CN115752795A - 组合电器光纤直接测温方法、检测结构及成套设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组合电器光纤直接测温方法、检测结构及成套设备。该组合电器光纤直接测温方法包括：获取组合电器中光纤温度传感器的温度数据；光纤温度传感器的安装位置包括以下至少一项：组合电器内部导电杆的中空结构内，导电杆的两端触头处，和组合电器的外壳的内侧面；基于温度数据，确定组合电器的温度模型；温度模型用于指示组合电器在各种工况条件下内部温度；基于温度模型，对组合电器的内部温度进行实时监控。本发明能够解决传统温度检测手段难以准确检测组合电器内部热点温度的问题，提高了组合电器内部温度检测的准确度，能够及时有效的发现设备内部的过热缺陷，防止设备故障发生。

Description

组合电器光纤直接测温方法、检测结构及成套设备

技术领域

本发明涉及组合电器检测技术领域，尤其涉及一种组合电器光纤直接测温方法、检测结构及成套设备。

背景技术

组合电器具有优异的灭弧性能和绝缘性能，在电力电网中得到广泛应用。由于高压环境和绝缘性要求，目前多通过在组合电器外部安装传感器，测量组合电器中内部状态参量变化，实现组合电器的安全检测。例如，采用安装在盆式绝缘子法兰的特高频传感器进行特高频局部放电检测，以及将超声传感器放于设备壳体上进行的超声波局部放电检测技术，可以实现对组合电器内部是否存在局部放电的检测。

实际中，组合电器常出现因内部高压导体连接松动或动静触头插接部位插入深度不足等原因造成温度异常升高、触头过热，进而引发设备故障。由于组合电器具有全封闭结构、工作电流大、体积较小等特点，且内部导体与外壳之间存在距离，传统通过在组合电器外部开展红外测温或在外壳上安装热电偶、热电阻及半导体温度传感器等温度传感元件检测得到的温度，与设备内部热点温度相差巨大，无法真实反映组合电器内部导体的温度情况。而目前在组合电器内部温度检测方面，至今尚无有效技术手段。

因此，亟需一种新的组合电器温度检测方案以解决传统温度检测手段准确度差的问题，从而及时有效的发现设备内部过热缺陷，防止设备故障发生。

发明内容

本发明提供了一种组合电器光纤直接测温方法、检测结构及成套设备，能够解决传统温度检测手段准确度差的问题，提高了组合电器内部温度检测的准确度，能够及时有效的发现设备内部的过热缺陷，防止设备故障发生。

第一方面，本发明提供了一种组合电器光纤直接测温方法，包括：获取组合电器中光纤温度传感器的温度数据；光纤温度传感器的安装位置包括以下至少一项：组合电器内部导电杆的中空结构内，导电杆的两端触头处，和组合电器的外壳的内侧面；基于温度数据，确定组合电器的温度模型；温度模型用于指示组合电器在各种工况条件下内部温度；基于温度模型，对组合电器的内部温度进行实时监控和诊断分析。

本发明提供一种组合电器光纤直接测温方法，通过在组合电器内部导电杆的中空结构内，导电杆的两端触头处，和组合电器的外壳的内侧面等位置设置光纤温度传感器，实现了对于组合电器内部导体温度的直接测量。在此基础上基于检测得到的温度数据，确定组合电器的温度模型，以指示组合电器在各种工况条件下的内部温度，从而可以并基于该温度模型对组合电器的内部温度进行实时监测和诊断分析。本发明提供的组合电器光纤直接测温方法解决传统温度检测手段准确度差的问题，提高了组合电器内部温度检测的准确度，能够及时有效的发现设备内部的过热缺陷，防止设备故障发生。

在一种可能的实现方式中，光纤温度传感器包括分布式光纤温度传感器和/或单点式光纤温度传感器。

在一种可能的实现方式中，光纤温度传感器包括安装于组合电器的外壳的内侧面和导电杆的两端触头处的第一光纤温度传感器；第一光纤温度传感器为反射型光纤温度传感器；获取光纤温度传感器的安装位置处的温度数据，包括：通过第一传导光纤，向第一光纤温度传感器发送第一光信号；通过第一传导光纤，接收第一光纤温度传感器传回的第二光信号；确定第一光信号与第二光信号，发生谐振时的谐振波长和谐振峰强度；基于谐振波长和谐振峰强度，确定第一光纤温度传感器处的温度。

