CN104198042A - 一种输电线路接头温度检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路接头温度检测装置及方法，该输电线路接头温度检测装置包括：红外线测温模块、逻辑判断模块、无线信号模块、运行员过热信息接收端；该输电线路接头温度检测方法包括：模数转换；奇异数据剔除；数据等间距采样；超标判断。本发明输电线路接头的红外线在线测温装置的发明可减少人力，可实现线路接头温度的全天候不间断在线监测，是输电智能化的重要进步。

Description

一种输电线路接头温度检测装置及方法

技术领域

本发明属于输电线路接头温度的在线监测技术领域，尤其涉及一种输电线路接头温度检测装置及方法。

背景技术

输电线路的接头常因为线路接头接触电阻较大，尤其在输电线路接头工艺不合格的情况下，等距的导线电阻要大千倍甚至数千倍。线路长时间运行流过大电流，导线接头将发热严重，温升势必明显。线路接头长时间温升，氧化腐蚀随之加剧，导致线路接头的接触电阻进一步变大，温升更高，形成恶性循环。常此以往，导线的导电性能大大降低；随着腐蚀的加剧，导线的机械强度剧降，强风或者其他外力可能很容易损坏连接导线，造成生产事故。因此，须要对输电线路接头的温度进行密切的监控。

目前的输电线路接头的温度监测多为人工的利用红外热像仪开展特殊巡视，首先、红外热像仪价格昂贵，少则数十万；其次、人力开展线路接头的特殊巡视效率低下，耗费巨大的人力和工作时间。另外、传统的测温不能实现线路接头的在线监测。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种输电线路接头温度检测装置及方法，旨在解决目前的输电线路接头的温度监测多为人工的利用红外热像仪开展特殊巡视存在的成本较高，效率低和测温不能实现线路接头在线监测的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种输电线路接头温度检测方法包括：

步骤一，模数转换；

步骤二，奇异数据剔除；

步骤三，数据等间距采样；

步骤四，超标判断。具体包括：

通过红外线得到温度测试值，测量采取单日固定时段单次测量的分时测量的方式；

处理和红外开启关闭的控制，控制发送警示短信，测试值与运行规程的规定上限温度比较，热隐患，电气设备表面温度超过50℃，如果测试值大于规定值，则发送警示短信；

利用运营商的网络实现超远距离的信息传送；标识所测线路接头的相别位置信息；编码分为预置信息和测试数据；预置信息包含线路电压等级、线路名称、判断有过热的街头，发送相应的位置信息给运维人员；

接收发送的警示短信。

本发明的另一目的在于提供一种输电线路接头温度检测装置，该输电线路接头温度检测装置包括：红外线测温模块、逻辑判断模块、无线信号模块、运行员过热信息接收端；

红外线测温模块，通过红外线得到温度测试值；本系统采用TN901型红外测温模块。根据热源的稳定性，测量采取单日固定时段单次测量的分时测量的方式。测量按照设定时间(预设时间为当时晚上20：00)。设定时间之后，启动红外测温模块，20min后，测温模块适应环境温度，开始测量线路接头温度，并保持1min测量状态，以保证测量的稳定性。测量完毕之后，根据测量时间，即20：21红外测温模块的断开电源，停止工作。

逻辑判断模块负责红外测温模块测量值的处理和红外模块开启关闭的控制，也控制无线通信模块发送警示短信。红外线测温模块的测试值与运行规程的规定上限温度比较，热隐患，电气设备表面温度超过50℃，如果测试值大于规定值，则触发无线信号模块向运行员过热信息接收端发送警示短信；在一个测量周期内(一天)，仅发送一遍警示短信。若第二个测试周期红外测温模块检测到线路接头过热仍然存在，则再次发送警示短信；若第二个测试周期未检测到线路接头过热，新路接头运行状况正常时，无线信号模块不触发，则不发送警示短信。温度超标的判断依据为测量值连续超标。如果线路接头发热，那么其温度在很小的波动范围内基本保持恒定。1min的测量数据在模数转换处理后，数据处理中首先剔除数量个别的奇异点，避免高值的奇异点(个别值超高或者超低的数据)引起误警示。奇异点的判断阈值为20％E(M)(测量数据均值)。等间距选取20个测量值M。20个测量值M中任意第k个测量值M超标既判定为超标。

奇异点的判断:  |(E(M)-M_i)E(M)|≤20％

判据为：        

无线信号模块，与逻辑判断模块连接，用于向运行员过热信息接收端发送警示短信；无线信号模块设计带有sim接口，可利用运营商的网络实现超远距离的信息传送。不同位置的无线信号模块有不同的位置编码，标识所测线路接头的相别位置信息。编码分为预置信息和测试数据。其中预置信息包含线路电压等级、线路名称、判断有过热的街头，无线模块发送相应的位置信息给运维人员。

