CN114236290B - 电气设备故障智能自诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供电气设备故障智能自诊断系统，包括设置于配电柜的触点检测装置及弧光检测传感器，所述触点检测装置包括设置于配电柜的信号采集模块及第一分析模块，所述信号采集模块用于获取配电柜内触点的电平信号，所述第一分析模块用于获取所述第一分析模块采集的信号并进行分析，以判断触点的工作状况，通过这种方式，维修人员能够根据触点检测装置的检测结果获取哪个触点发生故障，根据该触点的位置快速的对元器件进行检修，提高检测效率，维修人员能够通过弧光传感器的检测结果快速定位发生故障的配电柜，进一步提高检测效率，安装温度传感器和湿度传感器，检测配电柜内部环境信息。

Description

电气设备故障智能自诊断系统

技术领域

本发明一般涉及电气故障诊断技术领域，具体涉及电气设备故障智能自诊断系统。

背景技术

供配电设备主要通过定期、不定期检修来掌握设备运行状态，发现设备缺陷，预防事故的发生，保障设备安全、可靠运行，供配电设备故障处理过程中的难点在于如何快速查明电气设备故障的原因，目前主要依然依靠员工的直接检测和技术人员多年的工作经验来对电气设备进行检测和诊断，在检修人员的业务能力不熟练时不能及时对故障进行处理；且由于供配电设备的自动化控制程度在不断提高，使供配电的控制回路结构日益复杂，对性能和安全性的需求也越来越高，但在目前情况下，依靠员工的直接检测和技术人员多年的经验来实现对电气设备故障的人工检测和诊断，已经不能准确、及时的判断故障或失效的原因，不能及时地对故障进行处理，一旦电气设备出现故障或失效问题，都会造成巨大的经济损坏，甚至会造成人员伤亡，因此对电气设备故障的自动在线检测和诊断分析，从而判断设备异常，对保证生产安全非常重要。

发明内容

鉴于上述的问题，本申请提供了电气设备故障智能自诊断系统,用于至少部分解决背景技术中提出的技术问题。

本发明提供电气设备故障智能自诊断系统，包括触点检测装置及弧光检测传感器，所述触点检测装置包括设置于配电柜的信号采集模块及第一分析模块，所述信号采集模块用于获取配电柜内触点的电平信号，所述第一分析模块用于获取所述信号采集模块采集的信号并进行分析，以判断触点的工作状况。

进一步地，所述信号采集模块用于将采集的信号通过高速A/D模块，高速A/D模块将获取的模拟信号转化为数字信号传递至所述第一分析模块。

进一步地，还包括设置于配电箱的温度检测装置及湿度检测装置。

进一步地，还包括第一视觉检测装置，所述第一视觉检测装置用于检测真空接触器动导杆位置的图像信息；

存储模块，用于存储所述第一视觉检测装置检测的第一图像信息，所述第一图像信息包括真空接触器初始安装后合闸时的图片信息；

第二分析模块，用于获取所述第一视觉检测装置实时检测的第二图像信息，所述第二图像信息包括真空接触器合闸后的实时图片信息，并根据第一图像信息和第二图像信息计算真空接触器的动导杆在当前状态下处于合闸时相对于初始安装时合闸状态的位移量，当真空接触器的多个动导杆的位移量不一致时，判定该真空接触器具有故障风险。

进一步地，真空接触器包括驱动件、合闸电磁铁及分闸弹簧，所述驱动件的一端与所述动导杆的端部驱动连接，所述合闸电磁铁及分闸弹簧设置与所述驱动件的另一端，所述驱动件包括与多个所述动导杆对应设置的驱动臂，所述合闸电磁铁及分闸弹簧能够驱动所述驱动件绕第一销轴转动，以驱动所述动导杆运动合闸后分闸，所述第一销轴垂直于所述动导杆。

进一步地，还包括分设于多个所述动导杆的多个光线反射板、与多个所述光线反射板一一对应设置的多个光源设置于所述光线反射板远离所述光源一侧的投射板，所述光源发射的光线经过所述光线反射板投射于所述朝向所述投射板，所述第一视觉检测装置用于检测投射于所述投射板上光环的图片信息。