在一种可能的实现方式中，光纤温度传感器还包括安装于组合电器内部导电杆的中空结构内的第二光纤温度传感器；第二光纤温度传感器为透射型光纤温度传感器；获取光纤温度传感器的安装位置处的温度数据，还包括：通过第二传导光纤，分别向第二光纤温度传感器和参考光纤温度传感器发送第三光信号；通过第三传导光纤，接收通过第二光纤温度传感器的第四光信号；通过第四传导光纤，接收通过参考光纤温度传感器的第五光信号；确定第四光信号和第五光信号的差别，差别包括以下至少一项：振幅偏差、相位偏差和频率偏差；基于差别，以及参考光纤温度传感器处的温度，确定光纤温度传感器处的温度。

在一种可能的实现方式中，温度数据包括历史时间段内多个安装位置处的温度；基于温度数据，确定组合电器的温度模型，包括：确定历史时间段内多个时间点对应的工况条件；工况条件包括实时功率和/或实时电流；基于工况条件，划分温度数据，得到多个样本；每个样本包括设定工况条件下多个安装位置处的温度；基于多个样本，按所述工况条件和所述安装位置，进行聚类分析，得到温度模型。

在一种可能的实现方式中，基于温度模型，对组合电器的内部温度进行实时监测，之后还包括：获取其他组合电器的外壳内侧面的温度；其他组合电器的设备参数与组合电器的设备参数相同；基于其他组合电器的外壳内侧面的温度，以及温度模型，确定其他组合电器中内部导体的温度。

在一种可能的实现方式中，该方法还包括：通过所述导电杆的两端触头处的光纤温度传感器，分别获取动触头和静触头的实时温度；若所述动触头的实时温度和所述静触头的实时温度之间的差值大于设定温度，则确定所述动触头和静触头存在插接异常，其中，所述插接异常表示动触头和静触头之间插接不到位或插接不牢固。

第二方面，本发明实施例提供了一种组合电器光纤直接测温的检测结构，该检测结构包括：控制装置、传导光纤和光纤温度传感器；光纤温度传感器，通过传导光纤与控制装置连接；检测结构工作时，基于光纤温度传感器的温度数据，确定组合电器的温度模型，基于温度模型，对组合电器的内部温度进行实时监控；光纤温度传感器的安装位置包括以下至少一项：组合电器内部导电杆的中空结构内，导电杆的两端触头处，和组合电器的外壳的内侧面。

在一种可能的实现方式中，光纤温度传感器包括安装于组合电器的外壳的内侧面和导电杆的两端触头处的第一光纤温度传感器；第一光纤温度传感器为反射型光纤温度传感器；光纤温度传感器还包括安装于组合电器内部导电杆的中空结构内的第二光纤温度传感器；第二光纤温度传感器为透射型光纤温度传感器；

在一种可能的实现方式中，组合电器包括盆式绝缘子，盆式绝缘子设置有由导电杆的中空结构至组合电器外壳的中空通道；传导光纤敷设于中空结构和中空结构中，通过组合电器的外壳与设置于组合电器外部的控制装置连接。

在一种可能的实现方式中，第一光纤温度传感器，沿组合电器的外壳的内侧面周向等间距设置；第二光纤温度传感器，沿导电杆的轴向，等间距设置于中空结构中。

第三方面，本发明实施例还提供了一种成套设备，包括组合电器本体和如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的组合电器光纤直接测温的检测结构。

第四方面，本发明实施例还提供了一种控制装置，包括通信模块和处理模块；通信模块，用于获取组合电器中光纤温度传感器的温度数据；光纤温度传感器的安装位置包括以下至少一项：组合电器内部导电杆的中空结构内，导电杆的两端触头处，和组合电器的外壳的内侧面；处理模块，用于基于温度数据，确定组合电器的温度模型；温度模型用于指示组合电器在各种工况条件下内部温度；基于温度模型，对组合电器的内部温度进行实时监测和诊断分析。

第五方面，本发明实施例提供了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序执行如上述第一方面以及第一方面中任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

第六方面，本发明实施例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如上述第一方面以及第一方面中任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

本发明专利具有如下技术效果。

1、本发明通过在组合电器内部设置光纤温度传感器，实现了对于组合电器中导体和内部空间温度的实时检测。

2、本发明提供的组合电器光纤直接测温方法解决传统温度检测手段准确度差的问题，提高了组合电器内部温度检测的准确度，能够及时有效的发现设备内部的过热缺陷，防止设备故障发生。

