CN114879079A - 一种芯片漏电保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片漏电保护系统，包括数据储存模块，所述数据储存模块的输出端连接有PLC控制模块，且PLC控制模块的输出端分别连接有对比分析模块和报警模块，所述对比分析模块的输出端连接有判断模块，且判断模块的输出端分别连接有断电跳闸模块和警报模块；电流检测模块，其连接在所述PLC控制模块的输入端，所述警报模块的输出端分别连接有信息发送模块和计时模块。该芯片漏电保护系统，与现有的装置相比，可以通过警报模块在数据异常时执行声光警报处理，信息发送模块能够及时将异常情况发送给维修人员，提醒维修人员前来检修，报警模块能够在超时未处理的情况下，进行报警，避免维修工人未接受到信息，而耽误维修时间。

Description

一种芯片漏电保护系统

技术领域

本发明涉及漏电保护系统技术领域，具体为一种芯片漏电保护系统。

背景技术

芯片是电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜集成电路，漏电保护系统指的是在电网的漏电流超过某一设定值时，能自动切断电源或发出报警信号的一种安全保护措施，一般在芯片上需要设置漏电保护系统，以保证芯片的使用安全性。

现有的芯片漏电保护系统一般在检测到漏电后仅直接对电路进行断电处理，不能及时将故障信号传递出去，从而工作人员经常延误检修时间，增加了断电时长，为此，我们提出一种芯片漏电保护系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片漏电保护系统，以解决上述背景技术中提出由于现有的芯片漏电保护系统一般在检测到漏电后仅直接对电路进行断电处理，不能及时将故障信号传递出去，从而工作人员经常延误检修时间，增加了断电时长的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种芯片漏电保护系统，包括：

数据储存模块，所述数据储存模块的输出端连接有PLC控制模块，且PLC控制模块的输出端分别连接有对比分析模块和报警模块，所述对比分析模块的输出端连接有判断模块，且判断模块的输出端分别连接有断电跳闸模块和警报模块；

电流检测模块，其连接在所述PLC控制模块的输入端，所述警报模块的输出端分别连接有信息发送模块和计时模块。

优选的，所述数据储存模块与电流检测模块并联连接，且数据储存模块、电流检测模块和对比分析模块均与PLC控制模块电性连接。

优选的，所述对比分析模块、判断模块和断电跳闸模块串联连接，且判断模块、警报模块和信息发送模块串联连接。

优选的，所述计时模块与PLC控制模块电性连接，且报警模块与PLC控制模块电性连接。

优选的，所述PLC控制模块还设有：

图像整理模块和故障排查模块，其分别连接在所述PLC控制模块的输出端，所述图像整理模块的输出端连接有图像展示模块；

所述图像整理模块与PLC控制模块电性连接，且图像整理模块与图像展示模块串联连接。

优选的，所述判断模块还设有：

预警模块，其连接在所述判断模块的输出端，所述预警模块与断电跳闸模块并联连接。

优选的，所述故障排查模块还设有：

温度检测模块、湿度检测模块和视频监控模块，其分别连接在所述故障排查模块的输出端；

所述温度检测模块、湿度检测模块和视频监控模块并联连接。

优选的，所述断电跳闸模块与PLC控制模块电性连接，且故障排查模块与PLC控制模块电性连接。

优选的，所述的一种芯片漏电保护系统，所述PLC控制模块包括：生成单元、调制单元、确定单元、计算单元；

所述生成单元、调制单元、确定单元、计算单元、对比分析模块、判断模块、预警模块依次相连；

所述生成单元用于生成预设频率的脉冲宽度调制载波信号作为第一信号；

所述调制单元用于将所述电流检测模块输出的实时电流信号调制至所述第一信号上，获得对应的电流调制信号和对应的电流调制信号波形图；

所述确定单元用于基于预设的划分方法将所述电流调制信号波形图划分成N个采样周期，并确定每个采样周期的起始划分点和终止划分点，并将与所述起始划分点距离最小的极值点作为每个采样周期对应的第一采样点，从所述第一采样点开始按照预设的时间间隔梯度确定对应采样周期的(N-1)个第二采样点，并确定出所述电流调制信号波形图上每个采样周期对应的第一采样点和对应的起始划分点之间的第一时间间隔、每个第二采样点与对应采样周期的起始划分点之间的第二时间间隔；

