一种动态更新取能装置位置的取能方法和系统与流程

本发明涉及取能装置，特别是指一种动态更新取能装置位置的取能方法和系统。

背景技术：

1、随着信息科技化的发展，人们对于电力设施的需求也在提高，随之电网的结构和输电线路也变得相对复杂。电力设备在电力网络中的稳定安全运行对电力系统价值的发挥有重要影响，因此，加强对电力设备的监测，做好电力设备的运行维护具有现实意义。为了提高电力设备的安全性与稳定性，对目前的电力设备监测工作进行分析发现，在线监测可以实时获取电力设备的动态数据，在电力设备运行过程中发挥着重要作用。无线传感器网络因其成本低、功耗小、实时性好、适应苛刻环境等突出优点，能够满足智能电网传感测量和通讯技术的发展要求，是未来传感器技术的发展方向。然而，无线传感器技术并未像人们当初预想的那样快速市场化，其中非常关键的制约因素便是能量供给问题。

2、环境中存在着太阳能、风能、电磁能等各种能量，太阳能、风能的能量收集技术相对成熟，比如：太阳能发电板、太阳能热水器、风力发电站等等，但是太阳能、风能的利用受周围环境的影响大，不能持续高效的为设备供能。而电磁能量收集系统能够不间断地从周围环境中收集电磁能量，且不间断地为设备供电，受周围环境的影响小。而且，这种能量是从周围环境中获取的、是对能量的回收再利用，绿色环保。可以为我们提供一种新型的绿色能量来源，有利于节约现有的资源，符合当代建立环境友好型、资源节约型社会的理念。同时，微电子技术，和半导体技术的发展日新月异，传感器设备的体积越来越小，功耗越来越低，使得收集电磁能量为传感器设备供电成为未来的发展趋势。

3、空间中的电磁能量往往来源广泛，具有不同的强度和频段，同时在极化方式上也各不相同，取能装置安装位置的选择会严重影响天线的接收能力，进而影响取能装置的取能效率。但现有的取能装置只是简单的安装在配电设备旁，当配电设备的负载发生变化时，并不知道如何调整取能装置的位置以适应上述变化。因此，亟需研究一种能够根据变压器负载的变化动态调整取能装置位置的取能方法，以提高变压器取能装置的取能效率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明在于提供一种动态更新取能装置位置的取能方法和系统，以根据变压器电磁波的周期监测，动态调整取能装置的姿态，提高了取能装置的取能效率。

2、为解决上述问题，本发明提供一种动态更新取能装置位置的取能方法，包括：步骤s1：获取变压器电磁场的第一场强分布仿真数据；步骤s2：根据所述第一场强分布仿真数据，确定变压器电磁场场强分布的第一位置；步骤s3：获取与所述第一位置对应的变压器部件电磁场的第二场强分布仿真数据；步骤s4：根据所述第二场强分布仿真数据，确定取能装置的第一安装位置；根据预设的周期，重复执行步骤s1～s4，再次获得取能装置的第二安装位置，根据两次安装位置的偏差数据调整取能装置的姿态，获得电磁能量。

3、可选的，所述获取变压器电磁场的第一场强分布仿真数据，包括：

4、获取变压器的第一结构模型；

5、针对所述结构模型进行划分，获得第一有限元模型；

6、根据所述第一有限元模型，计算变压器的电场，作为变压器电场数据；

7、根据所述变压器电场数据获取变压器电磁场场强分布数据；

8、针对所述变压器电磁场场强分布数据进行仿真，获取变压器电磁场的第一场强分布仿真数据。

9、可选的，所述获取变压器的第一结构模型，包括：

10、获取变压器的三维模型；

11、利用电磁场功能仿真软件对所述三维模型添加材料参数，获取变压器的第一结构模型。

12、可选的，所述获取变压器电场数据后，还包括：

13、采用遗传算法对所述电场数据进行优化处理；

14、根据优化处理后的电场数据执行所述获取变压器电磁场场强分布数据的过程。

15、可选的，所述与所述第一位置对应的变压器部件包括：绝缘子和电力线；所述获取与所述第一位置对应的变压器部件电磁场的第二场强分布仿真数据，包括：

16、获取绝缘子和电力线的第二结构模型；

17、针对所述第二结构模型进行划分，获得第二有限元模型；

18、根据所述第二有限元模型，计算绝缘子和电力线的电场，作为绝缘子和电力线的电场数据；

19、根据绝缘子和电力线的电场数据获取绝缘子和电力线的电磁场场强分布数据；

20、针对绝缘子和电力线的电磁场场强分布数据进行仿真，获取绝缘子出线端电磁场的第二场强分布仿真数据。

21、可选的，所述根据两次安装位置的偏差数据调整取能装置的姿态，获得电磁能量，包括：

22、获取取能装置第一安装位置的角度数据；

23、获取取能装置第二安装位置的角度数据；

24、根据第一安装位置的角度数据和第二安装位置的角度数据，确定第一安装位置和第二安装位置的偏差角度数据；

25、根据所述偏差角度数据采用自动调整支架调整取能装置的姿态；

26、其中，所述自动调整支架，包括：取能装置安装板、倾角调节机构、旋转调节机构和升降杆；

27、所述取能装置安装板的上端与所述倾角调节机构连接，所述取能装置安装板的下端与所述旋转调节机构连接，所述倾角调节机构与所述旋转调节机构连接，所述升降杆与所述旋转调节机构连接，用于支撑和调整支架的高度；

28、所述倾角调节机构与所述旋转调节机构配合以调整取能装置的姿态。

29、可选的，所述倾角调节机构，包括：倾角调节齿条、与所述倾角调节齿条啮合的倾角驱动齿轮、倾角调节连接套和倾角调节电机，所述倾角调节电机用于为所述倾角调节齿条和所述倾角驱动齿轮提供驱动力；

30、所述旋转调节机构，包括：旋转底座、所述旋转底座上的环形齿条、与所述环形齿条啮合的旋转驱动齿轮和旋转调节电机，所述旋转调节电机用于为所述环形齿条和所述旋转驱动齿轮提供驱动力。

31、可选的，所述取能装置安装板的上端与所述倾角调节机构连接，所述取能装置安装板的下端与所述旋转调节机构连接，所述倾角调节机构与所述旋转调节机构连接，所述升降杆与所述旋转调节机构连接，用于支撑和调整支架的高度，包括：

32、所述取能装置安装板的上端与所述倾角调节齿条连接，所述取能装置安装板的下端与所述旋转底座的一端连接，所述倾角调节连接套与所述旋转底座的另一端连接，所述升降杆的上端与所述旋转底座连接。

33、可选的，所述倾角调节机构与所述旋转调节机构配合以调整取能装置的姿态，包括：所述倾角调节机构通过倾角调节齿条与所述倾角驱动齿轮配合以调整所述取能装置安装板水平方向的角度；所述旋转调节机构通过环形齿条与所述旋转驱动齿轮配合以调整所述取能装置安装板竖直方向的角度。

34、本发明还提供一种采用上述方法的用于动态调整取能装置姿态的调整系统，包括：处理器和角度调节机构；

35、所述处理器用于执行上述方法，控制所述角度调节机构调整所述取能装置的姿态。

36、本发明所述取能装置安装位置的确定方法，能够根据变压器电磁波的周期监测，动态调整取能装置的安装位置和安装角度，以获得最大的电磁波能量，提高了取能装置的取能效率。