CN112182068B - 一种基于物联网技术的远程故障判断系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的远程故障判断系统及方法，系统包括多个传感器、服务器、输出模块和后台终端，服务器包括输入模块、数据库和分析模块，其中：输入模块，用于获取多个传感器采集的智能设备运行状态信息，生成检测数据；数据库，用于存储维修建议；分析模块，用于获取并处理检测数据，若检测数据存在异常，生成告警信号和故障信息；并对故障信息根据数据库匹配对应的维修建议；输出模块设置在智能设备上，用于接收并显示故障信息和维修建议；后台终端，用于供专业维护人员接收故障信息和维修建议；采用本方案能够解决专业维护人员利用效能不高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的远程故障判断系统及方法。
背景技术
随着通讯技术的不断发展，物联网应运而生，并逐渐走进了我们的生活，遍及交通、物流、安防、能源环保、医疗、建筑、零售、家居、制造、农业和教育等多个领域；能够使生产规模、设备功能和性能指标均朝着更高的方向发展。从字面上来看，物联网＝物+联网，如果其中的物(智能设备)出现工作异常，反而无法体现出便捷之处，必将影响到正常的计划和安排。因此，对设施设备进行在线监控，尽早发现其异常状态，从而实现对故障的早期预防和诊断至关重要。
但是，现有的故障判断系统通常是在完成故障检测之后，向后台发送告警信息，从而提示专业维修人员；即无论何种难易程度的故障，都需要由专业人员前往现场维护，无法更好地发挥出专业维护人员作用，存在专业维护人员利用效能不高的问题。
发明内容
本发明意在于提供一种基于物联网技术的远程故障判断系统及方法，能够解决专业维护人员利用效能不高的问题。
本发明提供的基础方案为：一种基于物联网技术的远程故障判断系统，包括多个传感器、服务器、输出模块和后台终端，所述服务器包括输入模块、数据库和分析模块，其中：
输入模块，用于获取多个传感器采集的智能设备运行状态信息，生成检测数据；
数据库，用于存储维修建议；
分析模块，用于获取并处理检测数据，若检测数据存在异常，生成告警信号和故障信息；并对故障信息根据数据库匹配对应的维修建议；
输出模块设置在智能设备上，用于接收并显示故障信息和维修建议；
后台终端，用于供专业维护人员接收故障信息和维修建议。
本发明的工作原理及优点在于：
本方案中，通过输入模块实时检测到智能设备的运行状态，如果智能设备存在异常，即可通过输出模块和后台终端获取具体的故障信息；能够及时提示专业人员维修设备，避免设备发生故障后，人们无法在第一时间知晓。同时，采用本方案的远程故障判断系统，首先由传感器采集到的数据作为输入，再通过分析模块处理数据，并给出解决的建议。人们可以根据维修建议判断出解决的难易程度和危险系数，即对于维修难度较高且危险系数较大的情况，由运维人员赶到室内解决；如果维修难度较低，可以自行解决；避免难度较低，现场人员可解决的故障也需要由专业人员前往现场维护，从而提高专业维护人员的利用效能。
进一步，所述智能设备根据开启电源后的响应时间长短划分为延时设备和非延时设备，其中：
延时设备包括空调和投影仪；非延时设备包括护眼灯和电动窗帘；
空调、投影仪、护眼灯和电动窗帘均设置有功率传感器；室内还设有温度传感器和环境光传感器；
所述智能设备运行状态信息包括：智能设备运行的实际功率、温度信息以及室内的环境光响应曲线；
维修建议包括：更换护眼灯具、添加空调制冷机、检查空调电路、检查护眼灯电路、检查投影仪接口、排查电动窗帘电路；
处理检测数据包括：计算智能设备运行实际功率与智能设备额定功率的差值，若差值大于预设阈值，则生成故障信息和维修建议。
