CN110187210A - 一种电气自动化设备自动检测系统及检测方法 - Google Patents

一种电气自动化设备自动检测系统及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电气自动化设备技术领域，公开了一种电气自动化设备自动检测系统及检测方法，利用开关键启动电气自动化设备操作；利用配置程序配置电气自动化设备自动化操作参数；利用电流表检测电气自动化设备工作电流数据；利用电压表检测电气自动化设备工作电压数据；利用加载程序加载电气自动化设备自动检测程序；通过修正模块利用修正程序修正电气自动化设备操作动作；通过配电建模模块利用数据处理程序构建电气自动化配电模型；利用诊断电路诊断电气自动化设备故障信号；通过报警模块发出警报信号。本发明通过配电建模模块解决了现有技术中配电自动化建模速度慢的问题，实现了快速构建配电自动化模型的效果。

Description

一种电气自动化设备自动检测系统及检测方法
技术领域
本发明属于电气自动化设备技术领域，尤其涉及一种电气自动化设备自动检测系统及检测方法。
背景技术
电气自动化已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。其触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。自动化是专门从事智能自动控制、数字化、网络化控制器及传感器的研发、生产、销售的高科技公司，其众多的功能模块、完善的嵌入式解决方案可以最大程度地满足众多用户的个性化需求。公司的产品拥有多种系列的产品来满足客户的需求。自动化设备由振动盘搭配组成。然而，现有电气自动化设备在配电时需要配置的三遥点表的工作量大，从而导致配电自动化建模的速度很慢；同时，对电气设备故障诊断误差大，影响设备故障诊断效率。
综上所述，现有技术存在的问题是：
现有电气自动化设备在配电时需要配置的三遥点表的工作量大，从而导致配电自动化建模的速度很慢；同时，对电气设备故障诊断误差大，影响设备故障诊断效率。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电气自动化设备自动检测系统及检测方法。
本发明是这样实现的，一种电气自动化设备自动检测方法，所述电气自动化设备自动检测方法包括：
通过配电建模模块利用数据处理程序构建电气自动化配电模型；从设备对象库中提取设备对象，记录所述设备对象对应的第一节点；确定所述设备对象的模型对象，其中，所述模型对象包括线段对象和开关对象；保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型；保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系的步骤包括：将所述设备对象的第一ID、所述第一节点的第二ID以及所述模型对象的第三ID保存入索引表；将所述第一ID和所述设备对象的属性数据保存入属性表；将所述第一节点与所述模型对象的连接关系和坐标保存入连接关系表；确定所述设备对象的模型对象包括：提取所述设备对象的属性数据；从预设模型类型表中读取与所述属性数据对应的模型类型；获取与所述模型类型对应的所述模型对象；
通过故障诊断模块利用诊断电路诊断电气自动化设备故障信号；构建相关性函数，计算检测电气设备运行的所有传感器之间的相互支持程度；构建隶属度函数，提取传感器回传的故障特征值，计算各传感器所提供数据的可信度；根据传感器的支持度及可信度转换成基本概率赋值；对获取的基本概率赋值进行合成，获得综合概率分配值；综合概率分配值超过设定阈值则进行报警操作。
进一步，所述电气自动化设备自动检测方法进一步包括：
第一步，通过启动模块利用开关键启动电气自动化设备操作；通过参数配置模块利用配置程序配置电气自动化设备自动化操作参数；通过电流检测模块利用电流表检测电气自动化设备工作电流数据；通过电压检测模块利用电压表检测电气自动化设备工作电压数据；
第二步，中央控制模块通过自检程序加载模块利用加载程序加载电气自动化设备自动检测程序；通过修正模块利用修正程序修正电气自动化设备操作动作；通过配电建模模块利用数据处理程序构建电气自动化配电模型；
第三步，通过故障诊断模块利用诊断电路诊断电气自动化设备故障信号；通过存储模块对各模块的实时状态或故障信息进行存储；诊断设备出现故障，通过报警模块发出警报信号；
第四步，通过显示模块利用显示器显示电气自动化设备配置参数、电流、电压、故障信号数据。
进一步，所述在保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系之后，所述配电自动化建模方法还包括：
获取预设测点库和预设三遥模板；
建立预设测点库、所述预设三遥模板以及所述配电自动化模型的关联关系。
进一步，构建一个秩为n的矩阵方阵f(h/t)，f(h/t)的相关性函数如下：
f(h/t)＝f(h/t)/max[f(h/t)，f(t/h)]，h，t＝1，2，....，n.；
f(h/t)表示传感器h被传感器t的支持程度，h，t＝1，2，....，n；
