一种基于模糊AHP理论的自动化设备状态评价监测装置的制作方法

本发明涉及变电站领域，具体为一种基于模糊ahp理论的自动化设备状态评价监测装置。

背景技术：

模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决，变电站现有的监测系统也提供了大量存在关联和约束的多源数据信息，可以通过不同监测系统的冗余数据采集和电网物理约束求解获得部分状态信息，但是这种求解的状态与实际运行状态是有差别的，目前缺少一种现场智能移动监测的装置，实时反馈变电站设备的运行状态。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于模糊ahp理论的自动化设备状态评价监测装置，解决了现有监测系统只能求解获得变电站设备运行状态信息的问题，具备了现场实时移动监测设备运行状态的功能，使获取的数据信息更加真是和准确化。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于模糊ahp理论的自动化设备状态评价监测装置，包括设备状态模糊综合评价器和智能移动设备监测装置，所述设备状态模糊综合评价器包括设备运行匹配单元，设备状态单元，设备权重单元，设备状态与权重合成单元，设备状态模糊综合评价器与控制大厅无线通讯装置相连，所述控制大厅无线通讯装置与智能移动设备监测装置相连，所述智能移动设备监测装置包括车身，所述车身的形状是长方体，它的四个侧棱边倒角，它顶面的中间有一个回转支承安装孔，它是一个盲孔，它的底部是平面，在回转支承安装孔的底部安装有回转支承，所述回转支承的外圈底部固定在回转支承安装孔的底部，它的内圈是内齿轮，在回转支承安装孔的底部还安装有回转电机组件，所述回转电机组件包括回转伺服电机和回转齿轮，所述回转伺服电机的底座固定在回转支承安装孔的底部，靠近回转支承内圈的地方，回转伺服电机伸出轴的顶部是一个法兰盘，在法兰盘上安装有回转齿轮，所述回转齿轮与回转支承的内圈齿轮啮合，在回转支承内圈的顶部安装有监测臂组件，所述监测臂组件包括回转盘，第一电机，主支撑臂，第二电机，副支撑臂，第三电机和监测装置，所述回转盘安装在回转支承内圈的顶部，它上面焊接有两块竖板，两块竖板上有同轴的通孔，在一块竖板的外侧面安装有第一电机，所述第一电机的伸出轴是花键轴，它与主支撑臂下端的第一花键孔相连，所述主支撑臂远离第一花键孔的另外一端有第二花键孔，还有矩形开口槽，在主支撑臂对应第二花键孔的侧面装有第二电机，所述第二电机的伸出轴是花键轴，它与副支撑臂左端的第三花键孔相连，所述副支撑臂的宽度与主支撑臂的矩形开口槽相配，在远离第三花键孔的另外一端有电机安装孔，它是一个盲孔，在电机安装孔一侧的端面装有第三电机，所述第三电机的电机头安放在副支撑臂的电机安装孔内，它的伸出轴端部安装有法兰盘，在法兰盘上安装有监测装置，所述监测装置包括连接板，左摄像头，右摄像头和测量装置，所述测量装置包括红外测温仪，温度传感器，湿度传感器和测量避障传感器，在监测臂组件的右上角安装有第一防倾覆组件，左上角安装有第二防倾覆组件，左下角安装有第三防倾覆组件，右下角安装有第四防倾覆组件，所述第一防倾覆组件，第二防倾覆组件，第三防倾覆组件和第四防倾覆组件的结构是相同的，包括叉形板，第一支承电机，第一支撑臂，第二支承电机，第二支撑臂和支撑杆，所述叉形板是由两块竖板组成，它焊接在车身上，两块竖板上有同轴的通孔，在一块竖板的外侧面安装有第一支承电机，它的伸出轴是花键轴，它与第一支撑臂一端的花键孔相连，所述第一支撑臂远离花键孔的另外一端也有花键孔，还有矩形开口槽，在第一支撑臂矩形开口槽对应的外侧面装有第二支承电机，所述第二支承电机的伸出轴是花键轴，它与第二支撑臂一端的花键孔相连，所述第二支撑臂的宽度与第一支撑臂的矩形开口槽相配，在远离第二支撑臂花键孔的另外一端安装有支撑杆，它是电动推杆，在车身顶面的前侧装有第一旋转电机，后侧装有第二旋转电机，所述第一旋转电机的伸出轴与一个车轴组件相连，第二旋转电机的伸出轴与另外一个车轴组件相连，所述车轴组件包括主轴，它与第一旋转电机或第二旋转电机的伸出轴相连，还有与主轴垂直的横梁，在横梁两端分别有左支架和右支架，所述左支架和右支架的结构是相同的，都是∧字形，在∧字形的中间有转孔，它与横梁相连，在∧字形的两端分别各有一个车轮孔，在每个车轮孔的外侧端面装有车轮，在每个车轮孔的内侧端面固定有车轮电机，每个车轮电机与对应的车轮相连，共有八个车轮和与之相配的八个车轮电机，在车身的左侧面分别装有左右对称布置的第一照明灯和第二照明灯，在它们中间装有第一避障装置，在车身的右侧面分别装有左右对称布置的第三照明灯和第四照明灯，在它们中间装有第二避障装置，在车身底部的中间装有控制单元。

