CN111897855A - 电磁兼容性能诊断方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电磁兼容性能诊断方法与系统，实现对现场测量数据的电磁兼容问题进行智能诊断，该系统包括诊断数据库、诊断数据库管理模块、诊断目标获取模块、以及诊断推理模块。该方法包括有如下步骤：在诊断数据库中设置有针对电磁兼容性能的整改条件与征兆之间的对应关系、整改条件与征兆之间的对应关系；通过实验测量获取目标征兆的信息，根据所获得的目标征兆的信息结合诊断数据库进行综合推理，从而获得诊断结论；所述综合推理包括依次执行的概率计算步骤、经验链接步骤和统计诊断步骤。
Description
技术领域
本发明涉及电磁兼容性能诊断方法与系统。
背景技术
我国针对电磁灶产品电磁兼容的检测标准有GB4824-2013《工业科学和医疗(ISM)射频设备骚扰特性限值和测量方法》，该标准对电磁灶产品的端子骚扰电压和电磁辐射骚扰限值和测量方法进行了规范和要求。在此基础上，国内出现了大量针对电磁兼容自动测试方法的研究，即集中在设计和测量环节，电磁灶产品的测试方法已经较为成熟，具有较强的可重复性，但针对测试结果的诊断技术目前仍然停留在测试人员的经验判断环节，没有一个功能比较综合全面的系统作为依托，对测试人员的经验素质各方面都有比较高的要求，判断结论的依赖性强，不利于提高产品整改的效率，也不利于降低产品的整改成本，这与目前电磁灶产品电磁兼容整改需求相矛盾。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提出了电磁兼容性能诊断方法与系统，实现对现场测量数据的电磁兼容问题进行智能诊断，其具体技术内容如下：
本发明的电磁兼容性能诊断系统，其包括
诊断数据库，其储存有整改条件与征兆之间的对应关系、整改条件与征兆之间的概率关系；
诊断数据库管理模块，其用于对上述诊断数据库进行读/写操作；
诊断目标获取模块，其用于获取通过测量得到的目标征兆信息；以及
诊断推理模块，其用于根据获得的目标征兆信息并结合诊断数据库中进行综合推理，从而获得诊断结论。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述诊断数据库包括概率库和经验库；所述概率库储存有整改条件与征兆之间的概率关系，以一个整改条件对应一个征兆的概率矩阵进行储存，每个征兆对应的所有整改条件概率之和为100％；所述经验库储存有整改条件与征兆间的对应关系，以一个或多个征兆对应一个或多个整改条件的方式进行储存。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述目标征兆为测量所获得的辐射频段；所述概率库以征兆频段为行、以整改条件为列，对应出征兆频段与整改条件之间的概率关系，并给予每一征兆频段唯一的频段编号；所述经验库以概率库里的各频段编号为行进行划分，以一个或多个频段编号为一组并分配组号，每组频段编号对应有一个或多个整改条件。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述诊断目标获取模块具有选项添加方式或/和手动录入方式；所述选项添加方式为读取系统预设的征兆集以为用户提供目标征兆选项；所述手动录入方式为导入实际获取的目标征兆数据并供用户选择。
本发明的电磁兼容性能诊断方法，其包括有如下步骤：
在诊断数据库中设置有针对电磁兼容性能的整改条件与征兆之间的对应关系、整改条件与征兆之间的对应关系；
通过实验测量获取目标征兆的信息，根据所获得的目标征兆的信息结合诊断数据库进行综合推理，从而获得诊断结论；所述综合推理包括依次执行的概率计算步骤、经验链接步骤和统计诊断步骤；
所述概率计算步骤是：
根据诊断数据库中的整改条件与征兆之间的概率关系，获取与当前测量获得的目标征兆相关的概率关系列表；计算上述概率关系列表中的各整改条件的可信度，并将可信度低于预设阈值的概率关系记录排除，保留可信度达标的概率关系记录；
