设备热缺陷防治系统、方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本技术涉及电力设备运行与控制技术领域，尤其涉及一种设备热缺陷防治系统、方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术：

2.根据对2016年-2021年发生的绝缘和过热引发的事故数据的统计，组合电器设备发生多起由于绝缘和过热引发的事故，且目前难以快速准确发现其潜在缺陷，造成了重大的经济及社会效益损失。为了进一步提高组合电器运行可靠性，提前发现潜在绝缘及过热缺陷，研究更为可靠精准的方法实现缺陷检测并提前预判可能发生的故障显得尤为重要。
3.现有的针对过热缺陷的检测方法多采用点式传感器，只能检测传感器附近的缺陷，要实现整个组合电器的同时检测需要较多传感器，导致造价偏高。
4.现有的组合电器内部绝缘和过热检测技术仍存在漏报、错报频发的问题，给电气设备的运维工作带来极大困扰，现有的电气设备的缺陷检测技术仍存在精度低、易受外界干扰，可靠性不高、且检测系统性价比低的缺陷。


技术实现要素：

5.本技术旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本技术提供了一种设备热缺陷防治系统、方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中难以高效对电气设备的热缺陷进行检测的技术缺陷。
6.一种设备热缺陷防治方法，包括：
7.获取目标电气设备的激光信号；
8.将所述激光信号进行调制，得到所述目标电气设备的脉冲光信号；
9.将所述目标电气设备的脉冲光信号与敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤的入射脉冲光信号一起进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号；
10.对所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，得到所述目标电气设备的温度信号以及所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号；
11.依据所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号，构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型；
12.依据所述目标电气设备的温度信号，构建所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型。
13.优选地，该方法还包括：
14.利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态；
15.依据所述目标电气设备的热缺陷状态，分析所述目标电气设备的故障位置及故障类型；
16.依据所述目标电气设备的故障位置，发出告警信号。
17.优选地，该方法还包括：
18.依据所述告警信号，制定与所述目标电气设备的故障匹配的设备热缺陷防治方案。
19.优选地，所述利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态，包括：
20.依据所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，确定所述目标电气设备的温度分布情况；
21.依据所述目标电气设备的温度分布情况，判断所述目标电气设备的温度是否超过预设的阈值；
22.若所述目标电气设备的温度超过所述预设的阈值，则确定所述目标电气设备的热缺陷状态为存在热缺陷故障；
23.若所述目标电气设备的温度未超过所述预设的阈值，则确定所述目标电气设备的热缺陷状态为不存在热缺陷故障。
24.一种设备热缺陷防治装置，应用于前述介绍的任一项所述的方法，该装置包括：激光器、调制器、耦合器、传感光纤以及检测单元；
25.其中，
26.所述传感光纤敷设于目标电气设备的表面；
27.所述激光器用于获取模拟所述目标电气设备的激光信号；
28.所述调制器用于将所述激光器产生的所述目标电气设备的激光信号转换成所述目标电气设备的脉冲光信号并传入所述耦合器；
29.所述传感光纤用于将入射脉冲光信号传入所述耦合器；
30.所述耦合器用于将所述调制器传入的所述目标电气设备的脉冲光信号以及所述传感光纤传入的入射脉冲光信号进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号并传输给所述检测单元；
31.所述检测单元用于将所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，得到所述目标电气设备在光纤中的振动信号和温度信号。
32.优选地，该装置还包括：
33.电气设备状态确定单元，用于利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态；
34.故障确定单元，用于依据所述目标电气设备的热缺陷状态，分析所述目标电气设备的故障位置及故障类型；
35.告警单元，用于依据所述目标电气设备的故障位置，发出告警信号。
36.优选地，所述电气设备状态确定单元，包括：
37.温度分布确定单元，用于依据所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，确定所述
目标电气设备的温度分布情况；
