【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种位移监测装置，具体涉及一种用于超导电缆路径中蜿蜒蛇敷段位移动态监测的非接触式超导电缆路径位移监测系统及方法。
技术介绍
1、在电力能源需求持续增长、局部地区传输走廊受限等情况下，高温超导电缆能同时实现高效低损耗和大容量电力输送，为城市输配电所面临的挑战提供了一种可行的解决方案。
2、超导电缆结构与常规电缆结构存在较大的差异，其中最显著的差异是超导电缆需要冷却至给定的运行温度实现超导状态。一般来说，这种冷却是通过在超导电缆内部布置流体冷却通道，通以过冷、加压循环液氮来实现的。
3、超导电缆冷却的特性使得超导电缆不再像常规电缆在截面上看是一个实心结构，其超导电缆芯和低温杜瓦管及外护套之前存在一个没有机械耦合连接的空腔。这就导致，超导电缆在冷却后，在“热胀冷缩”效应的作用下，超导电缆芯和低温杜瓦管产生不同步的收缩，进而产生在长度上的失配。所以，超导电缆一般都需要采取多种手段，进行长度补偿（或称为消应变等）。其中，在超导电缆路径中，间隔一定的距离采用水平方向的蜿蜒蛇形敷设，是消除超导电缆芯和低温杜瓦管不同步收缩的常用有效手段。
4、近年来，随着超导电缆示范工程的增多，相关的运行经验也逐步得到积累。其中有关超导电缆低温缩胀方面，研究者发现，缩胀存在不对称的特点，即冷却过程中的收缩，在下一个回温过程后，并不能复原至原来的位置；下一次冷却过程，一般也不会再达到上一次冷却的位置。也即，低温缩胀的低温、室温平衡点并不确定，而是存在一个动态变化。而这种变化的规律至今仍未被清楚的阐明。这就使得对低
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种非接触式超导电缆路径位移监测系统及方法，可以准确地监测超导电缆路径位移，且具有简单易行，对现场环境的兼容性好的优点。
2、为解决上述技术问题，作为本专利技术的一方面，提供一种非接触式超导电缆路径位移监测系统，其至少包括：
3、非接触位移测量装置，安装于每一超导电缆蜿蜒蛇敷段的移动平板平台上，位置安装于相应蛇形敷设段的内切圆的圆心位置上，其采用超声波、激光、红外光等物理量测量方法对当前蛇形敷设段的偏离值进行测量；
4、控制装置，用于控制所述非接触位移测量装置的开启以及关闭，并根据所述非接触位移测量装置的数据判断当前的蜿蜒蛇敷段是否存在位移，并上报远端的分析设备。
5、优选地，所述控制装置进一步包括：
6、扫描控制单元，用于控制所述非接触位移测量装置连续扫描工作状态，每一个扫描周期由一次正向扫描和一次反向扫面构成；
7、扫描数据处理单元，用于将两次扫描的数据进行对应点平均值处理，有助于消除因随机干扰引起的测量偏差；
8、位移判定单元，用于将每一扫描周期内的扫描数据与系统存储的初始状态数据比较，如果检测到了两者差值达到预设定的偏离阈值，则判定当前的蜿蜒蛇敷段存在位移；
9、上报处理单元，用于在位移判定单元判定到了本周期内当前的蜿蜒蛇敷段存在位移，则将本次扫描数据上报远端的分析设备；否则，丢弃本次扫描数据；其中，上报的数据帧应至少包括时间戳、位置标度值、距离值。
10、优选地，所述控制装置进一步包括：
11、关闭处理单元，用于在系统冷却稳定后，如果连续预定天数没有测到有效位移，则控制关闭所述非接触位移测量装置。
12、优选地，所述存储的初始状态数据是在超导电缆系统冷却前，通过测量标定获得。
13、相应地，作为本专利技术的另一方面，还提供一种非接触式超导电缆路径位移监测方法，其采用如前述的系统实现，所述方法包括如下步骤：
14、步骤s10，系统开始工作后，在超导电缆系统冷却前，对每一超导电缆蜿蜒蛇敷进行测量标定，获得各超导电缆蜿蜒蛇敷段中各点位的初始状态数据，并存储；
15、步骤s11，启动每一超导电缆蜿蜒蛇敷段所对应的监测系统，进入连续扫描工作状态，其中，在每一个扫描周期执行一次正向扫描和一次反向扫面；
16、步骤s12，将两次扫描的数据进行对应点平均值处理，获得每一扫描周期内的扫描数据；
17、步骤s13，将每一扫描周期内的扫描数据与系统存储的初始状态数据比较，如果检测到了两者差值达到预设定的偏离阈值，则判定当前的蜿蜒蛇敷段存在位移；
18、步骤s14，在位移判定单元判定到了本周期内当前的蜿蜒蛇敷段存在位移，则将本次扫描数据上报远端的分析设备；否则，丢弃本次扫描数据；其中，上报的数据帧应至少包括时间戳、位置标度值、距离值。
19、优选地，进一步包括：
20、在系统冷却稳定后，如果连续预定天数没有测到有效位移，则控制关闭所述非接触位移测量装置。
21、实施本专利技术实施例，具有如下的有益效果：
22、本专利技术提供一种非接触式超导电缆路径位移监测系统及方法。通过设置非接触位移测量装置，安装于每一超导电缆蜿蜒蛇敷段的移动平板平台上，位置安装于相应蛇形敷设段的内切圆的圆心位置上，其采用超声波、激光、红外光等物理量测量方法对当前蛇形敷设段的偏离值进行测量；同时设置控制装置，用于控制所述非接触位移测量装置的开启以及关闭，并根据所述非接触位移测量装置的数据判断当前的蜿蜒蛇敷段是否存在位移，并上报远端的分析设备。实施本专利技术，可以采用非接触的方式准确地监测超导电缆路径位移，且具有简单易行，对现场环境的兼容性好的优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种非接触式超导电缆路径位移监测系统，其特征在于，至少包括：
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置进一步包括：
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制装置进一步包括：
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，其中，所述存储的初始状态数据是在超导电缆系统冷却前，通过测量标定获得。
5.一种非接触式超导电缆路径位移监测方法，其特征在于，采用如权利要求1至4任一项所述的系统实现，所述方法包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：
【技术特征摘要】
1.一种非接触式超导电缆路径位移监测系统，其特征在于，至少包括：
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置进一步包括：
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制装置进一步包括：
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。