3、本发明通过光纤温度传感器检测组合电器内部温度，解决了传统类型的温度检测装置难以解决的信号传输过程中的绝缘问题和电磁干扰问题。

4、本发明将传导光纤设置于中空结构和中空通道中，避免传感器对组合电器内部场强分布及原有设备结构设计的影响，并在不影响设备正常运行的前提下，为光纤传感器信号建立了从设备内部引出至外部的传递通道，极大程度的降低光纤温度传感器的安装引起设备内部场强局部畸变的问题。

5、本发明提供的组合电器光纤直接测温的检测结构，在实现对组合电器内部直接测温的同时，通过检测触头的温度，直接检测出组合电器接触不良问题，降低了组合电器故障的几率，提高了组合电器的安全可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是目前存在的一种组合电器内部测温的场景示意图；

图2是本发明实施例提供的一种组合电器光纤直接测温的检测结构的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种组合电器A-A’处的截面示意图；

图4是本发明实施例提供的一种组合电器中导体触头处示意图；

图5是本发明实施例提供的一种组合电器光纤直接测温方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种组合电器光纤直接测温方法的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种组合电器光纤直接测温方法的流程示意图；

图8是本发明实施例提供的一种控制装置的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

在本发明的描述中，除非另有说明，“/”表示“或”的意思，例如，A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。此外，“至少一个”“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念，便于理解。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或模块，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的其他附图通过具体实施例来进行说明。

图1为目前存在的一种组合电器内部测温的场景示意图。如图1所示，在组合电器的外壳设置安装孔，用于安装温度传感器101。示例性的，温度传感器101可以为红外测温传感器和热电偶温度传感器。该方案通过安装在组合电器外壳上的温度传感器101测温，实现对组合电器内部温度的测量。但是由于组合电器内部空间较大，组合电器内部导体与外壳之间的距离较大，组合电器内部导体与外壳之间的温差较大，安装在外壳上的温度传感器101测量得到的温度数据，无法真实反映组合电器内部导体的温度情况。

又由于组合电器内部的高压环境和绝缘性要求，红外测温传感器和热电偶温度传感器等类型的传感器无法安装在导体附近或者表面，对导体直接测温。因此，目前的组合电器温度检测方案存在准确度低的问题。

为解决上述技术问题，如图2所示，本发明实施例提供了一种组合电器光纤直接测温的检测结构。该检测结构包括控制装置201、传导光纤202和光纤温度传感器203。

在一些实施例中，控制装置201可以包括光纤主机和接收机。其中，光纤主机用于发送光信号，通过传导光纤202传导至光纤温度传感器203。传导光纤202用于向光纤温度传感器203传导光纤主机发送的光信号，还用于向接收机传导由光纤温度传感器203传回的光信号。

为了安装该测温结构，实现组合电器光纤直接测温方法，本发明实施例还提供了一种典型组合电器设备结构下的应用场景。该组合电器包括外壳204和导电杆205。导电杆205内部设置有中空结构206。

本申请实施例中，光纤温度传感器203，通过传导光纤202与控制装置201连接。

在一些实施例中，按光纤温度探头的分布情况，光纤温度传感器203包括分布式光纤温度传感器和/或单点式光纤温度传感器。示例性的，光纤温度传感器203的数量为多个。多个光纤温度传感器203均为分布式光纤温度传感器。或者，多个光纤温度传感器203均为单点式光纤温度传感器。或者，多个光纤温度传感器203中一部分为单点式光纤温度传感器，另一部分为分布式光纤温度传感器。

示例性的，分布式光纤温度传感器为将光纤温度探头分布式设置于一根光纤上的光纤温度传感器；单点光纤温度传感器为将单个光纤温度探头设置于一根光纤上的光纤温度传感器。

在一些实施例中，按光纤温度传感器的工作原理，光纤温度传感器可以包括反射性光纤温度传感器和透射型光纤温度传感器。其中，分布式光纤温度传感器可以为反射性光纤温度传感器，也可以为透射型光纤温度传感器。单点式光纤温度传感器可以为反射性光纤温度传感器，也可以为透射型光纤温度传感器。

本申请实施例中，光纤温度传感器203的安装位置包括以下至少一项：组合电器内部导电杆205的中空结构206内，导电杆的两端触头处，和组合电器的外壳204的内侧面。

在一些实施例中，光纤温度传感器203包括安装于组合电器的外壳的内侧面和导电杆的两端触头处的第一光纤温度传感器2031。第一光纤温度传感器2031为反射型光纤温度传感器。