进一步地，所述第一视觉检测装置包括与所述光源一一对应的多个相机及与所述相机一一对应设置的多个直线伸缩装置。

进一步地，还包括数据获取模块及远程监控模块，所述数据获取模块用于获取所述温度检测模块、所述湿度检测模块的检测信息及所述第二分析模块的分析结果信息，所述远程监控模块用于接收所述获取模块获取的信息。

本发明提供一种电气设备故障智能自诊断系统，包括触点检测装置，触点检测装置通过信息采集模块采集触点电平信号，通过对每个触点工作时产生的电平信号进行分析处理，来分析判断元器件的工作状态，提取特征送入神经网络模型进行处理，对采集的电平信号进行分类处理，从而获取与之对应的元器件的工作状态，达到对供配电柜实时检测的目的，维修人员能够根据检测装置的检测结果获取哪个触点发生故障，根据该触点位置快速的对元器件进行检修，提高检测效率。

其次，通过在配电柜内设置弧光检测传感器，在配电柜内发生故障产生弧光时能够通过弧光传感器进行检测，维修人员能够通过弧光传感器的检测结果快速定位发生故障的配电柜，进一步提高检测效率。

其次，通过第一视觉检测装置采集真空接触器动导杆的图片信息，对图片信息进行处理获取每个动导杆的位移量，根据位移量诊断各个触头接触的状况，自动预测真空接触器发生故障的风险等级。

其次，通过设置数据获取模块，获取控制开关的运行参数，然后通过无线传输或有线传输的方式传输至远程监控模块，远程监控模块包括云端大数据监控平台和手机监控平台，从而可以将处于施工现场的开关设备的实施工作参数上传至云端，通过云端可以实时获取真空接触器的风险等级及配电箱内的温度、湿度，并可对真空接触器的闭合次数、当前闭合状态等实时监测，实现对现场的开关设备随时随地的监控。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明提供的电气设备故障智能自诊断系统的结构框图。

图2为本发明提供的电气设备故障智能自诊断系统第一种实施方式中真空接触器开闸状态下的结构示意图。

图3为本发明提供的电气设备故障智能自诊断系统第一种实施方式中真空接触器合闸状态下的结构示意图。

图4为本发明提供的电气设备故障智能自诊断系统第二种实施方式中真空接触器开闸状态下的结构示意图。

图5为本发明提供的电气设备故障智能自诊断系统第二种实施方式中真空接触器合闸状态下的结构示意图。

图6为本发明提供的电气设备故障智能自诊断系统第二种实施方式中光线反射板、光源及投射板的结构意图。

图7为本发明提供的电气设备控制回路的原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一

在供配电设备中，供配电的设备主要包括馈电开关等，参考图7，为常用的开关控制回路的原理结构示意图，其工作原理为：使用时，合上隔离开关QS，控制变压器T得电，在变压器器的副边变换出36V的电压；为控制电路提供电源。按下启动按钮SB1，线圈ZJ得电，线圈ZJ得电吸合。使中间继电器的触点闭合，从而使真空接触KM的线圈得电(图中的虚线框内)，使真空接触器KM吸合，为后端用电器供电，真空接触器吸合后，带动主触点和辅助触点KM2闭合。松开启动按钮SB1后，由于KM2已经闭合，为中间继电器的线圈ZJ维持吸合提供了回路，当需要停止时，按下停止按钮SB2，断开了中间继电器吸合线圈ZJ的回路，ZJ释放，中间继电器触点ZJ1断开，切断了真空接触器线圈的回路。真空接触器释放。主回路中的真空接触器KM断开。控制回路主要依靠继电器控制实现触点的开闭，从而实现对后端电气设备的供配电任务，而在触点发生故障时及真空接触器的工作状态发生故障时均不易检修，针对该问题，本发明提供电气设备故障智能自诊断系统，参考图1，作为具体的实施方式，该系统包括设置于配电柜的触点检测装置5，所述触点检测装置5包括设置于配电柜的信号采集模块及第一分析模块，所述信号采集模块用于获取配电柜内触点电平信号，所述第一分析模块用于获取所述信号采集模块采集的信号并进行分析，以判断触点的工作状况，具体的，需要说明的是，出现电平信号即在触点闭合及断开瞬间产生的电平信号。

