[發明專利]基于物聯網的管廊設備故障遠程診斷系統

在審

• 申請號: 202010317805.4
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111556111A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 錢楓;邸鑫鵬;劉濤;王晟劼;苗樹楷;張良;徐道亮;王九州;王焰華;郭慶;溫朋哲
• 申請（專利權）人: 天津市市政工程設計研究院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 吳學穎

本發明公開了一種基于物聯網的管廊設備故障遠程診斷系統：通過不同的傳感器來采集管廊設備運行過程中的各種不同信息，選擇能代表管廊設備工作狀態的不同信號，然后通過把采集到的信號進行分類加工處理，得到能表征管廊設備運行特征，接著將設備的特征參數與規范參數以及判別參數進行比較，從而判斷設備當前狀態，判斷故障存在與否以及確定故障的性質類型，最終根據當前信號預測設備的狀態確定應采取的對策及措施。本發明實現了管廊設備的遠程實時監測，提高了管廊設備的運行安全性，同時既為企業提供了低成本的維修服務，又提高了服務效率。

技術領域

本發明涉及綜合管廊的設備故障檢測領域，更具體地說，是涉及一種基于物聯網的管廊設備故障遠程診斷系統。

背景技術

近年來，隨著綜合管廊技術的不斷發展，管廊設備也逐步更新，管廊設備在工作條件惡劣以及長期的使用過程中，從而使得管廊設備技術狀況和參數值表現出來不同的強度以及不同的規律發生變化，最終導致故障發生。我們需要能及時了解管廊設備的各方面性能參數以及諸多工作技術狀況，通過管廊設備故障診斷監測系統，從而動態監測管廊設備的各種關鍵參數，最后在分析這些參數基礎上確定管廊設備的工作狀態。

隨著綜合管廊技術的蓬勃發展，設備的自動化程度也逐漸越來越高，管廊設備故障問題也變得越棘手越復雜，管廊設備故障遠程診斷的實現也成了越來越迫切的需求。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提出一種基于物聯網的管廊設備故障遠程診斷系統，通過管廊設備故障的信息采集處理以及傳輸，采用案例推理技術(CBR)，規避了傳統人工智能在知識獲取上的瓶頸問題，利用遠程故障診斷分析判斷，得到管廊設備故障原因以及維修方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明基于物聯網的管廊設備故障遠程診斷系統，包括信號采集模塊、信號處理模塊、網絡傳輸模塊、狀態識別與診斷模塊；

所述信號采集模塊包括傳感器，傳感器與管廊設備連接，是通過不同類型的傳感器對管廊設備運行過程中的各種不同信息進行測量，全天地實時監測管廊設備運行狀態，并同時采集管廊設備的運行數據，接著通過網絡將這些數據狀態及時發送給信息中心，并存儲于就地模塊專用的存儲器中，與此同時，就地物聯網模塊也實時地接收傳來的GPS信號，通過單片機處理后，選擇出包含管廊設備的信息數據幀，實時返回到信息中心，并且存入存儲器中；

所述信號處理模塊把采集到的信號進行分類加工處理，得到能表征管廊設備運行特征的過程，即特征的提取過程；

所述網絡傳輸模塊采用B/S結構遠程網絡結構模式，管廊設備故障知識庫、管廊設備診斷專家系統、故障推理系統分別分布于不同服務器上，數據庫操作的中間層是Web服務器和應用服務器，B/S遠程診斷模式采用這種架構，將C/S遠程診斷模式數據庫結構和Web結合，形成具有多層Web結構的B/S模式的體系結構；

所述狀態識別與診斷模塊將設備的特征參數與規范參數以及判別參數進行比較，從而判斷設備當前狀態，最后判斷故障存在與否以及確定故障的性質類型；采用基于案例推理技術的診斷專家系統，該系統中每個案例由案例原因、癥狀、專家建議和對診斷的反饋構成，并通過檢索之前的案例，最后在新問題中重用并且修正來進行新問題求解；根據當前信號預測管廊設備的狀態確定應采取的對策及措施，并對可能發展的趨勢進行分析。

所述傳感器包括振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、位置傳感器、能耗傳感器；所述信號采集模塊選擇能代表管廊設備工作狀態的不同信號來進行監測，如振動、溫度、壓力、液位、位置、能耗。

所述狀態識別與診斷模塊利用近似向量法和K近鄰算法對管廊設備故障進行檢索，先用近似向量算法搜索出與目標案例相近的K個案例集，然后用K近鄰算法算出最終匹配案例。

與現有技術相比，本發明的技術方案所帶來的有益效果是：