CN110221776A - 异常信息处理方法、系统、装置即计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种异常信息处理方法、系统、装置即计算机可读存储介质，用于辅助定位电机控制器故障，所述异常信息处理方法包括：生成多个参数组，每一所述参数组包括一个或多个待监控参数；执行数据采样任务，每一所述数据采样任务与一个所述参数组对应，且每一所述数据采样任务用于实时采样所述参数组中的待监控参数对应的数据，并将采样的数据存储到第一存储单元；在预设的触发条件发生时，将所述第一存储单元的所有数据存储到支持掉电存储的第二存储单元。本发明实施例可满足故障定位分析数据需求，并且通过多个数据采样任务分别采集多个参数组对应的待监控参数，提高了对不同应用现场和监控需求的适应性。

Description

异常信息处理方法、系统、装置即计算机可读存储介质

技术领域

本发明实施例涉及电机控制领域，更具体地说，涉及一种异常信息处理方法、系统、装置即计算机可读存储介质。

背景技术

电机控制器通常应用于工业控制现场，并通过控制电机的运行驱动相应的机械设备。在电机控制器控制电机运行过程中，可能会发生不同类型的异常事件，例如过流故障、过压故障、电机堵转和外部故障等。在发生故障后，面临着设备停机，甚至整线停产等问题，给使用者带来较大损失，因此，电机控制器发生异常后快速分析和定位故障尤为重要。

在定位异常发生原因时，需要获取异常发生时刻的设备的状态、电机控制器的内部运行状态、电机状态等信息，同时为更好更快地定位异常发生原因，异常发生前和发生后的信息也同样重要。

目前，电机控制器主要通过以下四种方法进行异常信息记录：

方法1：在故障发生时，电机控制器记录故障类型，但该方法只能查看故障代码，不能提供故障发生的时刻和必要的故障信息，无法定位故障发生原因；

方法2：在故障发生时，自动存储和运行相关的必要数据，比如速度、电流、直流母线电压等信息，该方法通常记录数据少，不包含故障前后的数据，只能获取到故障时刻有限的信息，不便于分析问题原因；

方法3：外接一个黑匣子系统，该黑匣子系统实时与电机控制器通讯，并在发生故障时，记录故障发生前后的故障信息，该方法虽然能记录故障前后的信息，但是外置黑匣子系统成本高，同时还受到通信带宽的限制，数据记录较少且数据采样周期有限，面对一些复杂问题时不便于分析；

方法4：电机控制器中实时记录既定的数据组，在发生故障时，电机控制器将相关数据存储至EEPROM，但该方法存储数据有限，无法自定义需存储的数据，从而只能针对部分既定的故障进行原因分析。

发明内容

本发明实施例针对上述电机控制器因在故障发生时仅记录故障类型或自动存储和运行相关的必要数据而导致很难定位故障发生原因，采取外部黑匣子系统成本高，同时还受到通信带宽的限制，以及在发生故障时将相关数据存储至EEPROM导致存储数据有限、只能针对部分既定的故障进行原因分析的问题，提供一种异常信息处理方法、系统、装置即计算机可读存储介质。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种异常信息处理方法，用于辅助定位电机控制器故障，所述方法包括：

生成多个参数组，每一所述参数组包括一个或多个待监控参数；

执行数据采样任务，每一所述数据采样任务与一个所述参数组对应，且每一所述数据采样任务用于实时采样所述参数组中的待监控参数对应的数据，并将采样的数据存储到第一存储单元；

