CN103197166A - 电气装置的自诊断设备和方法 - Google Patents

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Abstract

公开一种电气装置的自诊断设备和方法。一种自诊断电气装置的负载端的诊断方法和设备，基于电流传感器使用简单的设备以检测在负载发生异常用电，所述方法和设备包括：检查负载的额定功耗；测量运行的负载的功耗；通过比较运行的负载的额定功耗与运行的负载的功耗计算功耗改变；当功耗改变在预定范围之外时，确定在负载发生异常功耗。

Description

电气装置的自诊断设备和方法
技术领域
一个或多个实施例涉及一种电气装置的自诊断设备和方法，所述设备和方法被配置为诊断电气装置中是否发生异常功耗。
背景技术
一种电气装置的自诊断设备和方法被配置为通过所述诊断电气装置自身诊断和确定电气装置是否运行正常。例如，通过在一个或多个传感器的异常输出的检测、在直流(DC)负载的反馈电压的检测和在交流(AC)负载的过零的检测，可确定电气装置(即，负载)是否正常。
关于电气装置中常用的负载之一的加热器，很难立即诊断加热器的缺陷，并且定时运行的提前结束或操作的暂停被检测为加热器的错误。由于以上问题，在当将要改正加热器的缺陷的情况下，通过断开电气装置和重新测量加热器的负载来确认缺陷。在这种情况下，诊断需要额外时间，并且当加热器的特性改变时，很难对缺陷进行定位。
发明内容
因此，一个或多个实施例的一方面通过使用一种包括电流传感器的简单设备能够容易地在负载端执行自诊断以检测在负载发生异常用电。
一个或多个实施例的另外方面和/或优点将在下面的描述中部分地阐明，并且从描述中部分是清楚的，或者通过本公开的一个或多个实施例的实施可以被理解。一个或多个实施例包括这些另外方面。
根据一个或多个实施例，一种诊断电气装置的方法如下。可检查负载的额定功耗。可测量运行的负载的功耗。通过比较运行的负载的额定功耗和运行的负载的功耗可计算功耗改变。当功耗改变在预定范围之外时，可确定在负载发生异常功耗。
在测量运行的负载的功耗中，可使用电流检测器测量提供给负载的电能的电流值，并且可基于测量的电流值计算负载的功耗。
在设置多个负载的情况下，在运行多个负载之一的同时，可通过比较运行的负载的额定功耗和运行的负载的功耗计算功耗改变，并且当功耗改变在预定范围之外时，可确定运行的负载发生异常功耗。
可依次对多个负载中的每个执行诊断。
可从电流传感器提供运行的负载的功耗，所述电流传感器可被设置在向负载提供电能的电缆上，并可被配置为测量通过电缆向负载提供的电能的电流。
电流传感器可以是在温度电流(TC)传感器方案、使用根据电流的压降的假电阻方案和霍尔传感器方案中的至少一个中使用的传感器。
根据一个或多个实施例，一种诊断电气装置的设备可包括电流测量器和控制器。电流测量器可被配置为当负载运行时测量提供给负载的电流量。控制器可被配置为基于通过电流测量器测量的电流量测量运行的负载的功耗，通过比较运行的负载的功耗和负载的额定功耗来计算功耗改变，并且当功耗改变在预定范围之外时确定在负载发生异常功耗。
电流测量器可以是电流传感器，所述电流传感器可被设置在向负载提供电能的电缆上，并且可被配置为测量通过电缆提供给负载的电能的电流量。
电流传感器可以是在温度电流(TC)传感器方案、使用根据电流的压降的假电阻方案和霍尔传感器方案中的至少一种中使用的传感器。
如上所述，通过使用一种具有基于电流传感器的简单设备能够容易地在负载端执行自诊断以检测在负载的异常电流，在负载运行的同时可执行监控而不需要拆卸所述电气装置，因此，可容易地在电气装置的大规模生产线和维修电气设备时执行以上应用，并且因为基于总功耗执行监控，所以每个负载不会产生附加费用。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本公开的这些和/或其它方面将变得清楚和更容易理解，在附图中：
图1示出根据一个或多个实施例的电气装置的诊断设备；
图2示出根据一个或多个实施例的电气装置的诊断方法；
图3示出根据一个或多个实施例的电气装置的诊断方法；
图4示出根据一个或多个实施例的电气装置的诊断设备。
具体实施方式
