光伏板测温系统的定标装置的制作方法

专利检索2024-10-27  8


本技术涉及光伏板领域,尤其涉及一种光伏板测温系统的定标装置。


背景技术:

1、光伏板是太阳能光伏发电系统中不可或缺的发电装置之一,光伏板几乎全部以半导体物料制成的薄身固体光伏电池组成。随着新能源产业的兴起,太阳能光伏发电产业得到飞速发展。光伏板的铺设面积随之加大,建设场地也逐渐复杂,同时存在了更多的火灾安全隐患。因此光伏板温度检测成为不可或缺的光伏板维护步骤之一。

2、现有的光伏板温度检测包括红外成像技术、光电传感器等,然而现有的光伏板温度检测技术在检测过程中仍具有检测盲区,存在有测温范围大,检测效率低等问题。因此通过光纤铺设于光伏板实现检测的分布式传感技术逐渐兴起。现有的分布式传感技术主要根据双路解调方案实现温度传感,即预先设置一段参考光纤将其放置于已知温度中,其他条件不变再将其放置于待测环境中,通过系统分别采集光纤不同情况下携带的温度信号,将其和已知温度数据代入解调公式进行计算,实现待测环境的传感。

3、然而现有的分布式传感技术中,当更换任意元器件时均需要重新定标,影响测温效率。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术提供一种光伏板测温系统的定标装置,用以解决现有的分布式传感技术中更换任一元件均需要重新定标的问题,以确保测温效率。

2、为实现上述目的,本技术提供一种光伏板测温系统的定标装置,采用了如下的技术方案:

3、本技术提供的一种光伏板测温系统的定标装置,包括检测光纤、定标模块、信号输送模块和数据处理模块。

4、其中,所述检测光纤用于铺设在待检测的光伏板上。

5、所述定标模块包括密封腔、定标光纤和至少一个温度传感器,所述定标光纤和所述温度传感器均设于所述密封腔内,所述定标光纤的一端连接所述检测光纤,所述温度传感器用于监测所述定标光纤所处的所述密封腔内的温度,所述密封腔内的温度为预设温度。

6、所述信号输送模块与所述定标光纤连接,用于输送光脉冲至所述定标模块和所述检测光纤,所述光脉冲在所述检测光纤和所述定标模块处形成携带温度信息的第一光和第二光,所述信号输送模块还用于将所述第一光和所述第二光所携带的光信号处理为电信号。

7、所述数据处理模块连接所述信号输送模块,用于接收所述信号输送模块所处理的电信号,通过温度传感器得出预设温度数值,计算以得到所述光伏板的温度。

8、通过上述技术方案,当需要对光伏板的温度进行检测时,数据处理模块向信号输送模块发出控制信号,信号输送模块输送光脉冲至定标模块和检测光纤,随后检测光纤以及定标光纤在光纤分子的相互作用下发生拉曼散射,并产生带有温度信息的第一光和第二光,信号输送模块将检测光纤和定标光纤产生的第一光信号和第二光信号收集并处理为电信号,数据处理模块接收信号输送模块所处理的电信号,温度传感器得出密封腔内预设温度的具体数值,并检测定标光纤在该预设温度下的温度信号,将该温度信号作为参考数据经数据处理模块计算得出检测光纤的温度,即光伏板的温度;通过设置定标模块作为参考数据,避免了光纤在已知温度环境下记录数据后,重新放置于待测环境中时因环境条件变化造成的温度信号检测误差,使得当光伏板测温系统中任意元器件更换时仍确保所检测数据的准确性,提高了测温效率。

9、在一种可能的实现方式中,所述定标模块还包括封闭的容纳盒,所述密封腔开设于所述容纳盒内。

10、通过上述技术方案,将定标光纤和温度传感器设置于封闭的容纳盒内,确保了定标光纤所处环境的恒定,避免了因容纳盒外部因素影响温度传感器检测数据的准确性,确保了定标光纤的检测效率。

11、在一种可能的实现方式中,所述容纳盒内设有固定桩,所述定标光纤缠绕在所述固定桩上。

12、通过上述技术方案,通过将定标光纤缠绕在固定桩上,提高了定标光纤在容纳盒内的布设均匀性,确保了定标光纤在容纳盒内携带温度信号的稳定性。

13、在一种可能的实现方式中,所述温度传感器的数量为至少两个,各所述温度传感器绕所述固定桩的轴向均匀间隔设置。

14、通过上述技术方案,通过将温度传感器绕固定桩均匀设置,使得温度传感器对缠绕在固定桩上的定标光纤进行周向检测,随后数据处理模块将多个温度传感器所检测的数据取平均值,提高了所检测数据的准确性。

15、在一种可能的实现方式中,所述检测光纤和所述定标光纤中的至少一者为传感光纤。

16、通过上述技术方案,传感光纤具有灵敏度以及抗电磁干扰等特性,通过将检测光纤和定标光纤中的至少一者设为传感光纤,提高了系统检测的稳定性,进而确保了检测数据的精确性。

17、在一种可能的实现方式中,所述信号输送模块包括脉冲激光器,所述脉冲激光器连接所述数据处理模块和所述定标模块,所述脉冲激光器用于接收所述数据处理模块发出的控制信号,并向所述检测光纤和所述定标模块输送所述光脉冲。