示例性的，第一光纤温度传感器2031，沿组合电器的外壳的内侧面周向等间距设置。图3为图2所示的组合电器A-A’处的截面图。如图3所示，第一光纤温度传感器2031的数量可以为4个，沿组合电器的外壳的内侧面周向等间距设置。第一光纤温度传感器2031的安装位置可以为如图3所示的第一安装位置301、第二安装位置302、第三安装位置303和第四安装位置304。

在另一些实施例中，光纤温度传感器203还包括安装于组合电器内部导电杆的中空结构内的第二光纤温度传感器2032。第二光纤温度传感器2032为透射型光纤温度传感器。

示例性的，第二光纤温度传感器2032，沿导电杆的轴向，等间距设置于中空结构中。如图2所示，第二光纤温度传感器2032在中空结构内的安装位置可以包括第五安装位置2032-1、第六安装位置2032-2和第七安装位置2032-3。

需要说明的是，在动静触头处分别设置光纤温度传感器，可以分别检测动静触头的温度情况，从而可以基于动静触头的温度情况判断动静触头插接是否到位、牢固。

示例性的，动触头和静触头处的光纤温度传感器，可以为分布式光纤温度传感器中的两个光纤温度探头，或者，还可以为两个单点式光纤温度传感器。

本申请实施例中，检测结构工作时，基于光纤温度传感器203的安装位置处的温度数据，确定组合电器的温度模型，基于温度模型，对组合电器的内部温度进行实时监控。

如此一来，本发明提供的组合电器光纤直接测温的检测结构，可以直接将光纤温度传感器设置于组合电器内部导电杆的中空结构中，对组合电器内部导体的温度直接检测，实现了组合电器内部导体温度的准确测量。在此基础上，检测结构还可以基于温度数据，确定温度模型，并基于温度模型对组合电器的内部温度进行实时监控，实现了组合电器内部导体温度的实时在线监测。

需要说明的是，光纤温度传感器相比于红外测温传感器和热电偶温度传感器等类型的传感器，具有绝缘性好，抗电磁干扰等优点，可以适应组合电器内部的高压环境。且光纤温度传感器采用光信号传输，不受组合电器内部环境和电磁场的影响，信号传输稳定，解决了传统类型的温度检测装置难以解决的信号传输过程中的绝缘问题和电磁干扰问题。

在一些实施例中，如图2所示，组合电器包括盆式绝缘子207。盆式绝缘子207设置有由导电杆的中空结构206至组合电器外壳204的中空通道208。

在一些实施例中，传导光纤202敷设于中空结构206和中空通道208中，通过组合电器的外壳204与设置于组合电器外部的控制装置201连接。

可以理解的是，传导光纤202设置于中空结构206和中空通道208中，相比于将光纤温度传感器设置于导体的外表面，可以避免传感器对组合电器内部场强分布及原有设备结构设计的影响，并在不影响设备正常运行的前提下，为光纤传感器信号建立了从设备内部引出至外部的传递通道。

本发明实施例将光纤温度传感器设置于中空结构206，传导光纤202设置于中空结构206和中空通道208中，可以极大程度的降低光纤温度传感器的安装引起设备内部场强局部畸变的问题。

可选的，图4示出了本发明实施例提供的组合电器中导体触头处的示意图。如图4所示，组合电器可以包括第一触头401和第二触头402。其中，第一触头401可以为动触头或者静触头。第二触头402可以为动触头或者静触头。当第一触头401为动触头时，第二触头402为静触头。当第一触头401为静触头时，第二触头402为动触头。

在一些实施例中，设置于导电杆两端触头处的第一光纤温度传感器2031，可以安装在中空结构206内，也可以安装在触头外表表面，或者，也可以安装在触头内部表面。

示例性的，第一光纤温度传感器2031的安装位置，可以为图4所示的第八安装位置403，第九安装位置404和第十安装位置405。其中，第八安装位置403为中空结构206中靠近第一触头401的位置。第九安装位置404为第一触头401的外表面。第十安装位置405为第二触头402的内表面。

需要说明的是，当第一光纤温度传感器2031安装在第九安装位置404时，需要在第一触头401和导电杆202上设置空洞，以便于传导光纤敷设。

需要说明的是，组合电器之间的触头接触不良，是导致组合电器故障的主要因素之一。组合电器之间的触头接触不良，相互接触的触头存在发热情况，存在两个触头的温度不一致，以及触头的问题和导电杆的温度不一致的现象。因此，通过检测触头的温度，以及导电杆的问题，可以很好的检测出组合电器之间是否存在触头接触不良的现象。

