[发明专利]一种用于智能电柜的阵列式三维温度场探测系统

说明书

本发明涉及一种用于智能电柜的阵列式三维温度场探测系统，其特征在于：包括设置在电柜内部的红外温度场探测阵列；所述红外温度场探测阵列包括集成电路PCB板、红外温度探测芯片、供电模块、数据处理模块、数据传输模块、拼接接口；在电柜内部不同位置部署红外温度探测芯片以实现电柜内部三维温度场探测，尤其是针对大型配电柜、电子方舱和数据机柜多层结构的内部温度探测，以实现电柜内部发热元件的准确探测和定位，根据与设定阈值的对比实时生成报警信息，并通过三维温度场分布对智能电柜内的异常发热体进行位置定位，从而有效保证电柜内部的温度维持在正常范围，提高使用寿命和使用安全。

技术领域

本发明属于电控柜监控技术领域，具体涉及一种用于智能电柜的阵列式三维温度场探测系统。

背景技术

近年来，随着电力电子技术的发展，配电柜、数据机柜和储能柜逐步向大规模、集成化发展。同时在国家智能电网建设的全面推进下，电力系统对通信网络的可靠性、实时性、高效性要求越来越高，保持稳定的通信网络成了迫切需要解决的问题。由于信息通信机房内大多是精密的电子设备，温度一旦超出合理范围，通信设备就容易出现运行指标偏移、性能下降、误码等缺陷，时间如果持续过长则会进一步导致信号中断、电子模块加速老化、使用寿命缩短，甚至还会出现设备烧坏，造成信息、通信网络瘫痪。因此如何解决电柜内部温度探测成为保障电柜的正常运行的一个重要环节。目前的电柜温度探测技术主要采用在电柜内部部署接触式温度传感器实现温度监测，这本身就影响了发热元件的发热。为了实现电柜内部的温度场探测，利用光纤温度传感器、温度传感器阵列实现电柜内部温度场探测，但是这些只是一种被动点式测温，因为不是直接部署在发热元件表面，测量的是发热元件在一定距离的热辐射量，无法准确测量发热元器件的温度。红外热成像技术可以实现温度场的非接触探测，为了探测电气控制柜内的温度变化，通过基于红外测温系统对电气控制柜表面温度探测，利用内部元件过热时对壳体内表面的红外辐射模型,得到了壳体内表面总的热流密度分布,并针对受热壳体建立三维热传导模型内部元件热缺陷温度与方位的三维反问题识别。但是这种方法需要针对不同元件和电器柜的类型构建发热元件的热传导模型，缺乏通用性。

发明内容

基于上述原理，本发明提供一种用于智能电柜的阵列式三维温度场探测系统，其解决现有技术中存在的缺陷和不足的技术方案为：

一种用于智能电柜的阵列式三维温度场探测系统，其特征在于：包括设置在电柜内部的红外温度场探测阵列；

所述红外温度场探测阵列包括集成电路PCB板、红外温度探测芯片、供电模块、数据处理模块、数据传输模块、拼接接口；

每个集成电路PCB板的中部均匀设置有若干个红外温度探测芯片；

在红外温度探测芯片的一侧设置有供电模块、数据处理模块、及数据传输模块，所述集成电路PCB板分别与供电模块、数据处理模块、及数据传输模块连接以实现红外温度探测芯片的供电、数据处理及传输；

在红外温度探测芯片的另一侧设置有拼接接口可以实现多块集成电路PCB板之间的快速拼接。

进一步地，所述智能电柜选用固定面板式配电柜、抽屉式配电柜、数据机柜、电子方舱或储能柜中的任一种。

进一步地，所述集成电路PCB板选用树脂基材料、柔性材料或铁基材料中的任一种。

进一步地，所述红外温度场探测阵列的布置密度根据监测位置和监测要求的不同而不同。

进一步地，所述红外温度场探测阵列设置在电柜柜体内壁及电柜柜门背板位置。

进一步地，所述数据处理模块根据红外温度探测芯片所采集的温度数据对发热体温度进行监测，并通过数据插值法建立整个智能电柜内的三维温度场分布，当探测到的温度超过设定阈值时生成报警信息，并通过三维温度场分布对智能电柜内的异常发热体进行位置定位，并将报警信息通过数据传输模块传输至服务器。