所述经验链接步骤是：
根据诊断数据库中的整改条件与征兆之间的对应关系，获取与上述步骤中保留的整改条件的记录关联的对应关系列表，其获取规则是在征兆列中直接包含有目标征兆，或是征兆列所列出的范围中包含目标征兆；
所述统计诊断步骤是：
将上述步骤中选出的对应关系列表的记录进行排序，获得相应的优先级列表，并应用所获的优先级列表中的整改条件递进整改，直至测量中目标征兆消失则整改完成；整改完成后，将所整改的目标征兆与整改条件的关系更新至诊断数据库当中。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述诊断数据库包括概率库和经验库；所述概率库储存有整改条件与征兆之间的概率关系，其以一个整改条件对应一个目标征兆的概率矩阵进行储存，每个目标征兆对应的所有整改条件概率之和应为100％；所述经验库储存有整改条件与征兆之间的对应关系，以一个或多个征兆对应一个或多个整改条件的方式进行储存。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述目标征兆为测量所获得的辐射频段；所述概率库以征兆频段为行、以整改条件为列，对应出征兆频段与整改条件之间的概率关系，并给予每一征兆频段唯一的频段编号；所述经验库以概率库里的各频段编号为行进行划分，以一个或多个频段编号为一组并分配组号，每组频段编号对应有一个或多个整改条件。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述概率库包括有传导骚扰概率库和辐射骚扰概率库；所述传导骚扰概率库以征兆的频段为行；所述辐射骚扰概率库以征兆的频段和天线极化为行；对应的，所述经库验包括传导骚扰征兆经库验和辐射骚扰征兆经库验。
于本发明的一个或多个实施例当中，在概率计算步骤中，根据获得的目标征兆的频段查找对应的概率库，列出包括目标征兆的频段的概率关系记录；
设整改条件的可信度为η(i),i＝1，2...；
η(i)取对应概率的最小值，即η(i)＝min(P1,P2,...)；
依次获得各整改条件的可信度η(i)。
根据整改条件的可信度η(i)进行条件筛选，即预设有阀值δ，将η(i)＜δ的概率关系记录排除，保留余下的概率关系记录；
在经验链接步骤中，以经验库的征兆频段中直接包含有目标征兆，或是征兆频段所列出的范围中包含目标征兆为原则筛选出相应的记录；
在统计诊断步骤中，根据经验链接步骤所得的记录作两次排序，第一次排序为根据各组记录中整改条件重复出现的次数进行排序，第二次排序为在第一次排序的基础上，根据整改条件可信度η(i)的大小进行排序，得出整改条件优先级列表；
再根据整改条件优先级列表递进整改，观察目标征兆的频段是否有改善，若无改善当前整改条件执行下一个整改条件；若有当前整改条件对目标征兆的频段有改善，则保留当前整改条件并加入下一个整改条件共同作用，观察目标征兆的频段是否有改善，以此类推；
当目标征兆的频段消失则整改完成。
于本发明的一个或多个实施例当中，由实验测量获取的目标征兆信息通过选项添加或/和手动录入的方式进入录入；其中，所述选项添加方式为读取系统预设的征兆集以为用户提供目标征兆选项；所述手动录入方式为导入实际获取的目标征兆数据并供用户选择。
本发明的有益效果是：利用现场测量数据对电磁兼容问题进行智能诊断，自动生成故障诊断报告，可为生产企业提供智能化的故障诊断服务，并提出针对性的整改措施，方便快捷地为企业提供整改技术指导，降低生产企业的电磁兼容整改成本，避免盲目整改造成的原材料、检测和时间上的浪费，提高企业整体制造水平。
附图说明
图1为本发明的系统框架示意图。
图2为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
如下对本申请方案作进一步描述：
参见附图1，电磁兼容性能诊断系统，其包括
诊断数据库1，其储存有整改条件与征兆之间的对应关系、整改条件与征兆之间的概率关系；
