CN113390522A - 一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温方法及系统 - Google Patents

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李宁
魏传祺
郭强
朱瑞
苏纯宝
高超
续猛
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Qufu Power Supply Co Of State Grid Shandong Electric Power Co
State Grid Corp of China SGCC
Jining Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Qufu Power Supply Co Of State Grid Shandong Electric Power Co
State Grid Corp of China SGCC
Jining Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Abstract

本公开提供了基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，包括温度测量装置、信号传输装置、处理器、远程通讯装置、报警装置和数据显示装置；所述温度测量装置包括温度采集终端、过温分析单元；所述信号传输装置包括网络传输单元和光缆传输单元，可实现通过对检测的温度进行二次对比识别，来将危险数据分为两个等级进行识别处理，很好的达到了完全避免误报警的目的。通过设置危险温度值进行危险预测试分析处理，来完成预检修，排除危险源，很好的避免了出现安全事故或设备损坏的情况下才进行定位维修。

Description

一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温方法及系统
技术领域
本公开属于电力设备维护技术领域，尤其涉及一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着电缆线路及设备在城市配网中的应用越来越广泛，母线、电缆头做为电网安全可靠运行的薄弱环节，其性能质量不仅取决于电缆头、母线的材料，更取决于母线、电缆头的连接施工工艺，还与适时负荷大小有关。如果内母线或电缆头由于设计、施工工艺、过负荷等因素出现发热，而没有及时巡视或监测发现，负荷持续增长，母线、电缆头将继续发热直至引发母线烧融电缆头烧毁爆炸，甚至波及柜内绝缘套管炸裂，造成整个环网柜、开闭所或开关柜报废，不仅事故停电区域较大，直接损失和间接损失以及社会负面影响都会巨大。
由于目前电力设备正常运行时无法对开闭所、环网柜、开关柜内隐性连接点母线、电缆头进行巡视测温，且在进行电力设备远侧测温监控过程中，大多是直接通过对设备进行测温，然后远程无线或者有线进行数据传输，再进行分析报警，存在着误报警的问题，即由于电力温度有时短暂升高，误触发电力安全保护系统，导致电力设备不能正常工作，不能通过对检测的温度进行二次对比识别，无法达到完全避免误报警的目的；现有的测温系统只能在出现安全事故或设备损坏的情况下才进行定位维修，或定期检修，不能实现通过设置多个危险温度值进行危险预测试分析处理完成预检修，造成电力资源的浪费；现有的在线测温系统在检测到有电力设备在非正常环境下工作时，不能即时锁定故障设备位置，无法实现即时检修，从而不能保证电力设备的正常工作。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温方法及系统，本公开能够解决了现有的测温系统存在误报警的问题。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温方法，包括以下步骤：
利用温度测量装置对电力设备的连接部位进行测温，并将温度信号传递给信号传输装置；
所述信号传输装置将模拟信号转化为数字信号后，利用物联网传输技术将温度信号的数字信号传送给处理器；
所述处理器将温度信号进行存储后，将设备内的温度与环境温度进行温度比对。
进一步地，若设备内的温度高于环境温度或三相温度中的一相温度高于该回路其他两相温度或某一回路的三相温度均高于其他回路的三相温度，则处理器认定该设备或设备内的某一相或某一回路温度过高。
进一步地，所述处理器通过远程通讯装置将所得的数据和判断结果发送至数据显示装置进行显示。
