CN103687254B - 节能灯的故障排查方法及系统 - Google Patents

节能灯的故障排查方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能灯的故障排查方法及系统。该故障排查方法实时采集节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，并作为样本存储至临时样本库以及原始样本库中，预设环境亮度值的若干数值区间，在历史样本库中存储有多个样本、每个样本包括节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，通过将临时样本库中的样本数据同历史样本库中的样本数据进行均方差值和相对差值的分析比较，排查单位时间耗电量过高的节能灯。本发明的节能灯的故障排查方法及系统，实现了不耗费人力进行对于节能灯的运行状态的全面监控，通过历史数据客观进行分析排查，能够及时准确地发现所有节能灯的故障，保障节能灯的节能效果。

Description

节能灯的故障排查方法及系统
技术领域
本发明涉及一种节能灯的故障排查方法及系统。
背景技术
随着现代社会对于环保节能的大力提倡，节能照明灯在越来越多的应用场合取代了普通照明灯。然而，节能灯在很多实际使用中，可能因为使用不当或者节能灯本身的故障等等因素而并未正常工作，因而实际上并未起到节能作用。在列车或者轨道交通等应用场合中所采用的节能灯，其节能方式是根据环境亮度进行调整照明亮度的。也就是说，在环境亮度较低的情况下节能灯提供较高的照明亮度，在环境亮度较高的情况下节能灯提供较低的照明亮度，从而实现适应于环境亮度的节能效果。
为了避免节能灯由于故障等因素未起到节能效果的情况发生，就需要对节能灯的使用情况进行检查和维护。然而，节能灯未能正常工作的情况下仍可能达到照明效果，其故障较难在人工检查中发现。同时，在列车或者轨道交通等应用场合下往往设有大量的节能灯，这使得现有的人工定期检查维护需要耗费大量人力成本，同时又不容易及时发现所有节能灯的故障，难以保障节能效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对于节能灯的故障检查采用人工定期检查的方式，耗费大量人力成本，同时又不容易及时发现所有节能灯的故障，难以保障节能效果的缺陷，提出一种节能灯的故障排查方法及系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种节能灯的故障排查方法，其特点在于，实时采集节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，并作为样本存储至临时样本库以及原始样本库中，预设环境亮度值的若干数值区间，在历史样本库中存储有多个样本、每个样本包括节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，该故障排查方法还包括以下步骤：
S1、判断该若干数值区间中是否存在未排查的数值区间，在判断结果为是的情况下执行S2，在判断结果为否的情况下终止流程；
S2、选取一未排查的数值区间作为当前数值区间，将该临时样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前样本，并判断当前样本的数量是否大于预设的一第一阈值，在判断结果为是的情况下执行S3，在判断结果为否的情况下，将该当前数值区间标记为已排查的数值区间并返回S1；
S3、计算当前样本的单位时间耗电量的均方差；
S4、将历史样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前历史样本，获取当前历史样本的单位时间耗电量的均方差作为历史样本均方差；
S5、判断S4获取的历史样本均方差和S3计算得到的均方差之比是否大于预设的一第二阈值，在判断结果为是的情况下执行S6，在判断结果为否的情况下输出样本离散值过大的提示、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并返回S1；
S6、计算当前样本的单位时间耗电量的平均值和当前历史样本的单位时间耗电量的平均值的相对差值；
S7、判断S6计算得到的相对差值是否大于预设的一第三阈值，并在判断结果为是的情况下输出报警信息、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间并返回S1，在判断结果为否的情况下将当前样本记录至该历史样本库中、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间并返回S1。
由于环境亮度值越低，节能灯正常工作时的照明亮度越高，耗电量也应当较高。反之，环境亮度值越高，节能灯正常工作时的耗电量应当较低。因此，本发明在排查节能灯是否正常工作时，需要对于环境亮度值不同的情况进行区分。本发明中的临时样本库、原始样本库和历史样本库中存储的均为包括节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值的样本，但历史样本库中的样本为节能灯正常运行情况下的历史数据，在本发明中的作用是作为排查节能灯故障的对比基础。原始样本库则包括了该故障排查方法所采集的所有数据，而无论是否是在节能灯正常运行情况下采集的数据。而临时样本库中的样本则是实时采集得到的数据，用于和历史样本库中的数据进行对比从而排查节能灯的故障的数据只从临时样本库中选取。本领域技术人员应当理解，该临时样本库仅临时存储检测得到的样本数据，根据实际使用的需要，可在一定时间后清空该临时样本库。该故障排查方法中，单位时间耗电量中的单位时间可以由本领域技术人员根据实际需要进行设置，只需要在该故障排查方法的执行过程中保证单位时间始终不变，都可适用。
