CN110296504B - 空调运维智能网关及维护检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调运维智能网关，用于与外网设备连接：包括空调及暖气运行信息接口模块、人工智能分析处理模块、故障定位采集识别模块、无线通信模块、异常报警显示模块、维护端模块、摄像头采集模块和数据存储模块；本发明还提供一种空调维护检测方法，具有自主学习的能力，为中央空调进行调节及修复提供帮助，及时预警空调故障，帮助维修人员实现一次性解决空调故障问题。
Description
技术领域
本发明涉及空调运维智能网关领域，具体表现为一种空调运维智能网关及维护检测方法。
背景技术
随着我国社会经济建设的迅猛发展，中央空调已比较普遍地应用于公共建筑和人们住宅中。其在改善人们生活的同时，也出现了维护困难，维护成本高的问题，因此节省维护成本和降低维护时间实现故障预警迫在眉睫。
中央空调系统一旦出现故障，其维护成本会很高，且维护时长较长，因此通过人工智能技术对其内部故障进行预警分析，有利于在出现大故障之前进行预警，从而降低了维护成本和维护时长，有利于中央空调使用寿命的延续。
随着人们使用中央空调的时间变长，而人们忙于各种工作生活，很难想起检查维护空调的异常状况，而往往是等待空调系统出现无法运行的大故障时才进行维护。
因此，需要对现有技术进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高效的空调运维智能网关及维护检测方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种空调运维智能网关，用于与外网设备连接：包括空调及暖气运行信息接口模块、人工智能分析处理模块、故障定位采集识别模块、无线通信模块、异常报警显示模块、维护端模块、摄像头采集模块和数据存储模块；
所述维护端模块分别与异常报警显示模块和故障定位采集识别模块信号相连；
所述摄像头采集模块与故障定位采集识别模块信号相连；
所述人工智能分析处理模块和空调及暖气运行信息接口模块均与数据存储模块信号相连；
所述人工智能分析处理模块、故障定位采集识别模块、无线通信模块和异常报警显示模块均与空调及暖气运行信息接口模块信号连接；
所述无线通信模块和维护端模块均与外网设备连接。
本发明还提供一种空调维护检测方法：包括以下步骤：
S1、空调及暖气运行信息接口模块采集运行数据且开始进行时间计时；执行步骤S2；
S2、空调及暖气运行信息接口模块将运行数据存储在数据存储模块中进行持久化保留下来作为历史数据包，空调及暖气运行信息接口模块将运行数据作为实时数据发送给人工智能分析处理模块；人工智能分析处理模块从数据存储模块中读取历史数据包；
人工智能分析处理模块根据实时数据和历史数据包得出基于数据分析的结果，并将其发送给空调及暖气运行信息接口模块；执行步骤S3；
S3、故障定位采集识别模块通过摄像头图像采集模块采集硬件电路具体状态信息并进行分析得到硬件电路分析结果，然后故障定位采集识别模块将硬件电路分析结果发送给空调及暖气运行信息接口模块；执行步骤S4；
S4、空调及暖气运行信息接口模块分析人工智能模块发送回来的基于数据分析的结果和故障定位采集识别模块发送回来的硬件电路分析结果；
若有故障信息，则调用异常报警显示模块显示相应异常信息；
若无故障信息，则无需显示；
执行步骤S5；
S5、当时间计时达到与空调及暖气运行信息接口模块预设的时间基准信号一致时，通过空调及暖气运行信息接口模块将数据分析的结果数据和硬件电路分析的结果数据进行数据汇总作为打包数据，打包数据发送给无线通信模块；
S6、无线通信模块将打包数据上传至外网模块。
作为对本发明空调维护检测方法的改进：步骤S3包括以下步骤：
S3.1：故障定位采集识别模块启动；执行步骤S3.2；
S3.2：故障定位采集识别模块调用摄像头采集模块；执行步骤S3.3；
S3.3：摄像头采集模块通过摄像头拍摄LED灯组图像，并发送给故障定位采集识别模块；执行步骤S3.4；
S3.4：故障定位采集识别模块调取由空调及暖气运行信息接口模块发送过来的空调类型以及灯组编码信息库；执行步骤S3.5；
S3.5：故障定位采集识别模块对LED灯组图像进行了图像识别和解析得到硬件电路具体状态信息，然后故障定位采集识别模块根据硬件电路具体状态信息、空调类型及灯组编码信息库进行故障解析，得到硬件电路分析结果，并将硬件电路分析结果发送至空调及暖气运行信息接口模块。
作为对本发明空调维护检测方法的进一步改进：
在步骤S3.5中：
