CN114397541A - 一种基于多传感器的智能型热局放仪及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于多传感器的智能型热局放仪及其使用方法，所述智能型热局放仪包括数据采集模块、控制模块和摄像头，所述数据采集模块包括红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器，所述红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器、暂态地电压传感器和摄像头均与控制模块连接。所述使用方法具体为控制模块获取目标设备的设备信息以及历史故障信息，以此确定传感器采集方案并制定采集命令，根据采集命令依次激活数据采集模块内各传感器并进行数据采集，控制模块根据采集到的数据判断目标设备运行状况，发送对应运行状态信息。本发明能够同时实现红外检测和局放检测并自动进行设备运作状态判断，有效提高了巡检效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备运行检测技术领域，尤其是指一种基于多传感器的智能型热局放仪及其使用方法。
背景技术
工业安全生产、电力稳定运行、铁路交通、建筑、仓储等行业的预防性检测已离不开红外热像仪和局部放电检测仪。但是现有技术中红外热像仪和局部放电检测仪均为相互独立的两种仪器，在巡检过程中，若需要同时进行过温检测和局部放电检测，巡检人员就需要同时携带以上两种仪器对电力设备等巡检目标设备进行检查，使得巡检工作的复杂性较高，巡检效率较低。且随着红外热像仪和局部放电检测仪的不断完善，市面上有着众多型号或生产厂家的仪器，这就需要巡检人员知悉对应的仪器操作，并具备更加专业的知识才能根据红外热像仪和局部放电检测仪检测到的数据对巡检目标设备进行运行状态判断，这种人工判断设备运行状态的方式很可能出现判断出错或漏判设备故障的情况，巡检目标设备的运行安全得不到有效保障，电力系统无法安全、稳定运行。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种基于多传感器的智能型热局放仪及其使用方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：
一种基于多传感器的智能型热局放仪，包括数据采集模块、控制模块和摄像头，所述数据采集模块包括红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器，所述红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器均与控制模块连接，所述数据采集模块用于采集巡检的目标设备的运行状态数据，所述控制模块用于确定数据采集模块的传感器采集方案并制定对应的采集命令，所述控制模块还用于根据数据采集模块采集的数据进行巡检的目标设备的运行状态判断，所述摄像头与控制模块连接，所述摄像头用于扫描巡检的目标设备的设备条码以获取对应的设备信息。
进一步的，所述智能型热局放仪还包括时钟源同步控制模块，所述时钟源同步控制模块同时与红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和地电压传感器连接，所述时钟源同步控制模块用于对红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和地电压传感器进行统一时钟源处理。
进一步的，智能型热局放仪还包括临时储存模块和数据处理模块，所述临时储存模块与数据采集模块连接，所述临时储存模块用于储存传感器采集到的原始数据，所述临时储存模块还与数据处理模块连接，所述数据处理模块用于对临时储存模块内的传感器原始数据进行同步处理。
进一步的，智能型热局放仪还包括通信模块，所述通信模块与控制模块连接，所述通信模块用于发送设备运行正常信息或故障报警信息至巡检人员。
一种基于多传感器的智能型热局放仪的使用方法，包括以下步骤：
步骤一，巡检人员控制智能型热局放仪开机，智能型热局放仪通过摄像头扫描目标设备的设备条码获取目标设备的设备信息，控制模块根据设备信息调取历史故障信息，并根据设备信息和历史故障信息确定传感器采集方案；
步骤二，控制模块根据传感器采集方案制定采集命令，并将采集命令传输至数据采集模块，数据采集模块内红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器根据采集命令依次激活，并进行数据采集；