如此一来，本发明提供的组合电器光纤直接测温的检测结构，在实现对组合电器内部直接测温的同时，通过检测触头的温度，直接检测出组合电器接触不良问题，降低了组合电器故障的几率，提高了组合电器的安全可靠性。

如图5所示，本发明实施例提供一种组合电器光纤直接测温方法，应用于上述实施例中的组合电器以及组合电器光纤直接测温的检测结构，该组合电器光纤直接测温方法包括步骤S501-S503。

S501、获取组合电器中光纤温度传感器的温度数据。

本申请实施例中，光纤温度传感器的安装位置包括以下至少一项：组合电器内部导电杆的中空结构内，导电杆的两端触头处，和组合电器的外壳的内侧面。

在一些实施例中，光纤温度传感器包括安装于组合电器的外壳的内侧面和导电杆的两端触头处的第一光纤温度传感器；第一光纤温度传感器为反射型光纤温度传感器。

作为一种可能的实现方式，步骤S501可以通过步骤A1-A4实现。

A1、通过第一传导光纤，向第一光纤温度传感器发送第一光信号。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以周期性的向第一光纤温度传感器发送第一光信号。或者，控制装置可以直接不间断的向第一光纤温度传感器发送第一光信号。

A2、通过第一传导光纤，接收第一光纤温度传感器传回的第二光信号。

A3、确定第一光信号与第二光信号，发生谐振时的谐振波长和谐振峰强度。

A4、基于谐振波长和谐振峰强度，确定第一光纤温度传感器处的温度。

需要说明的是，反射型光纤温度传感器，在对第一光信号进行作用后，将第二光信号沿发送光路反射回控制装置。由于反射型光纤温度传感器受组合电器内部温度影响，导致第二光信号与第一光信号的相位不同。第一光信号和第二光信号在第一传导光纤内发生谐振。因此，控制装置可以通过检测第一光信号与第二光信号，发生谐振时的谐振波长和谐振峰强度，即可实现对第一光纤温度传感器的安装位置处的温度检测。

在另一些实施例中，光纤温度传感器还包括安装于组合电器内部导电杆的中空结构内的第二光纤温度传感器；第二光纤温度传感器为透射型光纤温度传感器；

作为另一种可能的实现方式，步骤S501还可以通过步骤B1-B5实现。

B1、通过第二传导光纤，分别向第二光纤温度传感器和参考光纤温度传感器发送第三光信号。

B2、通过第三传导光纤，接收通过第二光纤温度传感器的第四光信号。

B3、通过第四传导光纤，接收通过参考光纤温度传感器的第五光信号。

B4、确定第四光信号和第五光信号的差别，差别包括以下至少一项：振幅偏差、相位偏差和频率偏差。

B5、基于差别，以及参考光纤温度传感器处的温度，确定光纤温度传感器处的温度。

需要说明的是，透射型光纤温度传感器，在对第三光信号进行作用后，将第四光信号通过第三传导光纤传输至控制装置。由于透射型光纤温度传感器受组合电器内部温度的影响，导致第四光信号和第三光信号在波长、振幅、频率和偏振态等特征信息不同。如此，控制装置可以通过检测第四光信号与第五光信号的差别，即可实现对于光纤温度传感器处温度的检测。

S502、基于温度数据，确定组合电器的温度模型。

其中，温度模型用于指示组合电器在各种工况条件下内部温度。

在一些实施例中，工况条件用于表征组合电器工作时与温度相关的工况参数。示例性的，工况条件可以包括实时功率和实时电流。

在一些实施例中，温度模型还用于表征组合电器在各种工况条件下内部不同检测点的温度差异情况。

可以理解的是，组合电器工作在不同功率时，或工作在不同电流时，组合电器内部导体的发热情况不同。同一工况条件下，组合电器内部不同位置的温度不同。

示例性的，组合电器工作在1000A，和2000A时，组合电器内部导体的发热情况不同，组合电器内部导体的温度，以及组合电器的外壳内侧面的温度是不同。

又一示例性的，组合电器工作在1000A时，组合电器内部导体的温度、外壳处的温度和触头处的温度是不同的。

在一些实施例中，温度数据包括历史时间段内多个安装位置处的温度。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以通过检测光纤温度传感器在历史时间段内的温度数据，进行计算，得到组合电器的温度模型。

S503、基于温度模型，对组合电器的内部温度进行实时监测。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以基于当前检测到的温度数据与温度模型进行比较，基于比较结果，确定组合电器的内部温度是否正常。

