[發明專利]弓網電弧檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201811645458.7
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109444700B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 李華偉;毛玉偉;李甜;楊莎莎;康寧
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;任默聞

1.一種弓網電弧檢測方法，其特征在于，包括：

利用濾光片對入射到光電傳感器的太陽光信號進行過濾，使得弓網電弧產生的波段范圍為160～280nm的紫外光信號進入所述光電傳感器；

利用所述光電傳感器將弓網電弧產生的波段范圍為160～280nm的紫外光信號轉換為模擬電流信號；

利用電流電壓轉換電路將所述光電傳感器輸出的模擬電流信號轉換為模擬電壓信號；

利用微處理器將所述模擬電壓信號轉換為數字電壓信號；

獲取所述微處理器輸出的數字電壓信號的數字量；

根據所述微處理器輸出的數字電壓信號的數字量和弓網電弧產生的時長，通過如下公式計算弓網電弧產生的紫外輻射能，通過通信模塊發送給上位機，以實現對弓網受流狀態的遠程實時監控，其中，所述紫外輻射能用于表征弓網電弧的能量大小，以實現對弓網受流狀態的實時檢測：

其中，Q_e為弓網電弧產生的紫外輻射能；V_ref為微處理器內部基準電壓；a為微處理器輸出的數字電壓信號的數字量；K為電流電壓轉換電路的放大倍數；S_A為光電傳感器輻照靈敏度；T_A為濾光片透過率；γ為微處理器的放大系數，m為微處理器進行模數轉換的位數；t為弓網電弧產生的時長；

其中，弓網電弧產生的紫外輻射能與弓網電弧能量滿足如下關系：

I＝nqsv；

其中，h為普朗克常數；ν為入射光的頻率；m_e為光電子的質量；v表示出射光電子的速度；φ₀為光電陰極的逸出功；I為光電倍增管輸出電流，用于確定弓網電弧能量；n代表單位體積內電子個數；q為單個電子的帶電量；s為電子流的橫截面積；v為電子移動速度。

2.一種弓網電弧檢測系統，其特征在于，包括：

濾光片，用于對入射到光電傳感器的太陽光信號進行過濾，使得弓網電弧產生的波段范圍為160～280nm的紫外光信號進入光電傳感器；

光電傳感器，用于檢測弓網電弧產生的波段范圍為160～280nm的紫外光信號，并將所述紫外光信號轉換為模擬電流信號；

電流電壓轉換電路，與所述光電傳感器連接，用于將所述光電傳感器輸出的模擬電流信號轉換為模擬電壓信號；

微處理器，與所述光電傳感器連接，用于將所述電流電壓轉換電路輸出的模擬電壓信號轉換為數字電壓信號，獲取所述微處理器輸出的數字電壓信號的數字量，并根據所述微處理器輸出的數字電壓信號的數字量和弓網電弧產生的時長，通過如下公式計算弓網電弧產生的紫外輻射能，其中，所述紫外輻射能用于表征弓網電弧的能量大小，以實現對弓網受流狀態的實時檢測：

其中，Q_e為弓網電弧產生的紫外輻射能；V_ref為微處理器內部基準電壓；a為微處理器輸出的數字電壓信號的數字量；K為電流電壓轉換電路的放大倍數；S_A為光電傳感器輻照靈敏度；T_A為濾光片透過率；γ為微處理器的放大系數，m為微處理器進行模數轉換的位數；t為弓網電弧產生的時長；

其中，弓網電弧產生的紫外輻射能與弓網電弧能量滿足如下關系：

I＝nqsv；

其中，h為普朗克常數；ν為入射光的頻率；m_e為光電子的質量；v表示出射光電子的速度；φ₀為光電陰極的逸出功；I為光電倍增管輸出電流，用于確定弓網電弧能量；n代表單位體積內電子個數；q為單個電子的帶電量；s為電子流的橫截面積；v為電子移動速度；

所述弓網電弧檢測系統還包括：通信模塊和上位機，其中，所述微處理器通過所述通信模塊與上位機通信，當所述微處理器確定弓網電弧產生的紫外輻射能之后，還可以通過所述通信模塊發送給上位機，以實現對弓網受流狀態的遠程實時監控。

3.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行權利要求1所述的弓網電弧檢測方法。

4.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現權利要求1所述弓網電弧檢測方法的計算機程序。