优选的，所述设备状态模糊综合评价器采用模糊综合评价法，它的设备运行匹配单元包括信息匹配器和存储单元，所述存储单元包括设备良好状态、正常状态、注意状态、异常状态、严重异常状态时的红外温度，声音和图像信息，所述信息匹配器将获取的设备红外温度，声音和图像信息与存储单元的信息匹配，匹配后按良好状态、正常状态、注意状态、异常状态、严重异常状态反馈相应信息状态扣分值0，2，4，6，8分，设备状态模糊综合评价器的设备状态单元包括设备的一般状态量分类器和重要状态量分类器，一般状态量分类器将会导致设备性能下降，但对设备的性能和安全运行影响较小的状态量自动归类，重要状态量分类器将对设备的性能和安全运行有较大影响的状态量自动归类，设备状态模糊综合评价器的设备权重单元包括权重1、权重2、权重3、权重4四个单元，其权重系数分别为1、2、3、4，权重1、权重2与设备状态单元的一般状态量对应，权重3、权重4与设备状态单元的重要状态量对应，其对应的权重状态扣分值为2、4、8、10分，设备状态模糊综合评价器的设备状态与权重合成单元包括设备状态与权重计算处理器，计算系统和结果可视化输出器，所述计算系统采用ahp层次分析法，按信息状态扣分值，权重系数和权重状态扣分值构建评价矩阵，使用合成因子对其进行合成，并计算结果。

优选的，所述监测装置的连接板是长圆形，它与第三电机的法兰盘相连，所述测量装置的红外测温仪测量设备运行时的红外温度，测量装置的温度传感器和湿度传感器测量环境温度和湿度，所述设备声音采集器测量设备运行时的声音信息。

优选的，所述第一防倾覆组件、第二防倾覆组件、第三防倾覆组件和第四防倾覆组件在监测设备时展开，在运行周转时收回。

优选的，所述第一避障装置和第二避障装置结构是相同的包括避障传感器和避障摄像头。

优选的，所述控制单元包括控制箱，所述控制箱外形是长方体，它的材料是pc/abs工程塑料，它的内部装有控制电源和控制器，所述控制电源包括可充电蓄电池，交流转直流充电模块和充电接口，所述控制器包括处理器，无线通讯装置和控制电路板，所述处理器包括动作控制器和信息处理器，所述动作控制器与第一电机，第二电机，第三电机，第一支承电机，第二支承电机，支撑杆，第一旋转电机，第二旋转电机和车轮电机电机相连，控制它们动作，所述信息处理器与左摄像头，右摄像头，红外测温仪，温度传感器，湿度传感器，测量避障传感器，第一避障装置和第二避障装置相连，接收处理信息，动作控制器接收并处理信息处理器的信息，发出动作命令，信息处理器还向无线通讯装置传送采集的信息，无线通讯装置与控制大厅无线通讯装置相连，接收和反馈信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设备状态模糊综合评价器的设备运行匹配单元，实现了对获取的每个设备的红外温度，声音和图像信息进行数字量化评价，通过设备状态单元，实现了按变电站设备运行时状态对性能和安全运行影响大小进行自动分类，通过设备权重单元，实现了设备状态量与权重量化关系的建立，通过设备状态与权重合成单元，实现了对设备状态评价的综合计算和可视化处理，使工作人员可以直观地了解设备状态，与传统的综合评价方法相比，设备状态模糊综合评价器不是纯粹固化的经验法，可以适合变电站各种设备，能够解决新设备产生的新问题。

2、本发明的智能移动设备监测装置通过无线通讯装置，可以将现场摄录的设备红外温度信息，设备运行声音信息，设备运行状态图像信息实时传给设备状态模糊综合评价器进行评估分析，与传统的通过监测系统的冗余数据采集和电网物理约束求解获得的理论信息相比，智能移动设备监测装置反馈的信息更加直观化，真实化，对后续设备评估提供了准确的计算数据。