步骤三，控制模块根据数据采集模块采集到的数据判断目标设备运行状况是否正常，若目标设备的运行状态正常，则控制模块控制通信模块发送设备运行正常信息至巡检人员；若控制模块判断目标设备的运行不正常，则控制模块根据采集到的数据进行故障判断，并控制通信模块发送对应的故障报警信息至巡检人员。
进一步的，在红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器进行数据采集时，还通过时钟源同步控制模块进行统一时钟源处理，所述通过时钟源同步控制模块进行统一时钟源处理的具体过程为：时钟源同步控制模块每隔一个预设时间间隔发送一次触发脉冲，红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器每接收到一次触发脉冲就进行一次时钟校正。
进一步的，步骤二中在红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器进行数据采集时，将采集到的原始数据实时传输至历史储存模块，并在储存过程中对采集到的原始数据进行施加时间戳处理。
进一步的，步骤三中控制模块根据数据采集模块采集到的数据判断目标设备运行状况是否正常前，还通过数据处理模块对数据采集模块采集到的数据进行同步处理，所述通过数据处理模块对数据采集模块采集到的数据进行同步处理的具体过程为：数据处理模块调取临时储存单元内的原始数据，选择其中一类原始数据，确定选择的原始数据内每个数据的采集时刻，利用插值法根据所有原始数据上添加的时间戳，确定选择的原始数据内每个数据对应的其他三类原始数据的同一采集时刻等效信息。
进一步的，步骤三中所述故障报警信息包括设备运行过热故障信息和局部放电故障信息。
本发明的有益效果是：
利用多传感器融合技术，集成了红外、超声波、暂态对地电压和可见光技术，一台智能型热局放仪就可以实现通过红外测温的设备过热检测，以及通过超声波、暂态对地电压和可见光的设备局部放电检测，有效提高巡检效率，同时还保证了巡检过程中仪器使用的便携性。且直接通过传感器采集到的数据即可实现运行状态检测，并及时分析获取并反馈对应故障信息，支持温差报警、超声波阈值报警、暂态对地电压阈值报警等多维度预警，能够及时发现设备运行故障隐患，保证电力系统能够安全、稳定运行。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明的一种流程示意图；
其中：1、数据采集模块，11、红外传感器，12、超声波传感器，13、可见光检测传感器，14、暂态地电压传感器，2、控制模块，3、摄像头，4、时钟源同步控制模块，5、临时储存模块，6、数据处理模块，7、通信模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
实施例：
一种基于多传感器的智能型热局放仪，如图1所示，包括数据采集模块1、控制模块2、摄像头3、时钟源同步控制模块4、临时储存模块5、数据处理模块6和通信模块7，所述数据采集模块1包括红外传感器11、超声波传感器12、可见光检测传感器13和暂态地电压传感器14，所述红外传感器11、超声波传感器12、可见光检测传感器13和暂态地电压传感器14均与控制模块2连接，所述时钟源同步控制模块4同时与红外传感器11、超声波传感器12、可见光检测传感器13和地电压传感器连接，所述摄像头3与控制模块2连接，所述临时储存模块5与数据采集模块1连接，所述通信模块7与控制模块2连接。
所述控制模块2可以为单片机。
所述数据采集模块1用于采集巡检的目标设备的运行状态数据，所述控制模块2用于确定数据采集模块1的传感器采集方案并制定对应的采集命令，所述控制模块2还用于根据数据采集模块1采集的数据进行巡检的目标设备的运行状态判断，所述摄像头3用于扫描巡检的目标设备的设备条码以获取对应的设备信息。所述时钟源同步控制模块4用于对红外传感器11、超声波传感器12、可见光检测传感器13和地电压传感器进行统一时钟源处理。
所述临时储存模块5用于储存传感器采集到的原始数据，所述临时储存模块5还与数据处理模块6连接，所述数据处理模块6用于对临时储存模块5内的传感器原始数据进行同步处理。
所述通信模块用于发送设备运行正常信息或故障报警信息至巡检人员。
一种基于多传感器的智能型热局放仪的使用方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤一，巡检人员控制智能型热局放仪开机，智能型热局放仪通过摄像头3扫描目标设备的设备条码获取目标设备的设备信息，控制模块2根据设备信息调取历史故障信息，并根据设备信息和历史故障信息确定传感器采集方案；