进一步地，所述信号采集模块将采集的信号通过高速A/D模块，高速A/D模块将获取的模拟信号转化为数字信号传递至所述第一分析模块。

具体的，作为具体的实施方式，信号采集模块为信号采集天线，配电柜内故障多为触点或元器件故障而引起的，而配电柜内具有多个元器件进行协同工作，在其中一个元器件发生故障时就会造成配电柜发生故障，参考图7中，该控制回路具有中间继电器，则就对中间继电器的工作状态进行检测，本发明通过设置信号采集模块，通过信号采集模块采集配电柜工作时配电柜内每个继电器触点的电平信号，获取每一个继电器工作时产生的状态信号；然后通过高速A/D模块将采集装置获取的模拟信号转化为数字信号，传递至第一分析模块，第一分析模块对获取的数字信号通过数字滤波、去除其他片段的噪声信号，根据信号特征对其进行峰值检测，检测阈值为10，检测间隔为2*10⁶，两个峰值之间超过上述的间隔则判断为有效峰值，在对有效峰值信号片段进行截取，长度为7500-12500，分隔出以峰值为中心的若干信号片段；然后对预处理的信号进行特征值提取，包括均值、标准差、均方根、偏度、峭度、峰峰值等。

建立神经网络模型，根据第一分析模块52对各个触点产生的电平型号处理的结果，选择均值、标准差、均方根、偏度、峭度、峰峰值、裕度因子、峰值因子变量作为神经网络的输入参数，与之对应元器件损坏程度为输出结果，分为2类：正常、损坏，从而可以直接获取对应元器件的工作状态，使维修人员可以快速对供电设备进行维修。

这里的状态定义是根据触点阻值大小来确定的，继电器80％的损坏方式是触点损坏，而损坏的程度与触点电阻值成正相关。具体定义标准为：触点阻值在20Ω以下为正常状态，大于20Ω为损坏状态。

其中神经网络的建立包括以下步骤：构建本系统神经网络预测模型学习率设为2×10^-4，优化算法选择Adam；继电器故障检测是非线性问题，激励函数的引入有助于神经网络的收敛；这里选用适合本网络的单极性S型函数作为激励函数：f(x)＝1 1+e-x将隐含层层数设置为2，损失函数选择交叉熵，公式如下：L＝-[ylog y+(1-y)log(1-y)]，选择配电柜内用到的多种继电器进行模拟工作，并且每一种继电器分别选择处于四种状态的四个继电器，并分别选取四种状态分别为正常、损坏；然后将每一种元器件的两种状态分别进行模拟工作，并分别采集N次信号，由此建立继电器信号相关数据库，按比例分成训练集、验证集。

作为优选的实施方式，本系统还包括设置于配电柜的弧光检测传感器6。具体的，在实际的应用中，将井下的配电柜每一个里面均配置弧光检测传感器6，并根据配电柜的位置编号，将对应的弧光检测传感器6也对应编号，在配电箱内部电路发生故障产生弧光时，可以触发相应的弧光检测传感器6，对维修人员发出警报信息，维修人员可以通过弧光检测传感器6的编号信息快速定位发生故障的位置，提高检测效率。

具体的，通过上述方法可以对各配电箱内的触点进行状态监测，并且可以通过存储介质对触点的状态数据进行存储，在配电箱内发生故障时，可以查阅触点的历史数据，当触点的历史数据出现损坏状态时，则首先判定该继电器主触点发生故障，在主触点未发生故障时对辅助触点进行检测；在触点的历史记录为正常时，则首先判定辅助触点发生故障，对辅助触点先进行检测，在辅助触点无故障后对主触点进行检测，从而根据触点的监测数据可以更为快捷的检测故障。

实施例二

在现有的技术中，供配电设备的真空接触器的故障也是常见故障，在现有技术中对真空接触器的故障检测多对机械故障进行检测，可以检测传动杆卡涩故障、驱动弹簧疲劳、外部连接螺丝松动等故障进行检测，但是对于真空管内部的触点是否正常接触不能够有效诊断，在真空接触器内部触点发生故障时不易发现，是故障检测的难点；针对该问题，本发明提供电气设备故障智能自诊断系统，作为一种具体的实施方式，其与实施例一的不同之处在于：该诊断系统包括第一视觉检测装置10，所述第一视觉检测装置10用于检测真空接触器动导杆位置的图像信息；

