CN108507684A - 一种设备外壳温度的检测方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种设备外壳温度的检测方法、装置及系统，所述方法包括：控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；N≥10；判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；若是，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。本发明通过对采集到的温度数据分析处理，实现快速有效的判断被测设备的外壳表面是否存在过热。
Description
技术领域
本发明属于温度检测领域，具体涉及一种设备外壳温度的检测方法、装置及系统。
背景技术
气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)，以SF6气体作为绝缘介质，具有开断能力强、故障率低、维护费用少、占地面积小等优点，在变电站中获得了广泛应用。但是当气体绝缘金属封闭开关设备内部的电接触部位如触头接触不良时，触头接触电阻变大，通过负载电流时将产生过热现象。触头和母线过热会引起绝缘老化甚至击穿，从而引发重大的事故和经济损失。因此需要检测GIS设备的温度异常现象，提前发现并消除热故障隐患。由于GIS内部电接触部位过热时对应位置的GIS外壳表面温度也会随之升温。在现有技术中，通常采用红外热成像技术进行GIS外壳测温，从而判断GIS内部导体电接触部位的过热程度。但现有技术通过红外热成像获得的红外检测图谱数据无法进行后期处理，也无法直观展现气体绝缘金属封闭开关设备内部电接触部位对应的外壳温度，导致无法快速有效的判断GIS内部导体电接触部位对应的外壳表面是否存在过热。
发明内容
本发明实施例提供一种设备外壳温度的检测方法、装置及系统，通过对采集到的温度数据分析处理，实现快速有效的判断被测设备的外壳表面是否存在过热。
在第一方面，本发明实施例提供一种设备外壳温度的检测方法，包括如下步骤：
控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；
获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；
根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；N≥10；
判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；
若是，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。
进一步地，所述根据所述温度数据，在所述预设分析区域中绘制N条温度曲线，具体包括：
根据所述温度数据，获得所述预设分析区域中最高温度的位置；
以所述最高温度的位置为中心，在所述预设分析区域内按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线。
进一步地，所述阈值为N/2-1。
进一步地，所述预设分析区域根据所述被测设备内部电接触部位所在位置对应设置。
进一步地，所述N条温度曲线中每相邻的两条温度曲线之间的间隔距离不大于9毫米。
进一步地，所述预设划分标准为根据所述间隔距离和所述预设分析区域中温度最高值与最低值之间的差值设置。
优选地，所述预设分析区域的宽度为所述被测设备外壳直径的1/4。
在第二方面，本发明实施例还包括一种设备外壳温度的检测装置，所述装置包括：
温度数据采集模块，用于控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；
温度数据获取模块，用于获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；
温度曲线生成模块，用于根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；N≥10；
判断模块，用于判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；
过热判定模块，用于若所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数超出阈值，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。
进一步地，所述温度曲线生成模块包括：
位置获取单元，用于根据所述温度数据，获取所述预设分析区域中最高温度的位置；
温度曲线生成单元，用于以所述最高温度的位置为中心，在所述预设分析区域中按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线。
在第三方面，本发明实施例还提供一种设备外壳温度的检测系统，包括：被测设备、红外成像仪和设备外壳温度检测设备；所述红外成像仪的镜头焦点设置在所述被测设备外壳表面中预设的温度检测位置上；所述设备外壳温度检测设备控制所述红外成像仪，以执行第一方面提供的一种设备外壳温度的检测方法。
相比于现有技术，本发明提供的一种设备外壳温度的检测方法、装置及系统的有益效果在于：通过控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；若所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数超出所述阈值，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。通过对采集到的所述温度检测位置的温度数据分析，获取预设分析区域的温度数据并生成对应的若干条温度曲线，实现被测设备外壳特定位置的温度变化情况具体分析；并由所述分析区域内的温度曲线分布状态获得所述分析区域的过热程度，从而实现快速有效的判断被测设备的外壳表面是否存在过热。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测的具体图示；