步骤二，控制模块2根据传感器采集方案制定采集命令，并将采集命令传输至数据采集模块1，数据采集模块1内红外传感器11、超声波传感器12、可见光检测传感器13和暂态地电压传感器14根据采集命令依次激活，并进行数据采集；
步骤三，控制模块2根据数据采集模块1采集到的数据判断目标设备运行状况是否正常，若目标设备的运行状态正常，则控制模块2控制通信模块7发送设备运行正常信息至巡检人员；若控制模块2判断目标设备的运行不正常，则控制模块2根据采集到的数据进行故障判断，并控制通信模块7发送对应的故障报警信息至巡检人员。
运行状态不正常的情况包括红外测温测得温度超过安全阈值，超声波、可见光或者暂态对地电压反应设备存在局部放电现象等。
所述设备条码可以为二维码或条形码，二维码和条形码内储存有电力设备的设备信息，设备信息包括设备型号、设备类型和地理位置等信息。控制模块2在获取设备信息后，具体通过通信模块7向云端获取对应的历史故障数据。在判断出目标设备的运行不正常时，控制模块2不仅通过通信模块7向巡检人员发送故障报警信息，还将故障对应的传感器采集数据以及故障类型等信息发送至云端进行储存。
所述控制模块2通过通信模块7进行的通信为无线通信，可以为5G通信、4G通信或者局域网通信。控制模块2具体通过通信模块7以短信、微信等方式发送设备运行正常信息或故障报警信息至巡检人员。
控制模块2获取历史故障数据后，对目标设备的历史故障类型以及对应的故障次数进行判断，并以此为依据确定传感器的激活顺序和传感器的采集参数，对于故障次数发生较多的故障类型，优先激活对应的传感器并通过调整采集参数提高其相关数据的采集密度。在后续进行运行状态检测时，优先进行该类故障的检测判断。
在红外传感器11、超声波传感器12、可见光检测传感器13和暂态地电压传感器14进行数据采集时，还通过时钟源同步控制模块4进行统一时钟源处理，所述通过时钟源同步控制模块4进行统一时钟源处理的具体过程为：时钟源同步控制模块4每隔一个预设时间间隔发送一次触发脉冲，红外传感器11、超声波传感器12、可见光检测传感器13和暂态地电压传感器14每接收到一次触发脉冲就进行一次时钟校正。
因为时钟源都有钟漂，而且每个时钟源钟漂不同，所以即使把各个传感器时间戳在初始时刻对齐，运行一段时间之后，之前对齐的结果就会偏离，因此从硬件上进行时钟源统一，时钟源同步控制模块4具体为一个脉冲发生器，传感器在收到触发脉冲时校正一次时钟，是的时钟源的累计误差可以消除。
步骤二中在红外传感器11、超声波传感器12、可见光检测传感器13和暂态地电压传感器14进行数据采集时，将采集到的原始数据实时传输至历史储存模块，并在储存过程中对采集到的原始数据进行施加时间戳处理。在后续通过插值法确定同一采集时刻等效信息时，通过时间戳能够快速获取对应的数据。
步骤三中控制模块2根据数据采集模块1采集到的数据判断目标设备运行状况是否正常前，还通过数据处理模块6对数据采集模块1采集到的数据进行同步处理，所述通过数据处理模块6对数据采集模块1采集到的数据进行同步处理的具体过程为：数据处理模块6调取临时储存单元内的原始数据，选择其中一类原始数据，确定选择的原始数据内每个数据的采集时刻，利用插值法根据所有原始数据上添加的时间戳，确定选择的原始数据内每个数据对应的其他三类原始数据的同一采集时刻等效信息。
插值法具体为线性插值，设进行插值的采集时刻为t，提取其他一类原始数据中与采集时刻最接近的两个数据a和b，a的采集时刻比t早，b的采集时刻比t晚，此时该类原始数据的插值为a*(1-t)+b*t，并将计算得到的插值作为同一采集时刻等效信息中该类原始数据的分量。
步骤三中所述故障报警信息包括设备运行过热故障信息和局部放电故障信息。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (9)
1.一种基于多传感器的智能型热局放仪，其特征在于，包括数据采集模块、控制模块和摄像头，所述数据采集模块包括红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器，所述红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器均与控制模块连接，所述数据采集模块用于采集巡检的目标设备的运行状态数据，所述控制模块用于确定数据采集模块的传感器采集方案并制定对应的采集命令，所述控制模块还用于根据数据采集模块采集的数据进行巡检的目标设备的运行状态判断，所述摄像头与控制模块连接，所述摄像头用于扫描巡检的目标设备的设备条码以获取对应的设备信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的智能型热局放仪，其特征在于，还包括时钟源同步控制模块，所述时钟源同步控制模块同时与