38.判断单元，用于依据所述目标电气设备的温度分布情况，判断所述目标电气设备的温度是否超过预设的阈值；
39.第一状态确定单元，用于当所述判断单元的执行结果为确定所述目标电气设备的温度超过所述预设的阈值，则确定所述目标电气设备的热缺陷状态为存在热缺陷故障；
40.第二状态确定单元，用于当所述判断单元的执行结果为确定所述目标电气设备的温度未超过所述预设的阈值，则确定所述目标电气设备的热缺陷状态为不存在热缺陷故障。
41.一种设备热缺陷防治系统，包括前述介绍任一项所述的设备热缺陷防治装置；
42.该装置包括：激光器、调制器、耦合器、传感光纤、检测单元、电气设备状态确定单元、故障确定单元、告警单元以及防治方案确定单元；
43.其中，
44.所述传感光纤敷设于目标电气设备的表面；
45.所述激光器获取模拟所述目标电气设备的激光信号并传给所述调制器；
46.所述调制器接收并将所述激光器产生的所述目标电气设备的激光信号转换成所述目标电气设备的脉冲光信号并传入所述耦合器；
47.所述传感光纤将入射脉冲光信号传入所述耦合器；
48.所述耦合器接收并将所述调制器传入的所述目标电气设备的脉冲光信号以及所述传感光纤传入的入射脉冲光信号进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号并传输给所述检测单元；
49.所述检测单元对所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，得到所述目标电气设备在光纤中的振动信号和温度信号；
50.所述电气设备状态确定单元利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态；
51.所述故障确定单元依据所述目标电气设备的热缺陷状态，分析所述目标电气设备的故障位置及故障类型；
52.所述告警单元依据所述目标电气设备的故障位置，发出告警信号；
53.所述防治方案确定单元依据所述告警信号，制定与所述目标电气设备的故障匹配的设备热缺陷防治方案。
54.一种设备热缺陷防治设备包括：一个或多个处理器，以及存储器；
55.所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述设备热缺陷防治方法的步骤。
56.一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述设备热缺陷防治方法的步骤。
57.从以上介绍的技术方案可以看出，本技术实施例提供的方法可以获取目标电气设备的激光信号；并将所述激光信号进行调制，由此可以得到所述目标电气设备的脉冲光信号；在得到所述目标电气设备的脉冲光信号之后，可以将所述目标电气设备的脉冲光信号
与敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤的入射脉冲光信号一起进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号；并将所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，从而可以得到所述目标电气设备的温度信号和所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号；以便可以依据所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号，构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型；依据所述目标电气设备的温度信号，构建所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型。构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型与所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型可以有助于确定所述目标电气设备的热缺陷状态，以根据所述目标电气设备的热缺陷状态来制定对应的防治方案。
58.本技术实施例提供的方法可以采用多散射谱融合的分布式光纤传感技术，可以同时确定电气设备的表面温度以及电气设备在敷设于电气设备的传感光纤中的振动信号，敷设于电气设备表面的传感光纤只需要感受电气设备内部的温度变化情况，可以不受外界干扰，可以有效提高信号的真实性的同时还可以降低检测电气设备的热缺陷状态的造价成本。最终可以结合电气设备的表面温度的时空分布特征智能感知其运行状态，准确判定电气设备是否存在过热缺陷并及时发出告警，从而及时采取相应的处理措施，以保障电力设备及电力系统的安全稳定运行。
附图说明
59.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
60.图1为本技术实施例提供的一种实现设备热缺陷防治方法的流程图；
61.图2为本技术实施例提供的一种光散射示意图；
62.图3为本技术实施例提供的一种光纤中的光散射及频谱分布示意图；
63.图4为本技术实施例提供的一种故障气室的结构示意图；
64.图5为本技术实施例示例的一种设备热缺陷防治装置结构示意图；
65.图6为本技术实施例公开的一种设备热缺陷防治设备的硬件结构框图。
具体实施方式
66.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
