一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法，包括：在预设温湿度下，将待测黑体辐射源和标准黑体辐射源置于同一试验台上，待测黑体辐射源和标准黑体辐射源与红外测温设备的距离为预设距离，红外测温设备具有多个发射率；对待测黑体辐射源与标准黑体辐射源进行温度采集，记录温度值，测温点至少为三个；获取不同发射率、不同测温点的待测黑体辐射源温度值，获取待测黑体辐射源的温度控制曲线模型；通过python+matplotlib对温度控制曲线模型进行数据模拟和修正，获取修正后的温度控制曲线模型；采用多元线性回归模型分析计算在不同温度、不同湿度、不同发射率、不同距离和异常点修正值影响下的待测黑体辐射源温度实际控制温度。度实际控制温度。度实际控制温度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法


[0001]本申请涉及红外测温
，尤其涉及一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法。

技术介绍

[0002]随着红外测温技术的发展，电力系统在带电运行现场大量使用红外测温设备对带电运行的设备进行温度监控，通过对温度分析，实现带电运行设备的运行情况评估。为确保红外测温工作的顺利开展，需要使用黑体辐射源对红外测温设备进行现场校准。
[0003]市面上已有的黑体辐射源，大多不能根据不同的发热材料设置发射率，不能修正不同的现场温湿度影响，以及对不同距离进行红外测温补偿，这些因素，严重制约了电力系统一线人员红外测温工作的顺利开展。因此，需要在电力系统专利技术一种发射率可调、控温点可修正的黑体辐射源对红外测温设备进行现场校准。
[0004]目前的方法和装置存在以下问题：1.现场测温多根据不同金属材料的理论发射率确定测温发射率，忽略了变电站带电设备涂有防腐漆；2.测温距离、环境温湿度多利用红外测温装置自带软件进行补偿，现场无法确认是否补偿准确；3.市面上，标准黑体辐射源体积大、控温时间长、参数设置复杂且购买费用较贵；便携式黑体辐射源，大多不能根据不同的发热材料设置发射率，且无距离补偿功能。
[0005]因此，提供一种基于多元统计分析及python+matplotlib建模对黑体辐射源控温的方法，能将现场带电运行设备测温时的发射率、测温安全距离、环境温湿度、特定点异常等因素影响消除，得到黑体辐射源的实际温度，是目前需要解决的主要问题。
专利技术内容
[0006]本申请提供了一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法，以解决现场带电运行设备测温时的发射率、测温安全距离、环境、特定点异常因素对红外测温设备现场校的准影响的问题。
[0007]本申请采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供了一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法，包括：
[0009]在预设温湿度下，将待测黑体辐射源和标准黑体辐射源置于同一试验台上，其中，待测黑体辐射源和标准黑体辐射源与红外测温设备的距离相等，所述距离为预设距离，所述红外测温设备具有可调的多个发射率；
[0010]将标准铂电阻插入待测黑体辐射源中作为温度标准，并通过所述红外测温设备对所述待测黑体辐射源与标准黑体辐射源进行温度采集，记录两台黑体辐射源的温度值，其中，温度采集时的测温点根据待测黑体辐射源的温度范围确定，所述测温点至少为三个；
[0011]获取不同发射率、不同测温点的待测黑体辐射源温度值，形成温度值样本，根据所述温度值样本确定红外测温设备的不同发射率下待测黑体辐射源的不同测温点的变化规律；
[0012]根据所述变化规律获取待测黑体辐射源的温度控制曲线模型；
[0013]通过python+matplotlib对所述温度控制曲线模型进行数据模拟和修正，获取修正后的温度控制曲线模型；
[0014]根据所述修正后的温度控制曲线模型，采用多元线性回归模型分析计算在不同温度、不同湿度、不同发射率、不同距离和异常点修正值影响下的待测黑体辐射源温度实际控制温度。
[0015]在一种可实现的实施例中，通过python+matplotlib对所述温度控制曲线进行数据和修正，获取修正后的温度控制曲线模型之后，还包括：
[0016]根据修正后的温度控制曲线模型，将待测黑体辐射源温度与标准黑体源进行数据比对，确定修正后的控温曲线模型是否符合预定规范和要求。
[0017]进一步地，根据所述变化规律获取待测黑体辐射源的温度控制曲线模型，公式为：
[0018]f(x)＝T0+(0.0075Tx
‑
0.125)*(0.95
‑
x)，其中，f(x)为任意发射率时测温点实际控制温度，T0为发射率为0.95时标准黑体辐射源温度值，Tx为任意发射率时待测黑体辐射源的控制温度点，x为任意发射率。
[0019]在一种可实现的实施例中，通过python+matplotlib对所述温度控制曲线模型进行数据模拟和修正，获取修正后的温度控制曲线模型，包括：