示例性的，控制装置可以计算当前检测到的温度数据中，导体温度与外壳温度的温度差，将该温度差与温度模型中的温度差进行比较，若该温度差在温度模型的温度差确定的合理范围内，则控制装置确定组合电器的内部温度正常。

作为另一种可能的实现方式，控制装置还可以基于当前组合电器的工况条件，当前检测到的温度数据，与温度模型，确定组合电器的内部温度是否正常。

示例性的，控制装置可以获取当前工况条件下温度模型中的温度范围，若当前检测到的温度数据处于该温度范围内，则控制装置确定组合电器的内部温度正常。

本发明提供一种组合电器光纤直接测温方法，通过在组合电器内部导电杆的中空结构内，导电杆的两端触头处，和组合电器的外壳的内侧面等位置设置光纤温度传感器，实现了对于组合电器内部导体温度的直接测量。在此基础上基于检测得到的温度数据，确定组合电器的温度模型，以指示组合电器在各种工况条件下的内部温度，从而可以并基于该温度模型对组合电器的内部温度进行实时监测。本发明提供的组合电器光纤直接测温方法解决传统温度检测手段准确度差的问题，提高了组合电器内部温度检测的准确度，能够及时有效的发现设备内部的过热缺陷，防止设备故障发生。

可选的，如图6所示，步骤S502可以通过步骤S601-S603实现。

S601、确定历史时间段内多个时间点对应的工况条件。

其中，工况条件包括实时功率和/或实时电流。

作为一种可能的实现方式，控制装黄纸可以获取历史时间段内组合电器的功率曲线或电流曲线，基于功率曲线或电流曲线，沿时间的先后顺序，得到多个时间点对应的工况条件。

S602、基于工况条件，划分温度数据，得到多个样本。

其中，每个样本包括设定工况条件下多个安装位置处的温度。

S603、基于多个样本，进行聚类分析，得到温度模型。

需要说明的是，多个样本中包括多种工况条件下的温度数据。控制装置可以基于工况条件对样本进行聚类分析，将相同工况条件下的样本归为一类，并对该类样本，进行分析计算，得到温度模型中该类样本对应工况条件下的温度子模型。

示例性的，控制装置对同一类样本进行分析计算，包括控制装置可以计算该类样本对应工况条件下，温度的最大值、最小值和平均值，以确定该类样本对应的工况条件下，温度的合理范围。

又一示例性的，控制装置对同一类样本进行分析计算，还包括控制装置可以计算该类样本对应工况条件下，不同安装位置的温度差，并计算温度差的最大值、最小值和平均值，以确定该类样本对应的工况条件下，不同安装位置的温度差的合理范围。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以基于同类样本的温度的合理范围，和/或，不同安装位置的温度差的合理范围，确定温度模型中该同类样本对应工况条件下的温度子模型。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以基于不同工况条件下的温度子模型，确定组合电器的温度模型。

如此以来，本发明实施例可以基于历史时间段内的温度数据，确定温度模型，实现对于组合电器不同工况条件下的温度检测，提高组合电器内部温度检测的准确度。

可选的，如图7所示，本发明实施例提供的组合电器光纤直接测温方法，在步骤S503之后，还包括步骤S701-S702。

S701、获取其他组合电器的外壳内侧面的温度。

其中，其他组合电器的设备参数与组合电器的设备参数相同。

在一些实施例中，设备参数可以包括电压等级、功率等级和电流等级。

在另一些实施例中，设备参数还可以包括外壳尺寸和导电杆尺寸等。

S702、基于其他组合电器的外壳内侧面的温度，以及温度模型，确定其他组合电器中内部导体的温度。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以先确定其他组合电器的工况条件，之后，确定该工况条件下温度模型中外壳内侧面的温度和导体温度之间的温度差，基于该温度差，和其他组合电器的外壳内侧面的温度，确定其他组合电器中内部导体的温度。

需要说明的是，对于已经安装完成的组合电器，不具备安装本发明提供的组合电器光纤直接测温的检测结构的条件。本发明实施例提供的组合电器光纤直接测温方法，可以基于已经得到的温度模型，对该类不具备安装条件的组合电器进行温度检测。由于该温度模型是基于组合电器内部温度直接测量得到的，可以更加准确的表示组合电器在各种工况条件下的温度，因此，基于该模型对其他组合电器进行温度检测，可以提高对其他组合电器温度检测时的准确度。

