本发明专利技术公开了一种刀闸测距装置，包括激光干涉仪、MCU控制器、温度补偿模块、振动保护单元、无线传输模块、紧急散热模块和智能控制终端；MCU控制器与激光干涉仪、温度补偿模块、无线传输模块和紧急散热模块连接，激光干涉仪采集刀闸的距离信号传输至MCU控制器，温度补偿模块将温度信号传输至MCU控制器，MCU控制器传输数据至无线传输模块，MCU控制器传输信号至紧急散热模块并控制紧急散热模块，无线传输模块将数据发送至智能控制终端，智能控制终端接收无线传输模块发送的数据，激光干涉仪安装在刀闸夹座内侧，且对准刀闸合闸到位时的光栅测量轴线。实现了精确测量刀闸实际动作的距离位置，从而判断刀闸是否刀闸合闸到位或刀闸分闸到位。到位。到位。
【技术实现步骤摘要】
一种刀闸测距装置
[0001]本专利技术涉及电力信息
，尤其涉及一种刀闸测距领域。
技术介绍
[0002]随着电力物联网概念的发展，智能化开关是非常重要的一个方面，而刀闸分合闸是否到位是智能化开关中的重要监测量。目前的刀闸分合闸测量主要有三种，分别是利用角度传感器监测待测物体姿态，利用超声波测距和红外线测距，不过这几种测距方法在监测刀闸触头状态时会出现一些问题。刀闸在带电工作时会产生较强的磁场导致角度传感器失灵，使得角度传感器无法测量刀闸的运动角度；超声波测距实时性较差，且受户外环境和待测物体形状、材料的影响较大，且并非是点对点的监测模式，在测距时需要采用轮询的方式；红外测距在无太阳光的情况下效果较好，由此户外难以使用，且最小测量范围较高，无法测量较近的物体，且无法测量黑体；超声波测距和红外线测距存在盲区，其中超声波测距盲区一般在10cm以上，红外测距在2.5cm到5cm左右，都无法在近距离做出高精度测距。
技术实现思路
[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种刀闸测距装置，实现了精确测量刀闸是否合闸到位和刀闸合闸到位，智能控制终端可以远程监测刀闸的状态信息。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种刀闸测距装置包括激光干涉仪、MCU控制器、温度补偿模块、振动保护单元、无线传输模块、紧急散热模块和智能控制终端。MCU控制器与激光干涉仪、温度补偿模块、无线传输模块和紧急散热模块连接，激光干涉仪采集刀闸的距离信号传输至MCU控制器，温度补偿模块将温度信号传输至MCU控制器，MCU控制器传输数据至无线传输模块，MCU控制器传输信号至紧急散热模块并控制紧急散热模块，无线传输模块将数据发送至智能控制终端，智能控制终端接收无线传输模块发送的数据。
[0006]进一步的，激光干涉仪安装在刀闸夹座内侧，且对准刀闸合闸到位时的光栅测量轴线。
[0007]进一步的，振动保护单元采用包括微孔橡胶、泡沫塑料等具有一定减震缓冲的单一材料或复合材料制成垫片，减少刀闸动作时对激光干涉仪进行测量带来影响；振动保护单元安装在刀闸夹座内侧，激光干涉仪安装在振动保护单元。
[0008]进一步的，温度补偿模块采集环境温度和待测物体温度，温度补偿模块将采集环境温度和刀闸温度信号传输至MCU控制器。
[0009]进一步的，温度补偿模块采集的待测物体温度为激光干涉仪在刀闸生成激光的位置温度，且激光生成的位置在刀闸合闸到位时的光栅测量轴线，有效减少因刀闸受热不均匀引起膨胀程度不同带来的影响。
[0010]进一步的，为减少待测物体受热膨胀对测量结果的影响，对待测物体进行温度补偿，即对刀闸进行温度补偿；当温度补偿模块采集的温度大于设定的温度阈值时，温度补偿
模块进行温度补偿值计算，温度补偿模块将温度补偿值传输至MCU控制器。温度补偿值的计算公式如下：
[0011]P＝[1+α(20
‑
T)][0012]其中P为温度补偿值，α为待测物体线膨胀系数，T为待测物体实际温度。
[0013]进一步的，激光干涉仪采集刀闸的距离信号，激光干涉仪将刀闸距离信号传输至MCU控制器，MCU控制器进行刀闸距离计算，计算公式如下：
[0014][0015]其中，L为刀闸测距距离，N为干涉条纹数，K为光路倍频系数，n为空气折射率，λ0为真空中激光器的波长，P为温度补偿值。
[0016]进一步的，设置刀闸合闸到位的距离位置为A，设置刀闸合闸到位的距离阈值位置为C，设置刀闸分闸到位的距离位置为B，设置刀闸分闸到位的距离阈值位置为C，设置刀闸实际动作的距离位置为L；当A
‑
C<L<A+C时，刀闸的状态为刀闸合闸到位，当B
‑
C<L<B+C时，刀闸的状态为刀闸分闸到位。