67.鉴于目前大部分的设备热缺陷防治方案难以适应复杂多变的业务需求，为此，本技术人研究了一种设备热缺陷防治方案，该设备热缺陷防治方案可以采用多散射谱融合的分布式光纤传感技术，可以同时确定电气设备的表面温度以及电气设备在敷设于电气设备的传感光纤中的振动信号，敷设于电气设备表面的传感光纤只需要感受电气设备内部的温
度变化情况，可以不受外界干扰，可以有效提高信号的真实性的同时还可以降低检测电气设备的热缺陷状态的造价成本。最终可以结合电气设备的表面温度的时空分布特征智能感知其运行状态，准确判定电气设备是否存在过热缺陷并及时发出告警，从而及时采取相应的处理措施，以保障电力设备及电力系统的安全稳定运行。
68.本技术实施例提供的方法可以用于众多通用或专用的计算装置环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器装置、包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。
69.本技术实施例提供一种设备热缺陷防治方法，该方法可以应用于各种电力设备管理系统或电气设备控制系统中，亦可以应用在各种计算机终端或是智能终端中，其执行主体可以为计算机终端或是智能终端的处理器或服务器。
70.下面结合图1，介绍本技术实施例给出的设备热缺陷防治方法的流程，如图1所示，该流程可以包括以下几个步骤：
71.步骤s101，获取目标电气设备的激光信号。
72.具体地，热缺陷是由于晶体中的原子或离子的热运动而造成的缺陷。从几何图形上看是一种点缺陷。热缺陷的数量与温度有关，温度愈高，造成缺陷的机会愈多。
73.晶体中热缺陷有两种形态，一种是肖脱基(schottky)缺陷，另一种是弗仑克尔(frenkel)缺陷。
74.(1)肖脱基缺陷
75.由于热运动，晶体中阳离子及阴离子脱离平衡位置，跑到晶体表面或晶界位置上，构成一层新的界面，而产生阳离子空位及阴离子空位，不过，这些阳离子空位与阴离子空位是符合晶体化学计量比的。
76.如：mgo晶体中，形成mg2+和o2-空位数相等。而在tio2中，每形成一个ti4+离子空位，就形成两个o2-离子空位。肖脱基缺陷实际产生过程是：由于靠近表面层的离子热运动到新的晶面后产生空位，然后，内部邻近的离子再进入这个空位，这样逐步进行而造成缺陷。
77.(2)弗仑克尔缺陷
78.弗仑克尔缺陷形成过程为：一种离子脱离平衡位置挤入晶体的间隙位置中去，形成所谓间隙离子，或称填隙离子，而原来位置形成了阳离子或阴离子空位。这种缺陷的特点是间隙离子和空位是成对出现的。弗仑克尔缺陷除与温度有关外，与晶体本身结构也有很大关系，若晶体中间隙位置较大，则易形成弗仑克尔缺陷。
79.如agbr比nacl易形成这种缺陷。
80.在实际应用过程中，电气设备发生热缺陷故障主要是由于电气设备温度，导致出现的故障。
81.电气设备过热主要是电流产生的热量造成的。
82.导体的电阻虽然很小，但其电阻总是客观存在的。因此，电流通过导体时要消耗一定的电能，这部分电能转化为热能，使导体温度升高，并加热其周围的其它材料。当电气设备的绝缘质量降低时，通过绝缘材料的泄漏电流增加，可能导致绝缘材料温度升高。
83.电气设备运行时总是要发热的，但是，设计正确，施工正确以及运行正常的电气设备，其最高温度和其与周围环境温度之差，即最高温升都不会超过某一允许范围。
84.例如：裸导线和塑料绝缘线的最高温度一般不超过70℃；橡胶绝缘线的最高温度不得超过65℃；变压器的上层油温不得超过85℃；电力电容器外壳温度不得超过65℃等。
85.由此可知，电气设备正常的发热是允许的，但当电气设备的正常运行遭到破坏时，发热量增加，温度升高，在一定条件下，可能引起火灾。
86.引起电气设备过热的不正常运行大体包括以下几种情况：
87.(1)短路
88.发生短路时，线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍，而产生的热量又和电流的平方成正比，使得温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的自燃点，即引起燃烧，从而导致火灾。
89.当电气设备的绝缘老化变质，或受到高温，潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力时，即可能引起短路；绝缘导线遭磨损，腐蚀等，很容易使绝缘破坏而形成短路；由于设备安装不当或工作疏忽，可能使电气设备的绝缘受到机械损伤而形成短路；由于雷击等过电压的作用，电气设备的绝缘可能遭到击穿而形成短路；在安装和检修工作中，由于接线和操作的失误，也可能造成短路事故。
90.(2)过载
91.过载会引起电气设备发热。造成过载的原因大体上有以下两种情况：一是设计时选用线路或设备不合理，以至在额定负载下产生过热。二是使用不合理，即线路或设备的负载超过额定值，或者连续使用时间过长，超过线路或设备的设计能力，由此造成过热。
92.(3)接触不良
93.接触部分是电路中薄弱环节，是发生过热的一个重点部位。
94.不可拆卸的叫接头连接不牢，焊接不良或接头氧化，都会增加接触电阻而使接头过热；
95.可拆卸的接头连接不紧密或由于震动松动也会导致接头发热；
96.活动触头：如闸刀开关的触头，接触器的触头，插式熔断器的触头，插销的触头等，如果没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平，会导致触头过热；
97.对于铜铝接头，由于铜和铝电性不同，接头处因电解氧化作用而腐蚀，而导致接头过热。
98.(4)铁芯发热
99.变压器，电动机等设备的铁芯，如铁芯绝缘损坏或受长时间过电压，涡流损耗和磁滞损耗而使设备过热。
100.(5)散热不良
