电抗器用红外测温系统及方法与流程

1.本技术涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种电抗器用红外测温系统及方法。


背景技术：

2.根据干式电抗器运维要求，低压电抗器投入1小时后，需要运行人员开展红外巡视。目前运行人员主要依靠手持式红外成像仪对低压电抗器进行红外巡视，以此来监测低压电抗器的温度。
3.但通过人巡的方式不仅不能实时监测低压电抗器的温度，而且巡视的温度误差大，存在测温结果不准确和测温工作效率低的问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电抗器用红外测温系统及方法。
5.为了实现上述目的，一方面，本技术实施例提供了一种电抗器用红外测温系统，包括相互连接的固定设备、太阳能供电设备和红外测温模组；
6.固定设备用于对太阳能供电设备和红外测温模组进行固定；
7.太阳能供电设备用于对红外测温模组进行供电；
8.红外测温模组包括控制设备，以及均连接控制设备的红外测温传感设备、动作调整机构；控制设备通过动作调整机构调节红外测温传感设备对准至任一温度采集点，并控制红外测温传感设备对电抗器进行温度采集以获得温度数据；红外测温模组还用于基于温度数据，输出测温结果。
9.在其中一个实施例中，动作调整机构为万向调节设备；
10.万向调节设备装设于固定设备上，且用于容纳红外测温传感设备。
11.在其中一个实施例中，万向调节设备包括底座、圆环套和球形座；
12.底座连接圆环套，且底座与圆环套均设置有若干安装孔；球形座依次穿设于底座和圆环套；球形座设置有若干插孔，插孔用于插入红外测温传感设备。
13.在其中一个实施例中，控制设备为单片机。
14.在其中一个实施例中，太阳能供电设备包括太阳能控制设备，以及均连接太阳能控制设备的太阳能电池组和蓄电池；
15.太阳能电池组装设于固定设备上；蓄电池用于连接红外测温传感设备。
16.在其中一个实施例中，固定设备包括依次连接的固定支架、环形连接件和伸缩杆；
17.伸缩杆的顶端连接太阳能供电设备；伸缩杆的外壁连接红外测温模组。
18.在其中一个实施例中，还包括无线传输设备；
19.无线传输设备的一端连接红外测温模组，另一端用于连接外部终端。
20.一种电抗器用红外测温方法，方法应用于上述的电抗器用红外测温系统中的红外测温模组，方法包括步骤：
21.获取红外测温传感设备采集的温度数据；
22.基于温度数据，输出测温结果；测温结果包括温度曲线数据。
23.一种电抗器用红外测温装置，装置应用于方法应用于上述的电抗器用红外测温系统中的红外测温模组，装置包括：
24.数据接收模块，用于获取红外测温传感设备采集的温度数据；
25.处理模块，用于基于温度数据，输出测温结果；测温结果包括温度曲线数据。
26.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
27.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
28.本技术通过动作调整机构调节红外测温传感设备对准任一温度采集点，从而控制设备控制红外测温传感设备对电抗器进行温度采集并获得温度数据，继而红外测温模组基于温度数据输出测温结果；本技术通过动作调整机构能够全面覆盖电抗器的温度采集点，能够对电抗器的温度进行实时监测，及时发现电抗器的异常发热点，解决了人工巡视效率低、误差大的问题，有效提高了测温工作效率。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为一个实施例中电抗器用红外测温系统的结构示意图；
31.图2为一个实施例中红外测温传感器的视场示意图；
32.图3为一个实施例中红外测温传感器的光学分辨率示意图；
33.图4为一个实施例中一个视角的万向调节设备的结构示意图；
34.图5为一个实施例中另一个视角的万向调节设备的结构示意图；
35.图6为图5的万向调节设备的a-a方向的剖视图；
36.图7为一个实施例中电抗器用红外测温系统的测试示意图；
37.图8为一个实施例中电抗器用红外测温方法的流程示意图。
38.附图标记说明：401-底座，402-圆环套，403-球形座，404-红外测温传感设备，405-辅助对准设备
具体实施方式
39.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
41.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
42.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
43.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
44.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