3、本发明的第一防倾覆组件，第二防倾覆组件，第三防倾覆组件和第四防倾覆组件通过第一支承电机，第一支撑臂，第二支承电机，第二支撑臂和支撑杆可以在监测设备时展开防止监测臂组件伸出倾覆，在运行周转时折回到车身上，避免了运行时占地空间大，不方便运行的情况，与传统的防倾覆装置相比，第一支承电机，第二支承电机和支撑杆是通过动作控制器接收信息，自动判断完成，不需要人工操作，同时支承的位置是浮动式的，能够在不同地点防止装置倾覆。

4、本发明通过车轴组件与第一旋转电机或第二旋转电机相连，实现了移动装置的任意转弯，通过车轴组件∧字形的左支架或右支架上的转孔串在横梁上，使左支架或右支架能够任意转动，通过在每个左支架和右支架上两个轮子和相对应的车轮电机，使移动装置在崎岖的地形也能始终保证至少三个轮子与地面接触，与传统的行驶装置相比，可以在复杂的地形下行驶，提高了装置的适应度。

5、本发明车身上的回转支承和回转电机组件，实现了监测臂组件的360度旋转，通过动作控制器实时接收传感器信息，控制第一电机、第二电机和第三电机，带动监测装置对任意位置的设备进行抵近监测，实现了无人智能化监测，与传统人工监测相比，每次可以定位到相同的位置，避免了监测定位误差对监测结果的影响，进一步提高了设备监测的准确度。

