CN114487559B - 扁平导体电流测量方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种扁平导体电流测量方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。由于各个单轴磁传感器只需满足预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行的安装要求。
Description
技术领域
本申请涉及测量技术领域，特别是涉及一种扁平导体电流测量方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
配电柜、环网柜、开关柜等柜体设备在电力系统中被广泛使用，这些柜体设备内普遍采用扁平状的铜排作为导电的导体，这些铜排上的电流是电力系统中必须要测量的重要参数之一，可以反映电力系统的运行状态，是电力系统优化运行、控制以及保护等功能必不可少的输入变量。因此，测量铜排导体上的电流是非常重要的，并且测量的精度和响应速度应满足电力系统不同功能的要求。
近年来，随着磁传感器技术的发展， AMR（Anisotropic Magneto resistance，各向异性磁电阻）、GMR（Giant Magneto resistance，巨磁电阻）及TMR（Tunnel MagnetoResistance，隧道磁电阻）等磁传感器被引入电力系统测量电流，主要是由于这些类型的单个磁传感器制作的电流传感器不需要与一次回路直接接触，不需要铁芯或者磁芯。虽然优点众多，但是也存在以下缺点：必须固定一次回路导线与磁传感器的相对位置，对安装要求极高且不具有实用性。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低磁传感器的安装要求的扁平导体电流测量方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
第一方面，本申请提供了一种扁平导体电流测量方法。所述方法包括：
获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；
其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。
在其中一个实施例中，预设数量为3，根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流，包括：
确定被测扁平导体的长度方向上的所有边缘与预设数量个单轴磁传感器之间的所有垂线投影距离中的最小垂线投影距离，将最小垂线投影距离所对应的边缘作为目标边缘；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，确定被测扁平导体的电流。
在其中一个实施例中，根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，确定被测扁平导体的电流，包括：
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、真空磁导率、圆周率、被测扁平导体的电流、被测扁平导体的扁平导体宽度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，分别构建每一单轴磁传感器对应的方程组；
根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定被测扁平导体的电流。
在其中一个实施例中，每一单轴磁传感器对应的方程组，包括：
其中，B为单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，
为真空磁导率，
为圆周率，I为被测扁平导体的电流，a为被测扁平导体的扁平导体宽度，h为直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离，y为单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
在其中一个实施例中，预设数量个单轴磁传感器中每相邻两个单轴磁传感器之间的距离均为第一距离；每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离的确定过程，包括：
根据每一单轴磁传感器在预设数量个单轴磁传感器中的排列次序、最小垂线投影距离和第一距离，获取每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
在其中一个实施例中，根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定被测扁平导体的电流，包括：
对由每一单轴磁传感器对应的方程组所联立构成的联立方程组进行重写，得到重写方程组；
采用迭代算法，求解重写方程组中的未知量；未知量包括被测扁平导体的电流、每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离、以及直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离。
第二方面，本申请还提供了一种扁平导体电流测量装置。所述装置包括：
获取模块，用于获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；
确定模块，用于根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；
其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；
其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；
其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。
上述扁平导体电流测量方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。由于各个单轴磁传感器只需满足预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行的安装要求，即可实现对被测扁平导体的电流的测量，从而降低对各个单轴磁传感器的安装要求。降低对各个单轴磁传感器的安装要求主要体现在以下两个方面，一方面，在上述安装要求下，各个单轴磁传感器即可以同时左右移动，也可以同时上下移动，各个单轴磁传感器的灵活度较高。另一方面，在安装时，无需固定一次回路导线与各单轴磁传感器的相对位置。
附图说明
图1为一个实施例中扁平导体电流测量方法的流程示意图；
图2为一个实施例中3个单轴磁传感器与被测扁平导体的位置关系示意图；
图3为一个实施例中被测扁平导体的立体图；
图4为一个实施例中被测扁平导体的长度方向上的任一边缘与任一单轴磁传感器之间的垂线投影距离的示意图；
图5为一个实施例中扁平导体电流测量装置的结构框图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
配电柜、环网柜、开关柜等柜体设备在电力系统中被广泛使用，这些柜体设备内普遍采用扁平状的铜排作为导电的导体，这些铜排上的电流是电力系统中必须要测量的重要参数之一，可以反映电力系统的运行状态，是电力系统优化运行、控制以及保护等功能必不可少的输入变量。因此，测量铜排导体上的电流是非常重要的，并且测量的精度和响应速度应满足电力系统不同功能的要求。