101.各种电气设备在设计和安装时都考虑有一定的散热或通风措施，如果这些措施遭到破坏，就会造成设备过热；此外，电饭锅和电熨斗等直接利用电流的热量进行工作的电气设备，工作温度都比较高，如安置或使用不当，均可能引起火灾。
102.在实际应用过程中，现有针对过热缺陷的检测方法多采用点式传感器，只能检测传感器附近的缺陷，要实现快速检测待检测的电气设备的温度，可能需要较多传感器，导致造价偏高。
103.现有的热缺陷检测方法虽能检测出电气设备的热缺陷状态，但是造价过高，不利于批量测试电气设备的热缺陷状态。
104.为了降低电气设备的热缺陷检测的成本，本技术实施例提供的方法可以利用所述激光器模拟目标电气设备的激光信号；
105.以便可以通过分析所述目标电气设备的激光信号来分析所述目标电气设备的
106.步骤s102，将所述激光信号进行调制，得到所述目标电气设备的脉冲光信号。
107.具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以利用所述激光器获取所述目标电气设备的激光信号，在实际应用过程中，为了更好地确定所述目标电气设备的温度，可以将所述激光信号制，得到所述目标电气设备的脉冲光信号。以便可以依据所述目标电气设备的脉冲光信号来分析所述目标电气设备内部和表面的温度情况。
108.步骤s103，将所述目标电气设备的脉冲光信号与敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤的入射脉冲光信号一起进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号。
109.具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以将所述激光信号进行调制，得到所述目标电气设备的脉冲光信号。
110.将所述激光信号进行调制，得到所述目标电气设备的脉冲光信号，有利于通过对所述目标电气设备的脉冲光信号进行耦合处理得到所述目标电气设备的背向散射光信号。
111.在实际应用过程中，电气设备的表面一般会敷设传感光纤来传递信号。
112.当光波在介质中传播时，大部分是前向传播的，有一小部分会偏离原来的传播方向而发生散射。对传导光波的光纤而言，散射是指由传播介质的不均匀性引起的光线向四周射去的现象，如图2所示。图2示例了一种光散射示意图；
113.散射光参数里面蕴含了光纤的物理场信息，比如温度、应变、振动等。
114.光波在光纤中的传播过程中产生的散射主要有3种：瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射。
115.这3种光散射信号及其频谱分布如图3所示。
116.图3示例了一种光纤中的光散射及频谱分布示意图。
117.通过图3可知，基于光纤多散射谱技术的声场和温度场同时传感技术，也属于分布式光纤传感技术，激光器发射激光，通过调制器可以形成脉冲光，通过可以耦合器注入到光纤中，可以形成入射脉冲光，当脉冲光在光纤中传输时会发生散射，在光纤的脉冲光发送端由检测单元检测背向散射光，即与入射脉冲光传输方向相反的散射光，背向散射光与入射脉冲光之间的时间延迟提供光纤位置信息。
118.在基于光纤多散射谱技术的声场和温度场同时传感技术中，同时利用了瑞利散射和拉曼散射两种散射光，而瑞利散射信号对振动信号非常敏感，拉曼散射信号对温度变化非常敏感，因此可以通过瑞利散射和拉曼散射信号的联合检测即可实现光纤中振动信号和温度信号的同时测量。
119.因此，在将所述激光信号进行调制，得到所述目标电气设备的脉冲光信号之后，还可以进一步获取敷设于所述目标电气设备的表面的传感光纤的入射脉冲信号。
120.可以将所述目标电气设备的脉冲光信号与敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤的入射脉冲光信号一起进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号。
121.以便可以利用所述目标电气设备的背向散射光信号来分析所述目标电气设备的温度信号以及所述目标电气设备在敷设与所述电气设备的表面的传感光纤的振动信号。
122.其中光纤既是传感单元或传感器，同时也是信号传输单元，一根光纤理论上可以代替成百上千个点式传感器，这是分布式传感的突出优势。
123.利用敷设于所述目标电气设备的表面的传感光纤的相关信号来确定所述目标电气设备的背向散射光信号，可以不受任何干扰。可以有效提高信号的真实性的同时还可以降低检测目标电气设备的热缺陷状态的造价成本。
124.步骤s104，将所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，得到所述目标电气设备的温度信号以及所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号。
125.具体地，由上述介绍可知，可以通过分析电气设备的背向散射光信号得到电气设备的温度信号以及电气设备在敷设于电气设备的表面的传感光纤的振动信号。
126.因此，在确定所述目标电气设备的背向散射光信号之后，可以将所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，得到所述目标电气设备的温度信号以及所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号。
127.步骤s105，依据所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号，构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型。
