高压变频器功率单元故障检测系统的制作方法

1.本发明属于高压变频器故障检测技术领域，具体是高压变频器功率单元故障检测系统。


背景技术：

2.公开号为cn107505527a的专利公开了一种高压变频器的故障检测装置，包括单片机、第一接口模块、第一可扩展接口模块、触控屏；单片机通过第一接口模块连接触控屏；单片机通过第一可扩展接口模块连接高压变频器：单片机通过第一接口模块从触控屏获取用户发出的检测指令，生成对应预设指令代码，并将指令代码通过第一可扩展接口模块的发送端口发送至高压变频器，并在检测到故障后反馈故障代码；单片机通过第一可扩展接口模块的接收端口接收高压变频器反馈的故障代码，并将故障代码转换为对应故障信息后，将故障信息通过第一可扩展接口模块发送给触控屏，以便于触控屏将所述故障信息进行显示。
3.但是，针对于该专利来说，针对于高压变频器，其环境会影响其使用寿命，也会导致其故障高发，如何结合环境，来对高压变频器的功率单元进行检测，这是一个问题，基于此，提供一种技术方案。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了高压变频器功率单元故障检测系统。
5.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出高压变频器功率单元故障检测系统，包括：
6.实景监测单元，用于对高压变频器所在环境进行监控，获取到环境信息，环境信息包括温评值和灰表值，根据温评值和灰表值确定环评值；实景监测单元用于将环评值传输到处理器；
7.利用数据获取单元获取到高压变频器的异常记录，异常记录包括异常时间点、异常对应值，异常对应值即为对应异常时间点的环评值；之后数据获取单元用于将异常记录传输到关联分析单元，关联分析单元用于对异常记录进行关联分析，关联分析具体方式为：
8.s1：获取到所有的异常记录；
9.s2：之后获取到所有的异常记录内的环评值，将所有的环评值按照从小到大的顺序排列，得到环评序列；
10.s3：从最小值开始，以每x1个单位数值大小划分得到一个环评段；
11.其中，第一个环评段内的环评值均在最小值到最小值 x1这个数值段内；若最后一个环评段内的最小环评值与最大环评值的数值差小于等于x1/3，则将其划分到上一个环评段，x1为预设值；
12.s4：得到若干个环评段，获取到每个环评段内对应存在的环评值和异常时间点的
个数，将其标记为异常值；
13.s5：得到所有的环评段和对应的异常值，将异常值标记为yi，i＝1、...、n，表示为存在n个环评段，第i个环评段的异常值为yi；
14.s6：之后令i＝1，获取到对应的异常值y1，选中满足|yi-y1|≤x2的yi数值，并从选中的数值中获取最小的yi数值；若无则中止当前过程，将当前的异常值对应的环评段标记为一个划分段；
15.否则，在选中了两个异常值的情况下，依次选中剩余的其他异常值，每选中一个异常值之后，计算所有选中异常值的聚合度，为了便于表示，此处将y1重新标记为z1，之后将选中的第二个异常值标记为z2，依次选中的异常值标记为z3，聚合度w计算公式为：
[0016][0017]
当w≤x3，将选中的三个异常值对应的环评段融合为一个划分段，之后持续选择下一个异常值，再次计算选中的所有异常值的聚合度w，并将w与x3比较，当出现w大于x3时，则将对应的异常值剔除，剔除之后选择下一个，直到将所有的异常值遍历完成；
[0018]
将环评段内所有的异常值的均值标记为环评标值；
[0019]
s7：之后对剩余的异常值重复s6的过程，对所有的异常值处理完毕，得到所有的环评段及其对应的环评标值；
[0020]
s8：之后得到所有的环评段，按照环评标值对其进行划分，将排名前百分之三十的标记为重点段；
[0021]
将最后百分之三十的标记为闲散段，将剩余的标记为普通段。
[0022]
进一步地，环境信息获取方式具体如下：
[0023]
步骤一：首先通过在高压变频器所在环境设置温度获取设备，一般可以为温度传感器，获取到高压变频器所在环境的温度值，将其标记为第一温度值；