诊断数据库管理模块2，其用于对上述诊断数据库进行读/写操作；
诊断目标获取模块3，其用于获取通过测量得到的目标征兆信息；以及
诊断推理模块4，其用于根据获得的目标征兆信息并结合诊断数据库中进行综合推理，从而获得诊断结论。
所述诊断数据库1包括概率库和经验库；所述概率库储存有整改条件与征兆之间的概率关系，以一个整改条件对应一个征兆的概率矩阵进行储存，每个征兆对应的所有整改条件概率之和为100％；所述经验库储存有整改条件与征兆间的对应关系，以一个或多个征兆对应一个或多个整改条件的方式进行储存。
具体的，所述目标征兆为测量所获得的辐射频段；所述概率库以征兆频段为行、以整改条件为列，对应出征兆频段与整改条件之间的概率关系，并给予每一征兆频段唯一的频段编号；所述经验库以概率库里的各频段编号为行进行划分，以一个或多个频段编号为一组并分配组号，每组频段编号对应有一个或多个整改条件。
例如：诊断数据库按照标准GB 4824-2013的检测项目类型，分为传导骚扰和辐射骚扰整改经验库、传导骚扰和辐射骚扰征兆概率库两种类型的四个库单元，各个库单元可在诊断数据库管理模块中进行输入、修改、添加、删除、浏览等操作。
传导骚扰征兆概率库以征兆频段为行，以整改条件为列对应出征兆频段和整改条件间的概率关系，并且给征兆频段进行编号。辐射骚扰征兆概率库以征兆频段和天线极化为行，以整改条件为列对应出征兆频段、天线极化和整改条件间的概率关系，并且给征兆频段和天线极化进行编号。
所述诊断目标获取模块3通过选项添加式获取和手动录入获取两种方式获取目标征兆的有关信息，其中：选项添加式获取即在系统已有的征兆集内进行选取需要的目标征兆，用于模糊筛选和快速筛选；而手动录入获取即按照已经获取的数据进行目标征兆精准筛选。
参见表1，以辐射骚扰征兆概率库为例，其中每行的概率之和应为100％，即A1到A5所有的数字和应为100％；具体可根据实际情况自行增减整改条件的数量。
参见表2，以辐射骚扰整改经验库，其中按照对应征兆概率库里记录的频段编号划分征兆类型，所有的频段编号可根据实际情况自由组合。
表1辐射骚扰征兆概率库
| 频段编号 | 频段MHz/整改条件 | 极化 | 条件1 | 条件2 | 条件3 | 条件4 | 条件5 |
| 1 | 30-40 | H | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 |
| 2 | 40-50 | H | |||||
| 3 | 50-70 | H | |||||
| 4 | 70-100 | H | |||||
| 5 | 100-150 | H | |||||
| 6 | 70-80 | H | |||||
| 7 | 80-100 | H | |||||
| 8 | 150-200 | H | |||||
| 9 | 200-250 | H | |||||
| 10 | 250-300 | H | |||||
| 11 | 300-400 | H | |||||
| 12 | 400-500 | H | |||||
| 13 | 500-600 | H | |||||
| 14 | 600-700 | H | |||||
| 15 | 700-800 | H | |||||
| 16 | 800-900 | H | |||||
| 17 | 900-1000 | H | |||||
| 18 | 30-35 | V | |||||
| 19 | 35-40 | V | |||||
| 20 | 40-50 | V | |||||
| 21 | 50-60 | V | |||||
| 22 | 60-70 | V | |||||
| 23 | 70-80 | V | |||||
| 24 | 80-100 | V | |||||
| 25 | 100-200 | V | |||||
| 26 | 200-300 | V | |||||
| 27 | 300-400 | V | |||||
