基于温度检测的设备疲劳预警系统技术方案

发明专利技术公开了基于温度检测的设备疲劳预警系统，具体涉及设备监测领域，是通过综合分析光学污染趋势指数和疲劳蠕变指数以计算热能动态模态系数的方法，以提取红外测温仪的运行状态并评估其性能。这项技术的好处包括更准确地评估仪器状态和潜在问题，及早发现隐患并采取维护措施，以确保设备的可靠性和数据的准确性。通过比较数据与分类管理阈值，生成警示信号，以帮助维护人员更有效地管理和维护红外测温仪；通过在最近运行周期内获取多个热能动态模态系数，并进行比较和分析，预测红外测温仪的失控程度，准确预测可能出现的监测问题，以便及时干预和维护，保障监测变压器疲劳数据的有效性，进而帮助变压器安全稳定运行。进而帮助变压器安全稳定运行。进而帮助变压器安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
基于温度检测的设备疲劳预警系统


[0001]本专利技术涉及设备监测领域，更具体地说，本专利技术涉及基于温度检测的设备疲劳预警系统。

技术介绍

[0002]变压器的运行非常依赖于测温设备，在多个测温设备中，红外测温仪是一种不需要接触就能测量温度的设备，它通过实时监测变压器的温度，可以对变压器进行疲劳预警，进而确保变压器的安全性和性能的稳定。然而，如果红外测温仪在测温时存在准确性问题，即使是微小的偏差，也可能导致不准确的温度测量结果。这些不准确的数据可能无法及时发现变压器内部的潜在问题，使得设备携带着隐患继续运行，从而可能引发严重的故障或损坏。尽管现有的红外测温仪通常具备自检功能，但它们主要用于定期的校准，无法发现一些潜在的隐匿问题，这些问题可能在长期运行中逐渐积累，最终影响变压器的正常运行、安全性以及可能引发的潜在问题，使得变压器的疲劳程度无法被准确地监测到。因此，对红外测温仪进行更全面的监测和维护，以及采用更高级的自检技术，对于确保变压器的稳定运行和安全性至关重要。
[0003]为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供，通过综合分析光学污染趋势指数和疲劳蠕变指数以计算热能动态模态系数的方法，以提取红外测温仪的运行状态并评估其性能。这项技术的好处包括更准确地评估仪器状态和潜在问题，及早发现隐患并采取维护措施，以确保设备的可靠性和数据的准确性。通过比较数据与分类管理阈值，生成警示信号，以帮助维护人员更有效地管理和维护红外测温仪；通过在最近运行周期内获取多个热能动态模态系数，并进行比较和分析，可以预测红外测温仪的失控程度，准确预测可能出现的监测问题，以便及时干预和维护，保障监测变压器疲劳数据的有效性，进而帮助变压器安全稳定运行，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：包括温度监测模块和判断预警模块，温度监测模块包括数据分析单元、状态分析单元、综合分析单元、最终总结单元；
[0006]数据分析单元获取红外测温仪测量温度时的外部信息和内部信息，外部信息包括光学污染趋势指数，内部污染包括疲劳蠕变指数，将获取完毕的内部信息和外部信息发送至状态分析单元；
[0007]状态分析单元通过各项参数构建分析模型，生成热能动态模态系数，对热能动态模态系数进一步分析，生成运行信号，运行信号包括之上、之下信号，将运行信号发送至综合分析单元；
[0008]综合分析单元获取红外测温仪最近一个运行周期内的多个之上、之下信号，分别对应的放入到之上、之下的集合内，获得每个集合的影响程度，比较两个集合的影响程度，
获得判断系数，将判断系数发送至最终总结单元；
[0009]最终总结单元对判断系数进一步细分得到判断信号，判断信号包括预警信号和稳定信号，将判断信号和实时监测到的变压器温度一并发送至判断预警模块。
[0010]在一个优选的实施方式中，光学污染趋势指数的获取逻辑为：
[0011]步骤11，计算镜头污染程度，计算公式为：；
[0012]式中，和是关于时间的函数，分别表示当前状态下和清洁状态下的透射率，表示为上一次清洁结束的时间点，表示为检测镜头污染的时间点，表示镜头污染程度；
[0013]步骤12，计算镜头污染达到阈值所需时间，；
[0014]式中，表示镜头污染达到阈值所需时间，分别为污染程度的阈值、初始污染程度，表示污染程度随时间的变化率，即单位时间内污染程度的变化量；
[0015]步骤13，在红外测温仪最近的运行周期内，获取多个镜头污染达到阈值所需时间的数据，将收集的多个镜头污染达到阈值所需时间的数据表示为一组时间序列，其中每个数据点表示在特定时间内的污染程度，之后对时间序列进行指数平滑拟合，使用拟合的结果来计算镜头污染达到阈值所需时间的数据是否有减小迹象；
[0016]步骤14，计算时间点与前一个时间点之间的相对变化率，其中从2到，相对变化率的计算公式为：；
[0017]步骤15，计算相对变化率的均值和标准差，以衡量数据的平均值趋势和变化的稳定性，均值的计算公式为：；标准差的计算公式为：；
[0018]步骤16，获得光学污染趋势指数，计算公式为：；式中，分别为均值和标准差，为光学污染趋势指数。
[0019]在一个优选的实施方式中，热电堆疲劳蠕变指数的获取逻辑为：