存储模块，用于存储所述第一视觉检测装置10检测的第一图像信息，所述第一图像信息包括真空接触器初始安装后合闸时的图片信息；

第二分析模块，用于获取所述第一视觉检测装置10实时检测的第二图像信息，所述第二图像信息包括真空接触器合闸后的实时图片信息，并根据第一图像信息和第二图像信息计算真空接触器的动导杆在当前状态下处于合闸时相对于初始安装时合闸状态的位移量，当真空接触器的多个动导杆的位移量不一致时，判定该真空接触器具有故障风险。

进一步地，真空接触器2包括驱动件20、合闸电磁铁21及分闸弹簧202，所述驱动件20的一端与所述动导杆的端部驱动连接，所述合闸电磁铁21及分闸弹簧202设置与所述驱动件20的另一端，所述驱动件20包括与多个所述动导杆对应设置的驱动臂201，所述合闸电磁铁21及分闸弹簧202能够驱动所述驱动件20绕第一销轴202转动，以驱动所述动导杆运动合闸后分闸，所述第一销轴202垂直于所述动导杆。

具体的，参考图1、图2，为真空接触器2的结构示意图，每个真空接触器包括三个真空管2a，每个真空管2a的一端设置有静触头23，另一端设置有动触头24，动触头24与动导杆25连接，动触头24和静触头23均连接有引出铜排26，通过引出铜排分别连接供电端和后端设备，参考图2、图4，为真空接触器2处于分闸的状态示意图，此时分闸弹簧202对驱动件20的端部施加推力，使驱动臂201的端部向远离动导杆25的方向运动，从而使动触头24和静触头23分离，在需要合闸时，将合闸电磁铁20通电，电磁铁拉动驱动件20抵抗分闸弹簧202的弹力运动，驱动件20绕第一销轴202转动，从而使驱动臂201推动动导杆25运动，使动触头24与静触头23相接触，形成合闸，为后端设备进行供电，在真空接触器2的合闸和分闸的过程中，静触头和动触头之间会产生燃弧，使静触头和动触头产生金属蒸汽挥发，使静触头和动触头消耗，因此在使用的过程中合闸的形成会有微量增加，但是在不同的真空管2a内的动触头和静触头的损耗量不同，而由于驱动件20为一体结构，因此在合闸后损耗量较少的静触头和动触头可以在驱动件20的驱动下有效接触，并对对驱动件20进行限位，而损耗量较大的静触头和动触头之间会有间隙，因此动导杆25会在触头弹簧27的弹力作用下继续向静触头方向运动一定距离，在静触头23和动触头24之间的损耗量小于触头弹簧27的压缩量时，在触头弹簧27的弹力作用下静触头和动触头之间能够接触导电，但是由于触头弹簧伸出弹力减小，使静触头和动触头之间的接触不紧密，会导致发热量过大，真空接触器2损坏的几率变大，直至静触头和动触头的损耗量大于触头弹簧27的压缩量，在合闸后损耗量大的动触头和静触头不能接触，真空接触器2损坏，不能为后端用电设备供电；针对该问题，本发明通过设置第一视觉检测装置10，通过第一视觉检测装置10获取真空接触器2三个真空管2a内动导杆25在第一次安装使用合闸时的图片信息，即第一图像信息，根据第一图像信息获取各动导杆25的初始位置信息，然后在使用过程中实时检测每个动导杆25处于合闸状态时的实时图片信息，即第二图像信息，根据实时图片信息获取每个动导杆25的实时位置信息，然后计算每个动导杆25相对于初始位置的位移量，根据位移量获取每个动导杆相对的静触头和动触头的损耗量，当动导杆的位移量不一致时，即确定当前真空接触器2具有故障风险，并可以根据各动导杆变化量差值的大小确定风险等级，即同一个真空接触器2的多个动导杆的位移量的差值越大，风险等级越高。