现在详细参照附图中示出的一个或多个实施例，其中，相同的标号始终表示相同的部件。在这点上，本发明的实施例可以以许多不同形式被实施，并且不应该被解释为限于阐明于此的实施例，讨论于此的实施例被理解后，本领域普通技术人员应该理解，描述于此的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物包括在本发明中。因此，下面通过参照图描述实施例仅为解释本发明的多个方面。
图1是显示根据一个或多个实施例的电气装置的诊断设备的示图。如图1所示，负载102由电源104提供电能。这里，例如，负载102可以是组成诸如冰箱的电动机102a、加热器102b、阀门102c、LED102d和显示器102e，并且负载102可根据电气装置的类型改变。
诊断装置106可设置有包括第一继电器108a、第二继电器108b、第三继电器108c、第四继电器108d和第五继电器108e的多个继电器108，并且通过多个继电器108中的每个，可向负载102的每个提供电能。即，例如，当接通第一继电器108a时，可向电动机102a提供电能；当接通第二继电器108b时，可向加热器102b提供电能。同样地，例如，当接通第三继电器108c时，可向阀门102c提供电能；当接通第四继电器108d时，可向LED102d提供电能；当接通第五继电器108e时，可向显示器102e提供电能。
用于多个继电器108中的每一个继电器的ON/OFF(接通/断开)可由控制器110控制。控制器110可通过选择性地控制多个继电器108中的每个继电器的ON/OFF，能够控制电能只提供给多个负载102a、102b、102c、102d和102e中的期望的一个负载，并且如果需要，则控制器110可控制电能提供给多个负载102a、102b、102c、102d和102e中的多于两个的负载。通过这样的控制，可控制电能依次提供给多个继电器108中的每个。例如，在多个负载102中，控制器110可向电动机102a提供电能，然后，在停止向电动机102a提供电能后，控制器110可只向加热器102b提供电能。同样地，通过控制器110可单独向阀门102c、LED102d和显示器102e中的每个提供电能。
电流检测器112可被设置在位于电源104和继电器108之间的电缆上，并且可被配置为测量通过电缆向负载102提供的电流电平。电流检测器112可测量向负载102提供的电流电平，并且可向控制器110提供与测量的电流量相应的值，即，电流值。控制器110可接收从电流检测器112提供的电流值，并且基于该电流值，可测量(计算)在负载102的功耗量。电流检测器112可以是诸如温度电流(TC)传感器方法传感器、使用根据电流的压降的假电阻(dummy resistance)方法传感器和霍尔传感器方法传感器之一。
通过使用继电器108和电流检测器112，控制器110可测量在多个负载102中的每个负载的功耗量。即，通过接通多个继电器108中的第一继电器108a，可只向多个负载102中的电动机102a提供电能(在这时，电动机102a运行)并且在这时，控制器110可接收从电流检测器102提供的电流值，并且基于以上电流值，可计算通过现有的电缆提供的电量，从而在电动机102运行的同时，可测量功耗量。通过该方法，在多个负载102中的每个负载运行的同时，可测量每个负载的功耗量。
通过测量关于运行的多个负载102中的每个负载的功耗量，控制器110可检查在多个负载102中的每个负载是否发生异常功耗。这里，异常功耗可表明在多个负载102中的每个负载的功耗改变在正常范围之外。可假设运行的负载102的功耗改变表示在每个负载的额定功耗量与在每个负载的功耗量的差。如果功耗改变的范围低于或超出预定范围，则可确定在负载102中存在异常。
可在控制器110以查表的形式预先提供关于多个负载中的每个负载的额定功耗的数据和关于预定范围的数据。例如，可从相应的负载102的制造商提供或可通过实验获得关于多个负载102中的每个负载的额定功耗的数据。还可通过实验获得关于预定范围的数据。