近年来，随着磁传感器技术的发展， AMR（Anisotropic Magneto resistance，各向异性磁电阻）、GMR（Giant Magneto resistance，巨磁电阻）及TMR（Tunnel MagnetoResistance，隧道磁电阻）等磁传感器被引入电力系统测量电流，主要是由于这些类型的单个磁传感器制作的电流传感器不需要与一次回路直接接触，不需要铁芯或者磁芯。虽然优点众多，但是也存在以下缺点：必须固定一次回路导线与磁传感器的相对位置，对安装要求极高且不具有实用性。
针对上述相关技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种扁平导体电流测量方法，该方法可以应用于服务器中，也可以应用于终端，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。其中，服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。需要说明的是，本申请各实施例中提及的“多个”等的数量均指代“至少两个”的数量，比如，“多个”指“至少两个”。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种扁平导体电流测量方法，本实施例以该方法应用于服务器进行举例说明，该方法包括以下步骤：
102、获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个。
其中，每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度是基于每一单轴磁传感器获取的。具体地，任一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度的获取原理可以如下：预先测出任一单轴磁传感器的比例系数，对任一单轴磁传感器施加直流电压以测量任一单轴磁传感器的输出电压，获取任一单轴磁传感器的比例系数和任一单轴磁传感器的输出电压之间的乘积，将乘积作为任一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度。
104、根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。
需要说明的是，由于在获取每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度时，不需要将每一单轴磁传感器串入一次回路，也不需要铁芯或者磁芯，只需要保证预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行即可，从而实现了各单轴磁传感的非接触式安装，无需固定一次回路导线与各单轴磁传感器的相对位置，安装较为方便且测量准确性较高。
上述扁平导体电流测量方法中，通过获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。由于各个单轴磁传感器只需满足预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行的安装要求，即可实现对被测扁平导体的电流的测量，从而降低对各个单轴磁传感器的安装要求。降低对各个单轴磁传感器的安装要求主要体现在以下两个方面，一方面，在上述安装要求下，各个单轴磁传感器即可以同时左右移动，也可以同时上下移动，各个单轴磁传感器的灵活度较高。另一方面，在安装时，无需固定一次回路导线与各单轴磁传感器的相对位置。
在一个实施例中，预设数量为3，根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流，包括：
确定被测扁平导体的长度方向上的所有边缘与预设数量个单轴磁传感器之间的所有垂线投影距离中的最小垂线投影距离，将最小垂线投影距离所对应的边缘作为目标边缘。
其中，3个单轴磁传感器与被测扁平导体的位置关系可以如图2所示。如图2所示，3个单轴磁传感器分别为第1单轴磁传感器、第2单轴磁传感器和第3单轴磁传感器，
为第1单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度。被测扁平导体的立体图可以如图3所示，图2中左侧的矩形框为被测扁平导体的主视图。其中，被测扁平导体的长度方向上的任一边缘与任一单轴磁传感器之间的垂线投影距离可以如图4所示。图4中，A点表示被测扁平导体的长度方向上的任一边缘，B点表示任一单轴磁传感器，A点与B点之间的距离a表示被测扁平导体的长度方向上的任一边缘与任一单轴磁传感器之间的垂线距离，相应地，距离b表示被测扁平导体的长度方向上的任一边缘与任一单轴磁传感器之间的垂线投影距离。
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，确定被测扁平导体的电流。
本实施例中，通过确定被测扁平导体的长度方向上的所有边缘与预设数量个单轴磁传感器之间的所有垂线投影距离中的最小垂线投影距离，将最小垂线投影距离所对应的边缘作为目标边缘；根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，确定被测扁平导体的电流。从而仅使用3个单轴磁传感器即可确定被测扁平导体的电流，且3个单轴磁传感器的安装要求低。
在一个实施例中，根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，确定被测扁平导体的电流，包括：
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、真空磁导率、圆周率、被测扁平导体的电流、被测扁平导体的扁平导体宽度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，分别构建每一单轴磁传感器对应的方程组。
具体地，还是以预设数量为3进行说明，结合上述对3个单轴磁传感器的解释说明以及图2，第1单轴磁传感器对应的方程组可参考公式（1）：
需要说明的是，公式（1）中，
为第1单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度， 
为真空磁导率，
为圆周率，I为被测扁平导体的电流，a为被测扁平导体的扁平导体宽度，h为直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离，
为第1单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
其中，公式（1）的推导过程可以包括：将待测扁平导体划分为无限个宽度为dx的细长条，则每一细长条的电流为
，如图2所示，距离e点x处的细长条上的电流在第1磁传感器位置产生的磁感应强度大小可以参考如下公式（2）：
将公式（2）代入公式（1），公式（1）的求解过程可如下公式（3）所示：
需要说明的是，公式（2）和公式（3）中各个参数的具体解释说明可参考公式（1）。
第2单轴磁传感器对应的方程组可参考公式（4）：
需要说明的是，公式（4）中，
为第2单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，
为第2单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，对公式（4）中其他参数的解释说明可参考公式（1），此处不再赘述。
第3单轴磁传感器对应的方程组可参考公式（5）：
需要说明的是，公式（5）中，