图3是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测方法中所述温度曲线的具体图示；
图4是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测方法的流程示意图。
在第一方面，本发明实施例提供一种设备外壳温度的检测方法，可由控制终端执行，且下文均以控制终端作为执行主体进行说明。
所述设备外壳温度的检测方法，包括如下步骤：
S101、控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；
S102、获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；
S103、根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；N≥10；
S104、判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；
S105、若是，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。
需要说明的是，在本发明实施例中所述被测设备为气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)由于站端110kV及以上母线通过很大的交流电，GIS外壳受到母线交变磁场的作用而产生感应电流，其数值大概相当于母线电流的70％～90％。GIS外壳一般由若干节金属筒体通过其端部外围的法兰盘和螺栓串接而成的。如图2所示，是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测的具体图示。在本发明实施例中设定的所述温度检测位置位于被测设备GIS的外壳表面中任一位置上，并且限定选取的所述温度检测位置的范围为1mX1m。本发明实施例的设备外壳温度的检测方法采用高精度分辨率的红外成像仪，并且所述红外成像仪固定在距被测设备3米至5米距离的水平前方，所述红外成像仪在对所述温度检测位置进行拍摄时的拍摄角度为±30°以内，所述红外成像仪的分辨率根据所述红外成像仪与所述被测设备之间的距离和生成的温度曲线规格决定，使得红外成像仪能够处于最佳拍摄状态对所述温度检测位置进行温度数据采集，满足后续对温度数据进行分析处理的精准度要求。
具体地，选定被测设备外壳表面的任一区域为温度检测位置，在本实施例中所述预设温度检测位置为所述被测设备内部电接触部位较为集中的位置对应的被测设备外壳位置，所述温度检测位置即为红外成像仪的拍摄区域。控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据，即为控制红外成像仪对被测设备外壳表面中预设的温度检测位置进行拍摄从而获得温度数据，所述温度数据包括温度信息和对应的位置信息，以二维数组的形式呈现。
进一步地，所述根据所述温度数据，在所述预设分析区域中绘制N条温度曲线，具体包括：
根据所述温度数据，获得所述预设分析区域中最高温度的位置；
以所述最高温度的位置为中心，在所述预设分析区域内按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线。
需要说明的是，所述预设区域根据所述被测设备内部电接触部位所在位置对应设置，所述分析区域可设置多个，在本发明实施例中所述分析区域为需要监控的被测设备内部的电接触部位在被测设备外壳表面的温度检测位置中对应的位置。当控制红外成像仪完成一次所述被测设备外壳表面中温度检测位置的温度数据采集后，根据所述分析区域的位置信息获取所述温度数据中分析区域的温度数据。依据所述分析区域的温度数据可获得所述分析区域内每一点的温度值，从而将所述分析区域中温度值相同的点进行连接生成N条等温线。如图3所示，是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测方法中所述温度曲线的具体图示。具体地，所述N条等温线的生成方式为以所述分析区域中最高温度的位置为中心，在所述预设分析区域内按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线，为确保准确获得所述分析区域的温度检测结果，按照预设温度划分标准生成的N条温度递减的等温线中每两相邻的等温线之间的间隔距离不大于9毫米。并且在所述分析区域内生成的等温线包括闭合状态的等温线和段状等温线，当所述分析区域内最高温度的位置附近的温度对比分析区域内边缘位置的温度明显升高，并且温度升高的部位集中在一个位置时，所生成的等温线将以最大温度的位置为中心形成闭环并且不与其它等温线相交。当所述分析区域内边缘位置温度与所述分析区域相连接的外部位置温度无明显变化时，此时在所述分析区域边缘生成的等温线代表的温度低并且含盖范围广，而所述分析区域只占一部分位置，因此在所述分析区域内边缘处的等温线可能为段状。
进一步地，所述阈值为N/2-1。
