发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种基于物联网的风光互补控制器控制系统。本发明通过数据分析模块接收内部温度信息、输出电流信息和输出电压信息并进行分析,当内部温度大于预设温度阈值,控制散热风机运行对风光互补控制器进行散热,延长风光互补控制器的使用寿命,当参数持续异常时,生成预警信号,提示工作人员进行处理,提高工作效率;通过对蓄电池充电进行控制,避免蓄电池过度充电和过度放电,延长蓄电池使用寿命;同时通过对蓄电池定时定量充电,避免用电紧缺情况的发生,同时减少人力投入,提高工作效率;故障预测模块用于对风光互补控制器进行故障预测,工作人员也可对故障系数较高的风光互补控制器进行直接排查,防患以未然。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种基于物联网的风光互补控制器控制系统,包括控制模块、数据采集模块、数据分析模块、智能充电模块、故障预测模块、报警模块以及显示模块;
所述数据采集模块用于采集风光互补控制器运行时的实时运行参数,并将实时运行参数传输至数据分析模块,所述数据分析模块用于接收实时运行参数并进行分析,当参数异常时,生成预警信号;所述数据分析模块用于将预警信号传输至控制模块,所述控制模块接收预警信号后控制报警模块发出警报;
所述智能充电模块用于对蓄电池充电进行控制,具体步骤为:
S1:获取蓄电池的电量数据信息和蓄电池的电压数据信息;
S2:将蓄电池的电量数据标记为DLi;将蓄电池的电压数据标记为DYi;
若DYi小于预设保护电压时,控制模块控制蓄电池停止输出,对蓄电池进行充电;
若DYi大于预设过压电压时,控制模块控制蓄电池停止充电;
S3:将蓄电池的电量数据DLi与四分之一预设电量进行比对;当DLi小于等于四分之一预设电量时,控制模块控制蓄电池停止输出,对蓄电池进行充电,当DLi到达预设电量时,控制模块控制蓄电池停止充电;
S4:每间隔预设时间获取蓄电池的电量数据DLi;将电量数据DLi与预设电量进行比对;
当DLi小于预设电量时,则控制模块控制蓄电池进行充电,直至DLi到达预设电量;
所述故障预测模块用于对风光互补控制器进行故障预测,得到风光互补控制器对应的故障系数WQ,若故障系数WQ大于等于预设故障系数阈值,则提示该风光互补控制器处于高危状态,所述故障预测模块生成高危信号并将高危信号传输至控制模块,控制模块用于将高危信号和对应的风光互补控制器的位置信息传输至显示模块实时显示。
进一步地,所述实时运行参数包括内部温度信息、输出电流信息和输出电压信息;所述数据采集模块包括温度传感器、电压传感器以及电流传感器,所述温度传感器位于风光互补控制器的内部,用于实时检测风光互补控制器的内部温度,所述电压传感器用于实时检测风光互补控制器的输出电压,所述电流传感器用于实时检测风光互补控制器的输出电流。
进一步地,所述数据分析模块的具体工作步骤为:
步骤一:实时获取风光互补控制器的内部温度并标记为Ti,
当Ti大于预设温度阈值,则控制模块控制散热风机运行对风光互补控制器进行散热;
当Ti大于预设温度阈值的时长超过第一预设时长时,则表明热量难以散去,生成预警信号;
当Ti小于等于预设温度阈值,建立内部温度信息随时间变化的曲线图;
步骤二:计算曲线图中曲线方程的内部温度信息变化导数值;
将内部温度信息变化导数值标记为Ri;
若Ri大于预设导数阈值且Ri大于预设导数阈值的时长超过第二预设时长时,则表明风光互补控制器内部温度异常升高,风光互补控制器可能故障,生成预警信号;
步骤三:获取风光互补控制器的输出电压并标记为Ui;
当Ui大于预设电压阈值且Ui大于预设电压阈值的时长超过第三预设时长时,则生成预警信号;
步骤四:获取风光互补控制器的输出电流并标记为Ii;
当Ii大于预设电流阈值且Ii大于预设电流阈值的时长超过第三预设时长时,则生成预警信号。
进一步地,所述故障预测模块的具体工作步骤为:
SS1:获取风光互补控制器的历史运行记录,所述历史运行记录包括运行开始时刻、运行结束时刻和型号;
SS2:将运行开始时刻和对应的运行结束时刻进行时间差计算获取得到风光互补控制器的单次运行时长,将风光互补控制器所有的单次运行时长进行求和得到运行总时长,并标记为CL;