若故障定位采集识别模块接收到来自维护端模块的维护人员的本发明空调运维智能网关及维护检测方法的技术优势为：
本发明专利是一种空调运维智能网关，通过空调及暖气运行信息接口模块，人工智能分析处理模块，故障定位采集识别模块，无线通信模块等，使系统具有自主学习的能力，为中央空调进行调节及修复提供帮助，及时预警空调故障，帮助维修人员实现一次性解决空调故障问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为本发明空调运维智能网关框架图；
图2为图1的系统软件流程图；
图3为人工智能分析处理模块2、空调及暖气运行信息接口模块1以及数据存储模块8之间的具体交互流程图；
图4为图1的人工智能算法分析处理模块2的工作流程图；
图5为图1的故障定位采集识别模块3的工作流程图；
图6为图1的异常报警显示模块5的工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1、空调运维智能网关，空调运维智能网关通过LTE或者5G网络与外网设备9进行通信连接。
空调运维智能网关将智能空调运维系统内部的异常和正常数据包发送给外网设备9，实现了数据的定时上传和存储功能。
如图1-6所示，空调运维智能网关系统由空调及暖气运行信息接口模块1、人工智能分析处理模块2、故障定位采集识别模块3、无线通信模块4、异常报警显示模块5、维护端模块6、摄像头采集模块7以及数据存储模块8构成。
外网设备9通过LTE或者5G网络分别与无线通信模块4以及维护端模块6相连；
其中维护端模块6分别与异常报警显示模块5和故障定位采集识别模块3信号相连，通过验证维护人员的身份信息并激活故障定位采集识别模块3分析采集图像数据，并将结果通过异常报警显示模块5进行显示。
摄像头采集模块7与故障定位采集识别模块3信号相连，将采集到的LED灯组的状态图像发送给故障定位采集识别模块3进行数据分析和处理。
人工智能分析处理模块2和空调及暖气运行信息接口模块1均与数据存储模块8信号相连，前者将通过数据存储模块8获取空调的历史运行数据，后者则将每一个时间单位的数据包保存在数据存储模块8中。
人工智能分析处理模块2、故障定位采集识别模块3、无线通信模块4和异常报警显示模块5均与空调及暖气运行信息接口模块1信号连接，其中人工智能分析处理模块2以及故障定位采集识别模块3分别将分析的结果汇总到空调及暖气运行信息接口模块1，而当检测出异常信息时便会通过异常报警显示模块5，并定时将汇总数据包发送给无线通信模块4。
空调运维智能网关的具体的工作流程图如图2所示，包括以下具体步骤：
S1、空调开机启动后，空调及暖气运行信息接口模块1采集空调的运行数据；同时，空调及暖气运行信息接口模块1的内部计时功能开始进行时间计时；执行步骤S2；
S2、空调及暖气运行信息接口模块1将运行数据存储在数据存储模块8中进行持久化保留下来作为后期智能分析处理模块2使用的历史数据包，以及空调及暖气运行信息接口模块1将运行数据作为当前时刻的实时数据发送给人工智能分析处理模块2。人工智能分析处理模块2从数据存储模块8中读取历史数据包，并结合空调及暖气运行信息接口模块1发送的实时数据进行人工智能算法模型的数据分析，并结合机器学习算法模型，调整实时参数，得出基于数据分析的结果，并将其发送给空调及暖气运行信息接口模块1；执行步骤S3；
S3、故障定位采集识别模块3通过摄像头图像采集模块7采集硬件电路具体状态信息并进行分析得到硬件电路分析结果，然后故障定位采集识别模块3将硬件电路分析结果发送给空调及暖气运行信息接口模块1；执行步骤S4；
S4、空调及暖气运行信息接口模块1分析人工智能模块2发送回来的基于数据分析的结果和故障定位采集识别模块3发送回来的硬件电路分析结果，若有故障信息，则调用异常报警显示模块5显示相应异常信息；若无故障信息，无需显示；
执行步骤S5。
S5、当时间计时达到与空调及暖气运行信息接口模块1预设的时间基准信号一致时，通过空调及暖气运行信息接口模块1将数据分析的结果数据和硬件电路分析的结果数据进行数据汇总作为打包数据，打包数据发送给无线通信模块4；
S6、无线通信模块4接受到来自空调及暖气运行信息接口模块1的打包数据，并通过4G/5G通信技术将其上传至外网模块9；也可以通过NB-IOT或WIFI通信技术将其上传至外网模块9。