45.目前使用的手持式红外成像仪不能实时对低压电抗的温度进行监测，在人员不足的情况下，难以有效对低压电抗器的温度进行监测；同时手持式红外成像仪耗电量大，需要及时充电才能满足使用要求，同时人工巡视时会存在温度误差，工作效率低。
46.本技术提供的电抗器用红外测温系统，能够全面覆盖电抗器的温度采集点，真实反映电抗器的工作状态，从而对电抗器进行红外实时测温，继而及时发现电抗器的异常发热点，解决了人工巡视效率低、误差大的问题，有效提高了测温工作效率，同时采用太阳能供电设备进行供电，能够节省电能。
47.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
48.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电抗器用红外测温系统，以该系统应用于低压容抗器为例，可以包括相互连接的固定设备110、太阳能供电设备120和红外测温模组130；
49.固定设备110用于对太阳能供电设备120和红外测温模组130进行固定；
50.太阳能供电设备120用于对红外测温模组130进行供电；
51.红外测温模组130可以包括控制设备，以及均连接控制设备的红外测温传感设备、动作调整机构；控制设备通过动作调整机构调节红外测温传感设备对准至任一温度采集点，并控制红外测温传感设备对电抗器进行温度采集以获得温度数据；红外测温模组130还用于基于温度数据，输出测温结果。
52.其中，动作调整机构可以调节红外测温传感设备对准至任一温度采集点，进一步地，可以全面覆盖电抗器的温度采集点，即可以对电抗器进行360
°
全方位红外测温；在一些示例中，红外测温传感设备都有一定的测试角度，针对容抗器的特点，全面测试需至少采集三个点的温度数据，其中，这三个点与其中心连线之间夹角互为120
°
，如此便能真实反映容抗器的工作状态，动作调整机构提供的万向对准系统对测试应用提供方便的可行性能。
53.在一些示例中，动作调整机构可以通过控制设备进行不同温度采集点的控制调节，也可以通过试验人员手动调节至任一温度采集点，动作调整机构可以通过采用万向调节设备予以实现。
54.在一些示例中，红外测温传感设备可以通过采用红外测温传感器予以实现，使用红外测温传感器进行红外测温时，需要明确待测发热物体(电抗器)的测温面积及温度范围，并结合实际的测量需求选择适当的测温距离，如图2所示的红外测温传感器的视场示意图，当目标(待测发热物体)大于红外测温传感器的光点直径时，测温距离是最佳/好的；当目标等于光点直径时，测温距离是可接受的；当目标小于光点直径时，红外测温传感器将无法全面覆盖待测发热物体的温度采集点；相应地，光学分辨率定义为红外测温传感器到待测发热物体的距离(测量距离)与被测光斑尺寸(φ目标直径)之比，即d:s，其比值越大，则红外测温传感器的分辨率越好，且被测光斑尺寸也就越小，如图3所示，当测量距离为1200mm、φ目标直径为60mm时，光学分辨率d:s为20:1。
55.控制设备可以通过控制红外测温传感设备进行温度采集，以获得温度数据，从而红外测温模组130根据温度数据输出测温结果，在一些示例中，控制设备可以通过采用单片机予以实现。
56.上述电抗器用红外测温系统，通过动作调整机构调节红外测温传感设备对准任一温度采集点，从而控制设备控制红外测温传感设备对电抗器进行温度采集并获得温度数据，继而红外测温模组130基于温度数据输出测温结果，能够远程实时监控电抗器多点的温度情况，及时发现电抗器的异常发热点，可以方便快捷地处理突发事件，大大提高工作人员的工作效率和电力系统的安全可靠性。
57.在其中一个实施例中，动作调整机构为万向调节设备；
58.万向调节设备装设于固定设备110上，且用于容纳红外测温传感设备。
59.在其中一个实施例中，万向调节设备包括底座、圆环套和球形座；
60.底座连接圆环套，且底座与圆环套均设置有若干安装孔；球形座依次穿设于底座和圆环套；球形座设置有若干插孔，插孔用于插入红外测温传感设备。
61.具体地，在一些示例中，底座设置的安装孔用于将万向调节设备装设于固定设备110上，圆环套设置的安装孔用于在球形座调整好温度采集点后对其进行锁紧，球形座设置的插孔可以用于插入红外测温传感设备，还可以用于插入辅助对准设备，辅助对准设备可以使用激光辅助红外测温传感设备对准温度采集点；在一个具体地示例中，万向调节设备在其中一个视角下的结构示意图如图4所示，其中，401表示底座，402表示圆环套，403表示球形座，404表示红外测温传感设备，405表示辅助对准设备；万向调节设备在另一个视角下的结构示意图如图5所示，其中，图5所示的万向调节设备的a-a方向的剖视图如图6所示。
62.在其中一个实施例中，控制设备为单片机。
63.具体地，在一些示例中，控制设备可以采用msp430系列16位单片机予以实现，进一步地，通过该单片机的多串口进行温度数据的采集、传输等功能。
