202211661975X 基于红外热成像数据的电动机滑环故障监测方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN116027154A
(43)申请公布日2023.04.28
(21)申请号202211661975.X
(22)申请日2022.12.23
(71)申请人珠海万力达电气自动化有限公司
地址519000广东省珠海市高新区科技一
路12号万力达继保科技园1号楼
(72)发明人姚鹏李艳涛邢勐谢宜舜
刘柏熹何奇瑞
(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限
公司44202
专利代理师卢泽明
(51)Int.Cl.
G01R31/12(2020.01)
G01J5/00(2022.01)
G01J5/48(2022.01)

权利要求书2页说明书6页附图2页
(54)发明名称
基于红外热成像数据的电动机滑环故障监
测方法及装置
(57)摘要
本发明涉及一种基于红外热成像数据的电
动机滑环故障监测方法及装置，包括：S1.温度点
阵转换；S2.求解行最小值温度点阵和行最大值
温度点阵；S3.求解行最小值温差点阵和行最大
值温差点阵；S4.计算最小累加和和最大累加和；
S5.求差值矩阵并计算行标计点个数；S6.故障判
定：当行标记点个数flag大于限定值Fset时，判
定当前温度画面存在故障点，开始计时；当计时

时间超过限定时间timeset后，判定滑环存在故
障。本方法摒弃了现有方法中温度阈值，通过基
于采集的红外热成像画面转换成温度点阵数据
中最大值和最小值进行状态累计，来完成电动机
滑环故障判定，避免了温度阈值难以设定的问
题。
CN116027154A
CN116027154A权利要求书1/2页

1.一种基于红外热成像数据的电动机滑环故障监测方法，其特征在于，该方法采用红
外热成像传感器照射电动机滑环，然后通过热成像的温度数据进行算法监测；其中，所述算
法监测包括：
S1.温度点阵转换：将红外热成像画面转换成温度点阵；
S2.求解行最小值温度点阵和行最大值温度点阵：求解S1得到的温度点阵中每一行的

最小值Smin和最大值Smax，并记录为行最小值温度点阵Sminm1和行最大值温度点阵Smaxm1；
S3.求解行最小值温差点阵和行最大值温差点阵：将S1得到的温度点阵的每一行元素

都减去行最小值温度点阵Sminm1中对应行的温度值，得到行最小值温差点阵ΔTminm(n‑2)，同

时将S1得到的温度点阵的每一行元素都减去行最大值温度点阵Smaxm1中对应行的温度值，

得到行最大值温差点阵ΔTmaxm(n‑2)；

S4.计算最小累加和和最大累加和：将行最小值温差点阵ΔTminm(n‑2)中的元素进行累

加，得到最小累加和ETmin；将行最大值温差点阵ΔTmaxm(n‑2)中的元素进行累加，得到最大
累加和ETmax；且
在最大累加和ETmax的绝对值先于最小累加和ETmin的绝对值超过设定的饱和积分定
值ETset且最大累加和ETmax的绝于值大于最小累加和的绝对值ETmin时，行标记点个数
flag累计加1；
S5.求差值矩阵并计算行标计点个数：在S4中行标记点个数flag累计加1后，将S1得到

的温度点阵的元素按照后一个元素与前一个元素之差计算，得到新的差值矩阵ΔSm(n‑3)，且

当该温度点阵的行存在一个元素差ΔSxy大于突变温差Δtset时，行标记点个数flag有效，
不存在时令行标记点个数flag减1；其中x代表行，y代表列；
S6.故障判定：当行标记点个数flag大于限定值Fset时，判定当前温度画面存在故障

点，开始计时；当计时时间超过限定时间timeset后，判定滑环存在故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1的温度点阵转换具体包括：

将红外热成像画面转换温度数据，数据格式为m行n列的温度点阵Smn；

对温度点阵Smn按照行进行滤波，每一行内滤掉温度最小值和最大值，空出的行地址自

动从后往前填充，得到新的温度点阵Sm(n‑2)。
3.一种基于红外热成像数据的电动机滑环故障监测装置，其特征在于，包括：
红外热成像传感器(100)，用于照射电动机滑环，并通过热成像获得温度数据；
以及，算法监测模块(200)：用于根据红外热成像传感器获得的温度数据进行电动机滑
环故障监测；包括有：
温度点阵转换子模块(201)，用于将红外热成像画面转换成温度点阵；
行最小值温度点阵和行最大值温度点阵求解子模块(202)，用于求解温度点阵转换子

模块(201)得到的温度点阵中每一行的最小值Smin和最大值Smax，并记录为行最小值温度点

阵Sminm1和行最大值温度点阵Smaxm1；
行最小值温差点阵和行最大值温差点阵求解子模块(203)，用于将温度点阵转换子模

块(201)得到的温度点阵的每一行元素都减去行最小值温度点阵S