所述计算单元用于将每个采样周期对应的第一时间间隔和对应采样周期的采样时长的比值作为对应采样周期的延时占比，基于所述延时占比和所述预设频率，计算出每个采样周期对应的第一采样点与最佳采样点的延时间隔，并基于所述第一时间间隔和所述第二时间间隔以及所述延时间隔计算出每个采样点对应的第一比值，再基于每个采样点在所述电流调制信号波形图中对应的第一检测值和所述第一比值，计算出每个采样点对应的第二检测值；

所述对比分析模块用于求得截止至上一采样周期之前获得的所有第二检测值的第一平均值，并求得截止至当前采样周期之前获得的所有第二检测值的第二平均值，计算所述第一平均值和所述第二平均值的第一差值，并计算所述第一差值和所述第一平均值的第二比值；

所述判断模块用于当所述第二比值大于预设比值时，则向所述预警模块发送预警触发信号；

否则，保持当前工作状态；

其中，所述采样点包括：第一采样点和第二采样点。

优选的，所述的一种芯片漏电保护系统，所述判断模块还包括：获取单元、训练单元、判断子单元、控制单元、定位单元；

所述获取单元与所述温度检测模块、湿度检测模块、视频监控模块相连；

所述训练单元与所述温度检测模块、湿度检测模块、视频监控模块相连；

所述判断子单元与所述温度检测模块、湿度检测模块、视频监控模块相连；

所述控制单元与所述断电跳闸模块、警报模块相连；

所述获取单元、训练单元、判断子单元、控制单元、定位单元、图像展示模块依次相连；

所述获取单元用于将获取的所述温度检测模块输出的历史温度值、所述湿度检测模块获取的历史湿度值以及所述视频监控模块输出的历史监控图作为训练正样本；

所述训练单元用于基于漏电时对应的N组预设的数据样本和预设的关联度计算方法，计算出每组预设的数据样本与所述训练正样本之间的数据关联度，并基于所述数据关联度获得对应的关联度矩阵，基于所述关联度矩阵，对N组预设的数据样本进行迭代更新，将每次更新后的N组数据样本与所述训练正样本进行比对，根据比对结果确定下一次迭代更新的迭代参数，并基于所述迭代参数对N组数据样本继续进行迭代，直至迭代后的N组数据样本与训练正样本的差值小于预设差值时，将最后一次迭代过程对应的迭代参数确定为最优参数，并基于所述最优参数对漏电检测神经网络模型进行校正；

所述判断子单元用于基于所述温度检测模块输出的实时温度值、所述湿度检测模块获取的实时湿度值和所述视频监控模块输出的实时监控图以及校正后的漏电检测神经网络模型，输出漏电检测结果；

所述控制单元用于当所述漏电检测结果为芯片发生漏电时，则向所述断电跳闸模块发出断电跳闸触发信号，同时，向所述警报模块发送警报触发信号；

所述定位单元用于当所述漏电检测结果为芯片发生漏电时，对所述实时监控图进行修复处理，并基于局部二值模式算子提取所述实时监控图的第一局部特征，基于所述第一局部特征确定出对应的第一特征向量，基于芯片正常运行时对应的预设局部特征，确定出对应的预设特征向量，基于所述第一特征向量和所述预设特征向量确定出芯片的漏电位置，并将所述漏电位置输出至所述图像展示模块进行展示；

其中，所述数据样本包括：温度值、湿度值、监控图。

与现有技术相比，本发明提供了一种芯片漏电保护系统，具备以下有益效果：该芯片漏电保护系统，可以通过警报模块在数据异常时执行声光警报处理，信息发送模块能够及时将异常情况发送给维修人员，提醒维修人员前来检修，报警模块能够在超时未处理的情况下，进行报警。

