CN103674286A

CN103674286A - 一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法

Info

Publication number: CN103674286A
Application number: CN201310583895.1A
Authority: CN
Inventors: 陈志佳; 林亦雷; 陈之浩; 赵修旻; 廖斌
Original assignee: SHANGHAI STRING INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd; State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI STRING INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd; State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明公开了一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法，该诊断方法包含如下几个步骤：步骤1，采集红外图像，通过红外成像模块摄制被测设备的红外图像；并将该红外图像存入红外图像存储模块中。步骤2，识别温度异常，通过故障分析判别模块及设备故障库模块，识别被测设备温度异常的部位及元件。步骤3，诊断设备故障，通过故障预警模块判定被测设备缺陷和故障级别。步骤4，消除缺陷或故障，故障预警模块发出控制命令触发相关企业的“消除缺陷或故障工作流程”。步骤5，存档，存档设备存储被测设备的红外图像和红外检测报告，并更新红外图像存储模块及设备故障库模块中的红外图像成像信息。

Description

一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法

技术领域

本发明涉及通信设备领域的故障诊断方法，具体涉及一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法。

背景技术

现有电力系统中，电力通信不仅为电力生产、调度和行政管理提供了良好的电话通信服务，而且在电力生产保护、电力输送、电力监控及远程测控终端系统(Remote Terminal Unit，简称RTU)等自动化系统或环节，也直接应用通信设备和引用了通信电路。

目前的站内电力通信设备的故障诊断主要是基于设备自身提供的设备状态指示灯和设备状态信号，进行诊断设备故障，通常仅限于故障发生后确定故障性质和故障部位；这些设备状态通常都是基于电气特性或电气信号采集和运算取得；仅有少量电池温度感应器和站内环境感应器。另一方面，出于监控工作量和成本的考虑，状态指示灯和设备状态信号的数量有限，当故障被发现时，通常已经造成重要设备的功能缺失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法，能够通过定时或随机采集所有通信设备的红外图像，通过发现设备表面的温度异常，及时发现通信设备的缺陷，消除缺陷并阻止其进一步发展成为重大故障或事故，当故障发生时，通过分析和对比红外图谱，有助于快速确定故障位置。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法，其特点是，该诊断方法包含如下几个步骤：

步骤1，采集红外图像，通过红外成像模块摄制被测设备的红外图像；并将该红外图像存入红外图像存储模块中。

步骤2，识别温度异常，通过故障分析判别模块及设备故障库模块，识别被测设备温度异常的部位及元件。

步骤3，诊断设备故障，通过上述的故障预警模块判定被测设备缺陷和故障级别。

步骤4，消除缺陷或故障，上述的故障预警模块发出实施缺陷或故障处理的控制命令。

步骤5，存档，存储被测设备的红外图像，并更新上述的红外图像存储模块及上述的设备故障库模块中的红外图像成像信息。

在上述的步骤2中，还包含如下步骤：

步骤2.1，上述的故障分析判别模块通过上述的红外图像存储模块接收到上述的红外成像模块的红外图像成像信息；

步骤2.2，上述的故障分析判别模块通过将上述的设备故障库模块中同类设备的正常红外图谱及该被测设备的历史红外图谱与步骤2.1中接收到的被测设备的红外图像成像信息进行匹配，识别被测设备温度异常的部位及设备元件。。

在上述的步骤3中，还包含如下步骤：

步骤3.1，通过接收上述的故障分析判别模块的温度异常信号，上述的故障预警模块触发预警。

在上述的步骤4中，还包含如下步骤：

步骤4.1，上述的故障预警模块根据上述的预警信号发出实施缺陷或故障处理的控制命令。

本发明与现有技术相比具有以下优点：基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法是在现有技术基础上针对变电站内通信设备故障检测的一种新应用方法：

1) 在通信设备发生故障和失去控制前发现问题，可降低贵重设备的损坏程度，延长了设备的使用寿命。

2) 减少了因故障导致的非计划停机。

3) 监测那些无需立即停机采取措施的问题，并预先作好维修计划，增加站内通信系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法的流程图。

图2 为本发明一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法的红外故障诊断装置的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

通信设备运行状态与发热升温有着密不可分的关系，在其故障发展和形成过程中，绝大多数都与发热升温紧密相连。红外测温是利用红外辐射原理，采用非接触方式，对被测物体表面的温度进行观测和记录。

根据红外辐射的基本定律可知：一个被测物体的表面辐射系数一定时，它的辐射功率与其绝对温度的四次方成正比。因此，对物体表面温度的检测就变成为对其辐射功率的检测。物体的辐射功率是与它的材料、结构、尺寸、形状、表面性质、加热条件及周围的环境和其内部是否有故障、缺陷等诸因素是密切相关的。当被测物体其他条件不变的情况下，仅仅是产生了故障和缺陷，那么它的表面温度场分布将会发生相应变化；若被测物体的材料特性发生异常，其表面的温度也相应改变；因而应用红外进行温度的检测，可以为分析被测目标的现有工作状态提供必要的信息。