[0017]进一步的，紧急散热模块包括冷却风扇，温度补偿模块采集环境温度传输至MCU控制器，当温度补偿模块采集环境温度大于设定的环境温度阈值时，MCU控制器控制紧急散热模块工作，冷却风扇开始工作，对激光干涉仪进行冷却，有效延长激光干涉仪的工作时间。
[0018]进一步的，MCU控制器将数据传输至无线传输模块，无线传输模块将数据发送至智能控制终端，智能控制终端接收无线传输模块发送的数据，智能控制终端可以远程监测刀闸状态信息和温度信息；智能控制终端发送控制指令至无线传输模块，无线传输模块接收智能控制终端发送的控制指令，无线传输模块将控制指令传输至MCU控制器，MCU控制器控制紧急散热模块工作，即冷却风扇对激光干涉仪进行冷却。
[0019]本专利技术的有益效果：一种刀闸测距装置，激光干涉仪精确测量刀闸实际动作的距离位置，从而判断刀闸是否刀闸合闸到位或刀闸分闸到位；通过进行温度补偿，有效减少因待测物体受热膨胀因素对测量结果产生精度影响；紧急散热模块的冷却风扇对激光干涉仪进行冷却，有效延长激光干涉仪的工作时间；通过智能控制终端可以远程监测刀闸的状态信息。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0021]图1是本专利技术一种刀闸测距装置的结构示意图。
[0022]附图标记如下：
[0023]1‑
激光干涉仪、2
‑
温度补偿模块、3
‑
无线传输模块、4
‑
紧急散热模块、5
‑
振动保护单元、6
‑
温度传感器、7
‑
刀闸触头。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0025]一种刀闸测距装置包括激光干涉仪、MCU控制器、温度补偿模块、振动保护单元、无线传输模块、紧急散热模块和智能控制终端。MCU控制器与激光干涉仪、温度补偿模块、无线传输模块和紧急散热模块连接，激光干涉仪采集刀闸的距离信号传输至MCU控制器，温度补偿模块将温度信号传输至MCU控制器，MCU控制器传输数据至无线传输模块，MCU控制器传输信号至紧急散热模块并控制紧急散热模块，无线传输模块将数据发送至智能控制终端，智能控制终端接收无线传输模块发送的数据，激光干涉仪安装在刀闸夹座内侧，且对准刀闸合闸到位时的光栅测量轴线。
[0026]振动保护单元采用包括微孔橡胶、泡沫塑料等具有一定减震缓冲的单一材料或复合材料制成垫片，减少刀闸动作时对激光干涉仪进行测量带来影响。振动保护单元安装在刀闸夹座内侧，激光干涉仪安装在振动保护单元。
[0027]温度补偿模块采集环境温度和待测物体温度，温度补偿模块将采集环境温度和刀闸温度信号传输至MCU控制器。温度补偿模块采集的待测物体温度为激光干涉仪在刀闸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种刀闸测距装置，其特征在于，包括激光干涉仪、MCU控制器、无线传输模块和智能控制终端；所述激光干涉仪和无线传输模块与MCU控制器连接，所述激光干涉仪采集刀闸的动作信号传输至MCU控制器，所述MCU控制器传输数据至无线传输模块，所述无线传输模块将数据发送至智能控制终端，所述智能控制终端接收无线传输模块发送的数据，所述激光干涉仪安装在刀闸夹座内侧，且对准刀闸合闸到位时的光栅测量轴线。2.根据权利要求1所述的刀闸测距装置，其特征在于，还包括温度补偿模块，所述温度补偿模块与MCU控制器连接，所述温度补偿模块采集环境温度和待测物体温度，所述温度补偿模块采集的待测物体温度为激光干涉仪在刀闸生成激光的位置温度，且生成激光的位置在刀闸合闸到位时的光栅测量轴线。3.根据权利要求2所述的刀闸测距装置，其特征在于，所述温度补偿模块采集待测物体温度大于设定的温度阈值，所述温度补偿模块进行温度补偿值计算，所述温度补偿模块将温度补偿值传输至MCU控制器，温度补偿值的计算公式如下：P＝[1+α(20
‑
T)]其中P为温度补偿值，α为待测物体线膨胀系数，T为待测物体实际温度。4.根据权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓明，李文伟，周柯，林翔宇，巫聪云，覃剑，宋益，周卫，芦宇峰，苏毅，彭博雅，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司钦州供电局，
类型：发明
国别省市：
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