人工智能分析处理模块2、空调及暖气运行信息接口模块1以及数据存储模块8之间的具体交互流程如图3所示，空调及暖气运行信息接口模块1会实时采集空调内部的运行数据，运行数据包括流量传感器数据、空调内外温度传感器数据以及内部水压压差传感器数据等等，并将它们分别打包发给数据存储模块8和人工智能算法分析处理模块2，而人工智能算法分析处理模块2会将结果回传给空调及暖气运行信息接口模块1进行汇总分析。
人工智能算法分析处理模块2内部的具体处理流程如图4所示：
首先该模块对输入的数据进行数据预处理，其次过滤一些错误数据，然后提取其中的特征工程并进行统计分析，并在已有的大量机器学习模块中按照数据的大小，数据的分布以及数据有无标注等等进行模块选择以及模型训练，最后对模型训练后的结果进行测试来进一步修改和调整机器学习模型，最后再将结果回传给空调及暖气运行信息接口模块1。
故障采集模型分析处理图像数据的具体流程如图5所示：步骤S3具体包括以下步骤：
3.1：空调开机时，故障定位采集识别模块3启动；
3.2：故障定位采集识别模块3调用摄像头采集模块7；
3.3：摄像头采集模块7通过摄像头拍摄LED灯组图像，并发送给故障定位采集识别模块3；
3.4：故障定位采集识别模块3调取由空调及暖气运行信息接口模块1发送过来的空调类型以及灯组编码信息库，故障定位采集识别模块3根据配置文件(配置文件为空调及暖气运行信息接口模块1发送过来的空调类型以及灯组编码信息库)来定位LED灯组位置信息；
3.5：故障定位采集识别模块3对LED灯组图像进行了图像识别和解析，有故障的LED灯会呈现异常状态(例如LED处于闪烁状态)，故障定位采集识别模块3对其异常状态进行捕获并进行分析，得出硬件电路具体状态信息，然后按照空调类型及灯组编码信息库进行故障解析，得到硬件电路分析结果，并将硬件电路分析结果发送至空调及暖气运行信息接口模块1(若故障定位采集识别模块3接收到来自维护端模块6的维护人员的申请故障信息，则故障定位采集识别模块3会一并将故障编码信息发送给维护端模块6)；
4：空调及暖气运行信息接口模块1将硬件电路分析结果发送给异常报警显示模块5显示出具体出问题的硬件模块，对维护人员可视化，方便维护人员实现远程快速故障定位和代换配件的准备。
步骤S4和步骤5，异常报警显示模块5的异常处理的具体流程如图6所示：
当空调及暖气运行信息接口模块1结合分析人工智能模块2发送回来的基于数据分析的结果和故障定位采集识别模块3发送回来的硬件电路分析结果，并发现有空调故障故障信息，便会通过异常报警显示模块5进行显示，方便提醒用户进行维护。此外，将会判断当前时间信号是否和预设的时间基准信号一致，若一致则会将异常数据以及正常运行数据打包传给无线通信模块4，否则则进行时间信号的累加。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (2)
1.利用空调运维智能网关的空调维护检测方法，其特征在于：
空调运维智能网关用于与外网设备(9)连接，其包括空调及暖气运行信息接口模块(1)、人工智能分析处理模块(2)、故障定位采集识别模块(3)、无线通信模块(4)、异常报警显示模块(5)、维护端模块(6)、摄像头采集模块(7)和数据存储模块(8)；所述维护端模块(6)分别与异常报警显示模块(5)和故障定位采集识别模块(3)信号相连；所述摄像头采集模块(7)与故障定位采集识别模块(3)信号相连；所述人工智能分析处理模块(2)和空调及暖气运行信息接口模块(1)均与数据存储模块(8)信号相连；所述人工智能分析处理模块(2)、故障定位采集识别模块(3)、无线通信模块(4)和异常报警显示模块(5)均与空调及暖气运行信息接口模块(1)信号连接；所述无线通信模块(4)和维护端模块(6)均与外网设备(9)连接；
空调运维智能网关将智能空调运维系统内部的异常和正常数据包发送给外网设备(9)，实现了数据的定时上传和存储功能；
外网设备(9)通过LTE或者5G网络分别与无线通信模块(4)以及维护端模块(6)相连；
其中维护端模块(6)分别与异常报警显示模块(5)和故障定位采集识别模块(3)信号相连，通过验证维护人员的身份信息并激活故障定位采集识别模块(3)分析采集图像数据，并将结果通过异常报警显示模块(5)进行显示；
摄像头采集模块(7)与故障定位采集识别模块(3)信号相连，将采集到的LED灯组的状态图像发送给故障定位采集识别模块(3)进行数据分析和处理；
人工智能分析处理模块(2)和空调及暖气运行信息接口模块(1)均与数据存储模块(8)信号相连，前者将通过数据存储模块(8)获取空调的历史运行数据，后者则将每一个时间单位的数据包保存在数据存储模块(8)中；
