CN107024915A - 一种电网控制器板卡故障检测系统及检测方法 - Google Patents

一种电网控制器板卡故障检测系统及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电网控制器板卡故障检测系统及检测方法。该系统包括数据采集模块、存储模块、数据训练模块、故障检测控制模块和上位机，所述的数据采集模块输入端连接电网控制器板卡，输出端连接存储模块和故障检测控制模块，所述的数据训练模块和故障检测控制模块均连接存储模块；数据采集模块将采集的电网控制器板卡数据发送至存储模块，数据训练模块通过存储模块中的数据进行数据训练建立训练模型并存储至存储模块中，故障检测控制模块实时接收数据采集模块的采集数据，并对比存储模块中的训练模型自动诊断控制器板卡的故障点和故障类型，并将其发送至上位机。与现有技术相比，本发明具有检测方便、检测的效率和准确度高等优点。

Description

一种电网控制器板卡故障检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及一种故障检测系统及检测方法，尤其是涉及一种电网控制器板卡故障检测系统及检测方法。
背景技术
电网控制器板卡是高速磁浮列车中的一个重要部件，电网控制器板卡的好坏将直接影响磁浮列车的有效运行，因此及时有效地检测电网控制器板卡的故障至关重要。现有的故障检测方法通常是后验检测方法，即将电网控制器板卡装入磁浮列车并将磁浮列车上线运行，当电网控制器板卡发生故障后，进行故障排查并维修或替换电网控制器板卡。这种检测方式将耗费较大的时间和精力，使得检测效率低下。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电网控制器板卡故障检测系统及检测方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电网控制器板卡故障检测系统，包括数据采集模块、存储模块、数据训练模块、故障检测控制模块和上位机，所述的数据采集模块输入端连接电网控制器板卡，输出端连接存储模块和故障检测控制模块，所述的数据训练模块和故障检测控制模块均连接存储模块；数据采集模块将采集的电网控制器板卡数据发送至存储模块，数据训练模块通过存储模块中的数据进行故障模型训练并存储至存储模块中，故障检测控制模块实时接收数据采集模块的采集数据，并对比存储模块中的故障模型自动诊断控制器板卡的故障类型，并将故障类型发送至上位机。
所述的数据采集模块包括采集传感器和数据转换器，所述的采集传感器输入端连接电网控制器板卡，输出端连接数据转换器输入端，数据转换器输出端连接存储模块。
所述的数据训练模块包括故障检测子系统运行模型训练单元和故障模型训练单元，所述的故障检测子系统运行模型训练单元用于建立各检测点的故障自动检测的子系统运行模型，所述的故障模型训练单元用于对子系统运行模型下的多种故障模型的建立。
该系统还包括使能模块，该使能模块连接数据训练模块，数据训练模块采集到使能模块使能信息后停止数据训练，保存当前训练的子系统运行模型和故障模型，否则数据训练模块不断接收数据采集模块数据信息并进行数据训练，并对子系统运行模型和故障模型进行更新。
所述的数据存储模块包括数据存储单元、子系统运行模型单元和故障模型单元，所述的存储单元存储数据采集模块采集的电网控制器板卡的数据，所述的子系统运行模型单元存储子系统运行模型训练单元训练的各子系统运行模型，所述的故障模型单元存储故障模型训练单元训练的各故障模型。
故障检测控制模块包括子系统运行模型选择单元和故障模型选择单元，所述的子系统运行模型选择单元根据数据采集模块的采集数据选择所述的子系统运行单元中的子系统运行模型进行相应检测点的自动故障检测，故障模型选择单元对比故障模型单元中的故障模型进行故障类型的诊断，并将故障点以及相应的故障类型发送至上位机。
一种电网控制器板卡故障检测系统的检测方法，该方法包括如下步骤：
(1)数据采集模块采集电网控制器板卡数据并将其发送至存储模块进行存储；
(2)数据训练模块根据存储的电网控制器板卡数据进行数据训练，建立子系统运行模型和故障模型，并将运行模型和故障模型保存至存储模块；
(3)故障检测时，故障检测控制模块获取数据采集模块采集的电网控制器板卡的实时数据，根据存储模块中的子系统运行模型和故障模型进行故障自动诊断，并将故障点和故障类型发送至上位机。
所述的步骤(3)具体为：
(301)故障检测控制模块选择所述的子系统运行模型进行相应检测点的自动故障检测；
