输电线路红外阵列导线测温装置的制作方法

本实用新型涉及输电线路监控技术领域，具体涉及一种输电线路红外阵列导线测温装置。

背景技术：

随着国民经济持续增长，城乡用电量猛增，在用电高峰期，线路供电负荷在极限附近或超极限运行的现象时有发生。随着线路高负荷运行越来越普遍，输电线路导线连接接点温度过高成为线路安全运行的“死穴”。连接点在高温下运行时会缓慢退火和老化，使其强度损失，强度损失随线夹温度和时间的增加而增大，间断加热对强度损失具有累积作用。由于导线连接不良，连接点温度过高而造成的断线事故时有发生。断线事故由于破坏范围大而成为电网各类事故中危害最大的一类事故。输电线路导线线夹的温度监测可有效降低输电线路断线事故，提高输电线路运行的稳定性。

在输电线路导线、耐张线夹、接续管、引流板等处加装无线测温传感器，全天候感知导线和连接金具温度，通过自组网全面汇集相关监测信息并进行边缘计算和智能分析，帮助和指导运维人员实时掌握线路运行状态，开展精准运维。在应用层融合线路交跨信息，计算导线最大负荷状况，预测线路导线温度变化，指导调度部门合理调配线路输送容量，有序开展动态增容。

为实现输电线路导线线夹的温度监测，目前应用比较广泛的是在导线线夹处安装测温模块，它可以实时采集导线线夹处的温度，并通过无线通讯的方式将温度值传送给主机，主机通过4g通讯模块将所有测温模块的温度值传送给监控后台。但是，由于输电线路电压等级较高，安全距离较远，并且导线较高，带电安装测温模块难度较大，有些测温模块不具有带电安装的条件，需要输电线路停电进行安装，同时需要测量导线、耐张线夹、接续管、引流板的温度，如果实现导线测温的全面监控需要多个测温模块，由于以上原因，目前导线测温很难大面积进行安装，无法实现对导线温度的全面监控。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种无需安装接触式测温模块，避免测量单一测温点的输电线路红外阵列导线测温装置。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：输电线路红外阵列导线测温装置，包括充电模块，所述充电模块通过电源管理模块分别连接控制模块、通信模块及红外阵列传感器，所述控制模块连接红外阵列传感器，控制模块通过通信模块连接监控平台。

本实用新型通过电源管理模块控制充电模块为控制模块、通信模块及红外阵列传感器供电，由红外阵列传感器对输电线路进行测温，并将测温信息传送至控制模块，控制模块通过通信模块将温度信息传送至监控平台。

所述充电模块的电源输出端连接所述电源管理模块的输入端，所述电源管理模块的输入端分别与控制模块、通信模块及红外阵列传感器的电源输入端连接。

所述红外阵列传感器的视场角为55°*35°。

所述红外阵列传感器的测量距离为7m。

充电模块采用太阳能最大功率点追踪的供电技术。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种输电线路红外阵列导线测温装置，采用红外阵列传感器徐徐安装接触式测温模块，解决了接触式测温影响电气隔离性能和安装不便的难题，解决了一般测温产品只能测量单一测温点，不能进行一定范围内温度测量的弊端。

附图说明

图1是本实用新型结构连接原理图。

图2是本实用新型红外阵列传感器测温原理图。

图3是本实用新型充电过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

实施例

如图1至图3所示，包括充电模块，充电模块通过电源管理模块分别连接控制模块、通信模块及红外阵列传感器，控制模块连接红外阵列传感器，控制模块通过通信模块连接监控平台。