128.具体地，由上述介绍可知，可以通过分析电气设备的背向散射光信号得到所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号。
129.因此，在确定所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号之后，可以依据所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号，构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型。
130.利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型，可以分析所述目标电气设备在敷设于电气设备的表面的传感光纤中振动信号的情况。
131.步骤s106，依据所述目标电气设备的温度信号，构建所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型。
132.具体地，由上述介绍可知，可以通过分析电气设备的背向散射光信号得到所述目标电气设备的温度信号。
133.因此，在确定所述目标电气设备的温度信号之后，可以依据所述目标电气设备的温度信号，构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型。
134.利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型可以分析所述目标电气设备的温度分布情况。
135.例如，
136.假设某时刻某个组合电器a的表面的光纤振动信号s(x,y)，温度为t0，位置为w(x,y)，此时检测到组合电器a的表面的放电强度为p(x,y)，设定组合电器a的表面的放电报警阈值为p0，组合电器a的过热报警阈值为y，那么组合电器a对应的缺陷状态关系为：
137.如果组合电器a的测试温度大于或等于y，则可以输出组合电器a的报警信号且显示组合电器a的热缺陷故障具体的位置为w(x,y)；
138.若为如果组合电器a的测试温度小于y，则不发生报警；
139.若ifp(x,y)≥p0，即组合电器a的局部放电大于或等于p0，则可以输出组合电器a的报警信号且显示组合电器a的热缺陷故障具体的位置为w(x,y)；
140.若组合电器a的局部放电小于p0，则不发生报警。
141.由上述介绍的技术方案可以看出，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电气设备的脉冲光信号与敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤的入射脉冲光信号一起进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号；并将所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，从而可以得到所述目标电气设备的温度信号和所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号；以便可以依据所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号，构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型；依据所述目标电气设备的温度信号，构建所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型。构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型与所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型可以有助于确定所述目标电气设备的热缺陷状态，以根据所述目标电气设备的热缺陷状态来制定对应的防治方案。
142.本技术实施例提供的方法可以采用多散射谱融合的分布式光纤传感技术，可以同时确定电气设备的表面温度以及电气设备在敷设于电气设备的传感光纤中的振动信号，敷设于电气设备表面的传感光纤只需要感受电气设备内部的温度变化情况，可以不受外界干扰，可以有效提高信号的真实性的同时还可以降低检测电气设备的热缺陷状态的造价成本。最终可以结合电气设备的表面温度的时空分布特征智能感知其运行状态，准确判定电气设备是否存在过热缺陷并及时发出告警，从而及时采取相应的处理措施，以保障电力设备及电力系统的安全稳定运行。
143.在实际应用过程中，在构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型与所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型之后，本技术实施例提供的方法该方法还可以利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态，并确定对应的防治方案，接下来介绍该过程，该过程可以包括如下几个步骤：
144.步骤s201，利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态。
145.具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，