有益效果：能够由功率传感器、温度传感器以及环境光传感器代替人工对智能设备运行状态完成实时的监控，进而降低运维人员的工作量；一般来说，由于用电器件受到工作电压、运转负荷等影响，其额定功率和实际工作功率之间的偏差在正负10％的范围内均属于正常，但是若实际功率过大会造成电器损坏，实际功率过小的话则不能正常工作。基于这种情况，本方案中采用功率传感器检测智能设备的实际功率，以达到故障判断的目的。
进一步，所述延时设备还包括室外监控设备；室外监控设备采用摄像机；
输入模块还用于获取室外监控设备采集到的当前图像信息；
数据库还用于预先存储历史图像信息和故障图像信息，并绑定每个故障图像信息的故障名称及故障维修建议；
还包括处理模块，用于根据图像检测算法处理当前图像信息，比较当前图像信息和历史图像信息并提取图像特征区域；
还包括生成模块，用于比较图像特征区域与故障图像信息，得到与图像特征区域相似度最高的故障图像信息，并生成该故障图像信息的故障名称和故障维修建议。
有益效果：由于林业、交通、公安领域中通常使用摄像机对室外环境进行监控，所以摄像头能否正常、有效工作状态成为重中之重；采用本方案，通过比较当前图像和历史图像找到图像中的区别特征区域，提取出来，并与数据库中预存的一些故障图像比较，从而匹配出相似度最高的故障信息，为此提供相应的故障维修建议；通过本方案的判断方式能够有效匹配出室外监控设备相应的故障信息，帮助人们及时发现和解决存在的问题。
进一步，所述智能设备还包括空调，传感器采用温度传感器和第一功率传感器；其中：温度传感器固定在空调旁，用于检测室内的温度信息；第一功率传感器并联在空调支路中，第一功率传感器用于检测空调运行的实际功率信息；分析模块还用于接收空调运行的实际功率信息，对比空调运行的实际功率信息和空调的额定功率信息，若差值大于预设阈值，则生成空调存在故障的告警信息；若空调支路电压信息与空调额定电压一致，而温度信息不变，则生成空调制冷系统存在故障的告警信息。
有益效果：首先，由功率传感器确定空调电路是否存在故障，再由温度传感器测量环境中的温度，如果测得的温度维持不变，可以判断出空调的制冷系统故障。能够用于检测室内空调的运行状态。
进一步，所述智能设备还包括电动窗帘，传感器包括第二功率传感器，第二功率传感器并联在电动窗帘的支路中，第二功率传感器用于检测电动窗帘的实际功率信息；分析模块还用于接收电动窗帘的实际功率信息，对比电动窗帘的实际功率信息和电动窗帘的额定功率信息，若差值大于预设阈值，则生成电动窗帘存在故障的告警信息。
有益效果：采用功率传感器检测电动窗帘支路的工作功率，再与该设备的额定功率作对比，能够判断出电动窗帘是否存在故障。
进一步：所述智能设备还包括护眼灯，传感器包括第三功率传感器和环境光传感器，其中：第三功率传感器用于检测护眼灯的实际功率信息；环境光传感器设置在室内，用于感知室内光线情况，生成环境光响应曲线；分析模块用于获取护眼灯的实际功率信息，并计算护眼灯的实际功率信息和护眼灯的额定功率信息的差值，如果差值大于预设阈值，则生成护眼灯存在故障的告警信息；分析模块还用于获取并处理环境光响应曲线，如果环境光响应曲线在周期时间内出现连续波动，则生成灯接触不良，需要及时更换的告警信息。
有益效果：针对护眼灯，由功率传感器和环境光传感器检测护眼灯可能出现的故障情况，本方案中研究其中两种情况，其一，护眼灯是否故障可以由功率传感器可以检测出来；其二，护眼灯具如果存在闪烁老化的情况，可以由环境光传感器检测出来。
进一步，还包括计算机，所述智能设备为投影系统，投影系统包括投影仪和投影幕布，投影仪与计算机通信连接，用于将计算机的视频数据投射到投影幕布上；
所述传感器采用图像输入模块，用于采集投影幕布上的视频数据；
