CN114295928A - 一种校园电器故障检测方法、后台服务器及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校园电器故障检测方法、后台服务器及系统，该系统包括工作控制模块、功率检测模块和校园电器故障检测后台服务器，所述作控制模块和功率检测模块均与校园电器故障检测后台服务器连接，通过工作控制模块驱使所有同型号的电器同步启动，按预设的时间间隔驱使电器切换工作阶段，并通过功率检测模块实时检测电器在各个工作阶段的功率数据，以实现远程获取批量电器的功率数据，同时利用功率数据构建标准数据库和故障数据库，从而准确获取电器故障原因，并为维修人员提供准确的电器故障检修提示。

Description

一种校园电器故障检测方法、后台服务器及系统

技术领域

本发明涉及电器批量检测技术领域，尤其涉及一种校园电器故障检测方法、后台服务器及系统。

背景技术

教室电器的正常运作是提升教学效率的基础，随着设备的老化及人为因素均会导致教室设备损坏，核心设备如教学一体机、投影仪等设备一旦发生损坏则有可能严重耽误教学，所以课前检测教室设备是否正常运行是保障教学的重要手段。

如中国专利CN104483586A一种家用电器故障检测方法和装置，其通过分别对正常电器和故障电器进行计时和功率检测以获得标准数据库和故障数据库，然后按照功能执行顺序将标准数据库中的二元参数与故障数据库中的二元参数进行比较，从而能为维修人员提供故障检修提示。但是该方案仍存在以下问题：其依赖于已知单个电器正常，只能针对该正常电器建立标准数据库，而实际应用当中，以单个电器建立标准数据库的准确性过低，数据过于片面，而且人为判断电器的好坏，必然会出现正常电器和故障电器混杂难以区分，并且实际上正常电器和故障电器的数量是庞大的，此时区分出正常电器和故障电器的难度将会更大，那么建立正常电器的标准数据库将会更难，也无法确定建立的标准数据库是否有效，所以该方案通用性明显不足。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种校园电器故障检测方法，其能解决批量检测故障电器的现有技术的通用性差、准确度低以及检修效率不足的问题。

本发明的目的之二在于提供一种校园电器故障检测后台服务器，其能解决批量检测故障电器的现有技术的通用性差、准确度低以及检修效率不足的问题。

本发明的目的之三在于提供一种校园电器故障检测系统，其能解决批量检测故障电器的现有技术的通用性差、准确度低以及检修效率不足的问题。

为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：

一种校园电器故障检测方法，包括以下步骤：

S1：通过工作控制模块驱使所有同型号的电器同步启动，按预设的时间间隔驱使电器切换工作阶段，并通过功率检测模块实时检测电器在各个工作阶段的功率数据；

S2：根据功率检测模块检测到的功率数据，获取各电器在各工作阶段功率数据的平均值，记为运行功率；

S3：将运行功率根据工作阶段进行分组，获取分组的平均运行功率，并标记同一分组内的运行功率离群点，生成符合正态分布的标准数据库，并校验标准数据库；

S4：通过标准数据库的偏差区间计算提取运行功率故障值，将故障数据和标准数据库比对，标记故障原因，发出相应的故障提示，并形成故障数据库。

优选的，所述所有同型号的电器包括正常电器和故障电器。

优选的，所述S3具由以下步骤实现：

S31：将运行功率根据工作阶段进行分组，获取各分组的平均运行功率，再将同一分组内的运行功率从小到大排列，获得偏度检验的临界值bpn，再根据偏度-峰度检验公式:

，获得观测值bs，其中pi为排列中第i个运行功率数据，bs为观测值，

为平均运行功率，n为同一分组内的运行功率数据的个数；

S32：判断观测值bs是否大于临界值bpn，若是，则将该运行功率标记成离群点，并且将排列在离群点以后的运行功率均标记成离群点，若否，则将该运行功率数据标记成非离群点，将非离群点保留成标准数据库，并执行S33；