进一步地，参考图2、图3，作为一种具体的实施方式，本发明提供的电气设备故障智能自诊断系统还包括分设于多个所述动导杆25的多个光线反射板31、与多个所述光线反射板31一一对应设置的多个光源32设置于所述光线反射板31远离所述光源32一侧的投射板33，所述光源32发射的光线经过所述光线反射板31投射于所述朝向所述投射板33，所述第一视觉检测装置10用于检测投射于所述投射板33上光环的图片信息，作为具体的实施方式，参考图，2、图3，其中光线反射板31的反射面与动导杆25的轴向方向相交设置，优选为垂直设置，光线反射板与动导杆之间为固定连接，在动导杆运动时能够驱动光线反射板31在动导杆的轴向方向运动，通过设置光源32，通过光源32向光线反射板31投射光线，光线与的入射角α＞45°，光线经过反射面反射至投射板33上，第一视觉检测装置10包括相机101，通过相机101检测投射于光源投射板的光点的图片信息，对图片信息经过处理从而获取光点的位置信息，根据光点的位置信息计算光点的位移变化信息，根据光点的位移变化量来确定各动导杆25的位移量，由于光线的入射角α＞45度，因此投射于投射板33的光点的位移量大于动导杆25的位移量，因此光点的位移量更易获取，计算也更准确，从而降低获取动导杆位移量的难度，提高自诊断系统的灵敏度及可靠性。

参考图2、图3，动导杆25的位移变化量的计算方法包括：在真空接触器初始安装后，使合闸电磁铁21通电，使真空接触器合闸，此时通过相机获取投射于投射板33的光点位置，在真空接触器工作时，实时检测真空接触器2合闸时投射于投射板33的光点位置，获取光点的位移变化量L1，则此时动导杆25的位移变化量L2为：L2＝1/2*L1*cotα。

进一步地，为了保证光线的反射效率，光源为紫光光源，光线反射板31的在入射光线的入射角为α时的反射率ρ取值大于0.85，ρ＝L3*θ*π*E^1/3，其中E为光源32发射的光线的光照强度，取值范围为10lx-100lx，π为圆周率，L3为投射板33至光线反射板的距离，单位毫米，θ为关系系数，取值范围为0.37-0.89，通过这种方式选用光线反射板，使光线反射板将光线发射后在投射板上能够投射出清晰的光点，从而便于后续的获取光点的图片信息，提高计算的精确度。

实施例三

进一步地，作为具体的实施方式，本发明提供电气设备故障智能自诊断系统，参考图5-图7，其与实施例二的不同之处在于：光线反射板31通过第二销轴310转动连接，第二销轴与反射面平行设置且与动导杆25垂直设置，光线反射板31与反射面相背的一面滑动设置有铰接耳311，动导杆通过连接杆312与铰接耳铰接连接；光源32向光线反射板31投射光线，由于光源发射的光线的角度不变，在动导杆在运动时，可以通过连接杆312驱动光线反射板31绕第二销轴310转动，从而改变光线的反射方向，使光线反射于投射板33的角度发生改变，从而使投射于投射板33上的光点的面积发生变化，第一视觉检测装置用于检测投射板33上光点的图片信息，然后获取光点的面积，根据光点面积的变化量确定动导杆合闸时的实时位置及初始安装时合闸的初始位置，从而确定动导杆的位移量，具体包括以下步骤：

a、建立数据库：首先根据真空接触器2与光源32、光线反射板31及投射板33的相对位置建立模型，模拟真空接触器工作时的合闸状态，获取合闸时动导杆的位置及合闸时光点的面积信息，并依次获取动导杆处于不同位置时对应的不同光点面积信息；

b、初始安装真空接触器2后，在合闸工作时，光源32发射光线，光线经过光线反射板31反射至投射板33，从而在投射板形成光点，第一视觉检测装置采集图片信息，对图片信息进行处理获取光点的面积信息，根据数据库的存储信息获取动导杆初始安装时的位置信息，并将该位置信息存储至存储模块11；

c、在真空接触器2工作时通过第一视觉检测装置实施检测处于合闸状态时投射于投射板33上光点的图片信息，从而获取光点的实时面积；

d、第二分析模块获取实时采集的光点面积，提取数据库中相同的光点面积信息对应的动导杆的位置信息，以获取当前动导杆的位置信息，从而根据当前动导杆的位置信息及动导杆初始安装时的位置信息计算动导杆相对于初始位置的位移量。

具体的，其中光源32在垂直与光线的平面上投射的光点为圆形，圆形的光点在经过光线反射板反射后会在投射板33上形成近似椭圆形的投射区，即光点，且随着反射光线与投射板33之间的夹角变化投射区的面积也发生变化，为了投射于投射板的光点的强度，光源为紫光光源，光照强度及光线反射板的反光率均可参照实施例一中的进行设置，其中投射板33至光线反射板的距离L3取值范围为30-50毫米。