1.本发明通过数据储存模块能够对原始正常电流数据进行储存，电流检测模块能够实时检测电流状况，对比分析模块能对检测到的电流数据对原始储存的数据进行对比分析，判断模块能判断电流是否异常，断电跳闸模块能在数据异常时执行断电处理，警报模块能够在数据异常时执行声光警报处理，起到警示作用，信息发送模块能够及时将异常情况发送给维修人员，提醒维修人员前来检修，计时模块能在断电过程中进行计时，报警模块能够在超时未处理的情况下，进行报警，避免维修工人未接受到信息，而耽误维修时间，避免了现有的芯片漏电保护系统一般在检测到漏电后仅直接对电路进行断电处理，不能及时将故障信号传递出去，从而工作人员经常延误检修时间，增加了断电时长的问题；

2.本发明通过图像整理模块能够对电流检测模块的检测数据进行成像处理，图像展示模块能对整理后的图像进行展示，便于工作人员直观的观察，预警模块能够在数据处于正常范围内浮动较大时发出预警信号，提醒工作人员注意，以及适时检查；

3.本发明的故障排查模块能够通过温度检测模块和湿度检测模块分别对芯片电路的温度、湿度状况进行检测，通过视频监控模块能对其连接处以及外观状况进行检查，从而能助于故障点的检测，减轻了工人人员的维修难度。

4.本发明通过设置生成单元、调制单元、确定单元、计算单元，通过对检测芯片获得的实时电流信号进行调制，将电流信号的波动放大，使得芯片是否漏电的判断结果更加准确，将电流调制信号中采样周期的极值点作为最佳采样点，检测精度最高，最能反应被测信号的变化，并通过对电流调制信号的延时纠正，进一步地保证了芯片是否漏电的判断结果的可靠性，实现更加快速地检测出电流异样，发出漏电预警信号。

5.本发明通过设置获取单元、训练单元、判断子单元、控制单元、定位单元，通常训练正样本数量远大于负样本数量，所以，在训练过程中正样本和负样本的数量极不平衡，容易造成训练后的神经网络检测模型不稳定，本发明通过将正样本自构造为负样本，以平衡正负样本在数量上的差异，进一步提升训练后神经网络检测模型的稳定性。通过漏电检测神经网络模型的检测结果，可以对芯片的漏电位置进行预测，从而提升了检测效率，省去了人工排查漏电位置的步骤，使得检测结果更加直观。

附图说明

图1为本发明整体流程示意图；

图2为本发明图像展示流程示意图；

图3为本发明故障排查流程示意图；

图4为本发明的故障预警流程示意图；

图5本发明的故障检测定位示意图。

图中：1、数据储存模块；2、电流检测模块；3、PLC控制模块；301、生成单元；302、调制单元；303、确定单元；304、计算单元；4、对比分析模块；5、判断模块；501、获取单元；502、训练单元；503、判断子单元；504、控制单元；505、定位单元；6、断电跳闸模块；7、警报模块；8、信息发送模块；9、计时模块；10、报警模块；11、图像整理模块；12、图像展示模块；13、预警模块；14、故障排查模块；15、温度检测模块；16、湿度检测模块；17、视频监控模块。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种芯片漏电保护系统，包括：数据储存模块1，数据储存模块1的输出端连接有PLC控制模块3，且PLC控制模块3的输出端分别连接有对比分析模块4和报警模块10，电流检测模块2，其连接在PLC控制模块3的输入端，数据储存模块1与电流检测模块2并联连接，且数据储存模块1、电流检测模块2和对比分析模块4均与PLC控制模块3电性连接；通过数据储存模块1能够对原始正常电流数据进行储存，电流检测模块2能够实时检测电流状况，对比分析模块4能对检测到的电流数据对原始储存的数据进行对比分析；对比分析模块4的输出端连接有判断模块5，且判断模块5的输出端分别连接有断电跳闸模块6和警报模块7；对比分析模块4、判断模块5和断电跳闸模块6串联连接，且判断模块5、警报模块7和信息发送模块8串联连接；判断模块5能判断电流是否异常，断电跳闸模块6能在数据异常时执行断电处理，警报模块7能够在数据异常时执行声光警报处理，起到警示作用，信息发送模块8能够及时将异常情况发送给维修人员，提醒维修人员前来检修；警报模块7的输出端分别连接有信息发送模块8和计时模块9；计时模块9与PLC控制模块3电性连接，且报警模块10与PLC控制模块3电性连接；计时模块9能在断电过程中进行计时，报警模块10能够在超时未处理的情况下，进行报警，避免维修工人未接受到信息，而耽误维修时间，避免了现有的芯片漏电保护系统一般在检测到漏电后仅直接对电路进行断电处理，不能及时将故障信号传递出去，从而工作人员经常延误检修时间，增加了断电时长的问题。