具体的，对电力设备的环境条件进行归一化处理；电流致热型设备，将低气温下测得的温度折算至气温为20℃的温度，同时对风速引起的散热影响进行折算，公式为：
T20＝βTS+(20-T0)/α2；
其中：T20为折算至20℃时设备连接点过热温度(℃)，TS为测试时设备过热点温度(℃)，T0为测试时环境温度(℃)，α为气温折算系数，β为风速折算系数。
一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，包括：
温度测量装置、信号传输装置、处理器、远程通讯装置、报警装置和数据显示装置；所述温度测量装置包括温度采集终端、过温分析单元；所述信号传输装置包括网络传输单元和光缆传输单元；所述处理器分别与温度采集终端、过温分析单元实现双向电性连接。
进一步地，所述信号传输装置包括有线通讯模块和无线通讯模块，所述温度测量装置通过信号传输装置实现有线或无线双向连接。
进一步地，所述处理器还连接有发热预警模块，将判断结果进行报警，通过发热预警模块进行报警指示。
进一步地，所述过温分析单元包括微处理器、第一数据对比模块、第二数据对比模块和反馈装置，所述微处理器的输出端依次与第一数据对比模块、第二数据对比模块和反馈装置的输入端相连接。
进一步地，所述第一数据对比模块、第二数据对比模块的输出端依次和反馈装置的输入端电性连接，且反馈装置的输出端与微处理器的输入端电性连接。
进一步地，所述温度采集终端包括多个测温传感器，所述测温传感器包括无线测温传感器和有线测温传感器，所述无线测温传感器和有线测温传感器的输出端分别与无线通讯模块和有线通讯模块的输入端电性连接。
进一步地，所述信号传输单元还包括滤波装置、加密模块和载波发送模块。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开的系统模块集成度高，元器件通用性强，方便安装，系统功耗超低，电源及微处理模块使用寿命更长，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦；通过物联网将温度信号的数字信号传送给处理器，可实现通过对检测的温度进行二次对比识别，来将危险数据分为两个等级进行识别处理，很好的达到了完全避免误报警的目的。通过设置危险温度值进行危险预测试分析处理，来完成预检修，排除危险源，很好的避免了出现安全事故或设备损坏的情况下才进行定位维修，浪费电力资源的情况发生。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本实施例的流程图；
图2是本实施例的架构图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例提供一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温方法，包括以下步骤：
利用温度测量装置对电力设备的连接部位进行测温，并将温度信号传递给信号传输装置；
所述信号传输装置将模拟信号转化为数字信号后，利用物联网传输技术将温度信号的数字信号传送给处理器；
所述处理器将温度信号进行存储后，将设备内的温度与环境温度进行温度比对。
若设备内的温度高于环境温度或三相温度中的一相温度高于该回路其他两相温度或某一回路的三相温度均高于其他回路的三相温度，则处理器认定该设备或设备内的某一相或某一回路温度过高。
具体地，对电力设备的环境条件进行归一化处理；电流致热型设备，将低气温下测得的温度折算至气温为20℃的温度，同时对风速引起的散热影响进行折算，公式为：
T20＝βTS+(20-T0)/α2；
其中：T20为折算至20℃时设备连接点过热温度(℃)，TS为测试时设备过热点温度(℃)，T0为测试时环境温度(℃)，α为气温折算系数，β为风速折算系数。
所述处理器通过远程通讯装置将所得的数据和判断结果发送至数据显示装置进行显示。
具体地，利用安装在电力设备隐性连接部位的温度测量装置进行测温，测温信号经过信号传输装置，将模拟信号转换成数字信号后，利用物联网传输将测温数字信号编码发送给处理器，由处理器信息存储后进行设备内每一回路三相温度比对和环境温度比对以及回路间温度比对，如有一相温度高出该回路其它两相温度或有一回路三相温度均高出其它回路三相温度，则数据分析处理模块判断该相或该回路连接部位发热异常，利用远程通讯装置将数据分析处理模块所得数据进行远程传输给数据显示装置和报警装置，数据显示装置和报警装置分别在远程端进行发热信息数据显示和报警指示，以提醒运行维护人员，进行相应的检查和检修等处理。
实施例2.
