基于溫度檢測的設備疲勞預警系統技術方案

發明專利技術公開了基于溫度檢測的設備疲勞預警系統，具體涉及設備監測領域，是通過綜合分析光學污染趨勢指數和疲勞蠕變指數以計算熱能動態模態系數的方法，以提取紅外測溫儀的運行狀態并評估其性能。這項技術的好處包括更準確地評估儀器狀態和潛在問題，及早發現隱患并采取維護措施，以確保設備的可靠性和數據的準確性。通過比較數據與分類管理閾值，生成警示信號，以幫助維護人員更有效地管理和維護紅外測溫儀；通過在最近運行周期內獲取多個熱能動態模態系數，并進行比較和分析，預測紅外測溫儀的失控程度，準確預測可能出現的監測問題，以便及時干預和維護，保障監測變壓器疲勞數據的有效性，進而幫助變壓器安全穩定運行。進而幫助變壓器安全穩定運行。進而幫助變壓器安全穩定運行。

【技術實現步驟摘要】
基于溫度檢測的設備疲勞預警系統


[0001]本專利技術涉及設備監測領域，更具體地說，本專利技術涉及基于溫度檢測的設備疲勞預警系統。

技術介紹

[0002]變壓器的運行非常依賴于測溫設備，在多個測溫設備中，紅外測溫儀是一種不需要接觸就能測量溫度的設備，它通過實時監測變壓器的溫度，可以對變壓器進行疲勞預警，進而確保變壓器的安全性和性能的穩定。然而，如果紅外測溫儀在測溫時存在準確性問題，即使是微小的偏差，也可能導致不準確的溫度測量結果。這些不準確的數據可能無法及時發現變壓器內部的潛在問題，使得設備攜帶著隱患繼續運行，從而可能引發嚴重的故障或損壞。盡管現有的紅外測溫儀通常具備自檢功能，但它們主要用于定期的校準，無法發現一些潛在的隱匿問題，這些問題可能在長期運行中逐漸積累，最終影響變壓器的正常運行、安全性以及可能引發的潛在問題，使得變壓器的疲勞程度無法被準確地監測到。因此，對紅外測溫儀進行更全面的監測和維護，以及采用更高級的自檢技術，對于確保變壓器的穩定運行和安全性至關重要。
[0003]為了解決上述問題，現提供一種技術方案。