(302)选择检测的预估参数与存储模块中的故障模型的对应参数进行对比，判断其偏差是否超过设定值，若是则发生故障，将故障点和故障类型均发送至上位机，否则返回步骤(301)。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)该故障检测系统可实现电网控制器板卡装机前的测试，节约了检测人员的时间和精力，提高了工作效率；
(2)该故障检测系统通过检测数据建立子系统模型，从而实现了不同检测点故障检测的自动运行，并在此基础上对不同检测点通过对比存储单元中的故障模型进行具体故障类型的对比诊断，此种方式检测效率高，准确性高。
附图说明
图1为本发明故障检测系统的结构示意图；
图2为本发明故障检测系统的检测方法的流程图。
图中，1为数据采集模块，2为存储模块，3为数据训练模块，4为故障检测控制模块，5为上位机，6为使能模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种电网控制器板卡故障检测系统，包括数据采集模块1、存储模块2、数据训练模块3、故障检测控制模块4和上位机5，所述的数据采集模块1输入端连接电网控制器板卡，输出端连接存储模块2和故障检测控制模块4，所述的数据训练模块3和故障检测控制模块4均连接存储模块2；数据采集模块1将采集的电网控制器板卡数据发送至存储模块2，数据训练模块3通过存储模块2中的数据进行故障模型训练并存储至存储模块2中，故障检测控制模块4实时接收数据采集模块1的采集数据，并对比存储模块2中的故障模型自动诊断控制器板卡的故障类型，并将故障类型发送至上位机5。
其中，所述的数据采集模块1包括采集传感器和数据转换器，所述的采集传感器输入端连接电网控制器板卡，输出端连接数据转换器输入端，数据转换器输出端连接存储模块2。所述的数据训练模块3包括故障检测子系统运行模型训练单元和故障模型训练单元，所述的故障检测子系统运行模型训练单元用于建立各检测点的故障自动检测的子系统运行模型，所述的故障模型训练单元用于对子系统运行模型下的多种故障模型的建立。该系统还包括使能模块6，该使能模块6连接数据训练模块3，数据训练模块3采集到使能模块6使能信息后停止数据训练，保存当前训练的子系统运行模型和故障模型，否则数据训练模块不断接收数据采集模块1数据信息并进行数据训练，并对子系统运行模型和故障模型进行更新。所述的存储模块2包括数据存储单元、子系统运行模型单元和故障模型单元，所述的数据存储单元存储数据采集模块1采集的电网控制器板卡的数据，所述的子系统运行模型单元存储子系统运行模型训练单元训练的各子系统运行模型，所述的故障模型单元存储故障模型训练单元训练的各故障模型。故障检测控制模块4包括子系统运行模型选择单元和故障模型选择单元，所述的子系统运行模型选择单元根据数据采集模块1的采集数据选择所述的子系统运行单元中的子系统运行模型进行相应检测点的自动故障检测，故障模型选择单元对比故障模型单元中的故障模型进行故障类型的诊断，并将故障点以及相应的故障类型发送至上位机5。
如图2所示，一种电网控制器板卡故障检测系统的检测方法，该方法包括如下步骤：
执行步骤101：数据采集模块1采集电网控制器板卡数据并将其发送至存储模块2和故障检测控制模块4；
执行步骤102：存储模块2保存电网控制器板卡数据；
执行步骤103：数据训练模块3获取存储模块2中保存的电网控制器板卡数据，进行数据训练建立子系统运行模型，各子系统运行模型分别对应于不同的检测点，从而实现检测点故障检测的自动运行；
执行步骤104：在各子系统运行模型基础上建立故障模型；
执行步骤105：判断是否有新的采集数据，若是则执行步骤106，否则执行步骤107；
执行步骤106：判断是否有使能模块6使能信息，若是则执行步骤107，否则返回步骤102；
执行步骤107：保存子系统运行模型和故障模型；
在进行故障检测时，执行步骤108：故障检测控制模块4获取数据采集模块1采集的电网控制器板卡的实时数据；
执行步骤109：故障检测控制模块4选择所述的子系统运行模型进行相应检测点的自动故障检测；
执行步骤110：选择检测的预估参数；
执行步骤111：检测的预估参数与存储模块2中的故障模型的对应参数进行对比，进行故障判断；
执行步骤112：检测的预估参数与存储模块2中的故障模型的对应参数偏差超过设定值，则故障发生，执行步骤113，否则故障不发生，返回步骤108；
执行步骤113：将故障点和故障类型均发送至上位机5，完成故障检测。