SS3:将单次运行时长与预设标准时长作对比,当单次运行时长大于预设标准时长时,将该单次运行时长标记为影响时长;
将所有的影响时长进行求和得到影响总时长,并标记为CC;
SS4:统计影响时长出现的次数得到影响次数并标记为CS;
设定风光互补控制器所有的型号均对应一个预设值;将该风光互补控制器对应的型号与风光互补控制器所有的型号进行匹配获取得到对应的预设值,并标记为CA;
将预设值、运行总时长、影响总时长和影响次数进行归一化处理并取其数值;
SS5:利用公式
获取得到风光互补控制器对应的故障系数WQ;其中,b1、b2、b3和b4均为预设比例系数,μ为修正因子,取值为0.8739。
本发明的有益效果是:
1、本发明通过数据分析模块接收实时运行参数并进行分析,当内部温度Ti大于预设温度阈值,则控制模块控制散热风机运行对风光互补控制器进行散热,当Ti大于预设温度阈值的时长超过第一预设时长时,则表明热量难以散去,生成预警信号;再对输出电流信息和输出电压信息进行分析,在参数异常时,生成预警信号,控制报警模块发出警报,提示工作人员进行处理,提高工作效率;
2、本发明通过智能充电模块对蓄电池充电进行控制,避免蓄电池过度充电和过度放电,延长蓄电池使用寿命;同时通过对蓄电池定时定量充电,避免用电紧缺情况的发生,同时减少人力投入,提高工作效率;
3、本发明通过故障预测模块对风光互补控制器进行故障预测,获取风光互补控制器的历史运行记录,得到运行总时长;将单次运行时长与预设标准时长作对比,当单次运行时长大于预设标准时长时,将该单次运行时长标记为影响时长;将所有的影响时长进行求和得到影响总时长,统计影响时长出现的次数得到影响次数,将预设值、运行总时长、影响总时长和影响次数进行归一化处理并取其数值;利用公式获取得到风光互补控制器对应的故障系数WQ;若故障系数WQ大于等于预设故障系数阈值,则提示该风光互补控制器处于高危状态,工作人员也可对这类风光互补控制器进行直接排查,防患以未然。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种基于物联网的风光互补控制器控制系统,包括控制模块、数据采集模块、数据分析模块、智能充电模块、故障预测模块、报警模块以及显示模块;
所述数据采集模块用于采集风光互补控制器运行时的实时运行参数,并将实时运行参数传输至数据分析模块,所述实时运行参数包括内部温度信息、输出电流信息和输出电压信息;
所述数据采集模块包括温度传感器、电压传感器以及电流传感器,所述温度传感器位于风光互补控制器的内部,用于实时检测风光互补控制器的内部温度,所述电压传感器用于实时检测风光互补控制器的输出电压,所述电流传感器用于实时检测风光互补控制器的输出电流;所述数据分析模块用于接收实时运行参数并进行分析,具体步骤为:
步骤一:实时获取风光互补控制器的内部温度并标记为Ti,
当Ti大于预设温度阈值,则控制模块控制散热风机运行对风光互补控制器进行散热;
当Ti大于预设温度阈值的时长超过第一预设时长时,则表明热量难以散去,生成预警信号;
当Ti小于等于预设温度阈值,建立内部温度信息随时间变化的曲线图;
步骤二:计算曲线图中曲线方程的内部温度信息变化导数值;
将内部温度信息变化导数值标记为Ri;
若Ri大于预设导数阈值且Ri大于预设导数阈值的时长超过第二预设时长时,则表明风光互补控制器内部温度异常升高,风光互补控制器可能故障,生成预警信号;
步骤三:获取风光互补控制器的输出电压并标记为Ui;
当Ui大于预设电压阈值且Ui大于预设电压阈值的时长超过第三预设时长时,则生成预警信号;
步骤四:获取风光互补控制器的输出电流并标记为Ii;
当Ii大于预设电流阈值且Ii大于预设电流阈值的时长超过第三预设时长时,则生成预警信号;
所述数据分析模块用于将预警信号传输至控制模块,所述控制模块接收预警信号后控制报警模块发出警报;
智能充电模块用于对蓄电池充电进行控制,具体步骤为:
S1:获取蓄电池的电量数据信息和蓄电池的电压数据信息;
S2:将蓄电池的电量数据标记为DLi;将蓄电池的电压数据标记为DYi;
若DYi小于预设保护电压时,控制模块控制蓄电池停止输出,对蓄电池进行充电;
若DYi大于预设过压电压时,控制模块控制蓄电池停止充电;
S3:将蓄电池的电量数据DLi与四分之一预设电量进行比对;当DLi小于等于四分之一预设电量时,控制模块控制蓄电池停止输出,对蓄电池进行充电,当DLi到达预设电量时,控制模块控制蓄电池停止充电;