当样本数量过低时无法对于节能灯是否有故障进行准确的判断，因此在步骤S2中首先对于当前样本的数量进行判断。在确定了当前样本的数量足够多时，进一步通过步骤S3至S5判断当前样本中的单位时间耗电量的均方差是否过大，也就是判断当前样本中的数据的离散程度是否过大。如果离散程度过大，则表明当前样本中的数据无法反映出整体上的特征。在离散程度满足条件的情况下，步骤S6、S7计算当前样本和当前历史样本的单位时间耗电量的平均值的相对差值，以判断节能灯的耗电量是否和正常工作时的耗电量的差别过大，从而表明节能灯发生了故障。并且，仅在判断结果为节能灯正常工作时，才将相应的当前样本记录至历史样本库，以起到利用实测数据不断更新历史样本库的效果。
较佳地，S7还包括：将当前样本从该临时样本库中删除。
这样，就相当于将临时样本库中在完整的故障排查过程中采用的样本删除，使得在后续的故障排查中完全不会受到较早的样本数据的影响。同时，能够自动在数据较多的情况下从临时样本库中删除相对较早的数据，降低对于临时样本库的数据容量的要求。
较佳地，该第一阈值大于400且小于600，该第二阈值为99.99%。
其中，由于历史样本库中的样本均是在节能灯正常工作时所采集的数据且样本数量较大，因此其样本数据的离散程度通常情况下较为稳定。该第二阈值取为99.99%，使得当前样本的单位时间耗电量的均方差也被相应地限制为较低的数值，从而只在当前样本的数据的离散程度较小的情况下才进行后续步骤，以减少不必要的计算过程。
较佳地，该第三阈值大于0.05且小于0.15。
较佳地，实时采集节能灯的环境亮度值包括以下步骤：
设有光敏电阻的感光电路产生电信号；
根据光敏电阻的光照特性曲线对该电信号进行模数转换后，获取该环境亮度值。
本发明还提供了一种节能灯的故障排查系统，其特点在于，包括：
检测模块，用于实时采集节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，并作为样本存储至临时样本库以及原始样本库中；
样本库模块，包括临时样本库、原始样本库和历史样本库，在历史样本库中存储有多个样本、每个样本包括节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值；
开启模块，用于判断在预设的环境亮度值的若干数值区间中是否存在未排查的数值区间，并在判断结果为是的情况下启用样本数量判断模块，在判断结果为否的情况下输出排查完成的提示信息；
样本数量判断模块，用于选取一未排查的数值区间作为当前数值区间，提取该临时样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前样本，并判断当前样本的数量是否大于预设的一第一阈值，在判断结果为是的情况下启用均方差计算模块，在判断结果为否的情况下将该当前数值区间标记为已排查的数值区间，并指令开启模块重新判断；
均方差计算模块，用于计算当前样本的单位时间耗电量的均方差，以及将历史样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前历史样本、并获取当前历史样本的单位时间耗电量的均方差作为历史样本均方差，并启用均方差判断模块，然后判断该历史样本均方差和该均方差之比是否大于预设的一第二阈值，在判断结果为是的情况下启用耗电量计算模块，在判断结果为否的情况下输出样本离散值过大的提示、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并指令开启模块重新判断；
耗电量计算模块，用于计算当前样本的单位时间耗电量的平均值和当前历史样本的单位时间耗电量的平均值的相对差值，判断相对差值是否大于预设的一第三阈值，并在判断结果为是的情况下输出报警信息、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并指令开启模块重新判断，在判断结果为否的情况下将当前样本记录至该历史样本库中、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并指令开启模块重新判断。
较佳地，耗电量计算模块还用于将当前样本从该临时样本库中删除。
较佳地，该第一阈值大于400且小于600，该第二阈值为99.99%。
较佳地，该第三阈值大于0.05且小于0.15。
较佳地，检测模块包括耗电量采集单元和环境亮度值采集单元，耗电量采集单元用于实时采集节能灯的单位时间耗电量，环境亮度值采集单元包括设有光敏电阻的感光电路和模数转换器，其中，感光电路用于产生电信号，模数转换器用于根据光敏电阻的光照特性曲线对该电信号进行模数转换、以获取该环境亮度值。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的节能灯的故障排查方法及系统，通过实时采集环境亮度值和单位直接耗电量的数据，并同历史样本库中的样本数据进行数值的分析比较，能够无需耗费人力地对于节能灯的运行状态是否正常进行全面监控，能够及时发现所有节能灯的故障，保障节能灯的节能效果。
附图说明
图1为本发明实施例1的节能灯的故障排查方法的流程图。
图2为本发明实施例2的节能灯的故障排查系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例的节能灯的故障排查方法，实时采集节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，并作为样本存储至临时样本库以及原始样本库中，预设环境亮度值的若干数值区间，在历史样本库中存储有多个样本、每个样本包括节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值。如图1所示，本实施例的故障排查方法还包括以下步骤：