64.在其中一个实施例中，太阳能供电设备120包括太阳能控制设备，以及均连接太阳能控制设备的太阳能电池组和蓄电池；
65.太阳能电池组装设于固定设备110上；蓄电池用于连接红外测温传感设备。
66.其中，光-电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，具体
为当太阳光照在半导体p-n结上，半导体内会形成新的空穴-电子对，并在p-n结电场的作用下，空穴由p区流向n区，电子由n区流向p区，接通电路后形成电流；太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，其也就是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流，当若干太阳能电池串联或并联起来就可以成为有较大输出功率的太阳能电池组(太阳能电池方阵)。
67.太阳能控制设备的充电模式为mct充电方式追踪电池板(太阳能电池组)的最大电流，该充电模式不会造成浪费，其次通过检测蓄电池的电压以及计算温度补偿值，当蓄电池的电压接近峰值的时候，控制采取脉冲式的涓流充电方式，如此既能让蓄电池充满也防止了蓄电池的过充。在一些示例中，太阳能控制设备可以通过采用太阳能控制器予以实现。
68.在其中一个实施例中，固定设备110可以包括依次连接的固定支架、环形连接件和伸缩杆；
69.伸缩杆的顶端连接太阳能供电设备120；伸缩杆的外壁连接红外测温模组130。
70.具体地，如图7所示的现场测试示意图，固定设备110架设于电抗器的旁边，测量距离根据现场测温需要进行调整；太阳能供电设备120装设于伸缩杆的顶端，方便收集太阳能源，红外测温模组130装设于靠近伸缩杆顶端的外壁上，在一些示例中，伸缩杆可以是固定杆。
71.在其中一个实施例中，还包括无线传输设备；
72.无线传输设备的一端连接红外测温模组130，另一端用于连接外部终端。
73.其中，无线传输设备用于将红外测温模组130获取的温度数据无线传输至外部终端；在一些示例中，外部终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。
74.上述电抗器用红外测温系统，通过红外测温模组130采用万向调节对准系统，能够全面覆盖电抗器的温度采集点，真实反映电抗器的工作状态；同时，电抗器用红外测温系统采用太阳能供电，大大节省了电能，此外，该系统重量轻、强度好、安装方便，能适应换流站内不同的安装环境。
75.在一个实施例中，如图8所示，提供了一种电抗器用红外测温方法，方法应用于上述的电抗器用红外测温系统中的红外测温模组130，方法包括步骤：
76.步骤s810，获取红外测温传感设备采集的温度数据；
77.步骤s820，基于温度数据，输出测温结果；测温结果包括温度曲线数据。
78.具体地，当红外测温传感设备采集完温度数据，通过控制设备获取该温度数据，从而根据该温度数据，输出测温结果，进一步地，测温结果可以是电抗器的历史红外温度曲线数据。
79.上述电抗器用红外测温方法，通过导出电抗器的历史红外温度曲线，方便运行人员进行温度分析，进而提高工作效率。
80.应该理解的是，虽然图8的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图8中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，
而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
81.在一个实施例中，提供了一种电抗器用红外测温装置，装置应用于方法应用于上述的电抗器用红外测温系统中的红外测温模组130，装置包括：
82.数据接收模块，用于获取红外测温传感设备采集的温度数据；
83.处理模块，用于基于温度数据，输出测温结果；测温结果包括温度曲线数据。
84.关于电抗器用红外测温装置的具体限定可以参见上文中对于电抗器用红外测温方法的限定，在此不再赘述。上述电抗器用红外测温装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
85.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现电抗器用红外测温方法的步骤。
86.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
87.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
88.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
89.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。