一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，包括温度测量装置、信号传输装置、处理器、远程通讯装置、报警装置和数据显示装置；所述温度测量装置包括温度采集终端、过温分析单元；所述信号传输装置包括网络传输单元和光缆传输单元。所述处理器分别与温度采集终端、过温分析单元实现双向电性连接。
信号传输装置包括有线通讯模块和无线通讯模块，所述温度测量装置通过信号传输装置实现有线或无线双向连接。
温度测量装置对电力设备的连接部位进行测温，并将温度信号传递给信号传输装置，所述信号传输装置将模拟信号转化为数字信号后，利用物联网传输技术将温度信号的数字信号传送给处理器。
处理器将温度信号进行存储后，将设备内的温度与环境温度进行温度比对，若设备内的温度高于环境温度或三相温度中的一相温度高于该回路其他两相温度或某一回路的三相温度均高于其他回路的三相温度，则处理器认定该设备或设备内的某一相或某一回路温度过高。
处理器通过远程通讯装置将所得的数据和判断结果发送至数据显示装置进行显示。
处理器还连接有发热预警模块，将判断结果进行报警，通过发热预警模块进行报警指示。
过温分析单元包括微处理器、第一数据对比模块、第二数据对比模块和反馈装置，所述微处理器的输出端依次与第一数据对比模块、第二数据对比模块和反馈装置的输入端相连接。
第一数据对比模块、第二数据对比模块的输出端依次和反馈装置的输入端电性连接，且反馈装置的输出端与微处理器的输入端电性连接。
温度采集终端包括多个测温传感器，所述测温传感器包括无线测温传感器和有线测温传感器，所述无线测温传感器和有线测温传感器的输出端分别与无线通讯模块和有线通讯模块的输入端电性连接。
实施例3.
一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统。
一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用温度测量装置对电力设备的连接部位进行测温，并将温度信号传递给信号传输装置；
所述信号传输装置将模拟信号转化为数字信号后，利用物联网传输技术将温度信号的数字信号传送给处理器；
所述处理器将温度信号进行存储后，将设备内的温度与环境温度进行温度比对。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温方法，其特征在于，若设备内的温度高于环境温度或三相温度中的一相温度高于该回路其他两相温度或某一回路的三相温度均高于其他回路的三相温度，则处理器认定该设备或设备内的某一相或某一回路温度过高。
3.如权利要求1所述的一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温方法，其特征在于，所述处理器通过远程通讯装置将所得的数据和判断结果发送至数据显示装置进行显示。
4.一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，包括：
温度测量装置、信号传输装置、处理器、远程通讯装置、报警装置和数据显示装置；所述温度测量装置包括温度采集终端、过温分析单元；所述信号传输装置包括网络传输单元和光缆传输单元；所述处理器分别与温度采集终端、过温分析单元实现双向电性连接。
5.如权利要求4所述的一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，其特征在于，所述信号传输装置包括有线通讯模块和无线通讯模块，所述温度测量装置通过信号传输装置实现有线或无线双向连接。
6.如权利要求5所述的一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，其特征在于，所述处理器还连接有发热预警模块，将判断结果进行报警，通过发热预警模块进行报警指示。
7.如权利要求6所述的一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，其特征在于，所述过温分析单元包括微处理器、第一数据对比模块、第二数据对比模块和反馈装置，所述微处理器的输出端依次与第一数据对比模块、第二数据对比模块和反馈装置的输入端相连接。
8.如权利要求7所述的一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，其特征在于，所述第一数据对比模块、第二数据对比模块的输出端依次和反馈装置的输入端电性连接，且反馈装置的输出端与微处理器的输入端电性连接。
9.如权利要求8所述的一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，其特征在于，所述温度采集终端包括多个测温传感器，所述测温传感器包括无线测温传感器和有线测温传感器，所述无线测温传感器和有线测温传感器的输出端分别与无线通讯模块和有线通讯模块的输入端电性连接。
10.如权利要求9所述的一种基于物联网的电力设备远程智能在线测温系统，其特征在于，所述信号传输单元还包括滤波装置、加密模块和载波发送模块。
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