进一步地，作为优选的实施方式，所述第一视觉检测装置10包括与所述光源32一一对应的多个相机101及与所述相机101一一对应设置的多个直线伸缩装置102。

具体的，直线伸缩装置102为电动伸缩杆、气动伸缩杆和液压伸缩杆中的任意一种，直线伸缩装置包括控制装置，通过设置直线伸缩装置102从而可以控制相机101的位置，从而根据光点的投射位置调整相机的位置，使相机与光点正对应，避免由于观察角度不同造成的面积计算误差，提高检测精度，其中将相机获取投射于投射板上光点的图片信息，其中直线伸缩装置的工作步骤包括：1、通过相机101采集投射板的完整图像，其中所述投射板的完整图像包括光点，在完整的投射板图像上以直线伸缩装置运动方向所在直线为X轴建立平面坐标系；2、对所述投射板的完整图像沿X轴的方向进行等距分割，将所述投射板的完整图像分割为多个子图像；3、获取光点处于子图像所处的子图像的位置信息，从而确定当前光点所处投射板的位置信息；4、直线伸缩装置驱动相机运动至与光点正对的位置，然后进行光点的图像采集，获取光点的完整图像。

进一步地，其中光点的面积的计算方法包括以下步骤：①、将所述光点的完整图像进行轮廓提取，获取光点的轮廓图像；②、在光点的轮廓图像建立二维空间坐标系，通过平行于X轴的等间距的第一分割线及平行于Y轴等间距的分割线将二维空间坐标系分割为多份正方形的子分隔区，提取完全被光点轮廓覆盖的正方形子分隔区的数量n及部分被光点轮廓覆盖的正方形子分隔区的数量m，其中数量m包括覆盖超过1/2的正方形子分隔区的数量m1及覆盖小于1/2的子分隔区的数量m2。

需要说明的是，数据库存储的光点面积信息同样包括数量n、m1、m2信息，在将实时检测的光点面积信息与数据库中的信息相比对时通过将n、m1、m2的数量信息逐个对比，在n、m1、m2完全相同时即确定面积信息相同。

通过第一视觉采集装置在采集各动导杆的实时合闸图片信息可以获取动导杆的往复运动的次数及当前的位置状况，从而可以检测真空接触器的闭合次数及当前的闭合状态。

实施例四

进一步地，作为优选的实施方式，参考图1，与实施例三的不同之处在于，本发明提供的电气设备故障智能自诊断系统还包括设置于配电箱内的温度检测装置及湿度检测装置。具体的，需要说明的是，配电箱即为控制开关的配电箱，真空接触器2设置于配电箱内，其中温度检测装置可以选用温度传感器，湿度检测装置即为湿度传感器，通过设置温度传感器和湿度传感器可以实时检测配电箱内的温度及湿度，从而可以对配电箱内的温度及湿度进行实时监测，在温度或湿度高于预设值时即判定当前的开关设备发生故障。

进一步地，作为优选的实施方式，本发明还包括数据获取模块及远程监控模块，所述数据获取模块用于获取所述温度检测模块、所述湿度检测模块的检测信息及所述第二分析模块的分析结果信息，所述远程监控模块用于接收所述获取模块获取的信息。

具体的，通过设置数据获取模块，获取控制开关的运行参数，然后通过无线传输或有线传输的方式传输至远程监控模块，远程监控模块包括云端大数据监控平台和手机监控平台，从而可以将处于施工现场的开关设备的实施工作参数上传至云端，通过云端可以实时获取真空接触器的风险等级及配电箱内的温度、湿度，并可对真空接触器的闭合次数、当前闭合状态等实时监测，实现对现场的开关设备随时随地的监控。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.电气设备故障智能自诊断系统，其特征在于，包括触点检测装置（5）及弧光检测传感器（6），所述触点检测装置（5）包括设置于配电柜的信号采集模块及第一分析模块，所述信号采集模块用于获取配电柜内触点电平信号，所述第一分析模块用于获取所述信号采集模块采集的信号并进行分析，以判断触点的工作状况；所述信号采集模块将采集的信号通过高速 A/D 模块，高速 A/D模块将获取的模拟信号转化为数字信号传递至所述第一分析模块；