所述分析模块还用于采用帧间差分法处理视频数据，在视频数据序列中选取连续的两帧图像，分别为前一帧图像和当前帧图像，前一帧图像与当前帧图像出现重叠时，则判定投影仪存在故障。
有益效果：帧间差分法实现简单，设计复杂度低，且能够适应各种动态环境，稳定性好。在本方案中，投影仪能够将计算机的视频图像投射在投影幕布上，正常情况下，图像输入模块利用帧间差分法能够采集到连续两帧图像之间存在明显差异，使前一帧图像和当前帧图像不出现重叠；如果在一段时间内，采集到的两帧图像之间出现连续重叠，表明投影幕布上的没有图像投射出来，投影仪发生故障；采用此方案能够由图像输入模块判断出室内投影仪的故障。
本发明还提供了一种基于物联网技术的远程故障判断方法，包括如下步骤：
S1、获取多个传感器采集的智能设备运行状态信息，生成检测数据；
S2、接收并处理检测数据，若检测数据存在异常，生成告警信息和故障信息；并对故障信息根据数据库匹配出对应的维修建议；
S3、将故障信息和维修建议发送至后台终端，并同步转发至设置在智能设备上的输出模块上。
有益效果：采用本方案，首先由传感器采集智能设备的运行状态信息，即可生成检测数据；再处理检测数据，当检测数据存在异常，生成告警信息和故障信息；并对故障信息根据数据库匹配出对应的维修建议；与现有技术相比，本方案能够在将故障信息和维修建议发送至后台终端的同时，同步转发到设置在智能设备上的输出模块上，如果维修难度较低，可以自行解决；避免难度较低，现场人员可解决的故障也需要由专业人员前往现场维护，从而提高专业维护人员的利用效能。
进一步，所述步骤S1具体包括步骤S10、采用第一功率传感器、第二功率传感器和第三功率传感器分别检测空调、电动窗帘和护眼灯的实际功率信息；通过温度传感器和环境光传感器分别检测室内的温度信息和室内环境光响应曲线；由图像输入模块采集投影幕布上的视频数据；
所述步骤S2具体包括步骤S21、以空调、电动窗帘和护眼灯的实际功率信息、温度信息、环境光响应曲线和视频数据判断空调、电动窗帘和护眼灯的运行状态，若设备实际功率信息和额定功率信息之间的差值大于预设阈值，判断设备存在故障；若打开空调后，温度信息无明显变化，判断出空调的制冷系统故障；若打开护眼灯后，环境光响应曲线在周期时间内有连续波动，判断出护眼灯的灯具故障；采用帧间差分法处理视频数据，若前一帧图像与当前帧图像出现重叠时，判断出投影仪存在故障；
所述步骤S3具体包括步骤S31、检测出室内空调、电动窗帘、护眼灯和投影仪的故障后，在数据库中匹配出对应的维修建议，并发送到输出模块和后台终端。
有益效果：采用功率传感器能够检测出智能设备的运行状态信息，再由温度传感器感知室内空调的制冷系统状态，通过分析环境光响应曲线，能够判断出灯具的性能状态。同时，以图像输入模块采集到的视频数据作为输入，经由分析模块的分析处理，能够判断投影仪存在故障与否。再由输出模块和后台终端分别显示智能设备的故障信息和解决办法，现场人员即可根据故障信息和解决办法，自行解决维修难度不高的故障；而对于维修难度较高的故障，也可以由专业维修人员通过后台终端获取并前往检修，从而提高专业维护人员的利用效能。
进一步，所述步骤S1具体还包括步骤S12、获取室外监控设备采集到的当前图像信息；
所述步骤S2具体还包括步骤S22、根据图像检测算法处理当前图像信息，比较当前图像信息和数据库中预存的历史图像信息，并提取出图像特征区域；
S23、通过比较图像特征区域与预存的故障图像信息，得到与图像特征区域相似度最高的故障图像信息，并生成该故障图像信息的故障名称和故障维修建议。
有益效果：能够有效匹配出室外监控设备相应的故障信息，帮助人们及时发现和解决存在的问题。
附图说明