S33：判断标准数据库中同一工作阶段下的各电器的运行功率为0的数量是否大于预设值，若否，则判定标准数据库对应的工作阶段正常，并执行S4，若是，则判定标准数据库对应的工作阶段发生故障为大基数。

优选的，所述S4具由以下步骤实现：

S41：将标准数据库中各分组的运行功率通过公式:

，获得标准差，再将含离群点的各分组根据拉依达法|Pout-

|＞3S，得到各分组中的运行功率故障值，从而得到故障电器，其中S为标准差，Pi为排列中第i个功率数据，

为平均运行功率，n为同一分组内的功率数据的个数，Pout为运行功率故障值；

S42：将故障电器的运行功率故障值和平均运行功率进行比较，标记故障原因，发出故障提示，并形成故障数据库。

优选的，所述工作阶段包括电器上电待机和进入工作的任一状态。

优选的，所述所有同型号的电器的数量大于2。

为了达到上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：

一种校园电器故障检测后台服务器，包括储存器和处理器；

储存器，用于储存程序指令；

处理器，用于运行所述程序指令，以执行如上述的校园电器故障检测方法。

为了达到上述目的之三，本发明所采用的技术方案如下：

一种校园电器故障检测系统，包括工作控制模块、功率检测模块和如上述的校园电器故障检测后台服务器，所述作控制模块和功率检测模块均与校园电器故障检测后台服务器连接；

所述工作控制模块，用于获取外界指令，驱使电器启动以及切换工作阶段；

所述功率检测模块，用于实时检测电器的功率。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过工作控制模块同时驱使所有的同型号的电器同步启动，并且按照预设的时间间隔驱使电器切换工作阶段，同时功率检测模块实时检测电器在各个工作阶段的功率数据，实现批量电器的工作阶段切换和功率检测，能够大幅度提高维修人员的检修效率，有效降低不同时段电压不同带来的干扰变量，提高检测的准确程度，并且通过检验采集的功率数据和运算比对得出故障原因，发出相应的故障提示，从而避免事先需要分辨正常电器、并依靠事先分辨的正常电器建立标准数据库等工序，降低人为错误的概率，使得故障检测自动化，满足实际应用的需求，提高通用性以及检测效率。

附图说明

图1为本发明所述的校园电器故障检测方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1所示，在本发明中，所述工作控制模块与所有同型号的电器连接，并且工作控制模块与功率检测模块连接，以使工作控制模块控制电器切换工作阶段时，可同步向功率检测模块发送指令，降低功率检测模块检测功率的延迟性，提高检测到的数据的有效性和安全性，优选的，工作控制模块与后台服务器可通过远程连接，所述工作控制模块优选采用具有通信功能的单片机或者MCU，所述功率检测模块优选采用具有通信功能的单片机或者MCU。

实施例一：

一种校园电器故障检测方法，包括以下步骤：

S1：通过工作控制模块驱使所有同型号的电器同步启动，按预设的时间间隔驱使电器切换工作阶段，并通过功率检测模块实时检测电器在各个工作阶段的功率数据；

具体的，通过工作控制模块同时驱使所有的同型号的电器同步启动，并且按照预设的时间间隔驱使电器切换工作阶段，优选的，所述时间间隔可为10秒、1分钟、0.5小时等，同时通过功率检测模块实时检测电器在各个工作阶段的功率数据，在本实施例中，所述工作阶段包括电器上电待机和进入工作的任一状态，工作控制模块驱使同一型号中的正常电器和故障电器同步切换工作阶段，然后功率检测模块实时检测每一个电器的功率数据，优选的，功率检测模块在每一个工作阶段中至少检测一次或者多次功率数据，并且同型号的电器的数量大于2。