为第3单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，
为第3单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，对公式（5）中其他参数的解释说明可参考公式（1），此处不再赘述。
根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定被测扁平导体的电流。
具体地，可通过对每一单轴磁传感器对应的方程组进行联立，得到目标联立方程组，根据目标联立方程组求解被测扁平导体的电流。
在一个实施例中，每一单轴磁传感器对应的方程组，包括：
其中，B为单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，
为真空磁导率，
为圆周率，I为被测扁平导体的电流，a为被测扁平导体的扁平导体宽度，h为直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离，y为单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
在一个实施例中，预设数量个单轴磁传感器中每相邻两个单轴磁传感器之间的距离均为第一距离；每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离的确定过程，包括：
根据每一单轴磁传感器在预设数量个单轴磁传感器中的排列次序、最小垂线投影距离和第一距离，获取每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
需要说明的是，每相邻两个单轴磁传感器之间的距离可以基于距离传感器测量。
具体地，例如，采用图2所示的测量方式确定被测扁平导体的电流，第一距离为d。如图2所示，3个单轴磁传感器在预设数量个单轴磁传感器中的排列次序可以为：第1单轴磁传感器、第2单轴磁传感器、第3单轴磁传感器，最小垂线投影距离为第1单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。相应地，第1单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离为
，第2单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离为
，第3单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离为
。
将第2单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离代入公式（4），第2单轴磁传感器对应的方程组可参考公式（6）：
将第3单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离代入公式（5），第3单轴磁传感器对应的方程组可参考公式（7）：
其中，对公式（6）和公式（7）中各个参数的解释说明可参考上述公式（1）、公式（4）和公式（5）中对各个参数的解释说明，在此不再赘述。
在一个实施例中，根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定被测扁平导体的电流，包括：
对由每一单轴磁传感器对应的方程组所联立构成的联立方程组进行重写，得到重写方程组。
可以理解的是，之所以需要对由每一单轴磁传感器对应的方程组所联立构成的联立方程组进行重写，是因为采用迭代算法无法求解出联立方程组中的未知量，但可以求解出重写方程组中的未知量。因此，在使用迭代算法前，必须进行重写。例如，采用图2所示的测量方式确定被测扁平导体的电流。具体地，对公式（1）、公式（6）、公式（7）联立构成的联立方程组进行重写，得到的重写方程组可参考如下公式（8）：
其中，
是带求解的未知量。
采用迭代算法，求解重写方程组中的未知量；未知量包括被测扁平导体的电流、每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离、以及直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离。
具体地，采用的迭代算法可以是牛顿法，也可以是梯度下降法，本申请实施例对此不作具体限定。其中，采用牛顿法求解公式（8）中的未知量的过程可参考如下公式（9）：
需要说明的是，Xn是第n次迭代时X的值，H(Xn)为公式（8）的迭代公式，J(Xn)为 H(Xn)方程做的雅克比矩阵，具体地，可如下公式（10）所示：
采用公式（9）求解公式（8）中的未知量的过程可以包括：首先设置一初点X0，基于公式（9）反复迭代，直至满足如下公式（11）的条件：
其中，
为设置的收敛阈值，
的取值可以为1*10-3，X0的取值可以为（0，0，0），本申请实施例对此不作具体限定。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的扁平导体电流测量方法的扁平导体电流测量装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个扁平导体电流测量装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于扁平导体电流测量方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种扁平导体电流测量装置，包括：获取模块502和确定模块504，其中：
获取模块502，用于获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；
确定模块504，用于根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；
其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。
在一个实施例中，预设数量为3，确定模块504，包括：
第一确定子模块，用于确定被测扁平导体的长度方向上的所有边缘与预设数量个单轴磁传感器之间的所有垂线投影距离中的最小垂线投影距离，将最小垂线投影距离所对应的边缘作为目标边缘；
第二确定子模块，用于根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，确定被测扁平导体的电流。
在一个实施例中，第二确定子模块，包括：
构建单元，用于根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、真空磁导率、圆周率、被测扁平导体的电流、被测扁平导体的扁平导体宽度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，分别构建每一单轴磁传感器对应的方程组；
确定单元，用于根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定被测扁平导体的电流。
在一个实施例中，每一单轴磁传感器对应的方程组，包括：
其中，B为单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，
为真空磁导率，
为圆周率，I为被测扁平导体的电流，a为被测扁平导体的扁平导体宽度，h为直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离，y为单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
