一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法，該診斷方法包含如下幾個步驟：步驟1，采集紅外圖像，通過紅外成像模塊攝制被測設備的紅外圖像；并將該紅外圖像存入紅外圖像存儲模塊中。步驟2，識別溫度異常，通過故障分析判別模塊及設備故障庫模塊，識別被測設備溫度異常的部位及元件。步驟3，診斷設備故障，通過故障預警模塊判定被測設備缺陷和故障級別。步驟4，消除缺陷或故障，故障預警模塊發(fā)出控制命令觸發(fā)相關(guān)企業(yè)的“消除缺陷或故障工作流程”。步驟5，存檔，存檔設備存儲被測設備的紅外圖像和紅外檢測報告，并更新紅外圖像存儲模塊及設備故障庫模塊中的紅外圖像成像信息。
【專利說明】一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信設備領(lǐng)域的故障診斷方法，具體涉及一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有電力系統(tǒng)中，電力通信不僅為電力生產(chǎn)、調(diào)度和行政管理提供了良好的電話通信服務，而且在電力生產(chǎn)保護、電力輸送、電力監(jiān)控及遠程測控終端系統(tǒng)(RemoteTerminal Unit，簡稱RTU)等自動化系統(tǒng)或環(huán)節(jié)，也直接應用通信設備和引用了通信電路。
[0003]目前的站內(nèi)電力通信設備的故障診斷主要是基于設備自身提供的設備狀態(tài)指示燈和設備狀態(tài)信號，進行診斷設備故障，通常僅限于故障發(fā)生后確定故障性質(zhì)和故障部位；這些設備狀態(tài)通常都是基于電氣特性或電氣信號采集和運算取得；僅有少量電池溫度感應器和站內(nèi)環(huán)境感應器。另一方面，出于監(jiān)控工作量和成本的考慮，狀態(tài)指示燈和設備狀態(tài)信號的數(shù)量有限，當故障被發(fā)現(xiàn)時，通常已經(jīng)造成重要設備的功能缺失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法，能夠通過定時或隨機采集所有通信設備的紅外圖像，通過發(fā)現(xiàn)設備表面的溫度異常，及時發(fā)現(xiàn)通信設備的缺陷，消除缺陷并阻止其進一步發(fā)展成為重大故障或事故，當故障發(fā)生時，通過分析和對比紅外圖譜，有助于快速確定故障位置。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法，其特點是，該診斷方法包含如下幾個步驟:
步驟1，采集紅外圖像，通過紅外成像模塊攝制被測設備的紅外圖像；并將該紅外圖像存入紅外圖像存儲模塊中。
[0006]步驟2，識別溫度異常，通過故障分析判別模塊及設備故障庫模塊，識別被測設備溫度異常的部位及元件。
[0007]步驟3，診斷設備故障，通過上述的故障預警模塊判定被測設備缺陷和故障級別。
[0008]步驟4，消除缺陷或故障，上述的故障預警模塊發(fā)出實施缺陷或故障處理的控制命令。
[0009]步驟5，存檔，存儲被測設備的紅外圖像，并更新上述的紅外圖像存儲模塊及上述的設備故障庫模塊中的紅外圖像成像信息。
[0010]在上述的步驟2中，還包含如下步驟:
步驟2.1，上述的故障分析判別模塊通過上述的紅外圖像存儲模塊接收到上述的紅外成像模塊的紅外圖像成像信息；
步驟2.2，上述的故障分析判別模塊通過將上述的設備故障庫模塊中同類設備的正常紅外圖譜及該被測設備的歷史紅外圖譜與步驟2.1中接收到的被測設備的紅外圖像成像信息進行匹配，識別被測設備溫度異常的部位及設備元件。。
[0011]在上述的步驟3中，還包含如下步驟:
步驟3.1，通過接收上述的故障分析判別模塊的溫度異常信號，上述的故障預警模塊觸
發(fā)預警。
[0012]在上述的步驟4中，還包含如下步驟:
步驟4.1，上述的故障預警模塊根據(jù)上述的預警信號發(fā)出實施缺陷或故障處理的控制命令。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上針對變電站內(nèi)通信設備故障檢測的一種新應用方法:
I)在通信設備發(fā)生故障和失去控制前發(fā)現(xiàn)問題，可降低貴重設備的損壞程度，延長了設備的使用壽命。
[0014]2)減少了因故障導致的非計劃停機。
[0015]3)監(jiān)測那些無需立即停機采取措施的問題，并預先作好維修計劃，增加站內(nèi)通信系統(tǒng)的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法的流程圖。
[0017]圖2為本發(fā)明一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法的紅外故障診斷裝置的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。
[0019]通信設備運行狀態(tài)與發(fā)熱升溫有著密不可分的關(guān)系，在其故障發(fā)展和形成過程中，絕大多數(shù)都與發(fā)熱升溫緊密相連。紅外測溫是利用紅外輻射原理，采用非接觸方式，對被測物體表面的溫度進行觀測和記錄。
[0020]根據(jù)紅外輻射的基本定律可知:一個被測物體的表面輻射系數(shù)一定時，它的輻射功率與其絕對溫度的四次方成正比。因此，對物體表面溫度的檢測就變成為對其輻射功率的檢測。物體的輻射功率是與它的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀、表面性質(zhì)、加熱條件及周圍的環(huán)境和其內(nèi)部是否有故障、缺陷等諸因素是密切相關(guān)的。當被測物體其他條件不變的情況下，僅僅是產(chǎn)生了故障和缺陷，那么它的表面溫度場分布將會發(fā)生相應變化；若被測物體的材料特性發(fā)生異常，其表面的溫度也相應改變；因而應用紅外進行溫度的檢測，可以為分析被測目標的現(xiàn)有工作狀態(tài)提供必要的信息。
[0021]一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷裝置，該診斷裝置包含:紅外成像模塊10、紅外圖像存儲模塊20、故障分析判別模塊30、設備故障庫模塊40及故障預警模塊50。紅外成像模塊10的輸出端與紅外圖像存儲模塊20的輸入端相連接，該紅外圖像存儲模塊20的輸出端與故障分析判別模塊30的輸入端相連接，該故障分析判別模塊30與設備故障庫模塊40雙向連接，該故障分析判別模塊30的輸出端與故障預警模塊50的輸入端相連接。
[0022]本實施例中采用型號為DS213+ NSA的網(wǎng)絡存儲器用作紅外圖像存儲模塊20、設備故障庫模塊40。
[0023]本實施例中采用型號為ARK-1360的嵌入式工業(yè)控制計算機用作故障分析判別模塊30、故障預警模塊50。
[0024]紅外成像模塊10包含紅外攝像頭，一般情況下，紅外成像模塊10定時地利用紅外攝像頭攝制被測設備的紅外圖像。
[0025]將攝制的被測設備紅外圖像存入紅外圖像存儲模塊20中，紅外圖像存儲模塊20可根據(jù)項目的實際需要設置在本地，也可以在遠程集中存儲。
[0026]根據(jù)被測設備紅外圖像的溫度指征，故障分析判別模塊30與設備故障庫模塊40內(nèi)的相關(guān)成像信息相比較，輸出被測設備的故障診斷。
[0027]根據(jù)行業(yè)或企業(yè)的相關(guān)指導要求及被測設備的歷史狀態(tài)，建立設備故障紅外診斷的設備故障庫模塊40，設備故障庫模塊40內(nèi)部存有大量被檢測設備的歷史紅外圖譜成像信息。
[0028]通過故障預警模塊50，被測設備的溫度指標或故障狀態(tài)能夠觸發(fā)預警，同時發(fā)出消除缺陷或故障控制指令。
[0029]本實施例中的預警級別分類如下:
預警分為警告和報警兩類。在初期，警告溫度設定為30攝氏度環(huán)境溫度下設備滿負荷工作時的溫度；報警溫度設定為警告溫度的1.2倍。每積累一段時間的溫度數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)后，需要結(jié)合企業(yè)的可靠性要求來重新設定溫度預警閾值。