图1为本发明一种基于物联网技术的远程故障判断系统及方法实施例一的系统框图。
图2为本发明一种基于物联网技术的远程故障判断系统及方法实施例一的流程图。
图3为本发明一种基于物联网技术的远程故障判断系统及方法实施例三中基座的纵向截面图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例一
如图1所示，一种基于物联网技术的远程故障判断系统，包括多个传感器、服务器、输出模块和后台终端，所述服务器包括输入模块、数据库和分析模块，其中：
输入模块，用于获取多个传感器采集的智能设备运行状态信息，生成检测数据；
数据库，用于存储维修建议；
分析模块，用于获取并处理检测数据，若检测数据存在异常，生成告警信号和故障信息；并对故障信息根据数据库匹配对应的维修建议；
输出模块设置在智能设备上，用于接收并显示故障信息和维修建议；
后台终端，用于供专业维护人员接收故障信息和维修建议。
本实施例中，智能设备根据开启电源后的响应时间长短划分为延时设备和非延时设备，其中：延时设备包括空调(型号：格力KFR-50LW)和投影仪(型号：明基ED933)；非延时设备包括护眼灯(采用飞利浦T5T8灯管)和电动窗帘(采用小米智能窗帘)；空调、投影仪、护眼灯和电动窗帘均设置有功率传感器(采用Agilent E9323A功率传感器)，室内还设有型号为LM35DZ的温度传感器和型号为TEMT6000X01的环境光传感器；
智能设备运行状态信息包括：智能设备运行的实际功率、温度信息以及室内的环境光响应曲线；
维修建议包括：更换护眼灯具、添加空调制冷机、检查空调电路、检查护眼灯电路、检查投影仪接口、排查电动窗帘电路；
处理检测数据包括：计算智能设备运行实际功率与智能设备额定功率的差值，若差值大于预设阈值，则生成故障信息和维修建议；
智能设备还包括空调，传感器采用温度传感器和第一功率传感器；其中温度传感器粘接在空调旁，用于检测室内的温度信息；第一功率传感器并联在空调支路中，第一功率传感器用于检测空调运行的实际功率信息；分析模块还用于接收空调运行的实际功率信息，对比空调运行的实际功率信息和空调的额定功率信息，若差值大于预设阈值，则生成空调存在故障的告警信息；若空调支路电压信息与空调额定电压一致，而温度信息不变，则生成空调制冷系统存在故障的告警信息；
智能设备还包括电动窗帘，传感器包括第二功率传感器，第二功率传感器并联在电动窗帘的支路中，第二功率传感器用于检测电动窗帘的实际功率信息；分析模块还用于接收电动窗帘的实际功率信息，对比电动窗帘的实际功率信息和电动窗帘的额定功率信息，若差值大于预设阈值，则生成电动窗帘存在故障的告警信息；
智能设备还包括护眼灯，传感器包括第三功率传感器和环境光传感器，其中：第三功率传感器用于检测护眼灯的实际功率信息；环境光传感器设置在室内，用于感知室内光线情况，生成环境光响应曲线；分析模块用于获取护眼灯的实际功率信息，并计算护眼灯的实际功率信息和护眼灯的额定功率信息的差值，如果差值大于预设阈值，则生成护眼灯存在故障的告警信息；分析模块还用于获取并处理环境光响应曲线，如果环境光响应曲线在周期时间内出现连续波动，则生成灯接触不良，需要及时更换的告警信息；
还包括计算机，所述智能设备为投影系统，投影系统包括投影仪和投影幕布，投影仪与计算机通信连接，用于将计算机的视频数据投射到投影幕布上；传感器采用图像输入模块，用于采集投影幕布上的视频数据；分析模块还用于采用帧间差分法处理视频数据，在视频数据序列中选取连续的两帧图像，分别为前一帧图像和当前帧图像，前一帧图像与当前帧图像出现重叠时，则判定投影仪存在故障；帧间差分法是一种通过对视频图像序列的连续两帧图像做差分运算的图像处理算法，为现有技术在此不再赘述；在本方案中，投影仪能够将计算机的视频图像投射在投影幕布上，正常情况下，图像输入模块利用帧间差分法能够采集到连续两帧图像之间存在明显差异，使前一帧图像和当前帧图像不出现重叠；如果在一段时间内，采集到的两帧图像之间出现连续重叠，表明投影幕布上的没有图像投射出来，投影仪发生故障。