充电模块的电源输出端连接电源管理模块的输入端，电源管理模块的输入端分别与控制模块、通信模块及红外阵列传感器的电源输入端连接。

如图3所示，充电模块采用太阳能最大功率点跟踪(mppt)的供电技术，能够以最大功率充电，进而显著提高该装置的充电功率，降低成本。充电模块采用恒电压法跟踪太阳能电池的最大功率点。在太阳能电池的伏安特性曲线中，当环境温度一定时，在不同的日照强度下，输出最大功率的点所对应的输出电压基本相同，即只要保持太阳能电池的输出端电压为恒定电压，就可以保证在该温度下光照强度不同时，太阳能电池能输出最大功率。但是在环境温度变化时，太阳能电池最大功率点对应的电压随温度大致按照－0.4％/℃的温度系数变化。在环境温度为25℃时，太阳能电池最大功率点跟踪端的电压被调制在1.04v，其温度系数为－0.4％/℃，配合片外的两个电阻构成的分压网络，可以实现对太阳能电池最大功率点进行跟踪。这种最大功率点跟踪方法非常适合四季温差比较大或者日温差比较大的情形。

充电模块通过电源管理模块对各模块电源提供电源，并由电源管理模块对各个模块进行实时监控，起到有效降低设备功耗的作用。

当电池电压低于设置的恒压充电电压的66.7％时，充电模块自动进入涓流充电模式，此时充电电流为设置的恒流充电电流的15％。当电池电压大于所设置的恒压充电电压的66.7％时，充电模块进入恒流充电模式。当电池电压继续上升接近恒压充电电压时，充电模块进入恒压充电模式，此时充电电流逐渐减小，当充电电流减小到设置恒流充电电流的9.5％时，进入充电结束状态，此时充电电流为零。在充电结束状态，如果断开输入电源，再重新接入，则开始一个新的充电周期；如果电池电压下降到再充电阈值(本实施例设置充电阈值为恒压充电电压的95.8％)，则自动开始新的充电周期。当输入电压掉电时，充电模块自动进入睡眠模式，内部电路被关断，这样可以减少电池的电流消耗，延长待机时间。

如图2所示，红外阵列传感器具有32*24像素，包含768个热红外像素点。能够发射红外光线，利用黑体辐射定律实现温度的测量，并将温度值通过i²c接口传送给控制模块，红外传感器能够在-40℃至85℃的温度范围内工作，能够测量温度在-40℃至300℃之间的对象。整个测量范围保持高精度水平，提供±1℃的典型目标对象温度精度，且红外阵列传感器在1hz刷新率下的噪声等效温差(netd)仅为0.1krms，具有较好的噪声性能。与微测辐射热计相比，红外阵列传感器不需要频繁重新校准，进而确保连续监测降低成本。本实施例中采用的红外阵列传感器的视场角为(fov)55°*35°，测量距离为7m，能够实现对输电线路的大面积监控。

本实施例中通信模块通过4g网络与监控平台建立无线网络连接，从而将控制模块接收的红外阵列传感器检测到的信息发送到监控平台。

技术特征：

1.一种输电线路红外阵列导线测温装置，其特征在于，包括充电模块，所述充电模块通过电源管理模块分别连接控制模块、通信模块及红外阵列传感器，所述控制模块连接红外阵列传感器，控制模块通过通信模块连接监控平台。

2.根据权利要求1所述的输电线路红外阵列导线测温装置，其特征在于，所述充电模块的电源输出端连接所述电源管理模块的输入端，所述电源管理模块的输入端分别与控制模块、通信模块及红外阵列传感器的电源输入端连接。

3.根据权利要求1所述的输电线路红外阵列导线测温装置，其特征在于，所述红外阵列传感器的视场角为55°*35°。

4.根据权利要求1或3所述的输电线路红外阵列导线测温装置，其特征在于，所述红外阵列传感器的测量距离为7m。

5.根据权利要求1所述的输电线路红外阵列导线测温装置，其特征在于，充电模块采用太阳能最大功率点追踪的供电技术。

技术总结
本实用新型涉及涉及输电线路监控技术领域，具体涉及一种输电线路红外阵列导线测温装置，包括充电模块，充电模块通过电源管理模块分别连接控制模块、通信模块及红外阵列传感器，控制模块连接红外阵列传感器，控制模块通过通信模块连接监控平台。本实用新型提供一种无需安装接触式测温模块，避免测量单一测温点的输电线路红外阵列导线测温装置。

技术研发人员：何飞翔;徐学来;王振东;宫晓鹏
受保护的技术使用者：智洋创新科技股份有限公司
技术研发日：2019.12.26
技术公布日：2020.07.24