146.通过分析所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，可以了解所述目标电气设备的温度情况以及所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备的表面的传感光纤中的振动信号分布情况。了解所述目标电气设备的温度情况以及所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备的表面的传感光纤中的振动信号分布情况可以了解所述目标电气设备的热缺陷状态。
147.因此，在确定所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型之后，可以利用所述目标电
气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态。
148.步骤s202，依据所述目标电气设备的热缺陷状态，分析所述目标电气设备的故障位置及故障类型。
149.具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电气设备的热缺陷状态，进一步地，所述目标电气设备的热缺陷状态可以反映所述目标电气设备的故障情况。
150.因此，在确定所述目标电气设备的热缺陷状态之后，可以依据所述目标电气设备的热缺陷状态，分析所述目标电气设备的故障位置及故障类型。
151.步骤s203，依据所述目标电气设备的故障位置及故障类型，发出告警信号并制定与所述目标电气设备的故障匹配的设备热缺陷防治方案。
152.具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电气设备的故障位置及故障类型，就可以准确了解所述目标电气设备发生了什么故障以及所述目标电气设备的故障所在位置，由此可以依据所述目标电气设备的故障位置及故障类型，发出告警信号并制定与所述目标电气设备的故障匹配的设备热缺陷防治方案。
153.例如，
154.某站故障气室的结构图如下图4所示。
155.a、b、c三相母线共箱，每相各由支撑绝缘子进行支撑，相间没有经过盆式绝缘子等固体绝缘部分，全部依靠sf6气体进行绝缘。母线导体通过垂直向上插入梅花触头与母线隔离开关连接，不同段母线间为双端插入滑动节的滑动连接结构。母线装配时首先通过工装和支撑绝缘子将三相母线固定在母线筒内，再与上侧的隔离开关盆子梅花触头连接。
156.通过该方法判断发现，该gis隔离开关盆子梅花触头与母线导电杆的同心度偏差较大，插入时存在不对中较为严重的情况，使得母线触头与梅花触头接触不均匀，电流局部集中引起触头发热逐渐烧蚀，经过长期运行的不断累积，最终烧融变形。
157.该型号设备母线与隔离开关的连接为插入式的非固定连接结构，据了解母线在装配时首先通过工装和支撑绝缘子将三相母线固定到母线筒内，再装上上侧的隔离开关盆子，使母线插入梅花触头内完成对接。
158.从上述介绍的技术方案可以看出，本技术实施例提供的方法可以在构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型与所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型之后，本技术实施例提供的方法该方法还可以利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态，并确定对应的防治方案。本技术实施例提供的方法可以采用多散射谱融合的分布式光纤传感技术，可以同时确定电气设备的表面温度以及电气设备在敷设于电气设备的传感光纤中的振动信号，敷设于电气设备表面的传感光纤只需要感受电气设备内部的温度变化情况，可以不受外界干扰，可以有效提高信号的真实性的同时还可以降低检测电气设备的热缺陷状态的造价成本。最终可以结合电气设备的表面温度的时空分布特征智能感知其运行状态，准确判定电气设备是否存在过热缺陷并及时发出告警，从而及时采取相应的处理措施，以保障电力设备及电力系统的安全稳定运行。
159.由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态，接下来介绍该过程，该过程可以包括如下几个步骤：
160.步骤s301，依据所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，确定所述目标电气设备的温度分布情况。
161.具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供方法可以确定依据所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型。
162.所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型可以反馈所述目标电气设备的温度情况。
163.因此，在确定所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型之后，可以依据所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，确定所述目标电气设备的温度分布情况。
164.步骤s302，依据所述目标电气设备的温度分布情况，判断所述目标电气设备的温度是否超过预设的阈值。
165.具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电气设备的温度分布情况，在确定所述目标电气设备的各个部分的温度分布情况之后，可以依据所述目标电气设备的温度分布情况，判断所述目标电气设备的温度是否超过预设的阈值。