一种基于物联网技术的远程故障判断方法，上述系统基于本方法，基本执行流程如图2所示，本实施例中具体包括以下步骤：
S1、获取多个传感器采集的智能设备运行状态信息，生成检测数据；本实施例中，步骤S1中具体包括步骤S10、采用第一功率传感器、第二功率传感器和第三功率传感器分别检测空调、电动窗帘和护眼灯的实际功率信息；通过温度传感器和环境光传感器分别检测室内的温度信息和室内环境光响应曲线；由图像输入模块采集投影幕布上的视频数据；
S2、接收并处理检测数据，若检测数据存在异常，生成告警信息和故障信息；并对故障信息根据数据库匹配出对应的维修建议；步骤S2中具体包括步骤S21、以空调、电动窗帘和护眼灯的实际功率信息、温度信息、环境光响应曲线和视频数据判断空调、电动窗帘和护眼灯的运行状态，若设备实际功率信息和额定功率信息之间的差值大于预设阈值，判断设备存在故障；若打开空调后，温度信息无明显变化，判断出空调的制冷系统故障；若打开护眼灯后，环境光响应曲线在周期时间内有连续波动，判断出护眼灯的灯具故障；采用帧间差分法处理视频数据，若前一帧图像与当前帧图像出现重叠时，判断出投影仪存在故障；
S3、将故障信息和维修建议发送到设置在智能设备上的输出模块上，并同步转发至后台终端；本实施例中，步骤S3中具体包括步骤S31、检测出室内空调、电动窗帘、护眼灯和投影仪的故障后，在数据库中匹配出对应的维修建议，并发送到输出模块和后台终端。
实施例二
与实施例一相比，不同之处仅在于，延时设备还包括室外监控设备；室外监控设备采用摄像机；输入模块还用于获取室外监控设备采集到的当前图像信息；数据库还用于预先存储历史图像信息和故障图像信息，并绑定每个故障图像信息的故障名称及故障维修建议；还包括处理模块，用于根据图像检测算法处理当前图像信息，比较当前图像信息和历史图像信息并提取图像特征区域；还包括生成模块，用于比较图像特征区域与故障图像信息，得到与图像特征区域相似度最高的故障图像信息，并生成该故障图像信息的故障名称和故障维修建议；具体的，本实施例中室外监控设备采用大华200万DH-IPC-HFW2226B网络高清红外防水宽动态监控摄像头；历史图像信息是指专业人员首次将摄像头安装在特定的位置后，开启摄像头拍摄图像，并上传该图像到后台终端，由专业人员检查图像的清晰度并根据图像确定无故障存在，导入数据库中作为摄像头的历史图像信息；摄像头持续监控，并拍摄实时的视频图像，通过类似与现有的图像处理技术处理视频图像，即采用帧间差分法将视频图像处理成图像序列，再由计算机视觉和图像处理技术中的特征提取，比较数据库中预存的历史图像信息和当前图像信息，从而得到图像特征区域；为便于说明，本实施例中数据库中预存的故障图像信息为玻璃破损裂痕的图像，再由类似于现有的感知哈希算法比较图像特征区域和该故障图像信息，首先将图片缩小到8x8尺寸，总共64个像素；再将缩小后的图片转为64级灰度值图片，并计算图片中所有像素的灰度平均值，将每个像素的灰度与平均值进行比较，如果大于或等于平均值记为1，小于平均值记为0；再将上一步的比较结果，组合在一起，就构成一个64位的二进制整数(就是这张图片的指纹)；得到图片指纹后，就可以对比不同的图片指纹，计算出64位中有多少位是不一样的，如果不相同的数据位数不超过5，就说明两张图片很相似；针对相似度判断，本方案中预先设定的阈值为5，而图像特征区域和该故障图像信息(玻璃破损图像)比较后的数据位为4，即可根据故障图像判断出故障名称为镜头玻璃破损裂痕，并生成相应的故障维修建议：请及时联系检修，更换玻璃避免进水或者进灰尘。
