[发明专利]一种光电复合滑环的状态在线监测系统

说明书

本发明公开了一种光电复合滑环的状态在线监测系统，包括光通讯状态监测模块，安装在光端机内，用于监测光端机内的光信号通讯状态；数据链路监测模块，安装在滑环的定子端外侧，采用非接触式传感器采集滑环输入端和输出端的数据信号以及功率信号；处理模块，将光通讯状态监测模块以及数据链路监测模块采集的信息进行数据汇总并打包成数据包，通过网络传输模块传递给显示终端，和光通讯状态监测模块以及数据链路监测模块连接；本发明可实现功率电信号、数据电信号以及光信号的全面在线实时监测，通过非接触式检测，实现了检测系统与滑环系统无接触耦合，避免对滑环自身的干扰及外界干扰对采集系统的影响，具有高可靠性优点。

技术领域

本发明涉及自动化监测技术领域，尤其涉及一种光电复合滑环的状态在线监测系统。

背景技术

滑环作为旋转传输系统的核心部件，负责功率、数据信号（电信号、光信号等）的导通传输，由于其功能特性，其安装位置为旋转机构与非旋转机构衔接的地方，此位置安装空间一般非常狭小，且若传输系统出现故障，非常难以确定是滑环的问题还是整个传输链路的问题，另为，若需进一步确定是否为滑环自身问题，通常需要将滑环从整个系统剥离出来进行问题排查，通常需要耗费巨大的人力物力及时间。

现有的滑环监测主要通过成像摄像头利用感光或红外成像将滑环内部铜环的磨损情况进行监测，并将所获得的信息进行采集，通过成像摄像头所反映的铜环磨损量以及变桨滑环内腔状态对滑环进行维护或更换，或者通过温度、振动量、角度、电压等间接量来反馈滑环的状态；然而通过成像摄像头利用感光或红外成像方式的判断方法，由于成像设备安装于滑环内部，有以下两个原因会对成像组件产生干扰。

1)滑环环道与刷丝之间的摩擦，不可避免的会产生金属粉尘；

2)部分环境下，油污会通过滑环的轴承间隙渗漏进滑环内部。

粉尘和油污会导致成像的设备出现测量偏差，导致其对滑环状态的误判。

另外，通过成像设备对滑环内部进行监测，需要由人来进行最终的判断确认，其实时性和可靠性无法保证。即使使用AI辅助技术，在成本、可靠性也没有优势。

通过温度、振动量、角度、电压等间接量来反馈滑环的状态，由于其采用的是间接量，对滑环的状态监测会存在偏差。例如通过振动量来监测滑环状态的原理为：当滑环状态出现问题时，其同心度偏差或环道磨损量会变大，导致滑环在转动时，自身的振动变大。通过检测振动量的变化范围，实现对滑环状态的监测。但由于振动有可能是有滑环外部导入的，并非滑环的自身状态，这种情况下测得的振动量反馈的状态会与滑环的实际状态存在很大的偏差。

例如，中国专利CN202011574613.8公开了一种滑环维护监测平台及其检测方法。通过信号源的电流大小对滑环的状态进行监测，但是，该监测方案无法对滑环的状态进行实时在线监测，只能在滑环不工作时进行检测。

发明内容

本发明主要解决现有的技术中无法对滑环状态进行实时在线监测或监测结果存在准确度差的问题；提供一种光电复合滑环的状态在线监测系统。