1 系统概述 通常设备运行的总体状态可以由面板上的指示灯直观表示，为了掌握设备的运行情况，要求对各种电子设备如保护装置、综自、远动、载波机、通讯设备、UPS等进行定时巡检，由于人工巡检总会存在死角、盲区、遗漏、失误等问题，巡检人员的技术水平及责任心的差异对巡检质量也有一定的影响；还有一些区域的设备由于种种原因常年无人巡检，一旦设备出现故障信号，不能及时发现，将造成不同程度的经济损失或社会影响，针对这些技术空缺，我们研发了“设备信号灯自动巡检系统”。 该系统利用国际上先进的光纤传感技术采集信号灯的光信号，进行实时光谱分析得到信号灯的颜色，是否闪烁、关闭等状态信息。巡检软件也可根据设定的信号灯报警状态自动进行声光、短信平台报警，同时生成设备信号灯运行状态报表。 本技术克服了用传统监控终端实时监视信号灯无法准确识别其状态的缺陷，也避免了直接对信号灯电气引线介入的风险真正实现了非介入、不间断、无风险、全自动的信号灯设备巡检系统。 2 设备信号灯自动巡检系统构成 本系统由三部分组成：  SQ-224系列光谱分析仪 采集发光源的光信号、识别其工作状态。信号灯发出的光通过光纤的接头感应，并传输给分析仪，一根光纤对应一个指示灯发光源，分析仪对输入的光信号进行处理、识别出指示灯发光源的颜色和是否闪烁状态信息，并将该信息上报给管理软件S9000。  系统管理软件（S9000）： 该软件安装在网络中的计算机上，它对SQ-224进行设置维护、 接收色谱仪得到的指示灯状态信息、负责本地告警或上报第三方软件。  以太网： 色谱分析仪和计算机的通信通过以太网进行。以太网也是系统扩容和远程巡检的技术保障。 下图为显示这三部分的方框图。 设备信号灯自动巡检系统结构框图 3 设备信号灯自动巡检系统主要功能和特点 3.1功能 “设备信号灯自动巡检系统”是一种可以实时对重要设备信号指示灯进行巡检的设备，弥补了人工巡检存在的各种弊端。它具有以下功能：  可以集中监控所有具有指示灯发光源的设备，不受种类、品牌、通讯协议等限制，完善现有设备监控体系：可以监控因缺乏通信协议，无法提供运行状态信息的设备，真正做到监控“覆盖每台设备，没有漏网之鱼”。  提高巡检的准确性。完全避免了人工巡检在疲劳状态下有可能发生的漏检信号、误检信号等情况，以科技手段实现日常工作质量的提高。  提高巡检的及时性。可实施24小时不间断扫描巡视，在故障信号出现的同时即可以毫秒级的速度发现，并通过相应设备告警，及时反映给运行班组人员，以科技手段实现突发情况下处置效率的提高。  可增加温湿度监控功能，对设备运行环境的温度及湿度实时监控。  可实现短信查询及报警功能，可以不受地域、时间等限制进行查询设备运行情况。  电脑控制界面：C/S结构、图文并茂。 3.2特点  非介入： 被监测设备的指示灯光信号通过光纤采集、传递进入色谱分析仪，色谱分析仪与被巡检设备没有任何电气意义上的连接，避开了干扰被巡检设备正常运行的潜在风险。  非破坏： 对被监控设备不进行任何形式的改装或接线。在施工、调试期间， 被巡检设备无需停机。  独立性： 通过指示灯状态信息独立判别被巡检设备工作状态，判别准确率高。  实时性： 系统每秒钟对指示灯发光进行 40 次采集分析，一旦发现异常，在 25毫秒内就能将告警信息上报给计算机。 4 主要技术指标  可识别指示灯颜色： 红、绿、黄、橙、蓝、白、黑（灯灭）7 种。  可分辨指示灯闪烁频率： 10Hz。  传感光纤： 能传输可见光（有别于传统的通信光纤），内径 1.0mm，外径1.5mm，柔软度满足施工方便的要求。  色谱仪同时识别路数： 8 路/单台、16路/单台、24 路/单台（可以安装多台 SQ-224 实现无限扩充）。  状态识别响应时间： 25ms  告警方式： 1）软件主动上报给网管计算机。 2）本地声光继电器触发报警。 3）短信报警上报。 4）可根据需要开发手机APP，实现手机接收告警信号。  上报信息类别： 1）文字类：事故上报、警示上报、状态上报。 2）信号灯实时图像：每秒 40 帧，并可储存 1000 条事件触发录像记录，每条录像为事 件前后 5 秒钟。  通讯接口： 10/100M 以太网或 RS485；  色谱仪电源：DC48V或AC220V，功耗小于5W；  尺寸：19英寸1U高度标准机箱；  设备重量：3kg 5 系统工作原理： 5.1基本原理 在被巡检设备的指示灯发光源前放置定制的光纤，一根光纤对应一盏指示灯，以非嵌入形式采集指示灯的发光，光信号通过光纤传递给色谱分析仪（见以下光纤传感示意图）；借助光学中光栅的原理识别颜色，保证了颜色识别的绝对准确，同时采用数字信号处理（DSP）算法获取指示灯是否闪烁等动态信息，并将该信息上报给管理软件 S9000。管理软件根据预置参数，决定是否声光报警、短信平台报警，同时将指示灯状态信息生成以表格、图像、光字牌等形式在计算机显示器上报告，也可以通报给其它数据库系统，在更大范围、更高层面对设备运行状态进行统一监控管理。 5.2 设置信号灯巡检参数 软件对每个需要监测的指示灯独立进行设置，设置的参数包括：名称、颜色、闪烁周期、事故状态定义、警示状态定义、重复告警时间等。这些参数通过S9000界面设置完成后下载给SQ-224，并保存在Flash中，每次开机自动调入。下图为参数设置界面。 5.3 巡检信息管理、显示 S9000可以根据不同用户对信息获取的不同要求，显示3种界面。 分别为：1）综合界面；2）光字牌界面；3）电视墙界面。  综合界面： 综合界面上同时显示文字形式的报警信息、设备浏览器和设备图片。S9000收到报警信息后，将产生报警的设备图推至在界面中央，对应的指示灯会被高亮呈现，并显示其状态，见下图。这个界面适合设备运维技术人员使用。  光字牌界面： 该界面适合在中心控制室使用，能让值班人员宏观掌握设备运行状态。预先设置的各种可能出现的被巡检设备的事故状态、警示状态、提示状态被制作成文字条，SQ-224上报信息时，“点亮”该字条，提醒值班人员。  电视墙界面： 电视墙界面完全将信号灯巡检图形化。信号灯的像素由色谱仪的光栅实时输出提供，犹如摄像机实况图像，用户有身临机房的感觉。 SQ-224光谱仪前面板 SQ-224 型指示灯色谱分析仪安装在19英寸1U标准机箱内，以下是其前面板图，图中数字标示部分的功能介绍如下： 型号标记：SQ-224 能同时识别24盏指示灯灯工作状态。 指示灯显示区：该区共有24盏双色指示灯分别标记为H1-H24。正常工作时，它们实时显示对应24路光纤输入的信号灯状态。