在另一实施例中，还包括雨滴传感器，用于检测雨量信息，并将雨量信息发送至处理模块；其中，雨滴传感器常用于汽车的雨刮器上，可以检测是否下雨，便于自动控制雨刮器电机的启动。应用在本方案中，可以由雨滴传感器采集是否下雨，以此信息对结果进行修正；由于雨水掉落在玻璃上的图像与玻璃破碎裂痕相似度很高。由于数据库中还存储了玻璃上有水渍的图像信息，经比较，图像特征区域与该图像信息的数据位为4，即匹配出了数据位相同且均小于预设阈值的图像，为避免系统误判，通过处理模块判断，如果雨滴传感器没有采集到雨量信息，则判断没有下雨，从这两个识别结果选项中剔除玻璃上有水渍的识别结果，直接根据故障图像判断出故障名称为镜头玻璃破损裂痕。
一种基于物联网技术的远程故障判断方法，上述系统基于本方法，本实施例中具体还包括以下步骤：
S12、获取室外监控设备采集到的当前图像信息；
S22、根据图像检测算法处理当前图像信息，比较当前图像信息和数据库中预存的历史图像信息，并提取出图像特征区域；
S23、通过比较图像特征区域与预存的故障图像信息，得到与图像特征区域相似度最高的故障图像信息，并生成该故障图像信息的故障名称和故障维修建议。
实施例三
与实施例一相比，不同之处仅在于，如图3所示，附图标记包括：基座1、安装槽2、声音传感单元3、弹片4、衔铁5、敲击头6、发声音叉7、电磁铁8。
声音传感单元3固定安装在基座1侧壁上，基座1固定在智能设备内侧壁上，声音传感单元3的下方设置故障检测单元，故障检测单元包括固定安装在基座1上的发声音叉7和能够敲击到发声音叉7的敲击器，敲击器包括电磁铁8、弹性件和敲击头6，电磁铁8信号连接有微控制器，微控制器可用现有的单片机芯片，微控制器控制电磁铁8等间隔通电后再断电，微控制器使用内部时钟确定等间隔的时长，如可以间隔24小时控制电磁铁8通电后再断电，基座1侧壁上开设安装槽2，安装槽2的槽口朝向右侧，安装槽2位于声音传感单元3的下方，电磁铁8固定安装在安装槽2的下侧壁上，弹性件包括弹片4和衔铁5，弹片4一端通过螺钉固定在安装槽2的左侧壁上，弹片4的另一端与衔铁5的一端固定连接，衔铁5的另一端与敲击头6一端固定连接，衔铁5位于电磁铁8的正上方，敲击头6能够敲击到发声音叉7；微控制器控制电磁铁8通电的同时向处理模块发送检测信号，处理模块将收到检测信号前后的前声音信息与后声音信息相减得到的声音信号，处理模块将声音信号与单独的敲击头6敲击发声音叉7的声音对比，当声音信号与敲击头6敲击发声音叉7的声音相同时，处理模块判断声音传感单元3工作正常，当声音信号与敲击头6敲击发声音叉7的声音不同时，处理模块判断声音传感单元3故障，处理模块通过通信模块发送出声音传感单元3故障信息。
通过微控制器控制电磁铁8等间隔通电后再断电，电磁铁8能够产生磁性系统衔铁5，衔铁5向下移动至电磁铁8处的过程中带动弹片4产生弹性形变，同时衔铁5带动敲击头6敲击到发声音叉7产生声音供声音传感单元3检测，让处理模块对声音传感单元3在敲击发声音叉7前、后的声音信号进行减法处理得到单独的发声音叉7的声音信号，并判断该声音信号是否是发声音叉7受到敲击时产生的声音，由此能够判断到声音传感单元3是否在正常工作，当声音传感单元3故障时，应该是不能检测到任何音频信号的；由于发声音叉7不容易因积累灰尘而改变音质以及不容易损坏，发声音叉7产生声源的质量不会具有太大改变，而灰尘可能会影响声音传感单元3的工作，同时敲击发声音叉7后，发声音叉7能够因震动而抖掉灰尘，检测声音传感单元3固定的声源不会发生异常，发声音叉7的音质不会改变，声音传感单元3的故障检测更准确，避免因声音传感单元3自身的异常造成智能设备故障的误判断。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.一种基于物联网技术的远程故障判断系统，其特征在于，包括多个传感器、服务器、输出模块、后台终端和计算机，所述服务器包括输入模块、数据库和分析模块，其中：