技術實現思路

[0004]為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術的實施例提供，通過綜合分析光學污染趨勢指數和疲勞蠕變指數以計算熱能動態模態系數的方法，以提取紅外測溫儀的運行狀態并評估其性能。這項技術的好處包括更準確地評估儀器狀態和潛在問題，及早發現隱患并采取維護措施，以確保設備的可靠性和數據的準確性。通過比較數據與分類管理閾值，生成警示信號，以幫助維護人員更有效地管理和維護紅外測溫儀；通過在最近運行周期內獲取多個熱能動態模態系數，并進行比較和分析，可以預測紅外測溫儀的失控程度，準確預測可能出現的監測問題，以便及時干預和維護，保障監測變壓器疲勞數據的有效性，進而幫助變壓器安全穩定運行，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
[0005]為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：包括溫度監測模塊和判斷預警模塊，溫度監測模塊包括數據分析單元、狀態分析單元、綜合分析單元、最終總結單元；
[0006]數據分析單元獲取紅外測溫儀測量溫度時的外部信息和內部信息，外部信息包括光學污染趨勢指數，內部污染包括疲勞蠕變指數，將獲取完畢的內部信息和外部信息發送至狀態分析單元；
[0007]狀態分析單元通過各項參數構建分析模型，生成熱能動態模態系數，對熱能動態模態系數進一步分析，生成運行信號，運行信號包括之上、之下信號，將運行信號發送至綜合分析單元；
[0008]綜合分析單元獲取紅外測溫儀最近一個運行周期內的多個之上、之下信號，分別對應的放入到之上、之下的集合內，獲得每個集合的影響程度，比較兩個集合的影響程度，
獲得判斷系數，將判斷系數發送至最終總結單元；
[0009]最終總結單元對判斷系數進一步細分得到判斷信號，判斷信號包括預警信號和穩定信號，將判斷信號和實時監測到的變壓器溫度一并發送至判斷預警模塊。
[0010]在一個優選的實施方式中，光學污染趨勢指數的獲取邏輯為：
[0011]步驟11，計算鏡頭污染程度，計算公式為：；
[0012]式中，和是關于時間的函數，分別表示當前狀態下和清潔狀態下的透射率，表示為上一次清潔結束的時間點，表示為檢測鏡頭污染的時間點，表示鏡頭污染程度；
[0013]步驟12，計算鏡頭污染達到閾值所需時間，；
[0014]式中，表示鏡頭污染達到閾值所需時間，分別為污染程度的閾值、初始污染程度，表示污染程度隨時間的變化率，即單位時間內污染程度的變化量；
[0015]步驟13，在紅外測溫儀最近的運行周期內，獲取多個鏡頭污染達到閾值所需時間的數據，將收集的多個鏡頭污染達到閾值所需時間的數據表示為一組時間序列，其中每個數據點表示在特定時間內的污染程度，之后對時間序列進行指數平滑擬合，使用擬合的結果來計算鏡頭污染達到閾值所需時間的數據是否有減小跡象；
[0016]步驟14，計算時間點與前一個時間點之間的相對變化率，其中從2到，相對變化率的計算公式為：；
[0017]步驟15，計算相對變化率的均值和標準差，以衡量數據的平均值趨勢和變化的穩定性，均值的計算公式為：；標準差的計算公式為：；
[0018]步驟16，獲得光學污染趨勢指數，計算公式為：；式中，分別為均值和標準差，為光學污染趨勢指數。
[0019]在一個優選的實施方式中，熱電堆疲勞蠕變指數的獲取邏輯為：
[0020]步驟21，收集熱電堆的工作負荷數據，包括時間點、溫度差異，熱質量流量、熱質量的比熱容；
[0021]步驟22，計算獲得工作負荷，計算公式為：；式中，表示在時間內的工作負荷，表示溫度差異，表示熱質量流量，表示熱質量的比熱容；
[0022]步驟23，計算工作負荷變化率，計算公式為：；式中，表示時間內的工作負荷變化率，表示起始時間；
[0023]步驟24，計算疲勞蠕變指數，計算公式為：；式中，表示疲勞蠕變指數，表示在最近時間點的工作負荷變化率，為最近的時間點，表示積分的變量，表示積分過程中的微小時間間隔，表示在最近時間點的熱電堆的耐久極限。
[0024]在一個優選的實施方式中，將光學污染趨勢指數和疲勞蠕變指數經過歸一化綜合分析得到熱能動態模態系數，計算公式為：；式中，表示熱能動態模態系數，分別為光學污染趨勢指數、疲勞蠕變指數，分別為光學污染趨勢指數、疲勞蠕變指數的預設比例系數，且均大于0。