S1、判断该若干数值区间中是否存在未排查的数值区间，在判断结果为是的情况下执行S2，在判断结果为否的情况下终止流程；
S2、选取一未排查的数值区间作为当前数值区间，将该临时样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前样本，并判断当前样本的数量是否大于预设的一第一阈值，在判断结果为是的情况下执行S3，在判断结果为否的情况下，将该当前数值区间标记为已排查的数值区间并返回S1；
S3、计算当前样本的单位时间耗电量的均方差；
S4、将历史样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前历史样本，获取当前历史样本的单位时间耗电量的均方差作为历史样本均方差；
S5、判断S4获取的历史样本均方差和S3计算得到的均方差之比是否大于预设的一第二阈值，在判断结果为是的情况下执行S6，在判断结果为否的情况下输出样本离散值过大的提示、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并返回S1；
S6、计算当前样本的单位时间耗电量的平均值和当前历史样本的单位时间耗电量的平均值的相对差值；
S7、判断S6计算得到的相对差值是否大于预设的一第三阈值，并在判断结果为是的情况下输出报警信息、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间并返回S1，在判断结果为否的情况下将当前样本记录至该历史样本库中、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间并返回S1。并且，将当前样本从该临时样本库中删除。
其中，实时采集节能灯的环境亮度值包括以下步骤：
设有光敏电阻的感光电路产生电信号；
根据光敏电阻的光照特性曲线对该电信号进行模数转换后，获取该环境亮度值。
并且，该第一阈值为500，该第二阈值为99.99%，该第三阈值为0.1。
实施例2
如图2所示，本实施例的节能灯的故障排查系统，包括检测模块1、样本库模块2、开启模块3、样本数量判断模块4、均方差计算模块5、耗电量计算模块6。检测模块1用于实时采集节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，并作为样本存储至临时样本库以及原始样本库中。样本库模块2，包括临时样本库、原始样本库和历史样本库，在历史样本库中存储有多个样本、每个样本包括节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值。开启模块3，用于判断在预设的环境亮度值的若干数值区间中是否存在未排查的数值区间，并在判断结果为是的情况下启用样本数量判断模块4，在判断结果为否的情况下输出排查完成的提示信息。
样本数量判断模块4，用于选取一未排查的数值区间作为当前数值区间，提取该临时样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前样本，并判断当前样本的数量是否大于预设的一第一阈值，在判断结果为是的情况下启用均方差计算模块5，在判断结果为否的情况下将该当前数值区间标记为已排查的数值区间，并指令开启模块3重新判断。
均方差计算模块5，用于计算当前样本的单位时间耗电量的均方差，以及将历史样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前历史样本、并获取当前历史样本的单位时间耗电量的均方差作为历史样本均方差，并启用均方差判断模块，然后判断该历史样本均方差和该均方差之比是否大于预设的一第二阈值，在判断结果为是的情况下启用耗电量计算模块6，在判断结果为否的情况下输出样本离散值过大的提示、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并指令开启模块3重新判断。
耗电量计算模块6，用于计算当前样本的单位时间耗电量的平均值和当前历史样本的单位时间耗电量的平均值的相对差值，判断相对差值是否大于预设的一第三阈值，并在判断结果为是的情况下输出报警信息、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并指令开启模块3重新判断，在判断结果为否的情况下将当前样本记录至该历史样本库中、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并指令开启模块3重新判断。耗电量计算模块6还用于将当前样本从该临时样本库中删除。
其中，检测模块1包括耗电量采集单元和环境亮度值采集单元，耗电量采集单元用于实时采集节能灯的单位时间耗电量，环境亮度值采集单元包括设有光敏电阻的感光电路和模数转换器，其中，感光电路用于产生电信号，模数转换器用于根据光敏电阻的光照特性曲线对该电信号进行模数转换、以获取该环境亮度值。并且，该第一阈值为500，该第二阈值为99.99%，该第三阈值为0.1。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种节能灯的故障排查方法，其特征在于，实时采集节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，并作为样本存储至临时样本库以及原始样本库中，预设环境亮度值的若干数值区间，在历史样本库中存储有多个样本、每个样本包括节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，历史样本库中的样本为节能灯正常运行情况下的历史数据，该故障排查方法还包括以下步骤：