需要说明的是，当根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线之后，判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值N/2-1，若所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数超出所述阈值，即所述分析区域内至少包含N/2条等温线是以最大温度的位置为中心形成闭环并且不与其它等温线相交的闭合温度曲线时，判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热，从而确定所述被测设备即气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)中所述分析区域过热位置对应的被测设备内部的电接触部位存在过热缺陷。通过对采集到的所述温度检测位置的温度数据分析，获取预设分析区域的温度数据并生成对应的若干条温度曲线，实现被测设备外壳特定位置的温度变化情况具体分析；并由所述分析区域内的温度曲线分布状态获得所述分析区域的过热程度，从而实现快速有效的判断被测设备的外壳表面是否存在过热。具体地，在本发明实施例中所述设备外壳温度的检测方法中步骤S102至步骤S105之间的数据处理过程通过Tableau数据处理软件进行处理。
进一步地，所述预设分析区域根据所述被测设备内部电接触部位所在位置对应设置。
进一步地，所述N条温度曲线中每相邻的两条温度曲线之间的间隔距离不大于9毫米。需要说明的是，本发明实施例为满足所述N条温度曲线中每相邻的两条温度曲线之间的间隔距离不大于9毫米，当控制所述红外成像仪距离所述被测设备5m拍摄所述被测设备时，为确保所述红外成像仪能够分辨3毫米的控制，限定所述红外成像仪的空间分辨率为0.6mrad。
进一步地，所述预设划分标准为根据所述间隔距离和所述预设分析区域中温度最高值与最低值之间的差值设置。具体地，本发明实施例中所述预设分析区域中温度最高值与最低值之间的差值大约为2摄氏度左右，为确保所述N条温度曲线中每相邻的两条温度曲线之间的间隔距离不大于9毫米，保证检测精度，必须在所述预设分析区域内按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线，所述预设划分标准为根据所述间隔距离和所述预设分析区域中温度最高值与最低值之间的差值设置。
优选地，所述预设分析区域的宽度为所述被测设备外壳直径的1/4。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测方法，还包括控制红外成像仪定时采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；获取所述温度检测位置中的预设分析区域的当前温度数据；根据所述当前温度数据，获得所述预设分析区域中最高温度的位置；并以所述最高温度的位置为中心，在所述预设分析区域内按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线；N≥10；判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；若是，则判断当前所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。通过控制红外成像仪定时采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据，实现设备外壳温度实时检测，即时有效的判断被测设备的外壳表面是否存在过热。
本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测方法，通过控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；若所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数超出所述阈值，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。通过对采集到的所述温度检测位置的温度数据分析，获取预设分析区域的温度数据并生成对应的若干条温度曲线，实现被测设备外壳特定位置的温度变化情况具体分析；并由所述分析区域内的温度曲线分布状态获得所述分析区域的过热程度，从而实现快速有效的判断被测设备的外壳表面是否存在过热。
如图4所示，是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测装置的结构示意图。
在第二方面，本发明实施例还包括一种设备外壳温度的检测装置，所述装置包括：
温度数据采集模块401，用于控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；
温度数据获取模块402，用于获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；
温度曲线生成模块403，用于根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；N≥10；
判断模块404，用于判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；
过热判定模块405，用于若所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数超出阈值，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。
进一步地，所述温度曲线生成模块403包括：
位置获取单元，用于根据所述温度数据，获取所述预设分析区域中最高温度的位置；
温度曲线生成单元，用于以所述最高温度的位置为中心，在所述预设分析区域内按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线。