S2：根据功率检测模块检测到的功率数据，获取各电器在各工作阶段功率数据的平均值，记为运行功率；

具体的，根据功率检测模块检测到的功率数据，获取各电器在各工作阶段功率数据的平均值，记为运行功率。

S3：将运行功率根据工作阶段进行分组，获取各分组的平均运行功率，并标记同一分组内的运行功率离群点，生成符合正态分布的标准数据库，并校验标准数据库；

具体的，将同一工作阶段的电器的运行功率建立成标准数据库，然后复核校验标准数据库，在本实施例中，所述S3具由以下步骤实现：

S31：将运行功率根据工作阶段进行分组，获取各分组的平均运行功率，再将同一分组内的运行功率从小到大排列，获得偏度检验的临界值bpn，再根据偏度-峰度检验公式:

，获得观测值bs，其中pi为排列中第i个运行功率数据，bs为观测值，

为平均运行功率，n为同一分组内的运行功率数据的个数；

具体的，根据电器的工作阶段对运行功率进行分组，统计各分组的平均运行功率，再将同一工作阶段的电器的运行功率从小到大逐一排列，排列中第1个数据为p1，第2个数据为p2，如此类推，第i个数据为pi，确定检出水平α，再由水平α查偏度检验的临界值表，获得偏度检验的临界值bpn，根据偏度-峰度检验公式

，获得观测值bs，通过观测值bs来判断该数据是否为离散点。

S32：判断观测值bs是否大于临界值bpn，若是，则将该运行功率标记成离群点，并且将排列在离群点以后的运行功率均标记成离群点，若否，则将该运行功率数据标记成非离群点，并且将排列在非离群点以前的运行功率bpn，若是，则表示该运行功率无法与其他运行功率数据组成正态分布，将该运行功率标记成离群点，并且将排列在离群点以后的运行功率均标记成离群点，若否，则表示该运行功率能与其他运行功率数据组成正态分布，将该运行功率数据标记成非离群点，并且将排列在非离群点以前的运行功率均标记为非离群点，将非离群点保留成标准数据库，并执行S33。

S33：判断标准数据库中同一工作阶段下的各电器的运行功率为0的数量是否大于预设值，若否，则判定标准数据库对应的工作阶段正常，并执行S4，若是，则判定标准数据库对应的工作阶段发生故障为大基数。

具体的，通过判断标准数据库中同一工作阶段下的各电器的运行功率为0的数量是否大于预设值，来确定发生故障是否属于大基数，优选的，通过判断标准数据库中同一工作阶段下的各电器的运行功率为0的数量是否超过50%，若是，则表示标准数据库对应的工作阶段发生故障为大基数，标记故障原因：电器大基数故障，并发出故障提示，若否，则表示数据标准数据库正常。

S4：通过标准数据库的偏差区间计算提取运行功率故障值，将故障数据和标准数据库比对，标记故障原因，发出相应的故障提示，并形成故障数据库。

具体的，通过标准数据库和故障电器的故障数据进行比对，从而形成故障数据库，在本实施例中，所述S4具由以下步骤实现：

S41：将标准数据库中各分组的运行功率通过公式:

，获得标准差，再将含离群点的各分组根据拉依达法|Pout-

|＞3S，得到各分组中的运行功率故障值，从而得到故障电器，其中S为标准差，Pi为排列中第i个功率数据，

为平均运行功率，n为同一分组内的功率数据的个数，Pout为运行功率故障值；

具体的，将标准数据库的电器工作阶段平均功率P根据所在工作阶段分组，通过公式

计算分组的标准差，将该标准差代入各工作阶段中各电器的平均功率分组中，已知功率数据满足正态分布，根据拉依达法|Pout-

|＞3S，得到各工作阶段的电器平均功率故障值Pout，并得到故障电器。

S42：将故障电器的运行功率故障值和平均运行功率进行比较，标记故障原因，发出故障提示，并形成故障数据库。

具体的，将故障电器各工作阶段的运行功率故障值Pout和

进行比较，当Pout=0,且

≠0，标记故障原因，并发出故障提示：为待机功率为0，开机失败；当Pout＞

，标记故障原因：运行功率过高；当Pout＜

,标记故障原因，并发出故障提示：运行功率过低。

实施例二：

一种校园电器故障检测后台服务器，包括储存器和处理器；

储存器，用于储存程序指令；

处理器，用于运行所述程序指令，以执行如实施例一所述的校园电器故障检测方法。

实施例三：

一种校园电器故障检测系统，包括工作控制模块、功率检测模块和如实施例二所述的校园电器故障检测后台服务器，所述作控制模块和功率检测模块均与校园电器故障检测后台服务器连接；