| 28 | 400-500 | V | |||||
| 29 | 500-800 | V | |||||
| 30 | 800-1000 | V |
表2辐射骚扰整改经验库
| 组号 | 频段编号 | 整改条件 |
| 1 | 18 | 条件1、条件2 |
| 2 | 18-19-20 | 条件1、条件2、条件3、条件4 |
| 3 | 18-19-21 | 条件2、条件3 |
| 4 | 19-20 | 条件1、条件3 |
| 5 | 18-20-21 | 条件2 |
| 6 | 18-20-24 | 条件2、条件4 |
| 7 | 1 | 条件3、条件4、条件5 |
| 8 | 1-2-3-4 | 条件1、条件2、条件5 |
| 9 | 1-2-5 | 条件1、条件3、条件4 |
| 10 | 2-7 | 条件1、条件3 |
| 11 | 1-2-5-7 | 条件1、条件3、条件4 |
| 12 | 1-4-6-9 | 条件4 |
参见附图2，本发明的电磁兼容性能诊断方法，其包括有如下步骤：
在诊断数据库中设置有针对电磁兼容性能的整改条件与征兆之间的对应关系、整改条件与征兆之间的对应关系；
通过实验测量获取目标征兆的信息，根据所获得的目标征兆的信息结合诊断数据库进行综合推理，从而获得诊断结论；所述综合推理包括依次执行的概率计算步骤、经验链接步骤和统计诊断步骤；
所述概率计算步骤是：
根据诊断数据库中的整改条件与征兆之间的概率关系，获取与当前测量获得的目标征兆相关的概率关系列表；计算上述概率关系列表中的各整改条件的可信度，并将可信度低于预设阈值的概率关系记录排除，保留可信度达标的概率关系记录；
所述经验链接步骤是：
根据诊断数据库中的整改条件与征兆之间的对应关系，获取与上述步骤中保留的整改条件的记录关联的对应关系列表，其获取规则是在征兆列中直接包含有目标征兆，或是征兆列所列出的范围中包含目标征兆；
所述统计诊断步骤是：
将上述步骤中选出的对应关系列表的记录进行排序，获得相应的优先级列表，并应用所获的优先级列表中的整改条件递进整改，直至测量中目标征兆消失则整改完成；整改完成后，将所整改的目标征兆与整改条件的关系更新至诊断数据库当中。
进一步的，所述诊断数据库包括概率库和经验库；所述概率库储存有整改条件与征兆之间的概率关系，其以一个整改条件对应一个目标征兆的概率矩阵进行储存，每个目标征兆对应的所有整改条件概率之和应为100％；所述经验库储存有整改条件与征兆之间的对应关系，以一个或多个征兆对应一个或多个整改条件的方式进行储存。
所述目标征兆为测量所获得的辐射频段；所述概率库以征兆频段为行、以整改条件为列，对应出征兆频段与整改条件之间的概率关系，并给予每一征兆频段唯一的频段编号；所述经验库以概率库里的各频段编号为行进行划分，以一个或多个频段编号为一组并分配组号，每组频段编号对应有一个或多个整改条件。
进一步的，所述概率库包括有传导骚扰概率库和辐射骚扰概率库；所述传导骚扰概率库以征兆的频段为行；所述辐射骚扰概率库以征兆的频段和天线极化为行；对应的，所述经库验包括传导骚扰征兆经库验和辐射骚扰征兆经库验。
进一步的，在概率计算步骤中，根据获得的目标征兆的频段查找对应的概率库，列出包括目标征兆的频段的概率关系记录；
设整改条件的可信度为η(i),i＝1，2...；
η(i)取对应概率的最小值，即η(i)＝min(P1,P2,...)；
依次获得各整改条件的可信度η(i)。
根据整改条件的可信度η(i)进行条件筛选，即预设有阀值δ，将η(i)＜δ的概率关系记录排除，保留余下的概率关系记录；
在经验链接步骤中，以经验库的征兆频段中直接包含有目标征兆，或是征兆频段所列出的范围中包含目标征兆为原则筛选出相应的记录；
在统计诊断步骤中，根据经验链接步骤所得的记录作两次排序，第一次排序为根据各组记录中整改条件重复出现的次数进行排序，第二次排序为在第一次排序的基础上，根据整改条件可信度η(i)的大小进行排序，得出整改条件优先级列表；
