CN114441996A - 一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物联网设备技术领域，公开了一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，本发明通过设置远程温度异常诊断：变压器内部设置的温度传感器时刻检测变压器内部的油温和绕组热点，温度传感器使用压力式表计，远程绝缘异常诊断：通过超声波技术对变压器进行局部放电检测，远程震动异常诊断：采用低压脉冲法对变压器内部的机械振动进行诊断，该基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，通过设置远程温度异常诊断、远程绝缘异常诊断和远程震动异常诊断的方法，使变压器的诊断更加智能性，并且能够快速判断故障由什么引起的，便于人工进行维修，能够实时监控，确保变压器发生故障时第一时间知道，进行维修，较为省力诊断效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及物联网设备技术领域，具体为一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法。
背景技术
物联网(Internet of things)是指将互联网的概念扩展到物理设备和日常对象之间的连接中。这些设备嵌入了电子设备、网络连接和其他形式的硬件(如传感器)，可以通过网络与其他人通信和交互，并且可以远程监控。物联网的定义随着多种实时技术的融合而不断发生着变化。这些技术包括：分析学,机器学习、商业化传感器和嵌入式系统[3]、无线传感器网络、控制系统、自动化(包括家庭和楼宇自动化)等传统领域都有助于实现物联网。在消费者市场中，物联网技术与“智能家居”概念相关的产品最为同义，涵盖支持一个或多个常见生态系统的设备和电器(如照明灯具、恒温器、家庭安全系统和摄像机以及其他家用电器)，并且可以通过与该生态系统相关的设备进行控制。
现有的基于人工智能的物联网设备包含有变压器等常见设备，而变压器设备在使用时经常出现以下状况导致内部发生故障：内部温度异常，绝缘能力降低，导致发生短路，受到外部震动对内部电器元件影响导致内部电器元件无法正常工作，现有的检测方法检测不能直接将检测数据进行远程传输，需要人工在变压器处进行检测，并且检测速度较慢、不能实时检测，所以需要一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法对其变压器进行具体的检测。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，具备检测迅速、不需要人工检测，智能化等优点，解决了背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现上述检测迅速、不需要人工检测，智能化的目的，本发明提供如下技术方案：
本发明要解决的另一技术问题是提供一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，包括以下步骤：
1)远程温度异常诊断：变压器内部设置的温度传感器时刻检测变压器内部的油温和绕组热点，温度传感器使用压力式表计,其结构是由弹性元件、毛细管和温包组成。温包内有感温物质,根据温度不同,液体膨胀程度不一。当温度变化时,感温物质受温度变化而产生压力变化,使表计的弹性元件端部发生变化产生角位移来带动指针指示被测温度值,并换算为温度信号。常用信号类型有0～5V电压信号,4～20mA电流信号等,这种测温方式的应用较多。另一种是利用热电阻传感器,热电阻具有高温度系数，高电阻率，化学、物理性能稳定、良好的线性输出等优点,常用的热电阻有PT100、PT1000等，测量原理是把当前热电阻传感器的电阻值转换为容易测量的电压值，再经过后续A/D转换电路和显示而得到相应的温度值。
2)远程绝缘异常诊断：通过超声波技术对变压器进行局部放电检测，可以有效地发现初始缺陷或高压绝缘的局部缺陷。
3)远程震动异常诊断：采用低压脉冲法对变压器内部的机械振动进行诊断，低压脉冲法就是在被测试变压器的一端施加稳定的低压脉冲电压信号，同时记录该端和其它端上的电压波形，通过响应信号在变压器绕组变形前后的变化来判断出绕组变形的信息。
4)远程传输：将诊断的信息转变为相对应的电信号，然后通过光电传感器转换为光信号，通过光纤传输到远程终端处。
5)发现故障：通过远程终端观测到变压器的发生异常或者出现损坏的时候，立即将出现故障的变压器进行上报。
6)警报通知：通过远程终端时刻监控变压器的情况，当出现故障时启动报警器，进行报警，检测人员能够得知变压器发生异常。
优选的，所述步骤六中采用的信号传输方式为光纤传输。
优选的，所述步骤一中当温度超过150摄氏度时进行信号传输，温度传感器进行信号传输，并且温度传感器的外表面设置有绝缘层。
优选的，所述步骤二中使用的超声波技术中的电器元件均具备较高的隔热和绝缘能力。
优选的，所述步骤四中诊断信息产生的电信号通过导线传输到电控器箱，然后通过电控箱内部的光电传感器转换为光信号。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，具备以下有益效果：
该基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，通过设置远程温度异常诊断、远程绝缘异常诊断和远程震动异常诊断的方法，在使用时当变压器发生异常时利用温度传感器、超声波发射器和超声波接收器、低压脉冲法对变压器内部的温度、绝缘能力和震动进行自行诊断，并且将诊断结果通过光纤进行远程传输，从而进行警报，使变压器的诊断更加智能性，并且能够快速判断故障由什么引起的，便于人工进行维修，能够实时监控，确保变压器发生故障时第一时间知道，进行维修，较为省力诊断效率更高。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，包括以下步骤：