Claims (8)

1.一种电网控制器板卡故障检测系统，其特征在于，该系统包括数据采集模块(1)、存储模块(2)、数据训练模块(3)、故障检测控制模块(4)和上位机(5)，所述的数据采集模块(1)输入端连接电网控制器板卡，输出端连接存储模块(2)和故障检测控制模块(4)，所述的数据训练模块(3)和故障检测控制模块(4)均连接存储模块(2)；数据采集模块(1)将采集的电网控制器板卡数据发送至存储模块(2)，数据训练模块(3)通过存储模块(2)中的数据进行数据训练建立训练模型并存储至存储模块(2)中，故障检测控制模块(4)实时接收数据采集模块(1)的采集数据，并对比存储模块(2)中的训练模型自动诊断控制器板卡的故障点和故障类型，并将故障点和故障类型发送至上位机(5)。
2.根据权利要求1所述的一种电网控制器板卡故障检测系统，其特征在于，所述的数据采集模块(1)包括采集传感器和数据转换器，所述的采集传感器输入端连接电网控制器板卡，输出端连接数据转换器输入端，数据转换器输出端连接存储模块(2)。
3.根据权利要求1所述的一种电网控制器板卡故障检测系统，其特征在于，所述的数据训练模块(3)包括故障检测子系统运行模型训练单元和故障模型训练单元，所述的故障检测子系统运行模型训练单元用于建立各检测点的故障自动检测的子系统运行模型，所述的故障模型训练单元用于对子系统运行模型下的多种故障模型的建立。
4.根据权利要求3所述的一种电网控制器板卡故障检测系统，其特征在于，该系统还包括使能模块(6)，该使能模块(6)连接数据训练模块(3)，数据训练模块(3)采集到使能模块(6)使能信息后停止数据训练，保存当前训练的子系统运行模型和故障模型，否则数据训练模块不断接收数据采集模块(1)数据信息并进行数据训练，并对子系统运行模型和故障模型进行更新。
5.根据权利要求3所述的一种电网控制器板卡故障检测系统，其特征在于，所述的存储模块(2)包括数据存储单元、子系统运行模型单元和故障模型单元，所述的数据存储单元存储数据采集模块(1)采集的电网控制器板卡的数据，所述的子系统运行模型单元存储子系统运行模型训练单元训练的各子系统运行模型，所述的故障模型单元存储故障模型训练单元训练的各故障模型。
6.根据权利要求5所述的一种电网控制器板卡故障检测系统，其特征在于，故障检测控制模块(4)包括子系统运行模型选择单元和故障模型选择单元，所述的子系统运行模型选择单元根据数据采集模块(1)的采集数据选择所述的子系统运行单元中的子系统运行模型进行相应检测点的自动故障检测，故障模型选择单元对比故障模型单元中的故障模型进行故障类型的诊断，并将故障点以及相应的故障类型发送至上位机(5)。
7.一种采用如权利要求1所述的电网控制器板卡故障检测系统的检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)数据采集模块(1)采集电网控制器板卡数据并将其发送至存储模块(2)进行存储；
(2)数据训练模块(3)根据存储的电网控制器板卡数据进行数据训练，建立子系统运行模型和故障模型，并将运行模型和故障模型保存至存储模块(2)；
(3)故障检测时，故障检测控制模块(4)获取数据采集模块(1)采集的电网控制器板卡的实时数据，根据存储模块(2)中的子系统运行模型和故障模型进行故障自动诊断，并将故障点和故障类型发送至上位机(5)。
8.如权利要求7所述的一种电网控制器板卡故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体为：
(301)故障检测控制模块(4)选择所述的子系统运行模型进行相应检测点的自动故障检测；
(302)选择检测的预估参数与存储模块(2)中的故障模型的对应参数进行对比，判断其偏差是否超过设定值，若是则发生故障，将故障点和故障类型均发送至上位机(5)，否则返回步骤(301)。
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