图2示出根据一个或多个实施例的电气装置的诊断方法。图2所示的电气装置的诊断方法是在当前运行的负载上执行诊断的示例。首先，控制器110可检查运行的负载102的额定功耗(202)。另外，控制器110可测量运行的负载102的功耗(204)。可基于通过电流检测器112检测的电流量测量运行的负载102的功耗。控制器110通过比较运行的负载102的额定功耗与运行中的功耗，可计算功耗改变，并且通过比较负载102的功耗改变与预先提供的预定范围，控制器110可检查负载102的功耗改变是否在预定范围之外(206)。如果负载102的功耗改变在预定范围之外(在操作206的“是”)，则控制器110可确定在相应的负载102发生异常功耗，并且可确定在负载102发生错误，控制器110可通过显示器102e显示错误。在这时，通过显示相应的负载102的固有代码，可通知管理人员或用户多个负载102中的哪个负载具有错误。相反，如果负载102的功耗改变未在预定范围之外(在操作206的“否”)，则控制器110可确定相应的负载102运行正常，并且可完成诊断。
图3示出根据一个或多个实施例的电气装置的诊断方法。图3所示的电气装置的诊断方法是通过依次运行多个负载，依次诊断未运行的多个负载的示例。
首先，控制器110可停止所有负载102的运行(302)，以便通过每次只运行一个负载102来仅测量一个运行的负载102的功耗。接下来，控制器110可检查多个负载102中的每个负载的额定功耗(304)。控制器110可控制多个负载以使多个负载102之一运行(接通电源)，并且在相应的负载102运行的同时，控制器110可测量相应的负载102的功耗(306)。可基于通过电流检测器112检测的电流量来测量运行的负载102的功耗。控制器110可通过比较运行的负载102的额定功耗和运行的负载102的功耗来计算功耗改变，并且通过比较负载102的功耗改变和预先提供的预定范围，控制器110可检测相应的负载102的功耗改变是否在预定范围之外(308)。如果相应的负载102的功耗改变在预定范围之外(从308的“是”)，则控制器110可确定在相应的负载102发生异常功耗，并且可确定在负载102发生错误，控制器110可通过显示器102e显示错误(310)。在这时，通过显示相应的负载102的固有代码，可通知管理人员或用户多个负载102中的哪个负载具有错误。
如果确定相应的负载102的错误，则控制器110可执行安全对策(312)。即，控制器110可检测具有带有错误的负载102的块是否可严重影响电气装置的整体操作，如果发现可预料到严重的影响，则可执行包括关闭电气设备的安全措施。可选择地，控制器110还可通过将相应的负载102的运行停止预定时间的同时进行检查来检查相应的错误是暂时的错误还是持续的错误，并且如果发现该错误是持续的错误，则可采取合适的安全动作，可转换电气装置的状态，并可指导用户执行安全动作(诸如错误通知和关于需要进行的动作的指导)。另外，即使当相应的错误是暂时的错误的情况下，如果错误发生频率高，则控制器110可转换电气装置的状态并指导用户执行安全动作(诸如错误通知和关于需要进行的动作的指导)。相反，如果相应的负载102的功耗改变未在预定范围之外(在操作308的“否则”)，则控制器110可确定相应的负载102运行正常，并且可停止相应负载102的运行(312)。可关于所有负载102执行诊断(314)，并且如果仍然有任何负载102将被诊断(在操作314的“否”)，则控制器110可控制另一负载102运行(接通电源)，并且可测量运行的相应的负载102的功耗(316)。之后，通过返回到操作308比较负载102的功耗改变与预定范围，可重复以上过程。
图4示出根据一个或多个实施例的电气装置的诊断设备。图4所示的电气装置的诊断设备示出一个或多个实施例，在所述一个或多个实施例中，在所述电气装置中未设置显示器的情况下，测量设备402连接到控制器110以通过测量设备402显示负载102的错误和代码。除了控制器110和测量设备402之间的通信连接外，其它组件与如图1描述的组件相同，因此，将省略详细描述。
在一个或多个实施例中，这里描述的任何设备、系统、元件或可解释的单元包括一个或多个硬件装置或硬件处理元件。例如，在一个或多个实施例中，任何描述的设备、系统、元件、检索器、预处理元件、后处理元件、跟踪器、探测器、编码器和解码器等，还可包括一个或多个存储器和/或处理元件以及任何输入/输出发送装置，或可表示一个或多个各个处理元件或装置的处理部分/方面。另外，术语“设备”应被考虑为物理系统的元件的同义词，并不限于单个装置或封装，或在所有实施例中包含在单个各个封装中的所有描述的元件，而是根据实施例，可开放为通过不同的硬件元件共同或单独包含在不同的封装中和/或位置中。
