基于红外热成像的电梯交流接触器故障诊断技术研究

发布时间：2023-02-09 07:15

　　交流接触器是电梯控制系统中的主要部件,其由于长期频繁的使用以及受外界环境等因素的影响,易出现老化、接线松动、绝缘失效等问题,这些问题如果没有被及时发现并解决将进一步导致部件的断路、短路故障,最终致使整个电梯控制系统不能工作,严重时将危害到人们的生命安全。为解决传统交流接触器人工检测方法需停机、效率低及错误率高等问题,本文提出了一种基于红外热成像的交流接触器寿命预测模型及故障自动识别算法,能够实现对电梯交流接触器的潜在故障提前预测以及异常状态的自动识别。本文的主要工作如下:(1)提出了一种基于威布尔分布的交流接触器寿命预测模型。以交流接触器为实验对象,通过模拟电梯运行情况,搭建了实验平台,实现了对接触器运行情况的实时监测。通过大量实验,得到了接触器在受环境中灰尘、接线端松动、触头氧化及超负荷运行下的红外热特征图,能够较好的发现其异常情况。同时,设计了加速寿命实验,通过中位迭次法及最小二乘法分析实验数据,采用威布尔分布模型获得了接触器在实验温度下的可靠度函数,并以90%的可靠度作为接触器在该温度下的剩余寿命,进而拟合得到了接触器的剩余寿命与温度的关系曲线。实验结果表明:该温度变化曲线能够有...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 红外成像系统的发展历程
        1.2.2 电力系统红外检测研究现状
    1.3 本文主要研究内容及创新点
        1.3.1 论文主要研究内容
        1.3.2 论文创新点
第二章 电气部件红外检测相关理论
    2.1 黑体辐射基本定律
    2.2 实际物体的红外辐射规律
        2.2.1 实际物体的发射率
        2.2.2 物体对辐射的吸收、反射与透射
        2.2.3 基尔霍夫热辐射定律
    2.3 影响红外辐射的主要因素
        2.3.1 发射率的影响
        2.3.2 大气透射率误差的影响
        2.3.3 背景辐射的影响
        2.3.4 温度的影响
    2.4 红外热成像原理
    2.5 电气部件红外检测方法
    2.6 本章小结
第三章 交流接触器寿命预测模型研究
    3.1 寿命预测原理
        3.1.1 威布尔分布
        3.1.2 中位秩次法
        3.1.3 最小二乘法
    3.2 实验平台
        3.2.1 实验方案
        3.2.2 平台搭建
        3.2.3 实验参数
    3.3 接触器故障分析
    3.4 接触器红外热特征
        3.4.1 接线松动
        3.4.2 触头氧化
        3.4.3 环境灰尘
        3.4.4 负载电流
    3.5 接触器寿命曲线
        3.5.1 实验步骤
        3.5.2 威布尔可靠度函数求取
        3.5.3 接触器剩余寿命曲线
        3.5.4 检修建议
    3.6 本章小结
第四章 交流接触器故障识别算法研究
    4.1 图像配准相关原理
        4.1.1 SURF特征提取
        4.1.2 RANSAC算法
        4.1.3 仿射变换及最小二乘法拟合
        4.1.4 双线性插值法
    4.2 基于可见光匹配矩阵的差分比对算法
        4.2.1 差分检测原理
        4.2.2 检测算法流程
    4.3 实验与分析
        4.3.1 实验说明
        4.3.2 匹配矩阵求取
        4.3.3 差分故障判断
        4.3.4 算法优点
    4.4 故障诊断平台
        4.4.1 平台设计思路
        4.4.2 开发环境及工具
        4.4.3 诊断平台测试
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3738455