通过以下公式计算各个传感器被其他传感器所相互支持程度：
C′h＝minf(h/A)，A＝1，2，...，n.；
其中，C′h表示第h个传感器被其他传感器支持的程度。
进一步，所述计算相关性函数后得出的f(h/t)＝1-dht，dht表示多传感器数据的置信距离测度。
进一步，构建隶属度函数由电气设备本身的工作特性以及采集到的参数及数据确定，即获取电气设备稳定时的工作参数的数据作为标准测量参数，获取当前电气设备的实际测量值，将实际测量值作为变量进行隶属度运算，由得出的隶属度来表示各传感器所提供数据的可信度。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述电气自动化设备自动检测方法的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的电气自动化设备自动检测方法。
本发明的另一目的在于提供一种电气自动化设备自动检测系统，包括：
启动模块、参数配置模块、电流检测模块、电压检测模块、中央控制模块、自检程序加载模块、修正模块、配电建模模块、故障诊断模块、显示模块、存储模块、报警模块；
启动模块，与中央控制模块连接，用于通过开关键启动电气自动化设备操作；
参数配置模块，与中央控制模块连接，用于通过配置程序配置电气自动化设备自动化操作参数；
电流检测模块，与中央控制模块连接，用于通过电流表检测电气自动化设备工作电流数据；
电压检测模块，与中央控制模块连接，用于通过电压表检测电气自动化设备工作电压数据；
中央控制模块，与启动模块、参数配置模块、电流检测模块、电压检测模块、自检程序加载模块、修正模块、配电建模模块、故障诊断模块、显示模块、存储模块连接，用于通过PLC控制器控制各个模块正常工作；
自检程序加载模块，与中央控制模块连接，用于通过加载程序加载电气自动化设备自动检测程序；
修正模块，与中央控制模块连接，用于通过修正程序修正电气自动化设备操作动作；
配电建模模块，与中央控制模块连接，用于通过数据处理程序构建电气自动化配电模型；
故障诊断模块，与中央控制模块、报警模块连接，用于通过诊断电路诊断电气自动化设备故障信号；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示电气自动化设备配置参数、电流、电压、故障信号数据；
存储模块，与中央控制模块连接，用于对各模块的实时状态或故障信息进行存储；
报警模块，与故障诊断模块连接，用于发出警报信号。
本发明的另一目的在于提供一种搭载所述电气自动化设备自动检测系统的电气自动化设备。
本发明的优点及积极效果为：
本发明通过配电建模模块建立的配电自动化模型是点线模型(即上述实施例中的第一节点和线段)，在构建过程中只需要建立各个节点对象与线段对象的关系，整体带价少，构建模型的速度快，并且模型构建的初始化时间也少。对应的，基于传统图的数据模型，无论以链接矩阵还是邻接表的形式，需要建立整个系统的模型时间复杂度约是点线模型的2倍，从而解决了现有技术中配电自动化建模速度慢的问题，实现了快速构建配电自动化模型的效果；同时，通过故障诊断模块使用模糊理论中的隶属度方法和mass函数提取故障特征及赋值，然后通过D-S理论合成规则进行特征信息融合，减少电气设备故障诊断的误差。
本发明存储模块存储的信息为后续设备检修提供辅助判断依据，依据存储信息排查可提前发现可能出现的故障问题，便于及时修理，延长了电气自动化设备的使用寿命。
本发明报警模块发出警报信号使操作人员能在第一时间排除故障，从而避免发生更为严重的电路故障；且报警器不需人为操作，一旦发生故障自动报警，设备更加安全可靠，最大限度排除了安全隐患。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电气自动化设备自动检测系统结构图。
图中：1、启动模块；2、参数配置模块；3、电流检测模块；4、电压检测模块；5、中央控制模块；6、自检程序加载模块；7、修正模块；8、配电建模模块；9、故障诊断模块；10、显示模块；11、存储模块；12、报警模块。
图2是本发明实施例提供的电气自动化设备自动检测方法流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的电气自动化设备自动检测系统包括：启动模块1、参数配置模块2、电流检测模块3、电压检测模块4、中央控制模块5、自检程序加载模块6、修正模块7、配电建模模块8、故障诊断模块9、显示模块10、存储模块11、报警模块12。
启动模块1，与中央控制模块5连接，用于通过开关键启动电气自动化设备操作；
参数配置模块2，与中央控制模块5连接，用于通过配置程序配置电气自动化设备自动化操作参数；
电流检测模块3，与中央控制模块5连接，用于通过电流表检测电气自动化设备工作电流数据；
电压检测模块4，与中央控制模块5连接，用于通过电压表检测电气自动化设备工作电压数据；
中央控制模块5，与启动模块1、参数配置模块2、电流检测模块3、电压检测模块4、自检程序加载模块6、修正模块7、配电建模模块8、故障诊断模块9、显示模块10、存储模块11连接，用于通过PLC控制器控制各个模块正常工作；