请参阅图2，一种芯片漏电保护系统，包括：图像整理模块11和故障排查模块14，其分别连接在PLC控制模块3的输出端，图像整理模块11的输出端连接有图像展示模块12；图像整理模块11与PLC控制模块3电性连接，且图像整理模块11与图像展示模块12串联连接；通过图像整理模块11能够对电流检测模块2的检测数据进行成像处理，图像展示模块12能对整理后的图像进行展示，便于工作人员直观的观察；预警模块13，其连接在判断模块5的输出端，预警模块13与断电跳闸模块6并联连接；预警模块13能够在数据处于正常范围内浮动较大时发出预警信号，提醒工作人员注意，以及适时检查。

请参阅图3，一种芯片漏电保护系统，包括：温度检测模块15、湿度检测模块16和视频监控模块17，其分别连接在故障排查模块14的输出端；断电跳闸模块6与PLC控制模块3电性连接，且故障排查模块14与PLC控制模块3电性连接；温度检测模块15、湿度检测模块16和视频监控模块17并联连接；故障排查模块14能够通过温度检测模块15和湿度检测模块16分别对芯片电路的温度、湿度状况进行检测，通过视频监控模块17能对其连接处以及外观状况进行检查，从而能助于故障点的检测，减轻了工人人员的维修难度。

工作原理：在使用该芯片漏电保护系统时，首先通过数据储存模块1对原始正常电流数据进行储存，使用过程中，通过电流检测模块2实时检测电流状况，并将检测数据传递至PLC控制模块3，PLC控制模块3控制对比分析模块4对检测到的电流数据对原始储存的数据进行对比分析，并通过判断模块5判断电流是否异常；其次通过图像整理模块11对电流检测模块2的检测数据进行成像处理，再通过图像展示模块12对整理后的图像进行展示，便于工作人员直观的观察，当对比分析模块4分析数据浮动较大但仍处于正常范围内时，预警模块13即发出预警信号，提醒工作人员注意，以及适时检查；然后当判断模块5判断数据异常时，断电跳闸模块6接受到信号，执行断电处理，同时警报模块7发出声光警报处理，起到警示作用，信息发送模块8将异常情况发送给维修人员，提醒维修人员前来检修，计时模块9在断电过程中进行计时，当断电时间超过预设时间是，报警模块10执行报警处理，避免维修工人未接受到信息，而耽误维修时间；最后故障排查模块14通过温度检测模块15和湿度检测模块16分别对芯片电路的温度、湿度状况进行检测，通过视频监控模块17对其连接处以及外观状况进行检查，从而助于故障点的检测，提高工人人员的维修效率，这就是该芯片漏电保护系统的工作原理。