附图说明

图1为本发明智能移动设备监测装置示意图；

图2为本发明智能移动设备监测装置俯视图；

图3为本发明智能移动设备监测装置主视图；

图4为本发明智能移动设备监测装置左视图；

图5为本发明连接原理图；

图中：1车身、2监测臂组件、3第一防倾覆组件、4第二防倾覆组件、5第三防倾覆组件、6第四防倾覆组件、7第三照明灯、8第四照明灯、9第二避障装置、10第一照明灯、11第二照明灯、12第一避障装置、13车轴组件、14第一旋转电机、15第二旋转电机、16控制单元、17回转电机组件、18回转支承、201回转盘、202第一电机、203主支撑臂、204第二电机、205副支撑臂、206第三电机、207监测装置、301叉形板、302第一支承电机、303第一支撑臂、304第二支承电机、305第二支撑臂、306支撑杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1-5，一种基于模糊ahp理论的自动化设备状态评价监测装置，包括设备状态模糊综合评价器和智能移动设备监测装置，设备状态模糊综合评价器采用模糊综合评价法，它包括设备运行匹配单元，设备状态单元，设备权重单元和设备状态与权重合成单元，设备运行匹配单元包括信息匹配器和存储单元，存储单元包括设备良好状态、正常状态、注意状态、异常状态、严重异常状态时的红外温度，声音和图像信息，信息匹配器将获取的设备红外温度，声音和图像信息与存储单元的信息匹配，匹配后按良好状态、正常状态、注意状态、异常状态、严重异常状态反馈相应信息状态扣分值0，2，4，6，8分，设备状态单元包括设备的一般状态量分类器和重要状态量分类器，一般状态量分类器将会导致设备性能下降，但对设备的性能和安全运行影响较小的状态量自动归类，重要状态量分类器将对设备的性能和安全运行有较大影响的状态量自动归类，设备权重单元包括权重1、权重2、权重3、权重4四个单元，其权重系数分别为1、2、3、4，权重1、权重2与设备状态单元的一般状态量对应，权重3、权重4与设备状态单元的重要状态量对应，其对应的权重状态扣分值为2、4、8、10分，设备状态与权重合成单元包括设备状态与权重计算处理器，计算系统和结果可视化输出器，计算系统采用ahp层次分析法，按信息状态扣分值，权重系数和权重状态扣分值构建评价矩阵，使用合成因子对其进行合成，并计算结果；设备状态模糊综合评价器与控制大厅无线通讯装置相连，控制大厅无线通讯装置与智能移动设备监测装置相连；智能移动设备监测装置包括车身1，它的形状是长方体，它的四个侧棱边倒角，它顶面的中间有一个回转支承安装孔，它是一个盲孔，它的底部是平面，在回转支承安装孔的底部安装有回转支承18，它的外圈底部固定在回转支承安装孔的底部，它的内圈是内齿轮，在回转支承安装孔的底部还安装有回转电机组件17，它包括回转伺服电机和回转齿轮，回转伺服电机的底座固定在回转支承安装孔的底部，靠近回转支承18内圈的地方，回转伺服电机伸出轴的顶部是一个法兰盘，在法兰盘上安装有回转齿轮，回转齿轮与回转支承18的内圈齿轮啮合，在回转支承18内圈的顶部安装有监测臂组件2，它包括回转盘201，第一电机202，主支撑臂203，第二电机204，副支撑臂205，第三电机206和监测装置207，回转盘201安装在回转支承18内圈的顶部，它上面焊接有两块竖板，两块竖板上有同轴的通孔，在一块竖板的外侧面安装有第一电机202，它的伸出轴是花键轴，它与主支撑臂203下端的第一花键孔相连，主支撑臂203远离第一花键孔的另外一端有第二花键孔，还有矩形开口槽，在主支撑臂203对应第二花键孔的侧面装有第二电机204，它的伸出轴是花键轴，它与副支撑臂205左端的第三花键孔相连，副支撑臂205的宽度与主支撑臂203的矩形开口槽相配，在远离第三花键孔的另外一端有电机安装孔，它是一个盲孔，在电机安装孔一侧的端面装有第三电机206，它的电机头安放在副支撑臂205的电机安装孔内，它的伸出轴端部安装有法兰盘，在法兰盘上安装有监测装置207，它包括连接板，左摄像头，右摄像头和测量装置，连接板是长圆形，它与第三电机206的法兰盘相连，测量装置包括红外测温仪，温度传感器，湿度传感器，设备声音采集器和测量避障传感器，红外测温仪测量设备运行时的红外温度，温度传感器和湿度传感器测量环境温度和湿度，设备声音采集器测量设备运行时的声音信息，在监测臂组件2的右上角安装有第一防倾覆组件3，左上角安装有第二防倾覆组件4，左下角安装有第三防倾覆组件5，右下角安装有第四防倾覆组件6，它们的结构是相同的，包括叉形板301，第一支承电机302，第一支撑臂303，第二支承电机304，第二支撑臂305和支撑杆306，叉形板301是由两块竖板组成，它焊接在车身1上，两块竖板上有同轴的通孔，在一块竖板的外侧面安装有第一支承电机302，它的伸出轴是花键轴，它与第一支撑臂303一端的花键孔相连，第一支撑臂303远离花键孔的另外一端也有花键孔，还有矩形开口槽，在第一支撑臂303矩形开口槽对应的外侧面装有第二支承电机304，第二支承电机304的伸出轴是花键轴，它与第二支撑臂305一端的花键孔相连，第二支撑臂305的宽度与第一支撑臂303的矩形开口槽相配，在远离第二支撑臂305花键孔的另外一端安装有支撑杆306，它是电动推杆，第一防倾覆组件3、第二防倾覆组件4、第三防倾覆组件5和第四防倾覆组件6在监测设备时展开，在运行周转时收回，在车身1顶面的前侧装有第一旋转电机14，后侧装有第二旋转电机15，第一旋转电机14的伸出轴与一个车轴组件13相连，第二旋转电机15的伸出轴与另外一个车轴组件13相连，车轴组件13包括主轴，它与第一旋转电机14或第二旋转电机15的伸出轴相连，还有与主轴垂直的横梁，在横梁两端分别有左支架和右支架，它们的结构是相同的，都是∧字形，在∧字形的中间有转孔，它与横梁相连，在∧字形的两端分别各有一个车轮孔，在每个车轮孔的外侧端面装有车轮，在每个车轮孔的内侧端面固定有车轮电机，每个车轮电机与对应的车轮相连，共有八个车轮和与之相配的八个车轮电机，在车身1的左侧面分别装有左右对称布置的第一照明灯10和第二照明灯11，在它们中间装有第一避障装置12，在车身1的右侧面分别装有左右对称布置的第三照明灯7和第四照明灯8，在它们中间装有第二避障装置9，第一避障装置12和第二避障装置9结构是相同的，包括避障传感器和避障摄像头，在车身1底部的中间装有控制单元16，它包括控制箱，控制箱的外形是长方体，它的材料是pc/abs工程塑料，它的内部装有控制电源和控制器，控制电源包括可充电蓄电池，交流转直流充电模块和充电接口，控制器包括处理器，无线通讯装置和控制电路板，处理器包括动作控制器和信息处理器，动作控制器与第一电机202，第二电机204，第三电机206，第一支承电机302，第二支承电机304，支撑杆306，第一旋转电机14，第二旋转电机15和车轮电机电机相连，控制它们动作，信息处理器与左摄像头，右摄像头，红外测温仪，温度传感器，湿度传感器，测量避障传感器，第一避障装置12和第二避障装置9相连，接收处理信息，动作控制器接收并处理信息处理器的信息，发出动作命令，信息处理器还向无线通讯装置传送采集的信息，无线通讯装置与控制大厅无线通讯装置相连，接收和反馈信息。