[0030]一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法，該診斷方法包含如下幾個步驟:
步驟1，采集紅外圖像，通過紅外成像模塊10攝制被測設備的紅外圖像；并將該紅外圖像存入紅外圖像存儲模塊20中。
[0031 ] 步驟2，識別溫度異常，通過故障分析判別模塊30及設備故障庫模塊40，識別被測設備溫度異常的部位及元件。
[0032]在上述的步驟2中，還包含如下步驟:
步驟2.1，故障分析判別模塊30通過紅外圖像存儲模塊20接收到紅外成像模塊10的紅外圖像成像信息；
步驟2.2，故障分析判別模塊30通過將設備故障庫模塊40中同類設備的正常紅外圖譜及該被測設備的歷史紅外圖譜與步驟2.1中接收到的被測設備的紅外圖像成像信息進行匹配，識別被測設備溫度異常的部位及設備元件。
[0033]本實施例中的被測設備溫度異常的部位及元件，包含光端機、ATM交換機中的芯片等。本實施例中的設備溫度異常表示被測設備的溫度超過警告值或報警值。
[0034]步驟3，診斷設備故障，通過故障預警模塊50判定被測設備缺陷和故障級別。
[0035]在上述的步驟3中，還包含如下步驟:
步驟3.1，故障預警模塊50通過接收故障分析判別模塊30的溫度異常信號，觸發(fā)預警。
[0036]步驟4，消除缺陷或故障，上述的故障預警模塊50發(fā)出實施缺陷或故障處理的控制命令。
[0037]在上述的步驟4中，還包含如下步驟:
步驟4.1，故障預警模塊50根據(jù)上述的預警信號，發(fā)出實施缺陷或故障處理的控制命令。
[0038]步驟5，存檔，存儲被測設備的紅外圖像，并更新上述的紅外圖像存儲模塊20及上述的設備故障庫模塊40中的紅外圖像成像信息。
[0039]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于紅外圖像的站內(nèi)通信設備故障診斷方法，其特征在于，該診斷方法包含如下幾個步驟: 步驟1，采集紅外圖像，通過紅外成像模塊(10)攝制被測設備的紅外圖像；并將該紅外圖像存入紅外圖像存儲模塊(20)中； 步驟2，識別溫度異常，通過故障分析判別模塊(30)及設備故障庫模塊(40)，識別被測設備溫度異常的部位及元件，發(fā)出溫度異常信號； 步驟3，診斷設備故障，通過故障預警模塊(50)判定被測設備預警級別； 步驟4，消除缺陷或故障，所述的故障預警模塊(50)發(fā)出實施缺陷或故障處理的控制命令； 步驟5，存檔，存儲被測設備的紅外圖像，并更新所述的紅外圖像存儲模塊(20)及所述的設備故障庫模塊(40)中的紅外圖像成像信息。
2.如權(quán)利要求1所述的基于紅外圖像的站內(nèi)設備故障診斷方法，其特征在于，在所述的步驟2中，還包含如下步驟: 步驟2.1，所述的故障分析判別模塊(30)通過所述的紅外圖像存儲模塊(20)接收到所述的紅外成像模塊(10)采集的紅外圖像成像信息； 步驟2.2，所述的故障分析判別模塊(30)通過將所述的設備故障庫模塊(40)中同類設備的正常紅外圖譜及該被測設備的歷史紅外圖譜與步驟2.1中接收到的被測設備的紅外圖像成像信息進行匹配，識別被測設備溫度異常的部位及設備元件。
3.如權(quán)利要求1所述的基于紅外圖像的站內(nèi)設備故障診斷方法，其特征在于，在所述的步驟3中，還包含如下步驟: 步驟3.1，通過接收所述的故障分析判別模塊(30)的溫度異常信號，所述的故障預警模塊(50)觸發(fā)預警。
4.如權(quán)利要求1所述的基于紅外圖像的站內(nèi)設備故障診斷方法，其特征在于，在所述的步驟4中，還包含如下步驟: 步驟4.1，所述的故障預警模塊(50)根據(jù)所述的預警信號，發(fā)出實施缺陷或故障處理的控制命令。
【文檔編號】G01J5/52GK103674286SQ201310583895
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】陳志佳, 林亦雷, 陳之浩, 趙修旻, 廖斌 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司, 上海思敦信息科技有限公司