在预设的触发条件发生时，将所述第一存储单元的所有数据存储到支持掉电存储的第二存储单元。

优选地，每一所述参数组包括采样周期参数，每一所述数据采样任务根据对应参数组中的采样周期参数实时采样待监控参数对应的数据。

优选地，所述参数组的采样周期参数根据各参数组的参数对采样时间长度的需求设定。

优选地，所述第二存储单元支持掉电存储。

优选地，所述方法还包括：执行一个或多个数据分析任务，每一所述数据分析任务用于从所述第二存储单元获取与待分析问题相关的数据进行分析。

本发明实施例还提供一种异常信息处理系统，用于辅助定位电机控制器故障，所述系统包括通道选择单元、数据采样单元以及数据转存单元，其中：

所述通道选择单元，用于生成多个参数组，每一所述参数组包括一个或多个待监控参数；

所述数据采样单元，用于执行数据采样任务，每一所述数据采样任务与一个所述参数组对应，且每一所述数据采样任务用于实时采样所述参数组中的待监控参数对应的数据，并将采样的数据存储到第一存储单元；

所述数据转存单元，用于在预设的触发条件发生时，将所述第一存储单元的所有数据存储到第二存储单元。

优选地，所述通道选择单元生成的每一所述参数组包括采样周期参数，每一所述数据采样任务根据对应参数组中的采样周期参数实时采样待监控参数对应的数据；

每一所述数据采样任务在将采样的数据存储到所述第一存储单元时，按照所述采样的数据以生成当前数据记录，并将所述当前数据记录存储到所述第一存储单元中的与所述数据采样任务对应队列中，且在所述队列的数据记录超过预设容量时，使所述当前数据记录替换所述队列中最先存储的数据记录。

优选地，所述系统包括数据分析模块，所述数据分析模块用于执行一个或多个数据分析任务，每一所述数据分析任务用于从所述第二存储单元获取与待分析问题相关的数据进行分析。

本发明实施例还提供一种异常信息处理设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器执行的计算机程序，且所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的异常信息处理方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项所述异常信息处理方法的步骤。

本发明实施例的异常信息处理方法、系统、装置即计算机可读存储介质，通过在预设的触发条件发生时，对某一时间段内的所有数据进行存储，可满足故障定位分析数据需求，并且通过多个数据采样任务分别采集多个参数组对应的待监控参数，提高了对不同应用现场和监控需求的适应性。本发明实施例还通过数据分析任务，提高了异常诊断的便捷性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的异常信息处理方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的异常信息处理方法中执行数据采样任务及发生预设的触发条件时的逻辑框图；

图3是本发明实施例提供的异常信息处理系统的示意图；

图4是本发明实施例提供的异常信息处理装置的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明实施例提供的异常信息处理方法的流程示意图，该异常信息处理方法可应用于电机控制器，其可有效、灵活地记录电机控制器出现异常时的数据，从而便于进行异常发生原因分析。本实施例的异常信息处理方法具体可由电机控制器执行，且该方法包括：

步骤S11：生成多个参数组，每一参数组包括一个或多个待监控参数。上述待监控参数可以为电机控制器内部运行相关数据、电机状态、自定义功能块、IO模块数据、通讯模块数据等，且不同参数组可包括一个或多个相同的待监控参数。

上述多个参数组可根据用户的输入(例如通过连接到电机控制器的手持操作器等输入)生成。并且，上述多个参数组可存储到电机控制器的非易失性存储装置，且每一参数组存储于一个独立的数据区，这样，即使在电机控制器停机重启，也无需再次设置。通过开放的数据源选择方式，可提高异常数据监控的通用性，用于可自定义自己的监控需求，以应对不同的场合。

此外，每一参数组除了包括待监控参数，还可包括采样周期参数。不同的采样周期参数将决定异常发生前和发生后的时间长度。

步骤S12：执行一个或多个数据采样任务，每一数据采样任务与一个参数组对应，且每一采样任务用于实时采样参数组中的待监控参数对应的数据，并将采样的数据存储到第一存储单元。上述第一存储单元可以为电机控制器的MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)。

由于每一数据采集任务采集一组待监控数据，并通过多个数据采集任务分别采集多组待监控数据，因此电机控制器中的主任务(即主程序)可方便地对各个数据采集任务进行调用，即主任务无需再包括具体的数据监控程序，从而极大地方便了异常数据的监控操作。