除了以上描述的实施例，实施例还可通过非暂时性介质(例如，计算机可读介质)中/上的计算机可读代码/指令实现以控制至少一个处理装置(诸如处理器或计算机)实现上述任何实施例。所述介质可对应于允许存储和/或传输计算机可读代码的任何明确的、可测量的和有形的结构。
所述介质还可包括，例如，计算机可读代码、数据文件、数据结构等的组合。计算机可读介质的一个或多个实施例包括：磁介质(如硬盘、软盘和磁带)、光学介质(如CD-ROM盘和DVD)、磁光介质(如光盘)和专门配置为存储和执行程序指令的硬件装置(如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。计算机可读代码可包括机器代码(如由编译器所产生的)和包含可由计算机使用翻译器执行的高级代码的文件。所述介质还可以是任何明确的、可测量的和有形的分布式网络，以便所述计算机可读代码以分布方式被存储并被执行。另外，仅作为示例，处理元件可包括处理器或计算机处理器，并且处理元件可分布在和/或包括在单个装置中。
计算机可读介质还可在至少一个执行(例如，如处理器一样处理)程序指令的专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)中实现。
虽然参照本发明的不同实施例具体地显示和描述了本发明的多个方面，但是应理解，这些实施例应被考虑为只是为了描述而不是为了限制。每个实施例中的特征或方面的描述通常应被考虑为可用于其余实施例的其它相似特征或方面。如果以不同的顺序执行所述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或用其它组件或它们的等同物来代替或补充在所述的系统、结构、装置或电路中的组件，则可同样得到适当的结果。
因此，尽管已经显示和描述了一些实施例，并且同样应用于附加的实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原则和精神的情况下，可以在这些实施例中进行许多改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种诊断电气装置的方法，所述方法包括：
检查负载的额定功耗；
运行负载；
测量运行的负载的功耗；
通过比较运行的负载的额定功耗与运行的负载的功耗，通过处理器计算功耗改变；
当功耗改变在预定范围之外时，确定在运行的负载发生异常功耗。
2.如权利要求1所述的诊断方法，其中，在测量运行的负载的功耗的步骤中：
使用电流检测器测量提供给负载的电能的电流值，并基于测量的电流值计算负载的功耗。
3.如权利要求1所述的诊断方法，其中，运行的负载是多个负载中的一个负载。
4.如权利要求3所述的诊断方法，其中，依次对多个负载中的每个负载执行确定的步骤。
5.如权利要求1所述的诊断方法，其中，从电流传感器提供运行的负载的功耗，所述电流传感器被设置在向负载提供电能的电缆上，并且所述电流传感器被配置为测量通过电缆提供给运行的负载的电能的电流。
6.如权利要求5所述的诊断方法，其中，所述电流传感器是在温度电流(TC)传感器方案、使用根据电流的压降的假电阻方案和霍尔传感器方案中的至少一个中使用的传感器。
7.一种诊断电气装置的设备，所述设备包括：
电流测量器，被配置为当负载运行时测量提供给负载的电流量；
控制器，被配置为基于通过电流测量器测量的电流量测量运行的负载的功耗，通过比较运行的负载的功耗与运行的负载的额定功耗计算功耗改变，并且当功耗改变在预定的范围之外时确定在运行的负载发生异常功耗。
8.如权利要求7所述的诊断设备，其中，所述电流测量器是电流传感器，所述电流传感器被设置在向运行的负载提供电能的电缆上，并且所述电流传感器被配置为测量通过电缆提供给运行的负载的电能的电流量。
9.如权利要求8所述的诊断设备，其中，所述电流传感器是在温度电流(TC)传感器方案、使用根据电流的压降的假电阻方案和霍尔传感器方案中的至少一个中使用的传感器。
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Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C05 Deemed withdrawal (patent law before 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130710