再根据整改条件优先级列表递进整改，观察目标征兆的频段是否有改善，若无改善当前整改条件执行下一个整改条件；若有当前整改条件对目标征兆的频段有改善，则保留当前整改条件并加入下一个整改条件共同作用，观察目标征兆的频段是否有改善，以此类推；当目标征兆的频段消失则整改完成。
具体的综合推理过程举例如下：
1、根据已有的征兆频段信息查找对应的征兆概率库，列出频段编号对应的征兆概率关系。例如：根据征兆频段信息发现频段编号为2、3、4、5、7的频段为整改对象，以编号2、3、4、5、7为列，以概率库中对应的条件概率为行组成一个概率矩阵，假设条件有五个，矩阵关系用如下表格表示。
条件1的可信度η1取频段编号中的对应概率的最小值即为min(A1，B1，C1，D1，E1)。同理可得出各个条件的可信度η2、η3、η4、η5。
2、条件筛选：通过预定的阀值δ将可信度可低于阀值的条件排除，例如若η5＜δ，则选取条件1-4，这样按照预定的阀值δ把可信度较小的整改同事件排除，保留可信度相对较大的整改条件。
3、链接经验库组号：以包含征兆频段编号一半以上或被包含在征兆频段以内为原则选取经验库组号，如上例编号为2、3、4、5、7的征兆频段对应的图2中经验库组号为8(包含编号为2、3、4的频段)、10(编号2、7全部包含在征兆频段内)、11(包含编号为2、5、7的频段)。
4、在概率库筛选出的条件下统计经验库组号中的条件数得出整改条件优先级，如上例：条件1(出现3次)＞条件3(出现2次)＞条件2、条件4(出现1次)。再根据可信度进行二次排列，若η4＞η2，则最后得出整改条件优先级为：条件1＞条件3＞条件4＞条件2。到此推理过程完成，得到整改条件和条件优先级。
5、生成诊断建议：按得到的整改条件优先级递进整改，如上例：采用优先采用条件1后观察征兆频段是否有改善，若无改善则抛弃条件1选择下一个条件3，若有改善，保留条件1加入下一个条件3，以此类推。若征兆频段消失则整改完成。
整改完成后，所整改的频段编号和整改条件又可以添加到经验库中，生成新的经验库组号，形成了整改数据库→整改条件推理→整改结论→诊断数据库的闭环。
本发明利用现场测量数据对电磁兼容问题进行智能诊断，自动生成故障诊断报告，可为生产企业提供智能化的故障诊断服务，并提出针对性的整改措施，方便快捷地为企业提供整改技术指导，降低生产企业的电磁兼容整改成本，避免盲目整改造成的原材料、检测和时间上的浪费，提高企业整体制造水平。
上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种电磁兼容性能诊断系统，其特征在于：包括
诊断数据库，其储存有整改条件与征兆之间的对应关系、整改条件与征兆之间的概率关系；
诊断数据库管理模块，其用于对上述诊断数据库进行读/写操作；
诊断目标获取模块，其用于获取通过测量得到的目标征兆信息；以及
诊断推理模块，其用于根据获得的目标征兆信息并结合诊断数据库中进行综合推理，从而获得诊断结论。
2.根据权利要求1所述的电磁兼容性能诊断系统，其特征在于：所述诊断数据库包括概率库和经验库；
所述概率库储存有整改条件与征兆之间的概率关系，以一个整改条件对应一个征兆的概率矩阵进行储存，每个征兆对应的所有整改条件概率之和为100％；
所述经验库储存有整改条件与征兆间的对应关系，以一个或多个征兆对应一个或多个整改条件的方式进行储存。
3.根据权利要求2所述的电磁兼容性能诊断系统，其特征在于：
所述目标征兆为测量所获得的辐射频段；
所述概率库以征兆频段为行、以整改条件为列，对应出征兆频段与整改条件之间的概率关系，并给予每一征兆频段唯一的频段编号；
所述经验库以概率库里的各频段编号为行进行划分，以一个或多个频段编号为一组并分配组号，每组频段编号对应有一个或多个整改条件。
4.根据权利要求1所述的电磁兼容性能诊断系统，其特征在于：所述诊断目标获取模块具有选项添加方式或/和手动录入方式；所述选项添加方式为读取系统预设的征兆集以为用户提供目标征兆选项；所述手动录入方式为导入实际获取的目标征兆数据并供用户选择。