166.其中，所述预设的阈值可以参照所述目标电气设备所能承受的温度阈值来设置。
167.若所述目标电气设备的温度超过所述预设的阈值，则说明所述目标电气设备可能会发生过热故障，则可以执行步骤s303；
168.若所述目标电气设备的温度未超过所述预设的阈值，则说明所述目标电气设备的温度尚在所述目标电气设备可以承受的温度范围之内，则可以执行步骤s304。
169.步骤s303，确定所述目标电气设备的热缺陷状态为存在热缺陷故障。
170.具体地，由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电气设备的温度分布情况，判断所述目标电气设备的温度是否超过预设的阈值。
171.若所述目标电气设备的温度超过所述预设的阈值，则说明所述目标电气设备可能会发生过热故障，则可以确定所述目标电气设备的热缺陷状态为存在热缺陷故障。
172.步骤s304，确定所述目标电气设备的热缺陷状态为不存在热缺陷故障。
173.具体地，由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电气设备的温度分布情况，判断所述目标电气设备的温度是否超过预设的阈值。
174.若所述目标电气设备的温度未超过所述预设的阈值，则说明所述目标电气设备的温度尚在所述目标电气设备可以承受的温度范围之内，则可以确定所述目标电气设备的热缺陷状态为不存在热缺陷故障。
175.从上述介绍的技术方案可以看出，本技术实施例提供的方法可以采用多散射谱融
合的分布式光纤传感技术，可以同时确定电气设备的表面温度以及电气设备在敷设于电气设备的传感光纤中的振动信号，敷设于电气设备表面的传感光纤只需要感受电气设备内部的温度变化情况，可以不受外界干扰，可以有效提高信号的真实性的同时还可以降低检测电气设备的热缺陷状态的造价成本。最终可以结合电气设备的表面温度的时空分布特征智能感知其运行状态，准确判定电气设备是否存在过热缺陷并及时发出告警，从而及时采取相应的处理措施，以保障电力设备及电力系统的安全稳定运行。
176.下面对本技术实施例提供的设备热缺陷防治装置进行描述，下文描述的设备热缺陷防治装置与上文描述的设备热缺陷防治方法可相互对应参照。
177.参见图5，图5为本技术实施例公开的一种设备热缺陷防治装置结构示意图。
178.如图5所示，该设备热缺陷防治装置可以包括：激光器、调制器、耦合器、传感光纤以及检测单元；
179.其中，
180.所述传感光纤可以敷设于目标电气设备的表面；
181.所述激光器可以用于获取模拟所述目标电气设备的激光信号；
182.所述调制器可以用于将所述激光器产生的所述目标电气设备的激光信号转换成所述目标电气设备的脉冲光信号并传入所述耦合器；
183.所述传感光纤可以用于将入射脉冲光信号传入所述耦合器；
184.所述耦合器可以用于将所述调制器传入的所述目标电气设备的脉冲光信号以及所述传感光纤传入的入射脉冲光信号进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号并传输给所述检测单元；
185.所述检测单元可以用于将所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，得到所述目标电气设备在光纤中的振动信号和温度信号。
186.从上述介绍的技术方案可以看出，本技术实施例提供的装置可以获取目标电气设备的激光信号；并将所述激光信号进行调制，由此可以得到所述目标电气设备的脉冲光信号；在得到所述目标电气设备的脉冲光信号之后，可以将所述目标电气设备的脉冲光信号与敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤的入射脉冲光信号一起进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号；并将所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，从而可以得到所述目标电气设备的温度信号和所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号；以便可以依据所述目标电气设备在敷设于所述目标电气设备表面的传感光纤中的振动信号，构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型；依据所述目标电气设备的温度信号，构建所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型。构建所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型与所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型可以有助于确定所述目标电气设备的热缺陷状态，以根据所述目标电气设备的热缺陷状态来制定对应的防治方案。
187.本技术实施例提供的装置可以采用多散射谱融合的分布式光纤传感技术，可以同时确定电气设备的表面温度以及电气设备在敷设于电气设备的传感光纤中的振动信号，敷设于电气设备表面的传感光纤只需要感受电气设备内部的温度变化情况，可以不受外界干扰，可以有效提高信号的真实性的同时还可以降低检测电气设备的热缺陷状态的造价成
本。最终可以结合电气设备的表面温度的时空分布特征智能感知其运行状态，准确判定电气设备是否存在过热缺陷并及时发出告警，从而及时采取相应的处理措施，以保障电力设备及电力系统的安全稳定运行。