在一个实施例中，预设数量个单轴磁传感器中每相邻两个单轴磁传感器之间的距离均为第一距离；第二确定子模块，包括：
获取单元，用于根据每一单轴磁传感器在预设数量个单轴磁传感器中的排列次序、最小垂线投影距离和第一距离，获取每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
在一个实施例中，确定单元，包括：
重写子单元，用于对由每一单轴磁传感器对应的方程组所联立构成的联立方程组进行重写，得到重写方程组；
求解子单元，用于采用迭代算法，求解重写方程组中的未知量；未知量包括被测扁平导体的电流、每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离、以及直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离。
上述扁平导体电流测量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度和每一单轴磁传感器对应的方程组等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种扁平导体电流测量方法。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；
其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。
在一个实施例中，预设数量为3，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
确定被测扁平导体的长度方向上的所有边缘与预设数量个单轴磁传感器之间的所有垂线投影距离中的最小垂线投影距离，将最小垂线投影距离所对应的边缘作为目标边缘；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，确定被测扁平导体的电流。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、真空磁导率、圆周率、被测扁平导体的电流、被测扁平导体的扁平导体宽度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，分别构建每一单轴磁传感器对应的方程组；
根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定被测扁平导体的电流。
在一个实施例中，处理器在执行计算机程序时，每一单轴磁传感器对应的方程组，包括：
其中，B为单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，
为真空磁导率，
为圆周率，I为被测扁平导体的电流，a为被测扁平导体的扁平导体宽度，h为直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离，y为单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
在一个实施例中，预设数量个单轴磁传感器中每相邻两个单轴磁传感器之间的距离均为第一距离；处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据每一单轴磁传感器在预设数量个单轴磁传感器中的排列次序、最小垂线投影距离和第一距离，获取每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
对由每一单轴磁传感器对应的方程组所联立构成的联立方程组进行重写，得到重写方程组；
采用迭代算法，求解重写方程组中的未知量；未知量包括被测扁平导体的电流、每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离、以及直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，预设数量个至少包括3个；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；
其中，预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，直线垂直于被测扁平导体的长度方向并与被测扁平导体的扁平面平行。
在一个实施例中，预设数量为3，在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
确定被测扁平导体的长度方向上的所有边缘与预设数量个单轴磁传感器之间的所有垂线投影距离中的最小垂线投影距离，将最小垂线投影距离所对应的边缘作为目标边缘；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，确定被测扁平导体的电流。
在一个实施例中，在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、真空磁导率、圆周率、被测扁平导体的电流、被测扁平导体的扁平导体宽度、直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离、以及每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离，分别构建每一单轴磁传感器对应的方程组；
根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定被测扁平导体的电流。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时，每一单轴磁传感器对应的方程组，包括：
其中，B为单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，
为真空磁导率，
为圆周率，I为被测扁平导体的电流，a为被测扁平导体的扁平导体宽度，h为直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离，y为单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
在一个实施例中，预设数量个单轴磁传感器中每相邻两个单轴磁传感器之间的距离均为第一距离；在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据每一单轴磁传感器在预设数量个单轴磁传感器中的排列次序、最小垂线投影距离和第一距离，获取每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离。
在一个实施例中，在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
对由每一单轴磁传感器对应的方程组所联立构成的联立方程组进行重写，得到重写方程组；
采用迭代算法，求解重写方程组中的未知量；未知量包括被测扁平导体的电流、每一单轴磁传感器与目标边缘之间的垂直投影距离、以及直线与被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离。
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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种扁平导体电流测量方法，其特征在于，所述方法包括：