本发明实施例提供一种设备外壳温度的检测方法，温度数据采集模块401，控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；温度数据获取模块402，获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；在温度曲线生成模块403中，位置获取单元，根据所述温度数据，获取所述预设分析区域中最高温度的位置；温度曲线生成单元，以所述最高温度的位置为中心，在所述预设分析区域内按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线N≥10；判断模块404，判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；若所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数超出阈值，过热判定模块405，判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。通过对采集到的所述温度检测位置的温度数据分析，获取预设分析区域的温度数据并生成对应的若干条温度曲线，实现被测设备外壳特定位置的温度变化情况具体分析；并由所述分析区域内的温度曲线分布状态获得所述分析区域的过热程度，从而实现快速有效的判断被测设备的外壳表面是否存在过热。
如图5所示，是本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测系统的结构示意图。
在第三方面，本发明实施例还提供一种设备外壳温度的检测系统，包括：被测设备、红外成像仪和设备外壳温度检测设备；所述红外成像仪的镜头焦点设置在所述被测设备外壳表面中预设的温度检测位置上；所述设备外壳温度检测设备控制所述红外成像仪，以执行第一方面提供的一种设备外壳温度的检测方法。
综上所述，本发明实施例提供的一种设备外壳温度的检测方法、装置及系统，通过控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；若所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数超出所述阈值，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。通过对采集到的所述温度检测位置的温度数据分析，获取预设分析区域的温度数据并生成对应的若干条温度曲线，实现被测设备外壳特定位置的温度变化情况具体分析；并由所述分析区域内的温度曲线分布状态获得所述分析区域的过热程度，从而实现快速有效的判断被测设备的外壳表面是否存在过热。
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，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种设备外壳温度的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；
获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；
根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；N≥10；
判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；
若是，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。
2.如权利要求1所述的一种设备外壳温度的检测方法，其特征在于，所述根据所述温度数据，在所述预设分析区域中绘制N条温度曲线，具体包括：
根据所述温度数据，获得所述预设分析区域中最高温度的位置；
以所述最高温度的位置为中心，在所述预设分析区域内按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线。
3.如权利要求1所述的设备外壳温度的检测方法，其特征在于，所述阈值为N/2-1。
4.如权利要求1所述的一种设备外壳温度的检测方法，其特征在于，所述预设分析区域根据所述被测设备内部电接触部位所在位置对应设置。
5.如权利要求2所述的一种设备外壳温度的检测方法，其特征在于，所述N条温度曲线中每相邻的两条温度曲线之间的间隔距离不大于9毫米。
6.如权利要求5所述的一种设备外壳温度的检测方法，其特征在于，所述预设划分标准为根据所述间隔距离和所述预设分析区域中温度最高值与最低值之间的差值设置。
7.如权利要求1所述的一种设备外壳温度的检测方法，其特征在于，所述预设分析区域的宽度为所述被测设备外壳直径的1/4。
8.一种设备外壳温度的检测装置，其特征在于，包括：
温度数据采集模块，用于控制红外成像仪采集被测设备外壳表面中预设的温度检测位置的温度数据；
温度数据获取模块，用于获取所述温度检测位置中的预设分析区域的温度数据；
温度曲线生成模块，用于根据所述温度数据，在所述预设分析区域范围内生成N条温度曲线；N≥10；
判断模块，用于判断所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数是否超出阈值；
过热判定模块，用于若所述预设分析区域范围内所包含的闭合的温度曲线的条数超出阈值，则判断所述被测设备外壳表面中的预设分析区域过热。
9.如权利要求8所述的一种设备外壳温度的检测装置，其特征在于，所述温度曲线生成模块包括：
位置获取单元，用于根据所述温度数据，获取所述预设分析区域中最高温度的位置；
温度曲线生成单元，用于以所述最高温度的位置为中心，在所述预设分析区域中按照预设温度划分标准生成N条温度递减的等温线。
10.一种设备外壳温度的检测系统，其特征在于，包括：被测设备、红外成像仪和设备外壳温度检测设备；所述红外成像仪的镜头焦点设置在所述被测设备外壳表面中预设的温度检测位置上；所述设备外壳温度检测设备控制所述红外成像仪，以执行权利要求1至7任一项所述的一种设备外壳温度的检测方法。
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