S4:每间隔预设时间获取蓄电池的电量数据DLi;将电量数据DLi与预设电量进行比对;
当DLi小于预设电量时,则控制模块控制蓄电池进行充电,直至DLi到达预设电量;
本发明通过智能充电模块对蓄电池充电进行控制,通过对蓄电池的电量数据信息和蓄电池的电压数据信息进行分析,当蓄电池电压低于预设保护电压时,控制模块控制蓄电池停止输出以保护蓄电池不受损坏;当蓄电池再次充电后,又能自动恢复供电;当蓄电池电压高于预设过压电压时,控制蓄电池停止充电,此后当电压掉至维持电压时,重新充电;避免蓄电池过度充电和过度放电,延长蓄电池使用寿命;同时通过对蓄电池定时定量充电,避免用电紧缺情况的发生,同时减少人力投入,提高工作效率;
所述故障预测模块用于对风光互补控制器进行故障预测,具体步骤如下:
SS1:获取风光互补控制器的历史运行记录,所述历史运行记录包括运行开始时刻、运行结束时刻和型号;
SS2:将运行开始时刻和对应的运行结束时刻进行时间差计算获取得到风光互补控制器的单次运行时长,将风光互补控制器所有的单次运行时长进行求和得到运行总时长,并标记为CL;
SS3:将单次运行时长与预设标准时长作对比,当单次运行时长大于预设标准时长时,将该单次运行时长标记为影响时长;
将所有的影响时长进行求和得到影响总时长,并标记为CC;
SS4:统计影响时长出现的次数得到影响次数并标记为CS;
设定风光互补控制器所有的型号均对应一个预设值;将该风光互补控制器对应的型号与风光互补控制器所有的型号进行匹配获取得到对应的预设值,并标记为CA;
将预设值、运行总时长、影响总时长和影响次数进行归一化处理并取其数值;
SS5:利用公式
获取得到风光互补控制器对应的故障系数WQ;其中,b1、b2、b3和b4均为预设比例系数,μ为修正因子,取值为0.8739;
若故障系数WQ大于等于预设故障系数阈值,则提示该风光互补控制器处于高危状态,所述故障预测模块生成高危信号并将高危信号传输至控制模块,控制模块用于将高危信号和对应的风光互补控制器的位置信息传输至显示模块实时显示;
这样即可提示该风光互补控制器发生故障的概率较大,工作人员也可对这类风光互补控制器进行直接排查,防患以未然。
一种基于物联网的风光互补控制器控制系统,在工作时,首先数据采集模块采集风光互补控制器运行时的实时运行参数,数据分析模块用于接收实时运行参数并进行分析,当Ti大于预设温度阈值,则控制模块控制散热风机运行对风光互补控制器进行散热,当Ti大于预设温度阈值的时长超过第一预设时长时,则表明热量难以散去,生成预警信号;在风光互补控制器内部温度异常升高时,风光互补控制器可能故障,生成预警信号;再对输出电流信息和输出电压信息进行分析,在参数异常时,生成预警信号,控制报警模块发出警报;
智能充电模块用于对蓄电池充电进行控制,当蓄电池电压低于预设保护电压时,控制模块控制蓄电池停止输出以保护蓄电池不受损坏;当蓄电池再次充电后,又能自动恢复供电;当蓄电池电压高于预设过压电压时,控制蓄电池停止充电,此后当电压掉至维持电压时,重新充电;避免蓄电池过度充电和过度放电,延长蓄电池使用寿命;同时通过对蓄电池定时定量充电,避免用电紧缺情况的发生,同时减少人力投入,提高工作效率;
故障预测模块用于对风光互补控制器进行故障预测,获取风光互补控制器的历史运行记录,得到运行总时长;将单次运行时长与预设标准时长作对比,当单次运行时长大于预设标准时长时,将该单次运行时长标记为影响时长;将所有的影响时长进行求和得到影响总时长,统计影响时长出现的次数得到影响次数,将预设值、运行总时长、影响总时长和影响次数进行归一化处理并取其数值;利用公式
获取得到风光互补控制器对应的故障系数WQ;若故障系数WQ大于等于预设故障系数阈值,则提示该风光互补控制器处于高危状态,所述故障预测模块生成高危信号并将高危信号传输至控制模块,控制模块用于将高危信号和对应的风光互补控制器的位置信息传输至显示模块实时显示,这样即可提示该风光互补控制器发生故障的概率较大,工作人员也可对这类风光互补控制器进行直接排查,防患以未然。
上述公式均是由采集大量数据进行软件模拟及相应专家进行参数设置处理,得到与真实结果符合的公式。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。