获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，所述预设数量个至少包括3个；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；
其中，所述预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，所述直线垂直于所述被测扁平导体的长度方向并与所述被测扁平导体的扁平面平行；
所述预设数量为3，所述根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流，包括：
确定所述被测扁平导体的长度方向上的所有边缘与所述预设数量个单轴磁传感器之间的所有垂线投影距离中的最小垂线投影距离，将所述最小垂线投影距离所对应的边缘作为目标边缘；
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、所述直线与所述被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离以及每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离，确定所述被测扁平导体的电流；
所述根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、所述直线与所述被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离以及每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离，确定所述被测扁平导体的电流，包括：
根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、真空磁导率、圆周率、所述被测扁平导体的电流、所述被测扁平导体的扁平导体宽度、所述直线与所述被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离以及每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离，分别构建每一单轴磁传感器对应的方程组；
根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定所述被测扁平导体的电流；
每一单轴磁传感器对应的方程组，包括：
其中，B为单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，
为真空磁导率，
为圆
周率，I为所述被测扁平导体的电流，a为所述被测扁平导体的扁平导体宽度，h为所述直线
与所述被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离，y为单轴磁传感器与所述目标边缘之间的
垂直投影距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设数量个单轴磁传感器中每相邻两个单轴磁传感器之间的距离均为第一距离；所述每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离的确定过程，包括：
根据每一单轴磁传感器在所述预设数量个单轴磁传感器中的排列次序、所述最小垂线投影距离和所述第一距离，获取所述每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定所述被测扁平导体的电流，包括：
对由每一单轴磁传感器对应的方程组所联立构成的联立方程组进行重写，得到重写方程组；
采用迭代算法，求解所述重写方程组中的未知量；所述未知量包括所述被测扁平导体的电流、每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离以及所述直线与所述被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离。
4.一种扁平导体电流测量装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取预设数量个单轴磁传感器中每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度；其中，所述预设数量个至少包括3个；
确定模块，用于根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，确定被测扁平导体的电流；
其中，所述预设数量个单轴磁传感器在空间中沿一条直线排列，所述直线垂直于所述被测扁平导体的长度方向并与所述被测扁平导体的扁平面平行；
所述预设数量为3，所述确定模块，包括：
第一确定子模块，用于确定所述被测扁平导体的长度方向上的所有边缘与所述预设数量个单轴磁传感器之间的所有垂线投影距离中的最小垂线投影距离，将所述最小垂线投影距离所对应的边缘作为目标边缘；
第二确定子模块，用于根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、所述直线与所述被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离以及每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离，确定所述被测扁平导体的电流；
所述第二确定子模块，包括：
构建单元，用于根据每一单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度、真空磁导率、圆周率、所述被测扁平导体的电流、所述被测扁平导体的扁平导体宽度、所述直线与所述被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离以及每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离，分别构建每一单轴磁传感器对应的方程组；
确定单元，用于根据每一单轴磁传感器对应的方程组，确定所述被测扁平导体的电流；
每一单轴磁传感器对应的方程组，包括：
其中，B为单轴磁传感器在磁敏感方向上产生的磁感应强度，
为真空磁导率，
为圆
周率，I为所述被测扁平导体的电流，a为所述被测扁平导体的扁平导体宽度，h为所述直线
与所述被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离，y为单轴磁传感器与所述目标边缘之间的
垂直投影距离。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述预设数量个单轴磁传感器中每相邻两个单轴磁传感器之间的距离均为第一距离；所述第二确定子模块，包括：
获取单元，用于根据每一单轴磁传感器在所述预设数量个单轴磁传感器中的排列次序、所述最小垂线投影距离和所述第一距离，获取所述每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定单元，包括：
重写子单元，用于对由每一单轴磁传感器对应的方程组所联立构成的联立方程组进行重写，得到重写方程组；
求解子单元，用于采用迭代算法，求解所述重写方程组中的未知量；所述未知量包括所述被测扁平导体的电流、每一单轴磁传感器与所述目标边缘之间的垂直投影距离以及所述直线与所述被测扁平导体的扁平面之间的垂直距离。
7.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
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