使用时，智能移动设备监测装置需要运行到变电站待检测设备处，在运行时第一防倾覆组件3、第二防倾覆组件4、第三防倾覆组件5，第四防倾覆组件6和监测臂组件2处于折回状态，通过车身1前后侧的第一避障装置12和第二避障装置9，实时传回前方行驶信息，使动作控制器发出相应命令，保证装置自动避障；前进时，第一旋转电机14或第二旋转电机15控制车轴组件13，使移动装置可以转弯，车轴组件13上的∧字形左支架或右支架上的转孔串在横梁上，使移动装置行驶到崎岖地面时，左支架或右支架能够任意转动，每个左支架和右支架上的两个轮子和相对应的车轮电机，使移动装置始终保证轮子与地面接触；当到达变电站待检测设备前时，动作控制器命令第一防倾覆组件3，第二防倾覆组件4，第三防倾覆组件5和第四防倾覆组件6自动展开，防止监测臂组件2伸出时倾覆，展开完毕后，监测臂组件2上的第一电机202、第二电机204、第三电机206得到动作控制器的命令，监测装置207对任意位置的设备进行抵近监测，采集每个设备的红外温度，声音和图像信息；通过无线通讯装置将采集的信息传到设备状态模糊综合评价器，通过设备运行匹配单元，实现了对获取的每个设备的红外温度，声音和图像信息进行数字量化评价，通过设备状态单元，实现了按变电站设备运行时状态对性能和安全运行影响大小进行自动分类，通过设备权重单元，实现了设备状态量与权重量化关系的建立，通过设备状态与权重合成单元，实现了对设备状态评价的综合计算，可视化处理和自动评分，使工作人员可以直观地了解设备状态和评分状态。

综上所述：该基于模糊ahp理论的自动化设备状态评价监测装置，通过设备状态模糊综合评价器的设备运行匹配单元，实现了对获取的每个设备的红外温度，声音和图像信息进行数字量化评价，通过设备状态单元，实现了按变电站设备运行时状态对性能和安全运行影响大小进行自动分类，通过设备权重单元，实现了设备状态量与权重量化关系的建立，通过设备状态与权重合成单元，实现了对设备状态评价的综合计算，可视化处理和自动评分，使工作人员可以直观地了解设备状态，与传统的综合评价方法相比，设备状态模糊综合评价器不是纯粹固化的经验法，可以适合变电站各种设备，能够解决新设备产生的新问题；智能移动设备监测装置通过无线通讯装置，可以将现场摄录的设备红外温度信息，设备运行声音信息，设备运行状态图像信息实时传给设备状态模糊综合评价器进行评估分析，与传统的通过监测系统的冗余数据采集和电网物理约束求解获得的理论信息相比，智能移动设备监测装置反馈的信息更加直观化，真实化，对后续设备评估提供了准确的计算数据；第一防倾覆组件3，第二防倾覆组件4，第三防倾覆组件5和第四防倾覆组件6通过第一支承电机302，第一支撑臂303，第二支承电机304，第二支撑臂305和支撑杆306可以在监测设备时展开防止监测臂组件2伸出倾覆，在运行周转时折回到车身上，避免了运行时占地空间大，不方便运行的情况，与传统的防倾覆装置相比，第一支承电机302，第二支承电机304和支撑杆306是通过动作控制器接收信息，自动判断完成，不需要人工操作，同时支承的位置是浮动式的，能够在不同地点防止装置倾覆；通过车轴组件13与第一旋转电机14或第二旋转电机15相连，实现了移动装置的任意转弯，通过车轴组件13∧字形的左支架或右支架上的转孔串在横梁上，使左支架或右支架能够任意转动，通过在每个左支架和右支架上两个轮子和相对应的车轮电机，使移动装置在崎岖的地形也能始终保证至少有三个轮子与地面接触，与传统的行驶装置相比，可以在复杂的地形下行驶，提高了装置的适应度；车身上的回转支承18和回转电机组件17，实现了监测臂组件2的360度旋转，通过动作控制器实时接收传感器信息，控制第一电机202、第二电机204和第三电机206，带动监测装置对任意位置的设备进行抵近监测，实现了无人智能化监测，与传统人工监测相比，每次可以定位到相同的位置，避免了监测定位误差对监测结果的影响，进一步提高了设备监测的准确度。

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。