请参阅图4，所述的一种芯片漏电保护系统，所述PLC控制模块3包括：生成单元301、调制单元302、确定单元303、计算单元304；

所述生成单元301、调制单元302、确定单元303、计算单元304、对比分析模块4、判断模块5、预警模块13依次相连；

所述生成单元301用于生成预设频率的脉冲宽度调制载波信号作为第一信号；

所述调制单元302用于将所述电流检测模块2输出的实时电流信号调制至所述第一信号上，获得对应的电流调制信号和对应的电流调制信号波形图；

所述确定单元303用于基于预设的划分方法将所述电流调制信号波形图划分成N个采样周期，并确定每个采样周期的起始划分点和终止划分点，并将与所述起始划分点距离最小的极值点作为每个采样周期对应的第一采样点，从所述第一采样点开始按照预设的时间间隔梯度确定对应采样周期的(N-1)个第二采样点，并确定出所述电流调制信号波形图上每个采样周期对应的第一采样点和对应的起始划分点之间的第一时间间隔、每个第二采样点与对应采样周期的起始划分点之间的第二时间间隔；

所述计算单元304用于将每个采样周期对应的第一时间间隔和对应采样周期的采样时长的比值作为对应采样周期的延时占比，基于所述延时占比和所述预设频率，计算出每个采样周期对应的第一采样点与最佳采样点的延时间隔，并基于所述第一时间间隔和所述第二时间间隔以及所述延时间隔计算出每个采样点对应的第一比值，再基于每个采样点在所述电流调制信号波形图中对应的第一检测值和所述第一比值，计算出每个采样点对应的第二检测值；

所述对比分析模块4用于求得截止至上一采样周期之前获得的所有第二检测值的第一平均值，并求得截止至当前采样周期之前获得的所有第二检测值的第二平均值，计算所述第一平均值和所述第二平均值的第一差值，并计算所述第一差值和所述第一平均值的第二比值；

所述判断模块5用于当所述第二比值大于预设比值时，则向所述预警模块13发送预警触发信号；

否则，保持当前工作状态；

其中，所述采样点包括：第一采样点和第二采样点。

该实施例中，所述计算单元304用于基于所述延时占比和所述预设频率，计算出每个采样周期对应的第一采样点与最佳采样点的延时间隔，包括；

式中，ΔT_i为第i个采样周期对应的第一采样点与最佳采样点的延时间隔，f为所述预设频率，

为第i个采样周期对应的延时占比；

例如，所述预设频率f为50Hz，第i个采样周期对应的延时占比

为0.1，则第i个采样周期对应的第一采样点与最佳采样点的延时间隔ΔT_i为0.002。

该实施例中，电流调制信号波形图即为电流调制信号对应的波形图。

该实施例中，起始划分点为划分得到的每个采样周期对应的起始点，终止划分点为划分得到的每个采样周期对应的终止点。

该实施例中，延时占比每个采样周期对应的电流调制信号相对于实时电流信号的延时比例。

该实施例中，最佳采样点为每个采样周期对应的最有利于判断是否漏电的采样点。

该实施例中，第一比值即为电流调制信号上每个采样点相对于实时电流信号的延时比例。

该实施例中，第二检测值即为电流调制信号波形图上每个采样点经过延时纠正后对应的检测值。

该实施例中，第一平均值为已知的没有漏电情况时的所有采样周期对应的第二检测值的平均值，所以第一平均值可以作为判断是否漏电的标准值，而第二平均值是包含当前采样周期以及已知的没有漏电情况时的所有采样周期对应的第二检测值的平均值，所以将第二平均值与第一平均值相比可以反映出当前采样周期对应的第二检测值所对应的检测物体是否发生漏电，这种方式与直接将当前采样周期对应的第二检测值与第一平均值相比获得的判断结果，减少了个别情况的误差。