还包括第一视觉检测装置（10），所述第一视觉检测装置（10）用于检测真空接触器动导杆位置的图像信息；

存储模块，用于存储所述第一视觉检测装置（10）检测的第一图像信息，所述第一图像信息包括真空接触器初始安装后合闸时的图片信息；

第二分析模块，用于获取所述第一视觉检测装置（10）实时检测的第二图像信息，所述第二图像信息包括真空接触器合闸时的实时图片信息，并根据第一图像信息和第二图像信息计算真空接触器的动导杆在当前状态下处于合闸时相对于初始安装时合闸状态的位移量；

真空接触器（2）包括驱动件（20）、合闸电磁铁（21）及分闸弹簧，所述驱动件（20）的一端与所述动导杆的端部驱动连接，所述合闸电磁铁（21）及分闸弹簧设置于 所述驱动件（20）的另一端，所述驱动件（20）包括与多个所述动导杆对应设置的驱动臂（201），所述合闸电磁铁（21）及分闸弹簧能够驱动所述驱动件（20）绕第一销轴（202）转动，以驱动所述动导杆运动合闸后分闸，所述第一销轴（202）垂直于所述动导杆；

还包括分设于多个所述动导杆的多个光线反射板（31）、与多个所述光线反射板（31）一一对应设置的多个光源（32）、 设置于所述光线反射板（31）远离所述光源（32）一侧的投射板（33），所述光源（32）发射的光线经过所述光线反射板（31）投射于所述投射板（33），所述第一视觉检测装置（10）用于检测投射于所述投射板（33）上光环的图片信息；

光线反射板通过第二销轴转动连接，第二销轴与反射面平行设置且与动导杆垂直设置，光线反射板与反射面相背的一面滑动设置有铰接耳，动导杆通过连接杆与铰接耳铰接连接；光源向光线反射板投射光线，由于光源发射的光线的角度不变，在动导杆在运动时，可以通过连接杆驱动光线反射板绕第二销轴转动，从而改变光线的反射方向，使光线反射于投射板的角度发生改变，从而使投射于投射板上的光点的面积发生变化，第一视觉检测装置用于检测投射板上光点的图片信息，然后获取光点的面积，根据光点面积的变化量确定动导杆合闸时的实时位置及初始安装时合闸的初始位置，从而确定动导杆的位移量，具体包括以下步骤：a、建立数据库：首先根据真空接触器与光源、光线反射板及投射板的相对位置建立模型，模拟真空接触器工作时的合闸状态，获取合闸时动导杆的位置及合闸时光点的面积信息，并依次获取动导杆处于不同位置时对应的不同光点面积信息；

b、初始安装真空接触器后，在合闸工作时，光源发射光线，光线经过光线反射板反射至投射板，从而在投射板形成光点，第一视觉检测装置采集图片信息，对图片信息进行处理获取光点的面积信息，根据数据库的存储信息获取动导杆初始安装时的位置信息，并将该位置信息存储至存储模块；

c、在真空接触器工作时通过第一视觉检测装置实施检测处于合闸状态时投射于投射板上光点的图片信息，从而获取光点的实时面积；

d、第二分析模块获取实时采集的光点面积，提取数据库中相同的光点面积信息对应的动导杆的位置信息，以获取当前动导杆的位置信息，从而根据当前动导杆的位置信息及动导杆初始安装时的位置信息计算动导杆相对于初始位置的位移量。

2.根据权利要求 1 所述的电气设备故障智能自诊断系统，其特征在于，还包括设置于配电箱的温度检测装置及湿度检测装置。

3.根据权利要求 1 所述的电气设备故障智能自诊断系统，其特征在于，所述第一视觉检测装置（10）包括与所述光源（32）一一对应的多个相机（101）。

4.根据权利要求 3所述的电气设备故障智能自诊断系统，其特征在于，所述第一视觉检测装置（10）还包括与所述相机（101）一一对应设置的多个直线伸缩装置（102）。

5.根据权利要求2所述的电气设备故障智能自诊断系统，其特征在于，还包括数据获取模块及远程监控模块，所述数据获取模块用于获取弧光检测传感器（6）、所述温度检测装置、所述湿度检测装置的检测信息及第一分析模块（52）、所述第二分析模块的分析结果信息，所述远程监控模块用于接收所述数据获取模块获取的信息。

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