步骤一：远程温度异常诊断：变压器内部设置的温度传感器时刻检测变压器内部的油温和绕组热点，温度传感器使用压力式表计,其结构是由弹性元件、毛细管和温包组成。温包内有感温物质,根据温度不同,液体膨胀程度不一。当温度变化时,感温物质受温度变化而产生压力变化,使表计的弹性元件端部发生变化产生角位移来带动指针指示被测温度值,并换算为温度信号。常用信号类型有0～5V电压信号,4～20mA电流信号等,这种测温方式的应用较多。另一种是利用热电阻传感器,热电阻具有高温度系数，高电阻率，化学、物理性能稳定、良好的线性输出等优点,常用的热电阻有PT100、PT1000等，测量原理是把当前热电阻传感器的电阻值转换为容易测量的电压值，再经过后续A/D转换电路和显示而得到相应的温度值，当温度超过150摄氏度时进行信号传输，温度传感器进行信号传输，并且温度传感器的外表面设置有绝缘层。
步骤二：远程绝缘异常诊断：通过超声波技术对变压器进行局部放电检测，可以有效地发现初始缺陷或高压绝缘的局部缺陷，超声波技术中的电器元件均具备较高的隔热和绝缘能力。
步骤三：远程震动异常诊断：采用低压脉冲法对变压器内部的机械振动进行诊断，低压脉冲法就是在被测试变压器的一端施加稳定的低压脉冲电压信号，同时记录该端和其它端上的电压波形，通过响应信号在变压器绕组变形前后的变化来判断出绕组变形的信息。
步骤四：远程传输：将诊断的信息转变为相对应的电信号，然后通过光电传感器转换为光信号，通过光纤传输到远程终端处，诊断信息产生的电信号通过导线传输到电控器箱，然后通过电控箱内部的光电传感器转换为光信号。
步骤五：发现故障：通过远程终端观测到变压器的发生异常或者出现损坏的时候，立即将出现故障的变压器进行上报。
步骤六：警报通知：通过远程终端时刻监控变压器的情况，当出现故障时启动报警器，进行报警，采用的信号传输方式为光纤传输，检测人员能够得知变压器发生异常。
本发明的有益效果是：该基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，通过设置远程温度异常诊断、远程绝缘异常诊断和远程震动异常诊断的方法，在使用时当变压器发生异常时利用温度传感器、超声波发射器和超声波接收器、低压脉冲法对变压器内部的温度、绝缘能力和震动进行自行诊断，并且将诊断结果通过光纤进行远程传输，从而进行警报，使变压器的诊断更加智能性，并且能够快速判断故障由什么引起的，便于人工进行维修，能够实时监控，确保变压器发生故障时第一时间知道，进行维修，较为省力诊断效率更高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)远程温度异常诊断：变压器内部设置的温度传感器时刻检测变压器内部的油温和绕组热点，温度传感器使用压力式表计,其结构是由弹性元件、毛细管和温包组成。温包内有感温物质,根据温度不同,液体膨胀程度不一。当温度变化时,感温物质受温度变化而产生压力变化,使表计的弹性元件端部发生变化产生角位移来带动指针指示被测温度值,并换算为温度信号。常用信号类型有0～5V电压信号,4～20mA电流信号等,这种测温方式的应用较多。另一种是利用热电阻传感器,热电阻具有高温度系数，高电阻率，化学、物理性能稳定、良好的线性输出等优点,常用的热电阻有PT100、PT1000等，测量原理是把当前热电阻传感器的电阻值转换为容易测量的电压值，再经过后续A/D转换电路和显示而得到相应的温度值。
2)远程绝缘异常诊断：通过超声波技术对变压器进行局部放电检测，可以有效地发现初始缺陷或高压绝缘的局部缺陷。
3)远程震动异常诊断：采用低压脉冲法对变压器内部的机械振动进行诊断，低压脉冲法就是在被测试变压器的一端施加稳定的低压脉冲电压信号，同时记录该端和其它端上的电压波形，通过响应信号在变压器绕组变形前后的变化来判断出绕组变形的信息。
4)远程传输：将诊断的信息转变为相对应的电信号，然后通过光电传感器转换为光信号，通过光纤传输到远程终端处。
5)发现故障：通过远程终端观测到变压器的发生异常或者出现损坏的时候，立即将出现故障的变压器进行上报。
6)警报通知：通过远程终端时刻监控变压器的情况，当出现故障时启动报警器，进行报警，检测人员能够得知变压器发生异常。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，其特征在于：所述步骤六中采用的信号传输方式为光纤传输。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，其特征在于：所述步骤一中当温度超过150摄氏度时进行信号传输，温度传感器进行信号传输，并且温度传感器的外表面设置有绝缘层。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，其特征在于：所述步骤二中使用的超声波技术中的电器元件均具备较高的隔热和绝缘能力。
5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的物联网设备故障诊断方法，其特征在于：所述步骤四中诊断信息产生的电信号通过导线传输到电控器箱，然后通过电控箱内部的光电传感器转换为光信号。
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