以上技术的工作原理及其有益效果为：生成单元301生成预设频率的脉冲宽度调制载波信号作为第一信号；调制单元302获得对应的电流调制信号和对应的电流调制信号波形图；确定单元303确定出每个波形周期对应的临近波形起始点且波形斜率最小的第一采样点与对应的波形起始点之间的时间间隔，将所述时间间隔占整个波形周期的比值作为延时占比，从所述第一起始点开始按照预设的时间间隔梯度在对应的电流调制信号波形图选取(N-1)个第二采样点；计算单元304基于所述延时占比和所述预设频率，计算出每个采样周期对应的第一采样点与最佳采样点的延时间隔；确定每个采样周期对应的第一采样点和所有第二采样点的采样时间点与波形起始点的第一时间间隔，并求得所述第一时间间隔和所述延时间隔的第一比值，基于每个采样周期对应的第一比值和第一采样点和所有第二采样点在所述电流调制信号波形图中对应的第一检测值，求得第二检测值；对比分析模块4求得截止至上一采样周期之前获得的所有第二检测值的第一平均值，并求得截止至当前采样周期之前获得的所有第二检测值的第二平均值，计算所述第一平均值和所述第二平均值的第一差值，并计算所述第一差值和所述第一平均值的第二比值；判断模块5当所述第二比值大于预设比值，则向所述预警模块13发送预警触发信号；否则，保持当前工作状态。本发明通过设置生成单元301、调制单元302、确定单元303、计算单元304，通过对检测芯片获得的实时电流信号进行调制，将电流信号的波动放大，使得芯片是否漏电的判断结果更加准确，将电流调制信号中采样周期的极值点作为最佳采样点，检测精度最高，最能反应被测信号的变化，并通过对电流调制信号的延时纠正，进一步地保证了芯片是否漏电的判断结果的可靠性，实现更加快速地检测出电流异样，发出漏电预警信号。

请参阅图5，所述的一种芯片漏电保护系统，所述判断模块5还包括：获取单元501、训练单元502、判断子单元503、控制单元504、定位单元505；

所述获取单元501与所述温度检测模块15、湿度检测模块16、视频监控模块17相连；

所述训练单元502与所述温度检测模块15、湿度检测模块16、视频监控模块17相连；

所述判断子单元503与所述温度检测模块15、湿度检测模块16、视频监控模块17相连；

所述控制单元504与所述断电跳闸模块6、警报模块7相连；

所述获取单元501、训练单元502、判断子单元503、控制单元504、定位单元、505图像展示模块12依次相连；

所述获取单元501用于将获取的所述温度检测模块15输出的历史温度值、所述湿度检测模块16获取的历史湿度值以及所述视频监控模块17输出的历史监控图作为训练正样本；

所述训练单元502用于基于漏电时对应的N组预设的数据样本和预设的关联度计算方法，计算出每组预设的数据样本与所述训练正样本之间的数据关联度，并基于所述数据关联度获得对应的关联度矩阵，基于所述关联度矩阵，对N组预设的数据样本进行迭代更新，将每次更新后的N组数据样本与所述训练正样本进行比对，根据比对结果确定下一次迭代更新的迭代参数，并基于所述迭代参数对N组数据样本继续进行迭代，直至迭代后的N组数据样本与训练正样本的差值小于预设差值时，将最后一次迭代过程对应的迭代参数确定为最优参数，并基于所述最优参数对漏电检测神经网络模型进行校正；

其中，基于所述关联度矩阵，对N组预设的数据样本进行迭代更新，包括：

计算出每次迭代过程中待更新的粒子的速度和所在层序数：

式中，

为第t次迭代过程中对应的自动编码器中第i个待更新的粒子的速度，t为第t次迭代过程且t的取值范围为[2,n],n为迭代总次数，i为第i个待更新的粒子，α为粒子的速度惯性权重，a为迭代因子，

为第t-1次迭代过程中第i个待更新的粒子的速度，

为第t次迭代过程中第i个待更新的粒子的所在层序数，β粒子的位置惯性权重，

为第t-1次迭代过程中第i个待更新的粒子的所在层序数；

例如，粒子的速度惯性权重为0.1，学习因子为0.1，第1次和第2次迭代过程中第1个待更新的粒子的速度为10和20，粒子的位置惯性权重为0.1，第1次迭代过程中第1个待更新的粒子的所在层序数为10和20，则第3次迭代过程中第1个待更新的粒子的速度为1.5，第3次迭代过程中第1个待更新的粒子的所在层序数为1.5；

