[發明專利]一種指針式刀閘狀態激光監測裝置

在審

• 申請號: 202111118216.4
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113848470A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 周小藝;鄒國惠;裴星宇;王永林;李根元;曹安瑛;梁靜;陳滔;李惠鴻;江軍
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司珠海供電局
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01V8/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉思言

1.一種指針式刀閘狀態激光監測裝置，其特征在于，包括：

激光發射器、光敏元件接收器、指針；

所述激光發射器用于發射激光；

所述光敏元件接收器用于接收所述激光發射器發射的激光，并在接收不到所述激光時輸出用于表征所述刀閘發生狀態變化的電信號；

所述指針設置在所述刀閘的刀閘本體的旋轉傳動軸上，當所述刀閘發生動作時，所述旋轉傳動軸帶動所述指針旋轉；

所述指針設置在所述激光發射器與所述光敏元件接收器之間，在所述指針轉動時，遮擋所述激光發射器與所述光敏元件接收器之間的光路，使所述光敏元件接收器接收不到所述激光發射器發射的激光。

2.根據權利要求1所述的指針式刀閘狀態激光監測裝置，其特征在于，還包括：信號處理單元；

所述信號處理單元用于接收所述光敏元件接收器輸出的電信號，并根據所述電信號結合時間計算，轉換成所述刀閘的機械位移量，并與所述刀閘的理論位置進行比較，從而判斷所述刀閘的狀態。

3.根據權利要求2所述的指針式刀閘狀態激光監測裝置，其特征在于，所述信號處理單元，在用于接收所述光敏元件接收器輸出的電信號，并根據所述電信號結合時間計算，轉換成所述刀閘的機械位移量，并與所述刀閘的理論位置進行比較，從而判斷所述刀閘的狀態時，具體用于：

在接收到所述光敏元件接收器輸出的電信號時，記錄接收到所述電信號的當前時間、光強、光敏元件接收器編號；所述光強是指所述光敏元件接收器接收到的激光的強度；

基于所述光敏元件接收器編號，結合所述旋轉傳動軸的旋轉角度，計算所述光敏元件接收器編號的所在位置相對于第一個所述光敏元件接收器的角度值，作為指針位置；

以所述當前時間為橫軸，以所述指針位置為縱軸，生成離散數據位置的擬合曲線，并根據所述刀閘的操作轉動特性，將所述擬合曲線分解為啟動階段、運行階段、截止階段；

對所述擬合曲線的啟動階段、運行階段、截止階段的特征進行提取；所述特征包括所述光強的大小、各個階段的持續時間長度；

用所述擬合曲線與預設的自學習數學模型進行比較，通過曲線相似度比較技術判斷所述刀閘的分合閘是否到位，并輸出刀閘狀態識別值；所述刀閘狀態識別值包括：合狀態有效、分狀態有效、不確定狀態。

4.根據權利要求3所述的指針式刀閘狀態激光監測裝置，其特征在于，所述信號處理單元，還用于：

將所述刀閘每次的分合閘數據作為學習數據，更新所述自學習數學模型；

根據更新的所述自學習數學模型，計算并設置所述刀閘操作時的啟動階段、運行階段、截止階段的每個時間點所對應的指針位置的最大許用區間；所述最大許用區間包括位置上限和位置下限；

根據更新的所述自學習數學模型，計算并設置所述刀閘操作時的啟動階段、運行階段、截止階段的合理的工作時間范圍；所述工作時間范圍包括時間上限和時間下限。

5.根據權利要求3所述的指針式刀閘狀態激光監測裝置，其特征在于，所述信號處理單元在用于通過曲線相似度比較技術判斷所述刀閘的分合閘是否到位時，具體用于：

在所述啟動階段、所述運行階段、所述截止階段中的任意一個階段，當所述擬合曲線中的所述當前時間對應的幅值高于所在階段的所述位置上限或者低于所在階段的所述位置下限時，判定分合閘異常，輸出無效狀態；

當所述啟動階段、所述運行階段、所述截止階段中的任意一個階段的時間長度高于所在階段的所述時間上限或者低于所在階段的所述時間下限時，判定分合閘異常，輸出無效狀態。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的指針式刀閘狀態激光監測裝置，其特征在于：

所述激光發射器和所述光敏元件接收器一一對應設置，且所述激光發射器和所述光敏元件接收器包括一組或者多組，一組或多組所述激光發射器和所述光敏元件接收器排布成扇形或者圓環形，且所述激光發射器和所述光敏元件接收器的分布參數與所述刀閘狀態監測的精度相對應；

所述分布參數包括所述激光發射器和所述光敏元件接收器的密度、所述激光發射器和所述光敏元件接收器到所述旋轉傳動軸的中心點的距離。

7.根據權利要求1-5中任意一項所述的指針式刀閘狀態激光監測裝置，其特征在于：

所述指針與所述旋轉傳動軸同軸安裝，所述刀閘發生動作時，所述指針同步旋轉，通過檢測被遮擋的激光的位置來確定指針位置；

所述激光發射器與所述光敏元件接收器固定安裝在所述刀閘本體的基座上，且不隨所述刀閘的動作發生位移變化。