运行员过热信息接收端，与无线信号模块利用后者的GSM网络联络，接收无线信号模块发送的警示短信。

进一步，采用工作波段5μm—14μm便携式红外线测温模块。

本发明提供的输电线路接头温度检测装置及方法，应用工作波段5μm—14μm的红外测温模块，在输电线路接头安全距离以外(35kV测温距离不小于1m，110kV测温距离不小于1.5m)对线路接头进行测温。测试温度根据运行规程规定的参数比较，如果温度超过规程规定值，配置的无线信号发送模块将向运行人员发送警示短信，提示运行人员巡视和安排检修。

本发明应用红外线测温，可实现输电线接头的实时在线监测，测试装置安装于与被测线路接头相同水平的杆塔或者电杆上，测试装置的运行不影响线路的正常运行。测试距离保持不小于相应电压等级的安全距离。测试值超过规定值时，线路运行员将受到无线信号模块发送的警示短信，运行员可在接头过热的第一时间巡视相应线路，必要时可组织对其进行检修。输电线路接头的红外线在线测温装置的发明可减少人力，可实现线路接头温度的全天候不间断在线监测，是输电智能化的重要进步。

附图说明

图1是本发明实施例提供的输电线路接头温度检测装置结构示意图；

图中：1、红外线测温模块；2、逻辑判断模块；3、无线信号模块；4、运行员过热信息接收端；

图2是本发明实施例提供的输电线路接头温度检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例的输电线路接头温度检测装置主要由：红外线测温模块1、逻辑判断模块2、无线信号模块3、运行员过热信息接收端4；

红外线测温模块1，通过红外线得到温度测试值；

逻辑判断模块2，与红外线测温模块1连接，将红外线测温模块1的测试值与运行规程的规定上限温度比较，热隐患，电气设备表面温度超过50℃，或温差超过20℃，如果测试值大于规定值，则触发无线信号模块3向运行员过热信息接收端4发送警示短信；新路接头运行状况正常时，无线信号模块3不触发；

无线信号模块3，与逻辑判断模块2连接，用于向运行员过热信息接收端4发送警示短信；

运行员过热信息接收端4，与无线信号模块3连接，接收无线信号模块3发送的警示短信。

红外线测温模块1，通过红外线得到温度测试值；采用TN901型红外测温模块。根据热源的稳定性，测量采取单日固定时段单次测量的分时测量的方式。测量按照设定时间(预设时间为当时晚上20：00)。设定时间之后，启动红外测温模块，20min后，测温模块适应环境温度，开始测量线路接头温度，并保持1min测量状态，以保证测量的稳定性。测量完毕之后，根据测量时间，即20：21红外测温模块的断开电源，停止工作。

逻辑判断模块2负责红外测温模块测量值的处理和红外模块开启关闭的控制，也控制无线通信模块发送警示短信。红外线测温模块的测试值与运行规程的规定上限温度比较，热隐患，电气设备表面温度超过50℃，如果测试值大于规定值，则触发无线信号模块向运行员过热信息接收端发送警示短信；在一个测量周期内(一天)，仅发送一遍警示短信。若第二个测试周期红外测温模块检测到线路接头过热仍然存在，则再次发送警示短信；若第二个测试周期未检测到线路接头过热，新路接头运行状况正常时，无线信号模块不触发，则不发送警示短信。

温度超标的判断依据为测量值连续超标。如果线路接头发热，那么其温度在很小的波动范围内基本保持恒定。1min的测量数据在模数转换处理后，数据处理中首先剔除数量个别的奇异点，避免高值的奇异点(个别值超高或者超低的数据)引起误警示。奇异点的判断阈值为20％E(M)(测量数据均值)。等间距选取20个测量值M。20个测量值M中任意第k个测量值M超标既判定为超标。

奇异点的判断:  |(E(M)-M_i)E(M)|≤20％

判据为：        

无线信号模块3，与逻辑判断模块2连接，用于向运行员过热信息接收端发送警示短信；无线信号模块设计带有sim接口，可利用运营商的网络实现超远距离的信息传送。不同位置的无线信号模块有不同的位置编码，标识所测线路接头的相别位置信息。编码分为预置信息和测试数据。其中预置信息包含线路电压等级、线路名称、判断有过热的街头，无线模块发送相应的位置信息给运维人员。

运行员过热信息接收端4，与无线信号模块3利用后者的GSM网络联络，接收无线信号模块3发送的警示短信。

进一步，采用工作波段5μm—14μm便携式红外线测温模块1。

数据处理过程中测量数据经过模/数转换5，红外测温模块的响应时间以500ms计，则测量段(1min)的测量值有120个。判断数据中是否有奇异点，如果有则按照说明书中所述奇异点的判断方法剔除奇异点。此后等间距数据采样，去20个数据采样点，按照超标判据做红外测温的状态判断。