S1、判断该若干数值区间中是否存在未排查的数值区间，在判断结果为是的情况下执行S2，在判断结果为否的情况下终止流程；
S2、选取一未排查的数值区间作为当前数值区间，将该临时样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前样本，并判断当前样本的数量是否大于预设的一第一阈值，在判断结果为是的情况下执行S3，在判断结果为否的情况下，将该当前数值区间标记为已排查的数值区间并返回S1；
S3、计算当前样本的单位时间耗电量的均方差；
S4、将历史样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前历史样本，获取当前历史样本的单位时间耗电量的均方差作为历史样本均方差；
S5、判断S4获取的历史样本均方差和S3计算得到的均方差之比是否大于预设的一第二阈值，在判断结果为是的情况下执行S6，在判断结果为否的情况下输出样本离散值过大的提示、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并返回S1；
S6、计算当前样本的单位时间耗电量的平均值和当前历史样本的单位时间耗电量的平均值的相对差值；
S7、判断S6计算得到的相对差值是否大于预设的一第三阈值，并在判断结果为是的情况下输出报警信息、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间并返回S1，在判断结果为否的情况下将当前样本记录至该历史样本库中、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间并返回S1。
2.如权利要求1所述的故障排查方法，其特征在于，S7还包括：将当前样本从该临时样本库中删除。
3.如权利要求1所述的故障排查方法，其特征在于，该第一阈值大于400且小于600，该第二阈值为99.99％。
4.如权利要求1所述的故障排查方法，其特征在于，该第三阈值大于0.05且小于0.15。
5.如权利要求1所述的故障排查方法，其特征在于，实时采集节能灯的环境亮度值包括以下步骤：
设有光敏电阻的感光电路产生电信号；
根据光敏电阻的光照特性曲线对该电信号进行模数转换后，获取该环境亮度值。
6.一种节能灯的故障排查系统，其特征在于，包括：
检测模块，用于实时采集节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，并作为样本存储至临时样本库以及原始样本库中；
样本库模块，包括临时样本库、原始样本库和历史样本库，在历史样本库中存储有多个样本、每个样本包括节能灯的单位时间耗电量和环境亮度值，历史样本库中的样本为节能灯正常运行情况下的历史数据；
开启模块，用于判断在预设的环境亮度值的若干数值区间中是否存在未排查的数值区间，并在判断结果为是的情况下启用样本数量判断模块，在判断结果为否的情况下输出排查完成的提示信息；
样本数量判断模块，用于选取一未排查的数值区间作为当前数值区间，提取该临时样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前样本，并判断当前样本的数量是否大于预设的一第一阈值，在判断结果为是的情况下启用均方差计算模块，在判断结果为否的情况下将该当前数值区间标记为已排查的数值区间，并指令开启模块重新判断；
均方差计算模块，用于计算当前样本的单位时间耗电量的均方差，以及将历史样本库中环境亮度值位于该当前数值区间内的样本作为当前历史样本、并获取当前历史样本的单位时间耗电量的均方差作为历史样本均方差，并启用均方差判断模块，然后判断该历史样本均方差和该当前样本的均方差之比是否大于预设的一第二阈值，在判断结果为是的情况下启用耗电量计算模块，在判断结果为否的情况下输出样本离散值过大的提示、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并指令开启模块重新判断；
耗电量计算模块，用于计算当前样本的单位时间耗电量的平均值和当前历史样本的单位时间耗电量的平均值的相对差值，判断相对差值是否大于预设的一第三阈值，并在判断结果为是的情况下输出报警信息、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并指令开启模块重新判断，在判断结果为否的情况下将当前样本记录至该历史样本库中、将该当前数值区间标记为已排查的数值区间、并指令开启模块重新判断。
7.如权利要求6所述的故障排查系统，其特征在于，耗电量计算模块还用于将当前样本从该临时样本库中删除。
8.如权利要求6所述的故障排查系统，其特征在于，该第一阈值大于400且小于600，该第二阈值为99.99％。
9.如权利要求6所述的故障排查系统，其特征在于，该第三阈值大于0.05且小于0.15。
10.如权利要求6所述的故障排查系统，其特征在于，检测模块包括耗电量采集单元和环境亮度值采集单元，耗电量采集单元用于实时采集节能灯的单位时间耗电量，环境亮度值采集单元包括设有光敏电阻的感光电路和模数转换器，其中，感光电路用于产生电信号，模数转换器用于根据光敏电阻的光照特性曲线对该电信号进行模数转换、以获取该环境亮度值。
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