[0024]
之后在高压变频器内部设置一温度获取设备，获取到高压变频器内部的温度值，将其标记为第二温度值；
[0025]
步骤二：根据第一温度值和第二温度值确认温评值，温评值具体计算公式为：
[0026]
温评值＝0.29*第一温度值 0.71*第二温度值；
[0027]
式中，0.29和0.71均为预设的权值；
[0028]
步骤三：之后借助灰尘传感器获取到对应高压变频器所在环境的灰尘数值，并将其标记为灰表值；
[0029]
具体获取方式为：首先获取到所在环境空间的第一灰尘数值，之后获取到高压变频器内部的第二灰尘数值，借助公式计算灰表值，具体计算公式为：
[0030]
灰表值＝0.29*第一灰尘数值 0.71*第二灰尘数值；
[0031]
式中，0.29和0.71均为预设的权值；
[0032]
步骤四：得到温评值和灰表值，之后去除量纲后，根据公式获取到环评值，环评值＝0.5*温评值 0.5*灰表值。
[0033]
进一步地，异常记录获取的时候取近一年的数值。
[0034]
进一步地，关联分析单元用于将重点段、闲散段、普通段传输到逻辑存储单元。
[0035]
进一步地，实景监测单元还用于每间隔t1时间获取到一次实时的环评值，并将其
标记为实时环评值传输到处理器，处理器用于结合逻辑存储单元对实时环评值进行周期分析，周期分析具体方式为：
[0036]
当实时环评值处于普通段时，将巡视周期标记为t2；
[0037]
当实时环评值处于闲散段时，将巡视周期标记为0.75*t2；
[0038]
当实时环评值处于重点段时，将巡视周期标记为1.3*t2；
[0039]
得到巡视周期；此处t1和t2均为预设数值。
[0040]
进一步地，处理器用于将巡视周期传输到周期设定单元，周期设定单元用于根据巡视周期驱动巡检单元对高压变频器进行检测。
[0041]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0042]
本发明通过实景监测单元对高压变频器所在环境进行监控，获取到环境信息，同步利用数据获取单元获取到高压变频器的异常记录，异常记录包括异常时间点、异常对应值，异常对应值即为对应异常时间点的环评值；之后数据获取单元用于将异常记录传输到关联分析单元，关联分析单元用于对异常记录进行关联分析，从而确定重点段、闲散段、普通段；
[0043]
之后对不同的时段选择不同的周期，结合实时的环评值，来确定本次的巡检周期；本发明简单有效，且易于实用。
附图说明
[0044]
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
[0045]
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]
请参阅图1，本技术提供了高压变频器功率单元故障检测系统，包括
[0047]
数据获取单元、关联分析单元、逻辑存储单元、处理器、管理单元、实景监测单元、显示单元、周期设定单元、巡检单元；
[0048]
实景监测单元用于对高压变频器所在环境进行监控，获取到环境信息，环境信息包括温评值和灰表值，环境信息获取方式具体如下：
[0049]
步骤一：首先通过在高压变频器所在环境设置温度获取设备，一般可以为温度传感器，获取到高压变频器所在环境的温度值，将其标记为第一温度值；
[0050]
之后在高压变频器内部设置一温度获取设备，获取到高压变频器内部的温度值，将其标记为第二温度值；
[0051]
步骤二：根据第一温度值和第二温度值确认温评值，温评值具体计算公式为：
[0052]
温评值＝0.29*第一温度值 0.71*第二温度值；
[0053]
式中，0.29和0.71均为预设的权值，用于凸显不同因素的不同重要性；
[0054]
步骤三：之后借助灰尘传感器获取到对应高压变频器所在环境的灰尘数值，并将其标记为灰表值；
[0055]
具体获取方式为：首先获取到所在环境空间的第一灰尘数值，之后获取到高压变频器内部的第二灰尘数值，借助公式计算灰表值，具体计算公式为：