输入模块，用于获取多个传感器采集的智能设备运行状态信息，生成检测数据；
数据库，用于存储维修建议；
分析模块，用于获取并处理检测数据，若检测数据存在异常，生成告警信号和故障信息；并对故障信息根据数据库匹配对应的维修建议；
输出模块设置在智能设备上，用于接收并显示故障信息和维修建议；
其中，所述智能设备根据开启电源后的响应时间长短划分为延时设备和非延时设备，其中：延时设备包括空调、投影仪和室外监控设备；非延时设备包括护眼灯和电动窗帘；
后台终端，用于供专业维护人员接收故障信息和维修建议；
所述维修建议包括：更换护眼灯具、添加空调制冷机、检查空调电路、检查护眼灯电路、检查投影仪接口、排查电动窗帘电路；
所述空调、投影仪、护眼灯和电动窗帘均设置有功率传感器，室内还设有温度传感器和环境光传感器；所述智能设备运行状态信息包括：智能设备运行的实际功率、温度信息以及室内的环境光响应曲线；
所述处理检测数据包括：计算智能设备运行实际功率与智能设备额定功率的差值，若差值大于预设阈值，则生成故障信息和维修建议；
所述室外监控设备采用摄像机；输入模块还用于获取室外监控设备采集到的当前图像信息；数据库还用于预先存储历史图像信息和故障图像信息，并绑定每个故障图像信息的故障名称及故障维修建议；还包括处理模块，用于根据图像检测算法处理当前图像信息，比较当前图像信息和历史图像信息并提取图像特征区域；还包括生成模块，用于比较图像特征区域与故障图像信息，得到与图像特征区域相似度最高的故障图像信息，并生成该故障图像信息的故障名称和故障维修建议；
所述空调的传感器采用温度传感器和第一功率传感器；其中温度传感器固定在空调旁，用于检测室内的温度信息；第一功率传感器并联在空调支路中，第一功率传感器用于检测空调运行的实际功率信息；分析模块还用于接收空调运行的实际功率信息，对比空调运行的实际功率信息和空调的额定功率信息，若差值大于预设阈值，则生成空调存在故障的告警信息；若空调支路电压信息与空调额定电压一致，而温度信息不变，则生成空调制冷系统存在故障的告警信息；
所述电动窗帘的传感器包括第二功率传感器，第二功率传感器并联在电动窗帘的支路中，第二功率传感器用于检测电动窗帘的实际功率信息；分析模块还用于接收电动窗帘的实际功率信息，对比电动窗帘的实际功率信息和电动窗帘的额定功率信息，若差值大于预设阈值，则生成电动窗帘存在故障的告警信息；
所述电动窗帘的传感器包括第二功率传感器，第二功率传感器并联在电动窗帘的支路中，第二功率传感器用于检测电动窗帘的实际功率信息；分析模块还用于接收电动窗帘的实际功率信息，对比电动窗帘的实际功率信息和电动窗帘的额定功率信息，若差值大于预设阈值，则生成电动窗帘存在故障的告警信息；
所述护眼灯的传感器包括第三功率传感器和环境光传感器，其中：第三功率传感器用于检测护眼灯的实际功率信息；环境光传感器设置在室内，用于感知室内光线情况，生成环境光响应曲线；分析模块用于获取护眼灯的实际功率信息，并计算护眼灯的实际功率信息和护眼灯的额定功率信息的差值，如果差值大于预设阈值，则生成护眼灯存在故障的告警信息；分析模块还用于获取并处理环境光响应曲线，如果环境光响应曲线在周期时间内出现连续波动，则生成灯接触不良，需要及时更换的告警信息；
所述智能设备包括投影系统，投影系统包括投影仪和投影幕布，投影仪与计算机通信连接，用于将计算机的视频数据投射到投影幕布上；所述传感器采用图像输入模块，用于采集投影幕布上的视频数据；