18、其中,所述检测光纤和所述定标模块在接收到所述光脉冲后,将产生所述第一光和所述第二光。

19、需要说明的是,所述第一光为斯托克斯光,所述第二光为反斯托克斯光。

20、通过上述技术方案,当需要对检测光纤和定标光纤的温度进行检测时,数据处理模块向脉冲激光器发出控制信号,随后脉冲激光器产生预设频率的光脉冲,定标光纤和检测光纤接收光脉冲并与光纤分子相互作用发生拉曼散射,随后产生带有温度信息的斯托克斯光以及反斯托克斯光,脉冲激光器的装设实现了电信号至光信号的转化,确保了信号输送效率。

21、在一种可能的实现方式中,所述信号输送模块还包括波分复用器,所述波分复用器连接所述脉冲激光器和所述定标光纤,所述波分复用器用于输送光脉冲至所述检测光纤和所述定标模块,并收集所述斯托克斯光以及所述反斯托克斯光。

22、通过上述技术方案,当脉冲激光器发出光脉冲后,通过波分复用器将光脉冲传输至定标光纤和检测光纤,随后波分复用器将定标光纤和检测光纤产生的斯托克斯光以及反斯托克斯光进行收集,实现了信号输送模块对光信号的收集,以便对光信号进行处理。

23、在一种可能的实现方式中,所述信号输送模块还包括光电探测器,所述光电探测器连接所述波分复用器和所述数据处理模块,所述光电探测器用于将所述波分复用器收集的所述斯托克斯光和所述反斯托克斯光处理成电信号并输送至所述数据处理模块。

24、通过上述技术方案,当斯托克斯光以及反斯托克斯光收集至波分复用器后,光电探测器将收集到的斯托克斯光以及反斯托克斯光处理成电信号,最后将数据信息输送至数据处理模块,实现了信号输送模块对光信号的处理,便于数据处理模块的信号收集整理。

25、在一种可能的实现方式中,所述数据处理模块包括采集卡,所述采集卡连接所述光电探测器,所述采集卡用于采集所述光电探测器所输出的电信号。

26、通过上述技术方案,当光电探测器将收集到的斯托克斯光以及反斯托克斯光处理成电信号后,采集卡对处理后的电信号进行采集,以便数据处理模块对电信号进行整理计算。

27、在一种可能的实现方式中,所述数据处理模块还包括处理器,所述处理器连接所述脉冲激光器和所述采集卡,所述处理器用于向所述脉冲激光器发出控制信号,以及处理所述采集卡所采集的数据信息,以得到所述光伏板的温度。

28、通过上述技术方案,处理器作为数据处理终端,连接脉冲激光器和采集卡,对脉冲激光器发出控制信号,也处理采集卡所采集的数据信息,通过对采集卡的信息进行计算处理,得出检测光纤的温度,以此得到光伏板的温度信息。


技术特征:

1.一种光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,所述定标模块还包括封闭的容纳盒,所述密封腔开设于所述容纳盒内。

3.根据权利要求2所述的光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,所述容纳盒内设有固定桩,所述定标光纤缠绕在所述固定桩上。

4.根据权利要求3所述的光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,所述温度传感器的数量为至少两个,各所述温度传感器绕所述固定桩的轴向均匀间隔设置。

5.根据权利要求1所述的光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,所述检测光纤和所述定标光纤中的至少一者为传感光纤。

6.根据权利要求1所述的光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,所述信号输送模块包括脉冲激光器,所述脉冲激光器连接所述数据处理模块和所述定标模块,所述脉冲激光器用于接收所述数据处理模块发出的控制信号,并向所述检测光纤和所述定标模块输送所述光脉冲;

7.根据权利要求6所述的光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,所述信号输送模块还包括波分复用器,所述波分复用器连接所述脉冲激光器和所述定标光纤,所述波分复用器用于输送光脉冲至所述检测光纤和所述定标模块,并收集所述斯托克斯光以及所述反斯托克斯光。

8.根据权利要求7所述的光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,所述信号输送模块还包括光电探测器,所述光电探测器连接所述波分复用器和所述数据处理模块,所述光电探测器用于将所述波分复用器收集的所述斯托克斯光和所述反斯托克斯光处理成电信号并输送至所述数据处理模块。

9.根据权利要求1-8任一项所述的光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,所述数据处理模块包括采集卡,所述采集卡连接所述光电探测器,所述采集卡用于采集所述光电探测器所输出的电信号。

10.根据权利要求9所述的光伏板测温系统的定标装置,其特征在于,所述数据处理模块还包括处理器,所述处理器连接所述脉冲激光器和所述采集卡,所述处理器用于向所述脉冲激光器发出控制信号,以及处理所述采集卡所采集的数据信息,以得到所述光伏板的温度。


技术总结
本申请提供一种光伏板测温系统的定标装置,涉及光伏板领域,该定标装置包括检测光纤、定标模块、信号输送模块和数据处理模块。检测光纤用于铺设在待检测的光伏板上。定标模块包括密封腔、定标光纤和温度传感器,定标光纤和温度传感器均设于密封腔内,定标光纤的一端连接检测光纤,温度传感器用于监测密封腔内温度。信号输送模块与定标光纤连接,用于输送光脉冲至定标模块和检测光纤,以及将光信号处理为电信号。数据处理模块连接信号输送模块,用于接收信号输送模块所处理的电信号。本申请提供的光伏板测温系统的定标装置,通过设置定标模块作为参考数据,使得当光伏板测温系统中任意元器件更换时仍确保所检测数据的准确性,提高测温效率。

技术研发人员:韩婷,郭筱,李明明,杨琦国
受保护的技术使用者:中国三峡新能源(集团)股份有限公司
技术研发日:20231117
技术公布日:2024/5/29
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