特别地，当参数组包括采样周期参数时，对应的数据采样任务可根据参数组中的采样周期参数实时采样待监控参数对应的数据。而当参数组不包括采样周期参数时，对应的数据采样任务可按照默认的采样周期参数实时采样待监控参数对应的数据。

参数组中的采样周期参数具体可根据各参数组的参数对采样时间长度的需求设定。

步骤S13：在预设的触发条件发生时，将第一存储单元的所有数据存储到第二存储单元。具体地，上述第二存储单元支持掉电存储，从而可在系统掉电时不影响故障分析。并且上述第二存储单元还可支持大容量数据储存，从而实现多历史数据记录的存储。

特别地，上述第二存储单元可由电机控制器的外置存储器实现，并且，电机控制器的上位机或其他外接设备可通过CAN总线直接访问第二存储单元内的数据。为使第二存储单元支持存储更多的数据，在将第一存储单元的所有数据存储到第二存储单元时，可将第一存储单元的数据进行数据存储区域重新划分分区，从而提高第二存储单元存储空间的利用率。此外，第二存储单元也支持拔插后远程离线查看，从而可实现专业人员的远程协助分析，提高异常原因分析效率。

上述预设的触发条件定义了触发数据存储至第二存储单元的条件，其同样可由用户选择设置(例如通过连接到电机控制器的手持操作器等)。具体地，预设的触发条件包括两类：故障触发和自定义触发。其中故障触发又可分为任意故障触发和运行中故障触发。当预设的触发条件为任意故障触发时，则在设备任意时候发生任意故障，都将触发一次数据存储(也就是将第一存储单元的所有数据存储到第二存储单元)；当预设的触发条件为运行中故障触发时，则当设备运行时发生故障才触发数据存储，设备不运行时发生故障不触发数据存储；当预设的触发条件为自定义触发时，可根据用于自行设定条件(例如某一待监控参数达到设定值时)触发一次数据存储。通过设置自定义触发方式，可设置异常发生的预警条件进行故障预警，无需等到异常发生后分析问题，可提前预测故障发生。

通过预设的触发条件，可实现丰富的异常触发机制，既可实现故障触发记录，也可以提前设置触发条件，实现无人故障预测性故障诊断与维护。并且，在每一次预设的触发条件发生时，都需将第一存储单元的所有数据存储到第二存储单元，从而第二存储单元存储由所有预设的触发条件发生时的异常数据信息，以方便进行异常分析。

上述异常信息处理方法，通过在预设的触发条件发生时，对某一时间段内的所有数据进行存储，可满足故障定位分析数据需求，并且通过多个数据采样任务分别采集多个参数组对应的待监控参数，提高了对不同应用现场和监控需求的适应性。

结合图2，上述每一采样任务在将采样的数据存储到第一存储单元21时，可采用以下方式：

首先，根据采样的数据生成当前数据记录，该当前数据记录包括分别与参数组中的一个或多个待监控参数对应的数据；

然后，将当前数据记录存储到第一存储单元21中的一个队列中，该队列与数据采样任务对应，即第一存储单元21中具有多个队列，且该多个队列与多个数据采样任务一一对应；

在队列的数据记录超过预设容量时，将当前数据记录替换队列中最先存储的数据记录(即删去最先存储到队列的数据记录)。

通过队列形式对采样的实时数据进行存储，且每一队列的长度固定，可使第一存储单元中的采样数据保持预设的触发条件发生前后的数据，利于对异常发生原因进行分析。

在本发明的另一实施例中，上述异常信息处理方法还可包括：执行一个或多个数据分析任务，每一数据分析任务从第二存储单元获取与待分析问题相关的数据进行故障分析。具体地，数据分析任务可从第二存储单元获取第二存储单元中与一个或多个参数组对应的所有数据(历史数据)进行故障分析。数据分析任务可通过数据总线直接从第二存储单元读取异常数据信息(即由第一存储单元在多个预设的触发条件发生时多次存储到第一存储单元的数据)。并且，上述数据分析任务可将获取的异常数据信息进行波形显示，同时可进行FFT变换(Fast Fourier Transformation，快速傅里叶变换)、超调量计算、过渡过程时间等辅助分析手段，实现对异常记录数据的快捷诊断。