一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断装置，该诊断装置包含：红外成像模块10、红外图像存储模块20、故障分析判别模块30、设备故障库模块40及故障预警模块50。红外成像模块10的输出端与红外图像存储模块20的输入端相连接，该红外图像存储模块20的输出端与故障分析判别模块30的输入端相连接，该故障分析判别模块30与设备故障库模块40双向连接，该故障分析判别模块30的输出端与故障预警模块50的输入端相连接。

本实施例中采用型号为DS213+ NSA的网络存储器用作红外图像存储模块20、设备故障库模块40。

本实施例中采用型号为ARK-1360的嵌入式工业控制计算机用作故障分析判别模块 30、故障预警模块 50。

红外成像模块10包含红外摄像头，一般情况下，红外成像模块10定时地利用红外摄像头摄制被测设备的红外图像。

将摄制的被测设备红外图像存入红外图像存储模块20中，红外图像存储模块20可根据项目的实际需要设置在本地，也可以在远程集中存储。

根据被测设备红外图像的温度指征，故障分析判别模块30与设备故障库模块40内的相关成像信息相比较，输出被测设备的故障诊断。

根据行业或企业的相关指导要求及被测设备的历史状态，建立设备故障红外诊断的设备故障库模块40，设备故障库模块40内部存有大量被检测设备的历史红外图谱成像信息。

通过故障预警模块50，被测设备的温度指标或故障状态能够触发预警，同时发出消除缺陷或故障控制指令。

本实施例中的预警级别分类如下：

预警分为警告和报警两类。在初期，警告温度设定为30摄氏度环境温度下设备满负荷工作时的温度；报警温度设定为警告温度的1.2倍。每积累一段时间的温度数据和故障数据后，需要结合企业的可靠性要求来重新设定温度预警阈值。

一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法，该诊断方法包含如下几个步骤：

步骤1，采集红外图像，通过红外成像模块10摄制被测设备的红外图像；并将该红外图像存入红外图像存储模块20中。

步骤2，识别温度异常，通过故障分析判别模块30及设备故障库模块40，识别被测设备温度异常的部位及元件。

在上述的步骤2中，还包含如下步骤：

步骤2.1，故障分析判别模块30通过红外图像存储模块20接收到红外成像模块10的红外图像成像信息；

步骤2.2，故障分析判别模块30通过将设备故障库模块40中同类设备的正常红外图谱及该被测设备的历史红外图谱与步骤2.1中接收到的被测设备的红外图像成像信息进行匹配，识别被测设备温度异常的部位及设备元件。

本实施例中的被测设备温度异常的部位及元件，包含光端机、ATM交换机中的芯片等。本实施例中的设备温度异常表示被测设备的温度超过警告值或报警值。

步骤3，诊断设备故障，通过故障预警模块50判定被测设备缺陷和故障级别。

在上述的步骤3中，还包含如下步骤：

步骤3.1，故障预警模块50通过接收故障分析判别模块30的温度异常信号，触发预警。

步骤4，消除缺陷或故障，上述的故障预警模块50发出实施缺陷或故障处理的控制命令。

在上述的步骤4中，还包含如下步骤：

步骤4.1，故障预警模块50根据上述的预警信号，发出实施缺陷或故障处理的控制命令。

步骤5，存档，存储被测设备的红外图像，并更新上述的红外图像存储模块20及上述的设备故障库模块40中的红外图像成像信息。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法，其特征在于，该诊断方法包含如下几个步骤：

步骤1，采集红外图像，通过红外成像模块（10）摄制被测设备的红外图像；并将该红外图像存入红外图像存储模块（20）中；

步骤2，识别温度异常，通过故障分析判别模块（30）及设备故障库模块（40），识别被测设备温度异常的部位及元件，发出温度异常信号；

步骤3，诊断设备故障，通过故障预警模块（50）判定被测设备预警级别；

步骤4，消除缺陷或故障，所述的故障预警模块（50）发出实施缺陷或故障处理的控制命令；

步骤5，存档，存储被测设备的红外图像，并更新所述的红外图像存储模块（20）及所述的设备故障库模块（40）中的红外图像成像信息。

2.如权利要求1所述的基于红外图像的站内设备故障诊断方法，其特征在于，在所述的步骤2中，还包含如下步骤：

步骤2.1，所述的故障分析判别模块（30）通过所述的红外图像存储模块（20）接收到所述的红外成像模块（10）采集的红外图像成像信息；

步骤2.2，所述的故障分析判别模块（30）通过将所述的设备故障库模块（40）中同类设备的正常红外图谱及该被测设备的历史红外图谱与步骤2.1中接收到的被测设备的红外图像成像信息进行匹配，识别被测设备温度异常的部位及设备元件。

3.如权利要求1所述的基于红外图像的站内设备故障诊断方法，其特征在于，在所述的步骤3中，还包含如下步骤：

步骤3.1，通过接收所述的故障分析判别模块（30）的温度异常信号，所述的故障预警模块（50）触发预警。

4.如权利要求1所述的基于红外图像的站内设备故障诊断方法，其特征在于，在所述的步骤4中，还包含如下步骤：

步骤4.1，所述的故障预警模块（50）根据所述的预警信号，发出实施缺陷或故障处理的控制命令。