[0020]根据所述温度控制曲线模型，通过python+matplotlib在温度10～200℃、发射率0～1范围内进行数据模拟和点对点修正，得到仿真散点图和估计方程线；
[0021]根据仿真散点图和估计方程线得到修正后的温度控制曲线模型，公式为：
[0022]进一步地，根据所述修正后的温度控制曲线模型，采用多元线性回归模型分析计算不同温度、不同湿度、不同发射率、不同距离和异常点修正值影响下的待测黑体辐射源温度实际控制温度，公式为：
[0023]f(x)
’
＝f(x)+k2y2+...+knyn，其中，f(x)
’
为任意发射率时测温点修正后的实际控制温度，f(x)为任意发射率时，测温点实际控制温度，T0为发射率为0.95时标准黑体辐射源温度值，x为发射率，y2为测温距离，y3为环境温度，y4环境湿度、y5特定点修正值，ki(i＝1,2，
…
，n)为偏回归系数。
[0024]进一步地，进行数据模拟和点对点修正时，每个发射率下的温度点测量400～600次，取平均值。
[0025]进一步地，所述测温点包括：30℃、50℃、100℃、150℃和200℃。
[0026]进一步地，多个所述发射率包括：
[0027]0.10、0.20、0.30、0.40、0.5、0.60、0.70、0.80、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00。
[0028]进一步地，所述预设温湿度为温度19～21℃、湿度63～67％。
[0029]进一步地，所述预设距离为0.4～0.8m。
[0030]采用本申请的技术方案的有益效果如下：
[0031]本专利技术通过先基于python+matplotlib得到修正后的温度控制曲线模型，再基于
多元线性回归模型将不同温度、不同湿度、不同发射率、不同距离和异常点修正值带入计算公式f(x)
’
＝f(x)+k2y2+...+knyn，计算得到待测黑体辐射源的任意发射率时测温点修正后的实际控制温度。
[0032]本专利技术可以消除电力系统现场带电运行设备的发射率、测温安全距离、环境温湿度等因素对现场红外测温造成的影响，通过统计分析和建模，形成控温曲线，定期通过黑体辐射源对红外测温设备进行测试校准和数据比对，以保证待测黑体辐射源对红外测温设备被校准的准确可靠性。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。
[0034]图1为通过python+matplotlib对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法，其特征在于，包括：在预设温湿度下，将待测黑体辐射源和标准黑体辐射源置于同一试验台上，其中，待测黑体辐射源和标准黑体辐射源与红外测温设备的距离相等，所述距离为预设距离，所述红外测温设备具有可调的多个发射率；将标准铂电阻插入待测黑体辐射源中作为温度标准，并通过所述红外测温设备对所述待测黑体辐射源与标准黑体辐射源进行温度采集，记录两台黑体辐射源的温度值，其中，温度采集时的测温点根据待测黑体辐射源的温度范围确定，所述测温点至少为三个；获取不同发射率、不同测温点的待测黑体辐射源温度值，形成温度值样本，根据所述温度值样本确定红外测温设备的不同发射率下待测黑体辐射源的不同测温点的变化规律；根据所述变化规律获取待测黑体辐射源的温度控制曲线模型；通过python+matplotlib对所述温度控制曲线模型进行数据模拟和修正，获取修正后的温度控制曲线模型；根据所述修正后的温度控制曲线模型，采用多元线性回归模型分析计算在不同温度、不同湿度、不同发射率、不同距离和异常点修正值影响下的待测黑体辐射源温度实际控制温度。2.根据权利要求1所述的基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法，其特征在于，通过python+matplotlib对所述温度控制曲线进行数据和修正，获取修正后的温度控制曲线模型之后，还包括：根据修正后的温度控制曲线模型，将待测黑体辐射源温度与标准黑体源进行数据比对，确定修正后的控温曲线模型是否符合预定规范和要求。3.根据权利要求1所述的基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法，其特征在于，根据所述变化规律获取待测黑体辐射源的温度控制曲线模型，所述温度控制曲线模型公式为：f(x)＝T0+(0.0075Tx
‑
0.125)*(0.95
‑
x)，其中，f(x)为任意发射率时测温点实际控制温度，T0为发射率为0.95时标准黑体辐射源温度值，Tx为任意发射率时待测黑体辐射源的控制温度点，x为任意发射率。4.根据权利要求3所述的基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法，其特征在于，通过python+matp...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐标，沈映泉，李博，王恩，于辉，宋洁，朱梦梦，沈龙，刘戬，龚石林，陈益，左鸿，蒋纪刚，冯跃，张超，施旺，唐立军，易斌，朱全聪，杨明，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：