基于每次迭代过程中待更新的粒子的速度和所在层序数对N组预设的数据样本进行迭代更新；

所述判断子单元503用于基于所述温度检测模块15输出的实时温度值、所述湿度检测模块16获取的实时湿度值和所述视频监控模块17输出的实时监控图以及校正后的漏电检测神经网络模型，输出漏电检测结果；

所述控制单元504用于当所述漏电检测结果为芯片发生漏电时，则向所述断电跳闸模块6发出断电跳闸触发信号，同时，向所述警报模块7发送警报触发信号；

所述定位单元505用于当所述漏电检测结果为芯片发生漏电时，对所述实时监控图进行修复处理，并基于局部二值模式算子提取所述实时监控图的第一局部特征，基于所述第一局部特征确定出对应的第一特征向量，基于芯片正常运行时对应的预设局部特征，确定出对应的预设特征向量，基于所述第一特征向量和所述预设特征向量确定出芯片的漏电位置，并将所述漏电位置输出至所述图像展示模块12进行展示；

其中，所述数据样本包括：温度值、湿度值、监控图。

该实施例中，预设的关联度计算方法例如有：邓氏关联度、灰色速度关联度、斜率关联度、灰色B型关联度、C型关联度、绝对关联度、T型关联度等。

该实施例中，神经网有n层，每层都有权值矩阵和偏置向量，flatten所有权值和偏置，并将它们连接成一个向量，该向量表示n维解空间中的粒子，粒子仅具有两个属性：速度和位置，速度代表移动的快慢，位置代表移动的方向。每个粒子单独搜寻的最优解叫做个体极值，粒子群中最优的个体极值作为当前全局最优解。不断迭代更新速度和位置，最终得到满足终止条件的最优解。第t次迭代过程中第i个待更新的粒子的所在层序数

即表示第t次迭代过程中第i个待更新的粒子的位置(代表移动的方向)。

该实施例中，第一特征向量即为表示实时监控图的局部纹理特征的向量。

该实施例中，预设局部特征即为芯片没有发生漏电时对应的预设监控图的局部纹理特征向量。

该实施例中，第一特征向量和所述预设特征向量确定出芯片的漏电位置即：将第一特征向量和所述预设特征向量对比，可以确定出实时监控图与预设监控图的局部特征差异，局部特征差异对应的位置即为漏电位置，例如有：灰尘、水汽、各种杂质离子附着在芯片表面的位置，导致芯片对应位置漏电。

以上技术的工作原理及其有益效果为：获取单元501获取训练正样本；训练单元502确定最优参数，基于所述最优参数对所述漏电检测神经网络模型进行校正；判断子单元503输出漏电检测结果；控制单元504当所述漏电检测结果为芯片发生漏电时，则向所述断电跳闸模块6发出断电跳闸触发信号，同时，向所述警报模块7发送警报触发信号；定位单元505确定出芯片的漏电位置，并将所述漏电位置输出至所述图像展示模块12；其中，所述数据样本包括：温度值、湿度值、监控图。本发明通过设置获取单元501、训练单元502、判断子单元503、控制单元504、定位单元505，通常训练正样本数量远大于负样本数量，所以，在训练过程中正样本和负样本的数量极不平衡，容易造成训练后的神经网络检测模型不稳定，本发明通过将正样本自构造为负样本，以平衡正负样本在数量上的差异，进一步提升训练后神经网络检测模型的稳定性。通过计算所述自动编码器每次迭代过程中对应的自动编码器中待更新的粒子的速度和所在层序数实现对所述自动编码器的参数进行优化训练，通过漏电检测神经网络模型的检测结果，可以对芯片的漏电位置进行预测，从而提升了检测效率，省去了人工排查漏电位置的步骤，使得检测结果更加直观。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种芯片漏电保护系统，其特征在于，包括：

数据储存模块(1)，所述数据储存模块(1)的输出端连接有PLC控制模块(3)，且PLC控制模块(3)的输出端分别连接有对比分析模块(4)和报警模块(10)，所述对比分析模块(4)的输出端连接有判断模块(5)，且判断模块(5)的输出端分别连接有断电跳闸模块(6)和警报模块(7)；

