[發明專利]一種基于紅外矩陣監測的輸電線路在線監測方法及系統

在審

• 申請號: 202111136609.8
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113758580A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 何冰;謝小松;孟夏卿;王浩洋;顧俊杰;劉永成;余快;陳博;周世峰
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種基于紅外矩陣監測的輸電線路在線監測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S1、確定被測目標的發射率，并對紅外矩陣測溫設備進行標定；

步驟S2、采用紅外矩陣測溫設備對被測目標進行測量；

步驟S3、對測量數據進行處理并修正，包括采用溫度漂移補償模型對漂移誤差進行修正。

2.根據權利要求1所述的一種基于紅外矩陣監測的輸電線路在線監測方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

選擇短波長段進行采集，對已知的被測目標的發射率進行預測，并依據紅外矩陣測溫設備對被測目標進行相應的發射率修正。

3.根據權利要求1所述的一種基于紅外矩陣監測的輸電線路在線監測方法，其特征在于，所述步驟S2中紅外矩陣測溫設備的測溫過程具體為：

首先，由紅外矩陣測溫設備中的紅外探測器和光學系統對目標物體實施紅外掃描，然后將紅外輻射信息聚集到紅外探測器上，將其轉化成電信號，并一系列放大處理，最后將這些信息傳輸到顯示記錄系統上，顯示目標物體的溫度分布情況。

4.根據權利要求1所述的一種基于紅外矩陣監測的輸電線路在線監測方法，其特征在于，所述步驟S3中的漂移誤差為紅外矩陣測溫設備中探測器響應的漂移誤差，包括工作時間漂移誤差和環境溫度漂移誤差；其中工作時間漂移誤差與環境溫度漂移誤差相互獨立；

所述漂移誤差修正包括以下步驟：

步驟S31、將每個工作時間和環境溫度點分別對照一個漂移補償量，建立漂移補償映射表；

步驟S32、根據輸入的參數值在映射表中查出對應的漂移補償量，再將當前的灰度值和漂移補償量進行數學運算以實現補償。

5.根據權利要求4所述的一種基于紅外矩陣監測的輸電線路在線監測方法，其特征在于，所述步驟S31具體為：

首先，確定穩定黑體溫度去頂漂移基準值和紅外探測器隨工作時間的響應，并調整環境溫度確定紅外探測器在不同環境溫度下的響應；

然后，確定漂移補償的曲線模型；計算漂移補償的系數；

最后，生成漂移補償映射表并將漂移補償映射表存儲至系統中。

6.根據權利要求4所述的一種基于紅外矩陣監測的輸電線路在線監測方法，其特征在于，所述步驟S32具體為：

輸入存儲器讀取的漂移補償映射表、原始圖像數據、工作時間參數t以及環境溫度參數Tsur至漂移補償模型后，獲取漂移補償之后的圖像數據，并將漂移補償的圖像數據進行溫度測量。

7.一種基于權利要求1所述的基于紅外矩陣監測的輸電線路在線監測方法的系統，其特征在于，該系統包括：

設置于輸電線路鐵塔上的紅外矩陣測溫模塊，用于對被測目標進行測量；

監測控制模塊，用于控制紅外矩陣測溫模塊并對采集到的數據進行處理并在線監測；

無線通信模塊，設置在紅外矩陣測溫模塊上，用于進行監測控制模塊與紅外矩陣測溫模塊之間的通信。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述紅外矩陣測溫模塊包括光學系統、顯示記錄系統、信號處理系統以及紅外探測器。

9.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述監測控制模塊包括：

數據采集模塊，用于采集來自紅外矩陣測溫模塊的數據，形成紅外熱圖；

紅外圖像處理模塊，用于對紅外熱圖進行誤差修正；

溫度測量與顯示模塊，用于顯示測量修正之后的溫度數據；

系統設置模塊，用于設定各模塊的初始值，包括紅外矩陣測溫模塊的發射率。

10.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述系統在線監測過程具體為：

將紅外矩陣測溫模塊安裝在輸電線路鐵塔上預設位置，由監測控制模塊控制進行調焦，并選擇相應位置對設備溫度進行檢測；

紅外矩陣測溫模塊將采集到的被測目標表面溫度數據通過無線通信模塊傳輸至監測控制模塊；

監測控制模塊對溫度數據進行計算和修正處理，在該模塊上實現遠程實時查看，及時發現溫度異常。