188.进一步可选的，该装置还可以包括：
189.电气设备状态确定单元，用于利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态；
190.故障确定单元，用于依据所述目标电气设备的热缺陷状态，分析所述目标电气设备的故障位置及故障类型；
191.告警单元，用于依据所述目标电气设备的故障位置及故障类型，发出告警信号并制定与所述目标电气设备的故障匹配的设备热缺陷防治方案。
192.进一步可选的，所述电气设备状态确定单元，包括：
193.温度分布确定单元，用于依据所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，确定所述目标电气设备的温度分布情况；
194.判断单元，用于依据所述目标电气设备的温度分布情况，判断所述目标电气设备的温度是否超过预设的阈值；
195.第一状态确定单元，用于当所述判断单元的执行结果为确定所述目标电气设备的温度超过所述预设的阈值，则确定所述目标电气设备的热缺陷状态为存在热缺陷故障；
196.第二状态确定单元，用于当所述判断单元的执行结果为确定所述目标电气设备的温度未超过所述预设的阈值，则确定所述目标电气设备的热缺陷状态为不存在热缺陷故障。
197.其中，上述设备热缺陷防治装置所包含的各个单元的具体处理流程，可以参照前文设备热缺陷防治方法部分相关介绍，此处不再赘述。
198.接下来结合上述介绍的设备热缺陷防治装置，介绍本技术实施例提供的一种可以实现设备热缺陷检测和防治的设备热缺陷防治系统的架构。该系统架构可以包括所述设备热缺陷防治装置；
199.所述设备热缺陷防治装置可以包括：激光器、调制器、耦合器、传感光纤、检测单元、电气设备状态确定单元、故障确定单元、告警单元以及防治方案确定单元；
200.其中，
201.所述传感光纤可以敷设于目标电气设备的表面；
202.所述激光器可以获取模拟所述目标电气设备的激光信号并传给所述调制器；
203.所述调制器可以接收并将所述激光器产生的所述目标电气设备的激光信号转换成所述目标电气设备的脉冲光信号并传入所述耦合器；
204.所述传感光纤可以将入射脉冲光信号传入所述耦合器；
205.所述耦合器可以接收并将所述调制器传入的所述目标电气设备的脉冲光信号以及所述传感光纤传入的入射脉冲光信号进行耦合处理，得到所述目标电气设备的背向散射光信号并传输给所述检测单元；
206.所述检测单元可以对所述目标电气设备的背向散射光信号进行检测，得到所述目
标电气设备在光纤中的振动信号和温度信号；
207.所述电气设备状态确定单元可以利用所述目标电气设备的光纤声场与放电和过热缺陷关系模型以及所述目标电气设备的温度时空分布特征与放电和过热缺陷关系模型，分析所述目标电气设备的热缺陷状态；
208.所述故障确定单元可以依据所述目标电气设备的热缺陷状态，分析所述目标电气设备的故障位置及故障类型；
209.所述告警单元可以依据所述目标电气设备的故障位置，发出告警信号；
210.所述防治方案确定单元可以依据所述告警信号，制定与所述目标电气设备的故障匹配的设备热缺陷防治方案。
211.从上述介绍的技术方案可以看出，本技术实施例提供的设备热缺陷防治系统可以采用多散射谱融合的分布式光纤传感技术，同时确定电气设备的表面温度以及电气设备在敷设于电气设备的表面的传感光纤中的振动信号，敷设于设备表面的传感光纤只需要感受电气设备内部的温度变化情况，可以不受外界干扰，可以有效提高信号的真实性的同时还可以降低检测电气设备的热缺陷状态的造价成本。最终可以结合电气设备的表面温度的时空分布特征智能感知其运行状态，准确判定电气设备是否存在过热缺陷并及时发出告警，从而及时采取相应的处理措施，以保障电力设备及电力系统的安全稳定运行。
212.本技术实施例提供的设备热缺陷防治装置可应用于设备热缺陷防治设备，如终端：手机、电脑等。可选的，图6示出了设备热缺陷防治设备的硬件结构框图，参照图6，设备热缺陷防治设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4。
213.在本技术实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。
214.处理器1可能是一个中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路等；
215.存储器3可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)等，例如至少一个磁盘存储器；
216.其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：实现前述终端设备热缺陷防治方案中的各个处理流程。
217.本技术实施例还提供一种可读存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：实现前述终端在设备热缺陷防治方案中的各个处理流程。
218.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
219.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
220.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。各个实施例之间可以相互组合。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。