[0020]步骤21，收集热电堆的工作负荷数据，包括时间点、温度差异，热质量流量、热质量的比热容；
[0021]步骤22，计算获得工作负荷，计算公式为：；式中，表示在时间内的工作负荷，表示温度差异，表示热质量流量，表示热质量的比热容；
[0022]步骤23，计算工作负荷变化率，计算公式为：；式中，表示时间内的工作负荷变化率，表示起始时间；
[0023]步骤24，计算疲劳蠕变指数，计算公式为：；式中，表示疲劳蠕变指数，表示在最近时间点的工作负荷变化率，为最近的时间点，表示积分的变量，表示积分过程中的微小时间间隔，表示在最近时间点的热电堆的耐久极限。
[0024]在一个优选的实施方式中，将光学污染趋势指数和疲劳蠕变指数经过归一化综合分析得到热能动态模态系数，计算公式为：；式中，表示热能动态模态系数，分别为光学污染趋势指数、疲劳蠕变指数，分别为光学污染趋势指数、疲劳蠕变指数的预设比例系数，且均大于0。
[0025]在一个优选的实施方式中，将热能动态模态系数和分类管理阈值进行比较，若热能动态模态系数小于分类管理阈值，生成之上信号；若大于等于分类管理阈值，生成之下信号。
[0026]在一个优选的实施方式中，在最近的一个运行周期内，获取多个热能动态模态系数，并将每个热能动态模态系数和分类管理阈值进行比较，以获得对应的之上、之下信号，收集之上信号对应的热能动态模态系数的数据构架之上集合，收集之下信号对应的热能动态模态系数的数据构建之下集合，依据之上集合和之下集合获得判断系数，计算公式为：；式中，表示判断系数，表示之上集合的元素数量，表示之下集合的元素数量，表示之上集合的第个元素，表示之下集合的第个元素，分别表示之上和之下集合数据的平均值，为之上集合中数据获取时间的标准差，为之下集合中数据获取时间的标准差，分别为、的预设比例系数，且均大于0。
[0027]在一个优选的实施方式中，将判断系数和判断阈值进行比较，若判断系数大于等于判断阈值，生成预警信号，需要及时进行干预，调整维护力度；反之，若判断系数小于判断阈值，生成稳定信号。
[0028]在一个优选的实施方式中，判断预警模块若接收到预警信号即发出第一预警提示，并删除监测到的变压器温度，若接收到稳定信号，则正常记录监测到的变压器温度，并将变压器温度和稳定阈值进行比较，若变压器温度大于等于稳定阈值，则发出第二预警提示。
[0029]本专利技术基于温度检测的设备疲劳预警系统的技术效果和优点：
[0030]1.通过光学污染趋势指数和疲劳蠕变指数的综合分析计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于温度检测的设备疲劳预警系统，其特征在于，包括温度监测模块和判断预警模块，温度监测模块包括数据分析单元、状态分析单元、综合分析单元、最终总结单元；数据分析单元获取红外测温仪测量温度时的外部信息和内部信息，外部信息包括光学污染趋势指数，内部污染包括疲劳蠕变指数，将获取完毕的内部信息和外部信息发送至状态分析单元；状态分析单元通过各项参数构建分析模型，生成热能动态模态系数，对热能动态模态系数进一步分析，生成运行信号，运行信号包括之上、之下信号，将运行信号发送至综合分析单元；综合分析单元获取红外测温仪最近一个运行周期内的多个之上、之下信号，分别对应的放入到之上、之下的集合内，获得每个集合的影响程度，比较两个集合的影响程度，获得判断系数，将判断系数发送至最终总结单元；最终总结单元对判断系数进一步细分得到判断信号，判断信号包括预警信号和稳定信号，将判断信号和实时监测到的变压器温度一并发送至判断预警模块。2.根据权利要求1所述的基于温度检测的设备疲劳预警系统，其特征在于：光学污染趋势指数的获取逻辑为：步骤11，计算镜头污染程度，计算公式为：；式中，和是关于时间的函数，分别表示当前状态下和清洁状态下的透射率，表示为上一次清洁结束的时间点，表示为检测镜头污染的时间点，表示镜头污染程度；步骤12，计算镜头污染达到阈值所需时间，；式中，表示镜头污染达到阈值所需时间，分别为污染程度的阈值、初始污染程度，表示污染程度随时间的变化率，即单位时间内污染程度的变化量；步骤13，在红外测温仪最近的运行周期内，获取多个镜头污染达到阈值所需时间的数据，将收集的多个镜头污染达到阈值所需时间的数据表示为一组时间序列，其中每个数据点表示在特定时间内的污染程度，之后对时间序列进行指数平滑拟合，使用拟合的结果来计算镜头污染达到阈值所需时间的数据是否有减小迹象；步骤14，计算时间点与前一个时间点之间的相对变化率，其中从2到，相对变化率的计算公式为：；步骤15，计算相对变化率的均值和标准差，以衡量数据的平均值趋势和变化的稳定性，均值的计算公式为：；标准差的计算公式为：；
步骤16，获得光学污染趋势指数，计算公式为：；式中，分别为均值和标准差，为光学污染趋势指数。3.根据权利要求2所述的基于温度检测的设备疲劳预警系统，其特征在于：热电堆疲劳蠕变指数的获取逻辑为：步骤21，收集热电堆的工作负荷数据，包括时间点、温度差异，热质量流...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚爽，蒋泽艳，刘靓葳，陈美伊，王琪，
申请(专利权)人：长春金融高等专科学校，
类型：发明
国别省市：