所述分析模块还用于采用帧间差分法处理视频数据，在视频数据序列中选取连续的两帧图像，分别为前一帧图像和当前帧图像，前一帧图像与当前帧图像出现重叠时，则判定投影仪存在故障。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的远程故障判断系统，其特征在于，根据维修建议判断出解决的难易程度和危险系数。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的远程故障判断系统，其特征在于，所述智能设备的额定功率和实际功率之间的偏差在10％的范围内为正常工作。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的远程故障判断系统，其特征在于，所述数据库中预存有故障图像。
5.一种基于物联网技术的远程故障判断方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、获取多个传感器采集的智能设备运行状态信息，生成检测数据；
S2、接收并处理检测数据，若检测数据存在异常，生成告警信息和故障信息；并对故障信息根据数据库匹配出对应的维修建议；
S3、将故障信息和维修建议发送至后台终端，并同步转发至设置在智能设备上的输出模块上；
其中，所述智能设备根据开启电源后的响应时间长短划分为延时设备和非延时设备，其中：延时设备包括空调、投影仪和室外监控设备；非延时设备包括护眼灯和电动窗帘；
所述维修建议包括：更换护眼灯具、添加空调制冷机、检查空调电路、检查护眼灯电路、检查投影仪接口、排查电动窗帘电路；
所述步骤S1具体包括步骤S10、采用第一功率传感器、第二功率传感器和第三功率传感器分别检测空调、电动窗帘和护眼灯的实际功率信息；通过温度传感器和环境光传感器分别检测室内的温度信息和室内环境光响应曲线；由图像输入模块采集投影幕布上的视频数据；
所述步骤S2具体包括步骤S21、以空调、电动窗帘和护眼灯的实际功率信息、温度信息、环境光响应曲线和视频数据判断空调、电动窗帘和护眼灯的运行状态，若设备实际功率信息和额定功率信息之间的差值大于预设阈值，判断设备存在故障；若打开空调后，温度信息无明显变化，判断出空调的制冷系统故障；若打开护眼灯后，环境光响应曲线在周期时间内有连续波动，判断出护眼灯的灯具故障；采用帧间差分法处理视频数据，若前一帧图像与当前帧图像出现重叠时，判断出投影仪存在故障；
所述步骤S3具体包括步骤S31、检测出室内空调、电动窗帘、护眼灯和投影仪的故障后，在数据库中匹配出对应的维修建议，并发送到输出模块和后台终端；
所述步骤S1具体还包括步骤S12、获取室外监控设备采集到的当前图像信息；
所述步骤S2具体还包括步骤S22、根据图像检测算法处理当前图像信息，比较当前图像信息和数据库中预存的历史图像信息，并提取出图像特征区域；
S23、通过比较图像特征区域与预存的故障图像信息，得到与图像特征区域相似度最高的故障图像信息，并生成该故障图像信息的故障名称和故障维修建议。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的远程故障判断方法，其特征在于，若空调实际功率信息与空调额定电压一致，而温度信息不变，则生成空调制冷系统存在故障的告警信息。
7.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的远程故障判断方法，其特征在于，如果维修难度较低，可以由现场人员自行解决。
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