自检程序加载模块6，与中央控制模块5连接，用于通过加载程序加载电气自动化设备自动检测程序；
修正模块7，与中央控制模块5连接，用于通过修正程序修正电气自动化设备操作动作；
配电建模模块8，与中央控制模块5连接，用于通过数据处理程序构建电气自动化配电模型；
故障诊断模块9，与中央控制模块5、报警模块12连接，用于通过诊断电路诊断电气自动化设备故障信号；
显示模块10，与中央控制模块5连接，用于通过显示器显示电气自动化设备配置参数、电流、电压、故障信号数据；
存储模块11，与中央控制模块5连接，用于对各模块的实时状态或故障信息进行存储；
报警模块12，与故障诊断模块9连接，用于发出警报信号。
本发明提供的配电建模模块8配电方法如下：
(1)从设备对象库中提取设备对象，记录所述设备对象对应的第一节点；
(2)确定所述设备对象的模型对象，其中，所述模型对象包括线段对象和开关对象；
(3)保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型；
(4)保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系的步骤包括：将所述设备对象的第一ID、所述第一节点的第二ID以及所述模型对象的第三ID保存入索引表；将所述第一ID和所述设备对象的属性数据保存入属性表；将所述第一节点与所述模型对象的连接关系和坐标保存入连接关系表；
(5)确定所述设备对象的模型对象包括：提取所述设备对象的属性数据；从预设模型类型表中读取与所述属性数据对应的模型类型；获取与所述模型类型对应的所述模型对象。
本发明提供的在保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系之后，所述配电自动化建模方法还包括：
获取预设测点库和预设三遥模板；
建立预设测点库、所述预设三遥模板以及所述配电自动化模型的关联关系。
本发明提供的故障诊断模块9诊断方法如下：
1)构建相关性函数，计算检测电气设备运行的所有传感器之间的相互支持程度；
2)构建隶属度函数，提取传感器回传的故障特征值，计算各传感器所提供数据的可信度；
3)根据传感器的支持度及可信度转换成基本概率赋值；
4)对获取的基本概率赋值进行合成，获得综合概率分配值；
5)综合概率分配值超过设定阈值则进行报警操作。
本发明提供的步骤1)中，构建一个秩为n的矩阵方阵f(h/t)，f(h/t)的相关性函数如下：
f(h/t)＝f(h/t)/max[f(h/t)，f(t/h)]，h，t＝1，2，....，n.；
f(h/t)表示传感器h被传感器t的支持程度，h，t＝1，2，....，n；
通过以下公式计算各个传感器被其他传感器所相互支持程度：
C′h＝minf(h/A)，A＝1，2，...，n.；
其中，C′h表示第h个传感器被其他传感器支持的程度。
本发明提供的计算相关性函数后得出的f(h/t)＝1-dht，dht表示多传感器数据的置信距离测度。
本发明提供的步骤2)中，构建隶属度函数由电气设备本身的工作特性以及采集到的参数及数据确定，即获取电气设备稳定时的工作参数的数据作为标准测量参数，获取当前电气设备的实际测量值，将实际测量值作为变量进行隶属度运算，由得出的隶属度来表示各传感器所提供数据的可信度。
如图2所示，本发明实施例提供的电气自动化设备自动检测方法，包括：
S101，通过启动模块1利用开关键启动电气自动化设备操作；通过参数配置模块2利用配置程序配置电气自动化设备自动化操作参数；通过电流检测模块3利用电流表检测电气自动化设备工作电流数据；通过电压检测模块4利用电压表检测电气自动化设备工作电压数据。
S102，中央控制模块5通过自检程序加载模块6利用加载程序加载电气自动化设备自动检测程序；通过修正模块7利用修正程序修正电气自动化设备操作动作；通过配电建模模块8利用数据处理程序构建电气自动化配电模型。
S103，通过故障诊断模块9利用诊断电路诊断电气自动化设备故障信号；通过存储模块11对各模块的实时状态或故障信息进行存储；如诊断设备故障，通过报警模块12发出警报信号。
S104，通过显示模块10利用显示器显示电气自动化设备配置参数、电流、电压、故障信号数据。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电气自动化设备自动检测方法，其特征在于，所述电气自动化设备自动检测方法包括：
通过配电建模模块利用数据处理程序构建电气自动化配电模型；从设备对象库中提取设备对象，记录所述设备对象对应的第一节点；确定所述设备对象的模型对象，其中，所述模型对象包括线段对象和开关对象；保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系，以建立配电自动化模型；保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系的步骤包括：将所述设备对象的第一ID、所述第一节点的第二ID以及所述模型对象的第三ID保存入索引表；将所述第一ID和所述设备对象的属性数据保存入属性表；将所述第一节点与所述模型对象的连接关系和坐标保存入连接关系表；确定所述设备对象的模型对象包括：提取所述设备对象的属性数据；从预设模型类型表中读取与所述属性数据对应的模型类型；获取与所述模型类型对应的所述模型对象；