[0025]在一個優選的實施方式中，將熱能動態模態系數和分類管理閾值進行比較，若熱能動態模態系數小于分類管理閾值，生成之上信號；若大于等于分類管理閾值，生成之下信號。
[0026]在一個優選的實施方式中，在最近的一個運行周期內，獲取多個熱能動態模態系數，并將每個熱能動態模態系數和分類管理閾值進行比較，以獲得對應的之上、之下信號，收集之上信號對應的熱能動態模態系數的數據構架之上集合，收集之下信號對應的熱能動態模態系數的數據構建之下集合，依據之上集合和之下集合獲得判斷系數，計算公式為：；式中，表示判斷系數，表示之上集合的元素數量，表示之下集合的元素數量，表示之上集合的第個元素，表示之下集合的第個元素，分別表示之上和之下集合數據的平均值，為之上集合中數據獲取時間的標準差，為之下集合中數據獲取時間的標準差，分別為、的預設比例系數，且均大于0。
[0027]在一個優選的實施方式中，將判斷系數和判斷閾值進行比較，若判斷系數大于等于判斷閾值，生成預警信號，需要及時進行干預，調整維護力度；反之，若判斷系數小于判斷閾值，生成穩定信號。
[0028]在一個優選的實施方式中，判斷預警模塊若接收到預警信號即發出第一預警提示，并刪除監測到的變壓器溫度，若接收到穩定信號，則正常記錄監測到的變壓器溫度，并將變壓器溫度和穩定閾值進行比較，若變壓器溫度大于等于穩定閾值，則發出第二預警提示。
[0029]本專利技術基于溫度檢測的設備疲勞預警系統的技術效果和優點：
[0030]1.通過光學污染趨勢指數和疲勞蠕變指數的綜合分析計本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.基于溫度檢測的設備疲勞預警系統，其特征在于，包括溫度監測模塊和判斷預警模塊，溫度監測模塊包括數據分析單元、狀態分析單元、綜合分析單元、最終總結單元；數據分析單元獲取紅外測溫儀測量溫度時的外部信息和內部信息，外部信息包括光學污染趨勢指數，內部污染包括疲勞蠕變指數，將獲取完畢的內部信息和外部信息發送至狀態分析單元；狀態分析單元通過各項參數構建分析模型，生成熱能動態模態系數，對熱能動態模態系數進一步分析，生成運行信號，運行信號包括之上、之下信號，將運行信號發送至綜合分析單元；綜合分析單元獲取紅外測溫儀最近一個運行周期內的多個之上、之下信號，分別對應的放入到之上、之下的集合內，獲得每個集合的影響程度，比較兩個集合的影響程度，獲得判斷系數，將判斷系數發送至最終總結單元；最終總結單元對判斷系數進一步細分得到判斷信號，判斷信號包括預警信號和穩定信號，將判斷信號和實時監測到的變壓器溫度一并發送至判斷預警模塊。2.根據權利要求1所述的基于溫度檢測的設備疲勞預警系統，其特征在于：光學污染趨勢指數的獲取邏輯為：步驟11，計算鏡頭污染程度，計算公式為：；式中，和是關于時間的函數，分別表示當前狀態下和清潔狀態下的透射率，表示為上一次清潔結束的時間點，表示為檢測鏡頭污染的時間點，表示鏡頭污染程度；步驟12，計算鏡頭污染達到閾值所需時間，；式中，表示鏡頭污染達到閾值所需時間，分別為污染程度的閾值、初始污染程度，表示污染程度隨時間的變化率，即單位時間內污染程度的變化量；步驟13，在紅外測溫儀最近的運行周期內，獲取多個鏡頭污染達到閾值所需時間的數據，將收集的多個鏡頭污染達到閾值所需時間的數據表示為一組時間序列，其中每個數據點表示在特定時間內的污染程度，之后對時間序列進行指數平滑擬合，使用擬合的結果來計算鏡頭污染達到閾值所需時間的數據是否有減小跡象；步驟14，計算時間點與前一個時間點之間的相對變化率，其中從2到，相對變化率的計算公式為：；步驟15，計算相對變化率的均值和標準差，以衡量數據的平均值趨勢和變化的穩定性，均值的計算公式為：；標準差的計算公式為：；
步驟16，獲得光學污染趨勢指數，計算公式為：；式中，分別為均值和標準差，為光學污染趨勢指數。3.根據權利要求2所述的基于溫度檢測的設備疲勞預警系統，其特征在于：熱電堆疲勞蠕變指數的獲取邏輯為：步驟21，收集熱電堆的工作負荷數據，包括時間點、溫度差異，熱質量流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戚爽，蔣澤艷，劉靚葳，陳美伊，王琪，
申請(專利權)人：長春金融高等專科學校，
類型：發明
國別省市：