可选的，本发明实施例提供一种组合电器光纤直接测温方法，还包括步骤如下步骤。

B1、获取动触头和静触头的实时温度；

B2、若动触头的实时温度和静触头的实时温度之间的差值，大于设定温度，则确定动触头和静触头存在插接异常。

其中，插接异常表示动静触头之间插接不到位或插接不牢固。

如此一来，本发明实施例可以根据动触头和静触头之间的温度差异，确定动触头和静触头是否存在插接异常。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图8示出了本发明实施例提供的一种控制装置的结构示意图，该控制装置800包括通信模块801和处理模块802。

通信模块801，用于获取组合电器中光纤温度传感器的温度数据；光纤温度传感器的安装位置包括以下至少一项：组合电器内部导电杆的中空结构内，导电杆的两端触头处，和组合电器的外壳的内侧面。

处理模块802，用于基于温度数据，确定组合电器的温度模型；温度模型用于指示组合电器在各种工况条件下内部温度；基于温度模型，对组合电器的内部温度进行实时监测。

在一种可能的实现方式中，光纤温度传感器包括安装于组合电器的外壳的内侧面和导电杆的两端触头处的第一光纤温度传感器；第一光纤温度传感器为反射型光纤温度传感器；通信模块801，具体用于通过第一传导光纤，向第一光纤温度传感器发送第一光信号；通过第一传导光纤，接收第一光纤温度传感器传回的第二光信号。处理模块802，具体用于确定第一光信号与第二光信号，发生谐振时的谐振波长和谐振峰强度；基于谐振波长和谐振峰强度，确定第一光纤温度传感器处的温度。

在一种可能的实现方式中，光纤温度传感器还包括安装于组合电器内部导电杆的中空结构内的第二光纤温度传感器；第二光纤温度传感器为透射型光纤温度传感器；通信模块801，具体用于通过第二传导光纤，分别向第二光纤温度传感器和参考光纤温度传感器发送第三光信号；通过第三传导光纤，接收通过第二光纤温度传感器的第四光信号；通过第四传导光纤，接收通过参考光纤温度传感器的第五光信号；处理模块802，具体用于确定第四光信号和第五光信号的差别，差别包括以下至少一项：振幅偏差、相位偏差和频率偏差；基于差别，以及参考光纤温度传感器处的温度，确定光纤温度传感器处的温度。

在一种可能的实现方式中，温度数据包括历史时间段内多个安装位置处的温度；处理模块802，具体用于确定历史时间段内多个时间点对应的工况条件；工况条件包括实时功率和/或实时电流；基于工况条件，划分温度数据，得到多个样本；每个样本包括设定工况条件下多个安装位置处的温度；基于多个样本，进行聚类分析，得到温度模型。

在一种可能的实现方式中，通信模块801，还用于获取其他组合电器的外壳内侧面的温度；其他组合电器的设备参数与组合电器的设备参数相同；处理模块802，还用于基于其他组合电器的外壳内侧面的温度，以及温度模型，确定其他组合电器中内部导体的温度。

图9是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图9所示，该实施例的电子设备900包括：处理器901、存储器902以及存储在所述存储器902中并可在所述处理器901上运行的计算机程序903。所述处理器901执行所述计算机程序903时实现上述各方法实施例中的步骤，例如图5所示的步骤501至步骤503。或者，所述处理器901执行所述计算机程序903时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如，图8所示通信模块801和处理模块802。

示例性的，所述计算机程序903可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器902中，并由所述处理器901执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序903在所述电子设备900中的执行过程。例如，所述计算机程序903可以被分割成图8所示通信模块801和处理模块802。

所称处理器901可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器902可以是所述电子设备900的内部存储单元，例如电子设备900的硬盘或内存。所述存储器902也可以是所述电子设备900的外部存储设备，例如所述电子设备900上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器902还可以既包括所述电子设备900的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器902用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器902还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也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计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合电器光纤直接测温方法，其特征在于，包括：

获取组合电器中光纤温度传感器的温度数据；所述光纤温度传感器的安装位置包括以下至少一项：组合电器内部导电杆的中空结构内，所述导电杆的两端触头处，和所述组合电器的外壳的内侧面；

基于所述温度数据，确定所述组合电器的温度模型；所述温度模型用于指示所述组合电器在各种工况条件下内部温度；

基于所述温度模型，对所述组合电器的内部温度进行实时监测和诊断分析。

2.根据权利要求1所述的组合电器光纤直接测温方法，其特征在于，所述光纤温度传感器包括分布式光纤温度传感器和/或单点式光纤温度传感器。

3.根据权利要求1或2所述的组合电器光纤直接测温方法，其特征在于，所述光纤温度传感器包括安装于所述组合电器的外壳的内侧面和所述导电杆的两端触头处的第一光纤温度传感器；所述第一光纤温度传感器为反射型光纤温度传感器；