通过故障诊断模块利用诊断电路诊断电气自动化设备故障信号；构建相关性函数，计算检测电气设备运行的所有传感器之间的相互支持程度；构建隶属度函数，提取传感器回传的故障特征值，计算各传感器所提供数据的可信度；根据传感器的支持度及可信度转换成基本概率赋值；对获取的基本概率赋值进行合成，获得综合概率分配值；综合概率分配值超过设定阈值则进行报警操作。
2.如权利要求1的电气自动化设备自动检测方法，其特征在于，所述电气自动化设备自动检测方法进一步包括：
第一步，通过启动模块利用开关键启动电气自动化设备操作；通过参数配置模块利用配置程序配置电气自动化设备自动化操作参数；通过电流检测模块利用电流表检测电气自动化设备工作电流数据；通过电压检测模块利用电压表检测电气自动化设备工作电压数据；
第二步，中央控制模块通过自检程序加载模块利用加载程序加载电气自动化设备自动检测程序；通过修正模块利用修正程序修正电气自动化设备操作动作；通过配电建模模块利用数据处理程序构建电气自动化配电模型；
第三步，通过故障诊断模块利用诊断电路诊断电气自动化设备故障信号；通过存储模块对各模块的实时状态或故障信息进行存储；诊断设备出现故障，通过报警模块发出警报信号；
第四步，通过显示模块利用显示器显示电气自动化设备配置参数、电流、电压、故障信号数据。
3.如权利要求1的电气自动化设备自动检测方法，其特征在于，所述在保存所述模型对象与所述第一节点的关联关系之后，所述配电自动化建模方法还包括：
获取预设测点库和预设三遥模板；
建立预设测点库、所述预设三遥模板以及所述配电自动化模型的关联关系。
4.如权利要求1的电气自动化设备自动检测方法，其特征在于，构建一个秩为n的矩阵方阵f(h/t)，f(h/t)的相关性函数如下：
f(h/t)＝f(h/t)/max[f(h/t)，f(t/h)]，h，t＝1，2，....，n.；
f(h/t)表示传感器h被传感器t的支持程度，h，t＝1，2，....，n；
通过以下公式计算各个传感器被其他传感器所相互支持程度：
C′h＝minf(h/A)，A＝1，2，...，n.；
其中，C′h表示第h个传感器被其他传感器支持的程度。
5.如权利要求4的电气自动化设备自动检测方法，其特征在于，所述计算相关性函数后得出的f(h/t)＝1-dht，dht表示多传感器数据的置信距离测度。
6.如权利要求1的电气自动化设备自动检测方法，其特征在于，构建隶属度函数由电气设备本身的工作特性以及采集到的参数及数据确定，即获取电气设备稳定时的工作参数的数据作为标准测量参数，获取当前电气设备的实际测量值，将实际测量值作为变量进行隶属度运算，由得出的隶属度来表示各传感器所提供数据的可信度。
7.一种实现权利要求1～6任意一项所述电气自动化设备自动检测方法的信息数据处理终端。
8.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-6任意一项所述的电气自动化设备自动检测方法。
9.一种电气自动化设备自动检测系统，其特征在于，所述电气自动化设备自动检测系统包括：
启动模块、参数配置模块、电流检测模块、电压检测模块、中央控制模块、自检程序加载模块、修正模块、配电建模模块、故障诊断模块、显示模块、存储模块、报警模块；
启动模块，与中央控制模块连接，用于通过开关键启动电气自动化设备操作；
参数配置模块，与中央控制模块连接，用于通过配置程序配置电气自动化设备自动化操作参数；
电流检测模块，与中央控制模块连接，用于通过电流表检测电气自动化设备工作电流数据；
电压检测模块，与中央控制模块连接，用于通过电压表检测电气自动化设备工作电压数据；
中央控制模块，与启动模块、参数配置模块、电流检测模块、电压检测模块、自检程序加载模块、修正模块、配电建模模块、故障诊断模块、显示模块、存储模块连接，用于通过PLC控制器控制各个模块正常工作；
自检程序加载模块，与中央控制模块连接，用于通过加载程序加载电气自动化设备自动检测程序；
修正模块，与中央控制模块连接，用于通过修正程序修正电气自动化设备操作动作；
配电建模模块，与中央控制模块连接，用于通过数据处理程序构建电气自动化配电模型；
故障诊断模块，与中央控制模块、报警模块连接，用于通过诊断电路诊断电气自动化设备故障信号；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示电气自动化设备配置参数、电流、电压、故障信号数据；
存储模块，与中央控制模块连接，用于对各模块的实时状态或故障信息进行存储；
报警模块，与故障诊断模块连接，用于发出警报信号。
10.一种搭载权利要求9所述电气自动化设备自动检测系统的电气自动化设备。
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