所述工作控制模块，用于获取外界指令，驱使电器启动以及切换工作阶段；所述功率检测模块，用于实时检测电器的功率。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种校园电器故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过工作控制模块驱使所有同型号的电器同步启动，按预设的时间间隔驱使电器切换工作阶段，并通过功率检测模块实时检测电器在各个工作阶段的功率数据；

S2：根据功率检测模块检测到的功率数据，获取各电器在各工作阶段功率数据的平均值，记为运行功率；

S3：将运行功率根据工作阶段进行分组，获取各分组的平均运行功率，并标记同一分组内的运行功率离群点，生成符合正态分布的标准数据库，并校验标准数据库；

S4：通过标准数据库的偏差区间计算提取运行功率故障值，将故障数据和标准数据库比对，标记故障原因，发出相应的故障提示，并形成故障数据库。

2.如权利要求1中所述的校园电器故障检测方法，其特征在于：所述所有同型号的电器包括正常电器和故障电器。

3.如权利要求1中所述的校园电器故障检测方法，其特征在于，所述S3具由以下步骤实现：

S31：将运行功率根据工作阶段进行分组，获取各分组的平均运行功率，再将同一分组内的运行功率从小到大排列，获得偏度检验的临界值bpn，根据偏度-峰度检验公式：

，获得观测值bs，其中pi为排列中第i个运行功率数据，bs为观测值，

为平均运行功率，n为同一分组内的运行功率数据的个数；

S32：判断观测值bs是否大于临界值bpn，若是，则将该运行功率数据标记成离群点，并且将排列在离群点以后的运行功率均标记成离群点，若否，则将该运行功率标记成非离群点，将非离群点保留成标准数据库，并执行S33；

S33：判断标准数据库中同一工作阶段下的各电器的运行功率为0的数量是否大于预设值，若否，则判定标准数据库对应的工作阶段正常，并执行S4，若是，则判定标准数据库对应的工作阶段发生故障为大基数。

4.如权利要求1中所述的校园电器故障检测方法，其特征在于，所述S4具由以下步骤实现：

S41：将标准数据库中各分组的运行功率通过公式:

，获得标准差，再将含离群点的各分组根据拉依达法|Pout-

|＞3S，得到各分组中的运行功率故障值，从而得到故障电器，其中S为标准差，pi为排列中第i个功率数据，

为平均运行功率，n为同一分组内的功率数据的个数，Pout为运行功率故障值；

S42：将故障电器的运行功率故障值和平均运行功率进行比较，标记故障原因，发出故障提示，并形成故障数据库。

5.如权利要求1中所述的校园电器故障检测方法，其特征在于：所述工作阶段包括电器上电待机和进入工作的任一状态。

6.如权利要求1中所述的校园电器故障检测方法，其特征在于：所述所有同型号的电器的数量大于2。

7.一种校园电器故障检测后台服务器，其特征在于：包括储存器和处理器；

储存器，用于储存程序指令；

处理器，用于运行所述程序指令，以执行如权利要求1-6任意一项所述的校园电器故障检测方法。

8.一种校园电器故障检测系统，其特征在于：包括工作控制模块、功率检测模块和如权利要求7所述的校园电器故障检测后台服务器，所述作控制模块和功率检测模块均与校园电器故障检测后台服务器连接；

所述工作控制模块，用于获取外界指令，驱使电器启动以及切换工作阶段；

所述功率检测模块，用于实时检测电器的功率。

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