如图3所示，本发明实施例还提供一种异常信息处理系统，该异常信息处理系统可集成到电机控制器，并辅助定位电机控制器故障。本实施例的异常信息处理系统包括通道选择单元31、数据采样单元32、第一存储单元33、数据转存单元34以及第二存储单元35，上述通道选择单元31、数据采样单元32以及数据转存单元34结合运行在电机控制器上的软件构成，第一存储单元33具体可由电机控制器的MCU的RAM构成，第二存储单元35则可由支持掉电存储存储器构成，其支持大容量数据储存，从而实现多历史数据记录的存储，例如该第二存储单元35可由电机控制器的外置存储器实现。

通道选择单元31用于生成多个参数组，每一参数组包括一个或多个待监控参数。上述待监控参数可以为电机控制器内部运行相关数据、电机状态、自定义功能块、IO模块数据、通讯模块数据等，且不同参数组可包括一个或多个相同的待监控参数。

具体地，上述通道选择单元31可接收用户的输入(例如通过连接到电机控制器的手持操作器等)，并根据用户的输入生成多个参数组。并且，通道选择单元31可将多个参数组存储到电机控制器的非易失性存储装置，且每一参数组存储于一个独立的数据区。

数据采样单元32用于执行多个数据采样任务，每一数据采样任务与一个参数组对应，且每一数据采样任务用于实时采样参数组中的待监控参数对应的数据，并将采样的数据存储到第一存储单元33。具体地，上述数据采样单元32可由电机控制器中的主任务(即主程序)调用，执行一个或多个数据采样任务。

特别地，当通道选择单元31生成的参数组包括采样周期参数时，对应的数据采样任务可根据参数组中的采样周期参数实时采样待监控参数对应的数据。而当参数组不包括采样周期参数时，对应的数据采样任务可按照默认的采样周期参数实时采样待监控参数对应的数据。参数组中的采样周期参数可通过通道选择单元31根据各参数组的参数对采样时间长度的需求设定。

优选地，为使第一存储单元33中的采样数据保持预设的触发条件发生前后的数据，数据采样单元32执行的数据采样任务在将采样的数据存储到第一存储单元33时，按照采样的数据以生成当前数据记录，并将当前数据记录存储到第一存储单元33中的与数据采样任务对应队列中，且在队列的数据记录超过预设容量时，将当前数据记录替换队列中最先存储的数据记录。

数据转存单元34用于在预设的触发条件发生时，将第一存储单元33的所有数据存储到支持掉电存储的第二存储单元35。上述预设的触发条件定义了触发数据存储至第二存储单元的条件，其同样可由用户选择设置(例如通过连接到电机控制器的手持操作器等)。具体地，预设的触发条件包括两类：故障触发和自定义触发。其中故障触发又可分为任意故障触发和运行中故障触发。当预设的触发条件为任意故障触发时，则在设备任意时候发生任意故障，都将触发一次数据存储(也就是将第一存储单元的所有数据存储到第二存储单元)；当预设的触发条件为运行中故障触发时，则当设备运行时发生故障才触发数据存储，设备不运行时发生故障不触发数据存储；当预设的触发条件为自定义触发时，可根据用于自行设定条件(例如某一待监控参数达到设定值时)触发一次数据存储。通过设置自定义触发方式，可设置异常发生的预警条件进行故障预警，无需等到异常发生后分析问题，可提前预测故障发生。

