本發(fā)明涉及母線接頭測溫，具體為一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代化工程設(shè)施和裝備的涌現(xiàn)，各行各業(yè)的用電量迅增，尤其是眾多的高層建筑和大型廠房車間的出現(xiàn)，作為輸電導(dǎo)線的傳統(tǒng)電纜在大電流輸送系統(tǒng)中已不能滿足要求，多路電纜的并聯(lián)使用給現(xiàn)場安裝施工連接帶來了諸多不便。插接式母線槽作為一種新型配電導(dǎo)線應(yīng)運而生，與傳統(tǒng)的電纜相比，在大電流輸送時充分體現(xiàn)出它的優(yōu)越性。但是隨著母線槽的普及，在生產(chǎn)和使用中也經(jīng)常出現(xiàn)一些問題。

2、母線槽對地絕緣破損，系統(tǒng)線路的某一個地方因某種原因(風(fēng)吹、雨打、日曬、受潮、碰壓劃破、摩擦、腐蝕等)使電線的絕緣下降，導(dǎo)致線與地有部分電流通過。存在人身安全隱患，嚴(yán)重時還會造成火災(zāi)燒毀。

3、連接器接觸電阻過大，安裝不當(dāng)如連接不牢固長期使用或環(huán)境因素導(dǎo)致的腐蝕，導(dǎo)致拼接處連接器的接觸電阻過大，繼而產(chǎn)生溫升問題，嚴(yán)重時導(dǎo)致連接器部位燒毀。

4、母線槽的相間短路，老化、污穢等因素導(dǎo)致絕緣材料破損，安裝不當(dāng)導(dǎo)致相間絕緣不良打火拉狐，嚴(yán)重時直接短路擊穿造成高溫?zé)龤А?/p>

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，所述方法包括：

3、安裝適用于母線排工作環(huán)境的紅外測溫傳感器和圖像采集設(shè)備，分別用于測量各相母排的溫度和捕捉母線排的實時圖像；

4、通過紅外測溫傳感器定時采集母線接頭各相母排的表面溫度數(shù)據(jù)，并利用圖像采集設(shè)備定時捕捉母線排的實時圖像；

5、對采集到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括去噪和校準(zhǔn)操作；

6、將預(yù)處理后的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像形式，利用顏色映射展示溫度差異，形成溫度分布圖像；

7、將溫度分布圖像與母線排實時圖像進(jìn)行疊加，生成融合圖像，所述融合圖像用于同時觀察母線排的實際形態(tài)與溫度分布情況；

8、根據(jù)母線槽的正常工作溫度范圍和歷史數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)高溫預(yù)警閾值和溫度梯度變化閾值；

9、計算溫度梯度方向，分析溫度在時間上的變化趨勢，通過比較不同時間點的溫度梯度變化，預(yù)測溫度異常的發(fā)展路徑；

10、對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)控，當(dāng)溫度或溫度梯度變化超過預(yù)設(shè)閾值時，觸發(fā)預(yù)警機(jī)制；

11、發(fā)出報警信號，并通過可視化界面展示異常位置與相關(guān)信息，以便用戶及時采取措施處理異常。

12、優(yōu)選的，對采集到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪的方法為：

13、利用小波去噪算法，對原始溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行多級小波分解，得到不同尺度上的小波系數(shù)；

14、對小波系數(shù)進(jìn)行閾值處理，將低于某個閾值的小波系數(shù)置為零或進(jìn)行收縮處理，以去除或減弱噪聲成分；

15、對處理后的小波系數(shù)進(jìn)行逆變換，重構(gòu)出去噪后的溫度數(shù)據(jù)集合。

16、優(yōu)選的，利用預(yù)處理后的溫度數(shù)據(jù)生成溫度分布圖像的步驟包括：

17、s1：對預(yù)處理后的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，將其轉(zhuǎn)換到固定的數(shù)值范圍，歸一化的公式為：

18、

19、其中，t是原始溫度值，tmin和tmax分別是溫度數(shù)據(jù)的最小值和最大值，tnorm是歸一化后的溫度值；

20、s2：根據(jù)歸一化后的溫度值范圍，構(gòu)建一個顏色映射表，所述顏色映射表是一個包含多個顏色條目的數(shù)組，每個條目對應(yīng)一個歸一化后的溫度值和相應(yīng)的顏色rgb值；

21、s3：遍歷預(yù)處理后的溫度數(shù)據(jù)，對于每個溫度值，根據(jù)歸一化結(jié)果和顏色映射表找到對應(yīng)的顏色，并將該顏色應(yīng)用到圖像中的相應(yīng)位置，最終生成一張展示溫度分布的圖像。

22、優(yōu)選的，生成融合圖像的方法為：

23、通過圖像縮放算法調(diào)整溫度分布圖像的尺寸，使其與母線排實時圖像相匹配；

24、為溫度分布圖像設(shè)置透明度α，透明度α的取值范圍為0到1，0表示完全透明，1表示完全不透明；

25、利用圖像疊加算法，將具有透明度的溫度分布圖像疊加到母線排實時圖像上；具體算法為：設(shè)母線排實時圖像為ireal，溫度分布圖像為itemp，則融合圖像ifuse＝(1-α)*ireal+α*itemp。