人工智能分析处理模块(2)、故障定位采集识别模块(3)、无线通信模块(4)和异常报警显示模块(5)均与空调及暖气运行信息接口模块(1)信号连接，其中人工智能分析处理模块(2)以及故障定位采集识别模块(3)分别将分析的结果汇总到空调及暖气运行信息接口模块(1)，而当检测出异常信息时便会通过异常报警显示模块(5)，并定时将汇总数据包发送给无线通信模块(4)；
空调维护检测方法包括以下步骤：
S1、空调及暖气运行信息接口模块(1)采集运行数据且开始进行时间计时；执行步骤S2；
S2、空调及暖气运行信息接口模块(1)将运行数据存储在数据存储模块(8)中进行持久化保留下来作为历史数据包，空调及暖气运行信息接口模块(1)将运行数据作为实时数据发送给人工智能分析处理模块(2)；人工智能分析处理模块(2)从数据存储模块(8)中读取历史数据包；
人工智能分析处理模块(2)根据实时数据和历史数据包得出基于数据分析的结果，并将其发送给空调及暖气运行信息接口模块(1)；执行步骤S3；
S3、故障定位采集识别模块(3)通过摄像头图像采集模块(7)采集硬件电路具体状态信息并进行分析得到硬件电路分析结果，然后故障定位采集识别模块(3)将硬件电路分析结果发送给空调及暖气运行信息接口模块(1)；执行步骤S4；
步骤S3包括以下步骤：
S3.1：故障定位采集识别模块(3)启动；执行步骤S3.2；
S3.2：故障定位采集识别模块(3)调用摄像头采集模块(7)；执行步骤S3.3；
S3.3：摄像头采集模块(7)通过摄像头拍摄LED灯组图像，并发送给故障定位采集识别模块(3)；执行步骤S3.4；
S3.4：故障定位采集识别模块(3)调取由空调及暖气运行信息接口模块(1)发送过来的空调类型以及灯组编码信息库；执行步骤S3.5；
S3.5：故障定位采集识别模块(3)对LED灯组图像进行了图像识别和解析得到硬件电路具体状态信息，然后故障定位采集识别模块(3)根据硬件电路具体状态信息、空调类型及灯组编码信息库进行故障解析，得到硬件电路分析结果，并将硬件电路分析结果发送至空调及暖气运行信息接口模块(1)；
S4、空调及暖气运行信息接口模块(1)分析人工智能模块(2)发送回来的基于数据分析的结果和故障定位采集识别模块(3)发送回来的硬件电路分析结果；
若有故障信息，则调用异常报警显示模块(5)显示相应异常信息；
若无故障信息，则无需显示；
执行步骤S5；
S5、当时间计时达到与空调及暖气运行信息接口模块(1)预设的时间基准信号一致时，通过空调及暖气运行信息接口模块(1)将数据分析的结果数据和硬件电路分析的结果数据进行数据汇总作为打包数据，打包数据发送给无线通信模块(4)；
S6、无线通信模块(4)将打包数据上传至外网模块(9)；
人工智能分析处理模块(2)、空调及暖气运行信息接口模块(1)以及数据存储模块(8)之间的具体交互流程为：空调及暖气运行信息接口模块(1)会实时采集空调内部的运行数据，运行数据包括流量传感器数据、空调内外温度传感器数据以及内部水压压差传感器数据等等，并将它们分别打包发给数据存储模块(8)和人工智能算法分析处理模块(2)，而人工智能算法分析处理模块(2)会将结果回传给空调及暖气运行信息接口模块(1)进行汇总分析；
人工智能算法分析处理模块(2)内部的具体处理流程为：
首先该模块对输入的数据进行数据预处理，其次过滤一些错误数据，然后提取其中的特征工程并进行统计分析，并在已有的大量机器学习模块中按照数据的大小，数据的分布以及数据有无标注等等进行模块选择以及模型训练，最后对模型训练后的结果进行测试来进一步修改和调整机器学习模型，最后再将结果回传给空调及暖气运行信息接口模块(1)；
异常报警显示模块(5)的异常处理的具体流程为：
当空调及暖气运行信息接口模块(1)结合分析人工智能模块(2)发送回来的基于数据分析的结果和故障定位采集识别模块(3)发送回来的硬件电路分析结果，并发现有空调故障信息，便会通过异常报警显示模块(5)进行显示，方便提醒用户进行维护；此外，将会判断当前时间信号是否和预设的时间基准信号一致，若一致则会将异常数据以及正常运行数据打包传给无线通信模块(4)，否则则进行时间信号的累加。
2.根据权利要求1所述的空调维护检测方法，其特征在于：
在步骤S3.5中：
若故障定位采集识别模块(3)接收到来自维护端模块(6)的维护人员的申请故障信息，则故障定位采集识别模块(3)将故障编码信息发送给维护端模块(6)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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