5.一种电磁兼容性能诊断方法，其特征在于，包括有如下步骤：
在诊断数据库中设置有针对电磁兼容性能的整改条件与征兆之间的对应关系、整改条件与征兆之间的对应关系；
通过实验测量获取目标征兆的信息，根据所获得的目标征兆的信息结合诊断数据库进行综合推理，从而获得诊断结论；所述综合推理包括依次执行的概率计算步骤、经验链接步骤和统计诊断步骤；
所述概率计算步骤是：
根据诊断数据库中的整改条件与征兆之间的概率关系，获取与当前测量获得的目标征兆相关的概率关系列表；计算上述概率关系列表中的各整改条件的可信度，并将可信度低于预设阈值的概率关系记录排除，保留可信度达标的概率关系记录；
所述经验链接步骤是：
根据诊断数据库中的整改条件与征兆之间的对应关系，获取与上述步骤中保留的整改条件的记录关联的对应关系列表，其获取规则是在征兆列中直接包含有目标征兆，或是征兆列所列出的范围中包含目标征兆；
所述统计诊断步骤是：
将上述步骤中选出的对应关系列表的记录进行排序，获得相应的优先级列表，并应用所获的优先级列表中的整改条件递进整改，直至测量中目标征兆消失则整改完成；整改完成后，将所整改的目标征兆与整改条件的关系更新至诊断数据库当中。
6.根据权利要求5所述的电磁兼容性能诊断方法，其特征在于：
所述诊断数据库包括概率库和经验库；
所述概率库储存有整改条件与征兆之间的概率关系，其以一个整改条件对应一个目标征兆的概率矩阵进行储存，每个目标征兆对应的所有整改条件概率之和应为100％；
所述经验库储存有整改条件与征兆之间的对应关系，以一个或多个征兆对应一个或多个整改条件的方式进行储存。
7.根据权利要求6所述的电磁兼容性能诊断方法，其特征在于：
所述目标征兆为测量所获得的辐射频段；
所述概率库以征兆频段为行、以整改条件为列，对应出征兆频段与整改条件之间的概率关系，并给予每一征兆频段唯一的频段编号；
所述经验库以概率库里的各频段编号为行进行划分，以一个或多个频段编号为一组并分配组号，每组频段编号对应有一个或多个整改条件。
8.根据权利要求7所述的电磁兼容性能诊断方法，其特征在于：
所述概率库包括有传导骚扰概率库和辐射骚扰概率库；
所述传导骚扰概率库以征兆的频段为行；
所述辐射骚扰概率库以征兆的频段和天线极化为行；
对应的，所述经库验包括传导骚扰征兆经库验和辐射骚扰征兆经库验。
9.根据权利要求7所述的电磁兼容性能诊断方法，其特征在于：
在概率计算步骤中，根据获得的目标征兆的频段查找对应的概率库，列出包括目标征兆的频段的概率关系记录；
设整改条件的可信度为η(i),i＝1，2...；
η(i)取对应概率的最小值，即η(i)＝min(P1,P2,...)；
依次获得各整改条件的可信度η(i)。
根据整改条件的可信度η(i)进行条件筛选，即预设有阀值δ，将η(i)＜δ的概率关系记录排除，保留余下的概率关系记录；
在经验链接步骤中，以经验库的征兆频段中直接包含有目标征兆，或是征兆频段所列出的范围中包含目标征兆为原则筛选出相应的记录；
在统计诊断步骤中，根据经验链接步骤所得的记录作两次排序，第一次排序为根据各组记录中整改条件重复出现的次数进行排序，第二次排序为在第一次排序的基础上，根据整改条件可信度η(i)的大小进行排序，得出整改条件优先级列表；
再根据整改条件优先级列表递进整改，观察目标征兆的频段是否有改善，若无改善当前整改条件执行下一个整改条件；若有当前整改条件对目标征兆的频段有改善，则保留当前整改条件并加入下一个整改条件共同作用，观察目标征兆的频段是否有改善，以此类推；
当目标征兆的频段消失则整改完成。
10.根据权利要求5所述的电磁兼容性能诊断方法，其特征在于：
由实验测量获取的目标征兆信息通过选项添加或/和手动录入的方式进入录入；其中，所述选项添加方式为读取系统预设的征兆集以为用户提供目标征兆选项；所述手动录入方式为导入实际获取的目标征兆数据并供用户选择。
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