红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和地电压传感器连接，所述时钟源同步控制模块用于对红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和地电压传感器进行统一时钟源处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的智能型热局放仪，其特征在于，还包括临时储存模块和数据处理模块，所述临时储存模块与数据采集模块连接，所述临时储存模块用于储存传感器采集到的原始数据，所述临时储存模块还与数据处理模块连接，所述数据处理模块用于对临时储存模块内的传感器原始数据进行同步处理。
4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的智能型热局放仪，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块与控制模块连接，所述通信模块用于发送设备运行正常信息或故障报警信息至巡检人员。
5.一种基于多传感器的智能型热局放仪的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，巡检人员控制智能型热局放仪开机，智能型热局放仪通过摄像头扫描目标设备的设备条码获取目标设备的设备信息，控制模块根据设备信息调取历史故障信息，并根据设备信息和历史故障信息确定传感器采集方案；
步骤二，控制模块根据传感器采集方案制定采集命令，并将采集命令传输至数据采集模块，数据采集模块内红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器根据采集命令依次激活，并进行数据采集；
步骤三，控制模块根据数据采集模块采集到的数据判断目标设备运行状况是否正常，若目标设备的运行状态正常，则控制模块控制通信模块发送设备运行正常信息至巡检人员；若控制模块判断目标设备的运行不正常，则控制模块根据采集到的数据进行故障判断，并控制通信模块发送对应的故障报警信息至巡检人员。
6.根据权利要求5所述的一种基于多传感器的智能型热局放仪的使用方法，其特征在于，在红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器进行数据采集时，还通过时钟源同步控制模块进行统一时钟源处理，所述通过时钟源同步控制模块进行统一时钟源处理的具体过程为：时钟源同步控制模块每隔一个预设时间间隔发送一次触发脉冲，红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器每接收到一次触发脉冲就进行一次时钟校正。
7.根据权利要求5所述的一种基于多传感器的智能型热局放仪的使用方法，其特征在于，步骤二中在红外传感器、超声波传感器、可见光检测传感器和暂态地电压传感器进行数据采集时，将采集到的原始数据实时传输至历史储存模块，并在储存过程中对采集到的原始数据进行施加时间戳处理。
8.根据权利要求7所述的一种基于多传感器的智能型热局放仪的使用方法，其特征在于，步骤三中控制模块根据数据采集模块采集到的数据判断目标设备运行状况是否正常前，还通过数据处理模块对数据采集模块采集到的数据进行同步处理，所述通过数据处理模块对数据采集模块采集到的数据进行同步处理的具体过程为：数据处理模块调取临时储存单元内的原始数据，选择其中一类原始数据，确定选择的原始数据内每个数据的采集时刻，利用插值法根据所有原始数据上添加的时间戳，确定选择的原始数据内每个数据对应的其他三类原始数据的同一采集时刻等效信息。
9.根据权利要求5所述的一种基于多传感器的智能型热局放仪的使用方法，其特征在于，步骤三中所述故障报警信息包括设备运行过热故障信息和局部放电故障信息。
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| CN116008685A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-04-25 | 大唐七台河发电有限责任公司 | 一种电力设备的自动检修方法及系统 |
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| CN116008685B (zh) * | 2022-12-20 | 2023-10-03 | 大唐七台河发电有限责任公司 | 一种电力设备的自动检修方法及系统 |
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