如图2所示，本发明实施例的输电线路接头温度检测方法包括以下步骤：

S201：模数转换；

S202：奇异数据剔除；

S203：数据等间距采样；

S204：超标判断。

本发明的工作原理：

本发明的红外线测温模块1是工作波段5μm—14μm的TN901型红外线测温模块，距离系数不小于测温距离10：1，测温范围-33℃—+220℃，分别率为1/16℃，响应时间小于500ms，电源为3-4.5电池。预设发射率为0.9。数据处理模块2将红外线测温模块1的测试值与运行规程的规定上限温度比较(热隐患，电气设备表面温度超过50℃)，如果测试值大于规定值，则触发无线信号模块3向运行员过热信息接收端4发送警示短信；新路接头运行状况正常时，无线信号模块3不触发。

本发明将应用红外线测温，可实现输电线接头的实时在线监测，测试装置安装于与被测线路接头相同水平的杆塔或者电杆上，测试装置的运行不影响线路的正常运行。测试距离保持不小于相应电压等级的安全距离，测试值超过规定值时，线路运行员将受到无线信号模块发送的警示短信，运行员可在接头过热的第一时间巡视相应线路，必要时可组织对其进行检修，输电线路接头的红外线在线测温装置的发明可减少人力，可实现线路接头温度的全天候不间断在线监测，是输电智能化的重要进步。

本发明设计的输电线路接头温度在线监测装置应用工作波段5μm—14μm的红外测温模块，在输电线路接头安全距离以外(35kV测温距离不小于1m，110kV测温距离不小于1.5m)对线路接头进行测温，测试温度根据运行规程规定的参数比较，如果温度超过规程规定值，配置的无线信号发送模块将向运行人员发送警示短信，提示运行人员巡视和安排检修。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种输电线路接头温度检测方法，其特征在于，该输电线路接头温度检测方法包括：

步骤一，模数转换；

步骤二，奇异数据剔除；

步骤三，数据等间距采样；

步骤四，超标判断；具体包括：

通过红外线得到温度测试值，测量采取单日固定时段单次测量的分时测量的方式；

处理和红外开启关闭的控制，控制发送警示短信，测试值与运行规程的规定上限温度比较，热隐患，电气设备表面温度超过50℃，如果测试值大于规定值，则发送警示短信；

利用运营商的网络实现超远距离的信息传送；标识所测线路接头的相别位置信息；编码分为预置信息和测试数据；预置信息包含线路电压等级、线路名称、判断有过热的街头，发送相应的位置信息给运维人员；

接收发送的警示短信。

2.一种输电线路接头温度检测装置，其特征在于，该输电线路接头温度检测装置包括：红外线测温模块、逻辑判断模块、无线信号模块、运行员过热信息接收端；

红外线测温模块，通过红外线得到温度测试值；采用TN901型红外测温模块；测量采取单日固定时段单次测量的分时测量的方式；

逻辑判断模块负责红外测温模块测量值的处理和红外模块开启关闭的控制，也控制无线通信模块发送警示短信，红外线测温模块的测试值与运行规程的规定上限温度比较，热隐患，电气设备表面温度超过50℃，如果测试值大于规定值，则触发无线信号模块向运行员过热信息接收端发送警示短信；

无线信号模块，与逻辑判断模块连接，用于向运行员过热信息接收端发送警示短信；无线信号模块设计带有sim接口，利用运营商的网络实现超远距离的信息传送；不同位置的无线信号模块有不同的位置编码，标识所测线路接头的相别位置信息；编码分为预置信息和测试数据；预置信息包含线路电压等级、线路名称、判断有过热的街头，无线模块发送相应的位置信息给运维人员；

运行员过热信息接收端，与无线信号模块利用后者的GSM网络联络，接收无线信号模块发送的警示短信。

3.如权利要求2所述的输电线路接头温度检测装置，其特征在于，采用工作波段5μm—14μm便携式红外线测温模块，实现输电线接头的实时在线监测。

4.如权利要求2所述的输电线路接头温度检测装置，其特征在于，温度超标的判断依据为测量值连续超标，如果线路接头发热，那么温度在很小的波动范围内基本保持恒定，数据处理中首先剔除数量个别的奇异点，避免高值的奇异点引起误警示；奇异点的判断阈值为20％E(M)；1min的测量数据在模数转换处理后，等间距选取20个测量值M；20个测量值M中任意第k个测量值M超标既判定为超标；

奇异点的判断:  |(E(M)-M_i)E(M)|≤20％

判据为：