所述获取光纤温度传感器的安装位置处的温度数据，包括：

通过第一传导光纤，向所述第一光纤温度传感器发送第一光信号；

通过第一传导光纤，接收所述第一光纤温度传感器传回的第二光信号；

确定所述第一光信号与所述第二光信号，发生谐振时的谐振波长和谐振峰强度；

基于所述谐振波长和谐振峰强度，确定所述第一光纤温度传感器处的温度。

4.根据权利要求1或2所述的组合电器光纤直接测温方法，其特征在于，所述光纤温度传感器还包括安装于所述组合电器内部导电杆的中空结构内的第二光纤温度传感器；所述第二光纤温度传感器为透射型光纤温度传感器；

所述获取光纤温度传感器的安装位置处的温度数据，还包括：

通过第二传导光纤，分别向所述第二光纤温度传感器和参考光纤温度传感器发送第三光信号；

通过第三传导光纤，接收通过所述第二光纤温度传感器的第四光信号；

通过第四传导光纤，接收通过所述参考光纤温度传感器的第五光信号；

确定所述第四光信号和所述第五光信号的差别，所述差别包括以下至少一项：振幅偏差、相位偏差和频率偏差；

基于所述差别，以及所述参考光纤温度传感器处的温度，确定所述光纤温度传感器处的温度。

5.根据权利要求1或2所述的组合电器光纤直接测温方法，其特征在于，所述温度数据包括历史时间段内多个安装位置处的温度；

所述基于所述温度数据，确定所述组合电器的温度模型，包括：

确定所述历史时间段内多个时间点对应的工况条件；所述工况条件包括实时功率和/或实时电流；

基于所述工况条件，划分所述温度数据，得到多个样本；每个样本包括设定工况条件下多个安装位置处的温度；

基于所述多个样本，按所述工况条件和所述安装位置，进行聚类分析，得到所述温度模型。

6.根据权利要求1或2所述的组合电器光纤直接测温方法，其特征在于，所述基于所述温度模型，对所述组合电器的内部温度进行实时监测，之后还包括：

获取其他组合电器的外壳内侧面的温度；所述其他组合电器的设备参数与所述组合电器的设备参数相同；

基于所述其他组合电器的外壳内侧面的温度，以及所述温度模型，确定所述其他组合电器中内部导体的温度。

7.根据权利要求1或2所述的组合电器光纤直接测温方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述导电杆的两端触头处的光纤温度传感器，分别获取动触头和静触头的实时温度；

若所述动触头的实时温度和所述静触头的实时温度之间的差值大于设定温度，则确定所述动触头和静触头存在插接异常，其中，所述插接异常表示动触头和静触头之间插接不到位或插接不牢固。

8.一种组合电器光纤直接测温的检测结构，其特征在于，所述检测结构包括：控制装置、传导光纤和光纤温度传感器；

所述光纤温度传感器，通过所述传导光纤与所述控制装置连接；

所述检测结构工作时，基于所述光纤温度传感器的温度数据，确定组合电器的温度模型，基于所述温度模型，对所述组合电器的内部温度进行实时监控；所述光纤温度传感器的安装位置包括以下至少一项：所述组合电器内部导电杆的中空结构内，所述导电杆的两端触头处，和所述组合电器的外壳的内侧面。

9.根据权利要求8所述的组合电器光纤直接测温的检测结构，其特征在于，所述光纤温度传感器包括安装于所述组合电器的外壳的内侧面和所述导电杆的两端触头处的第一光纤温度传感器；所述第一光纤温度传感器为反射型光纤温度传感器；

所述光纤温度传感器还包括安装于所述组合电器内部导电杆的中空结构内的第二光纤温度传感器；所述第二光纤温度传感器为透射型光纤温度传感器；

所述组合电器包括盆式绝缘子，所述盆式绝缘子设置有由导电杆的中空结构至组合电器外壳的中空通道；

所述传导光纤敷设于所述中空结构和所述中空通道中，通过所述组合电器的外壳与设置于所述组合电器外部的控制装置连接。

10.一种成套设备，其特征在于，所述成套设备包括组合电器本体和如权利要求8或9所述的光纤直接测温的检测结构。

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