26、優(yōu)選的，對采集到的溫度數(shù)據(jù)，執(zhí)行以下步驟以計算溫度梯度方向，分析溫度在時間上的變化趨勢：

27、步驟1、溫度梯度計算：對于每個時間點上的溫度數(shù)據(jù)，利用溫度梯度公式計算溫度梯度向量；設(shè)溫度數(shù)據(jù)為t(x,y,t)，其中(x,y)為空間坐標(biāo)，t為時間，則溫度梯度向量為

28、步驟2、溫度梯度方向確定：根據(jù)計算得到的溫度梯度向量，確定溫度梯度的方向；溫度梯度的方向即為溫度變化最快的方向，由溫度梯度向量的方向角給出；

29、步驟3、溫度變化趨勢分析：對于不同時間點的溫度數(shù)據(jù)，重復(fù)步驟1和步驟2，得到溫度梯度隨時間的變化情況；分析溫度梯度的大小和方向隨時間的變化趨勢，識別出溫度異常區(qū)域及其發(fā)展趨勢；當(dāng)溫度梯度方向在時間上保持一致，且變化速率較大時，預(yù)示著溫度異?？赡苎卦摲较虺掷m(xù)發(fā)展；利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，建立溫度異常發(fā)展路徑的預(yù)測模型；根據(jù)預(yù)測模型，預(yù)測溫度異常在未來時間點的發(fā)展路徑。

30、優(yōu)選的，所述方法還包括：利用圖像邊緣檢測算法，識別出融合圖像中溫度異常區(qū)域，并標(biāo)記出異常位置。

31、優(yōu)選的，所述方法還包括：設(shè)計可視化用戶界面，用于展示溫度數(shù)據(jù)、溫度梯度向量和異常位置；用戶界面上提供放大、縮小、旋轉(zhuǎn)和平移圖像的功能，以便詳細(xì)查看異常位置和實際的現(xiàn)場狀況。

32、優(yōu)選的，在用戶界面上展示建議的應(yīng)對措施和操作指南，幫助用戶快速處理異常。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

34、本方法結(jié)合了紅外測溫與圖像處理技術(shù)，將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀的圖像形式，并通過顏色映射展示溫度差異。這使得運維人員能夠迅速準(zhǔn)確地識別出溫度異常區(qū)域，從而提高故障檢測的效率與準(zhǔn)確性。

35、通過計算溫度梯度方向和分析溫度在時間上的變化趨勢，本發(fā)明能夠預(yù)測溫度異常的發(fā)展路徑。這有助于運維人員提前采取預(yù)防措施，避免故障的發(fā)生，從而保障電力輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

36、本方法采用的紅外測溫傳感器和圖像采集設(shè)備均適用于母線排的工作環(huán)境，安裝簡便且不影響母線的正常運行。同時，由于采用了自動化監(jiān)測技術(shù)，減少了人工巡檢的頻率和難度，降低了維護(hù)成本。

37、當(dāng)溫度或溫度梯度變化超過預(yù)設(shè)閾值時，本發(fā)明會觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，并通過可視化界面展示異常位置與相關(guān)信息。這使得運維人員能夠迅速定位故障點并采取相應(yīng)措施，從而有效縮短故障處理時間。

技術(shù)特征：

1.一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，其特征在于，對采集到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪的方法為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，其特征在于，利用預(yù)處理后的溫度數(shù)據(jù)生成溫度分布圖像的步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，其特征在于，生成融合圖像的方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，其特征在于，對采集到的溫度數(shù)據(jù)，執(zhí)行以下步驟以計算溫度梯度方向，分析溫度在時間上的變化趨勢：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法還包括：利用圖像邊緣檢測算法，識別出融合圖像中溫度異常區(qū)域，并標(biāo)記出異常位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法還包括：設(shè)計可視化用戶界面，用于展示溫度數(shù)據(jù)、溫度梯度向量和異常位置；用戶界面上提供放大、縮小、旋轉(zhuǎn)和平移圖像的功能，以便詳細(xì)查看異常位置和實際的現(xiàn)場狀況。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，其特征在于：在用戶界面上展示建議的應(yīng)對措施和操作指南，幫助用戶快速處理異常。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及母線接頭測溫技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于母線接頭紅外測溫的各相母排溫度自動監(jiān)測方法，該方法通過安裝紅外測溫傳感器和圖像采集設(shè)備，實時采集母線接頭各相母排的表面溫度數(shù)據(jù)和實時圖像。經(jīng)過預(yù)處理后，將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像形式，與母線排實時圖像疊加生成融合圖像，便于同時觀察母線排的實際形態(tài)與溫度分布情況。通過預(yù)設(shè)高溫預(yù)警閾值和溫度梯度變化閾值，計算溫度梯度方向并分析變化趨勢，實現(xiàn)溫度異常的預(yù)測與預(yù)警。當(dāng)溫度或溫度梯度變化超過預(yù)設(shè)閾值時，觸發(fā)預(yù)警機(jī)制并發(fā)出報警信號，通過可視化界面展示異常位置與相關(guān)信息。本發(fā)明提高了母線槽使用的安全性與可靠性，降低了因溫度異常引發(fā)的故障風(fēng)險。

技術(shù)研發(fā)人員：張亮,薛青松,于政,蔣健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫佳測科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6