長-範(fàn)圍熱攝像頭可以覆蓋圍欄線的公里。試圖在夜間越過的任何人(或車輛)很快就會被當(dāng)作熱斑點。
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建築和復(fù)合監(jiān)視: 安裝在電線桿或塔架上的攝像機在院子裡,停車場和設(shè)備區(qū)域上望出去。它們觸發(fā)任何無法解釋的熱簽名的警報。
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快速響應(yīng): 當(dāng)與自動化系統(tǒng)結(jié)合使用時,熱警報會自動將可見的-輕型攝像頭鋪在位置或發(fā)出警告??梢钥隙ǖ嘏汕簿l(wèi),警報是真實的。
例如,關(guān)鍵基礎(chǔ)架構(gòu)安裝的安全團隊通常將熱攝像機與其視頻管理系統(tǒng)集成在一起。正如一項安全指南所解釋的那樣,熱攝像機鏡頭具有“在所有情況下的高對比度圖像”,這意味著它將“清楚地顯示入侵者”或夜晚。通過依靠熱量而不是光,熱監(jiān)視可以使工業(yè)安全填充,從而填補了標(biāo)準(zhǔn)CCTV留下的空白並提高了整體安全性。
結(jié)論
熱量成像是一種用於工業(yè)安全和安全性的多功能且強大的工具。在太陽能場中,它會在造成火災(zāi)之前嗅出面板缺陷。在電力變電站中,它觀察變壓器並檢測到故障導(dǎo)致故障。在工廠和管道中,它發(fā)現(xiàn)漏水,零件鬆動和損失生產(chǎn)力的熱量損失;在外圍,它是一個警惕的夜間觀察者,在黑暗中發(fā)現(xiàn)了任何溫暖的身體。在整個行業(yè)中,公司報告說,使用熱攝像機進行例行檢查和監(jiān)視導(dǎo)致較少的故障,降低能源浪費和增強的安全性。通過將無形的熱量轉(zhuǎn)換為可見的數(shù)據(jù),熱量成像可以幫助工程師和警衛(wèi)使關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施全天候平穩(wěn)地運行。