[0056]
灰表值＝0.29*第一灰尘数值 0.71*第二灰尘数值；
[0057]
式中，0.29和0.71均为预设的权值；
[0058]
步骤四：得到温评值和灰表值，之后去除量纲后，根据公式获取到环评值，环评值＝0.5*温评值 0.5*灰表值；
[0059]
实景监测单元用于将环评值传输到处理器；
[0060]
之后利用数据获取单元获取到高压变频器的异常记录，异常记录获取的时候取近一年的数值，异常记录包括异常时间点、异常对应值，异常对应值即为对应异常时间点的环评值；之后数据获取单元用于将异常记录传输到关联分析单元，关联分析单元用于对异常记录进行关联分析，关联分析具体方式为：
[0061]
s1：获取到所有的异常记录；
[0062]
s2：之后获取到所有的异常记录内的环评值，将所有的环评值按照从小到大的顺序排列，得到环评序列；
[0063]
s3：之后从最小值开始，以每x1个单位数值大小，对所有的环评值进行划分，得到一个环评段，第一个环评段内数值为最小值到最小值 x1这个数值段；之后持续进行，若最后一个环评段内的起点到终点的数值长度小于等于x1/3，则将其划分为上一个环评段，否则单独设置为一个环评段；得到若干个环评段；此处x1的取值一般越小最终结果越准确；
[0064]
s4：得到若干个环评段，获取到每个环评段内对应存在的环评值和异常时间点的个数，将其标记为异常值；
[0065]
s5：得到所有的环评段和对应的异常值，将异常值标记为yi，i＝1、...、n，表示为存在n个环评段，第i个环评段的异常值为yi；
[0066]
s6：之后令i＝1，获取到对应的异常值y1，选中满足|yi-y1|≤x2的yi数值，并从选中的数值中获取最小的yi数值；若无则中止当前过程，将当前的异常值对应的环评段标记为一个划分段；
[0067]
否则，在选中了两个异常值的情况下，依次选中剩余的其他异常值，每选中一个异常值之后，计算所有选中异常值的聚合度，为了便于表示，此处将y1重新标记为z1，之后将选中的第二个异常值标记为z2，依次选中的异常值标记为z3，聚合度w计算公式为：
[0068][0069]
当w≤x3，将选中的三个异常值对应的环评段融合为一个划分段，之后持续选择下一个异常值，再次计算选中的所有异常值的聚合度w，并将w与x3比较，当出现w大于x3时，则将对应的异常值剔除，剔除之后选择下一个，直到将所有的异常值遍历完成；
[0070]
将环评段内所有的异常值的均值标记为环评标值；
[0071]
s7：之后对剩余的异常值重复s6的过程，对所有的异常值处理完毕，得到所有的环评段及其对应的环评标值；
[0072]
s8：之后得到所有的环评段，按照环评标值对其进行划分，将排名前百分之三十的标记为重点段；
[0073]
将最后百分之三十的标记为闲散段，将剩余的标记为普通段；
[0074]
关联分析单元用于将重点段、闲散段、普通段传输到逻辑存储单元；
[0075]
实景监测单元还用于每间隔t1时间获取到一次实时的环评值，并将其标记为实时环评值传输到处理器，处理器用于结合逻辑存储单元对实时环评值进行周期分析，周期分析具体方式为：
[0076]
当实时环评值处于普通段时，将巡视周期标记为t2；
[0077]
当实时环评值处于闲散段时，将巡视周期标记为0.75*t2；
[0078]
当实时环评值处于重点段时，将巡视周期标记为1.3*t2；
[0079]
得到巡视周期；此处t1和t2均为预设数值；
[0080]
处理器用于将巡视周期传输到周期设定单元，周期设定单元用于根据巡视周期驱动巡检单元对高压变频器的功率单元进行检测。
[0081]
本文中*表示乘；x1、x2、x3均为预设值。
[0082]
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
[0083]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。