此外，上述异常信息处理系统还可包括数据分析模块，该数据分析模块可由上位机中的软件实现，其可执行一个或多个数据分析任务，每一数据分析任务用于从第二存储单元35获取与待分析问题相关的数据进行分析。具体地，每一数据分析任务可从第二存储单元35获取与一个或多个参数组对应的所有数据进行故障分析。并且，上述数据分析任务可将获取的异常数据信息进行波形显示，同时可进行FFT变换、超调量计算、过渡过程时间等辅助分析手段，实现对异常记录数据的快捷诊断。

本实施例中的异常信息处理系统与上述图1对应实施例中的异常信息处理方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种异常信息处理设备4，该设备4具体可以是电机控制器，如图4所示，该异常信息处理设备4包括存储器41和处理器42，存储器41中存储有可在处理器42执行的计算机程序，且处理器42执行计算机程序时实现如上所述异常信息处理方法的步骤。

本实施例中的异常信息处理设备4与上述图1对应实施例中的异常信息处理方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上所述异常信息处理方法的步骤。本实施例中的计算机可读存储介质与上述图1对应实施例中的异常信息处理方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的异常信息处理、系统及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的异常信息处理系统实施例仅仅是示意性的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或界面切换设备、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种异常信息处理方法，用于辅助定位电机控制器故障，其特征在于，所述方法包括：

生成多个参数组，每一所述参数组包括一个或多个待监控参数；

执行数据采样任务，每一所述数据采样任务与一个所述参数组对应，且每一所述数据采样任务用于实时采样所述参数组中的待监控参数对应的数据，并将采样的数据存储到第一存储单元；

在预设的触发条件发生时，将所述第一存储单元的所有数据存储到第二存储单元。

2.根据权利要求1所述的异常信息处理方法，其特征在于，每一所述参数组包括采样周期参数，每一所述数据采样任务根据对应参数组中的采样周期参数实时采样待监控参数对应的数据。

3.根据权利要求1所述的异常信息处理方法，其特征在于，所述参数组的采样周期参数根据各参数组的参数对采样时间长度的需求设定。

4.根据权利要求1所述的异常信息处理方法，其特征在于，所述第二存储单元支持掉电存储。

5.根据权利要求1所述的异常信息处理方法，其特征在于，所述方法还包括：执行一个或多个数据分析任务，每一所述数据分析任务用于从所述第二存储单元获取与待分析问题相关的数据进行分析。

6.一种异常信息处理系统，用于辅助定位电机控制器故障，其特征在于，所述系统包括通道选择单元、数据采样单元、第一存储单元、第二存储单元以及数据转存单元，其中：

所述通道选择单元，用于生成多个参数组，每一所述参数组包括一个或多个待监控参数；

所述数据采样单元，用于执行数据采样任务，每一所述数据采样任务与一个所述参数组对应，且每一所述数据采样任务用于实时采样所述参数组中的待监控参数对应的数据，并将采样的数据存储到第一存储单元；

所述数据转存单元，用于在预设的触发条件发生时，将所述第一存储单元的所有数据存储到第二存储单元。

7.根据权利要求6所述的异常信息处理系统，其特征在于，所述通道选择单元生成的每一所述参数组包括采样周期参数，每一所述数据采样任务根据对应参数组中的采样周期参数实时采样待监控参数对应的数据；

每一所述数据采样任务在将采样的数据存储到所述第一存储单元时，按照所述采样的数据以生成当前数据记录，并将所述当前数据记录存储到所述第一存储单元中的与所述数据采样任务对应队列中，且在所述队列的数据记录超过预设容量时，使所述当前数据记录替换所述队列中最先存储的数据记录。

8.根据权利要求6所述的异常信息处理系统，其特征在于，所述系统包括数据分析模块，所述数据分析模块用于执行一个或多个数据分析任务，每一所述数据分析任务用于从所述第二存储单元获取与待分析问题相关的数据进行分析。

9.一种异常信息处理设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器执行的计算机程序，且所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的异常信息处理方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述异常信息处理方法的步骤。