电流检测模块(2)，其连接在所述PLC控制模块(3)的输入端，所述警报模块(7)的输出端分别连接有信息发送模块(8)和计时模块(9)。

2.根据权利要求1所述的一种芯片漏电保护系统，其特征在于，所述数据储存模块(1)与电流检测模块(2)并联连接，且数据储存模块(1)、电流检测模块(2)和对比分析模块(4)均与PLC控制模块(3)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种芯片漏电保护系统，其特征在于，所述对比分析模块(4)、判断模块(5)和断电跳闸模块(6)串联连接，且判断模块(5)、警报模块(7)和信息发送模块(8)串联连接。

4.根据权利要求1所述的一种芯片漏电保护系统，其特征在于，所述计时模块(9)与PLC控制模块(3)电性连接，且报警模块(10)与PLC控制模块(3)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种芯片漏电保护系统，其特征在于，所述PLC控制模块(3)还设有：

图像整理模块(11)和故障排查模块(14)，其分别连接在所述PLC控制模块(3)的输出端，所述图像整理模块(11)的输出端连接有图像展示模块(12)；

所述图像整理模块(11)与PLC控制模块(3)电性连接，且图像整理模块(11)与图像展示模块(12)串联连接。

6.根据权利要求1所述的一种芯片漏电保护系统，其特征在于，所述判断模块(5)还设有：

预警模块(13)，其连接在所述判断模块(5)的输出端，所述预警模块(13)与断电跳闸模块(6)并联连接。

7.根据权利要求5所述的一种芯片漏电保护系统，其特征在于，所述故障排查模块(14)还设有：

温度检测模块(15)、湿度检测模块(16)和视频监控模块(17)，其分别连接在所述故障排查模块(14)的输出端；

所述温度检测模块(15)、湿度检测模块(16)和视频监控模块(17)并联连接。

8.根据权利要求5所述的一种芯片漏电保护系统，其特征在于，所述断电跳闸模块(6)与PLC控制模块(3)电性连接，且故障排查模块(14)与PLC控制模块(3)电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种芯片漏电保护系统，其特征在于，所述PLC控制模块(3)包括：生成单元(301)、调制单元(302)、确定单元(303)、计算单元(304)；

所述生成单元(301)、调制单元(302)、确定单元(303)、计算单元(304)、对比分析模块(4)、判断模块(5)、预警模块(13)依次相连；

所述生成单元(301)用于生成预设频率的脉冲宽度调制载波信号作为第一信号；

所述调制单元(302)用于将所述电流检测模块(2)输出的实时电流信号调制至所述第一信号上，获得对应的电流调制信号和对应的电流调制信号波形图；

所述确定单元(303)用于基于预设的划分方法将所述电流调制信号波形图划分成N个采样周期，并确定每个采样周期的起始划分点和终止划分点，并将与所述起始划分点距离最小的极值点作为每个采样周期对应的第一采样点，从所述第一采样点开始按照预设的时间间隔梯度确定对应采样周期的(N-1)个第二采样点，并确定出所述电流调制信号波形图上每个采样周期对应的第一采样点和对应的起始划分点之间的第一时间间隔、每个第二采样点与对应采样周期的起始划分点之间的第二时间间隔；

所述计算单元(304)用于将每个采样周期对应的第一时间间隔和对应采样周期的采样时长的比值作为对应采样周期的延时占比，基于所述延时占比和所述预设频率，计算出每个采样周期对应的第一采样点与最佳采样点的延时间隔，并基于所述第一时间间隔和所述第二时间间隔以及所述延时间隔计算出每个采样点对应的第一比值，再基于每个采样点在所述电流调制信号波形图中对应的第一检测值和所述第一比值，计算出每个采样点对应的第二检测值；

所述对比分析模块(4)用于求得截止至上一采样周期之前获得的所有第二检测值的第一平均值，并求得截止至当前采样周期之前获得的所有第二检测值的第二平均值，计算所述第一平均值和所述第二平均值的第一差值，并计算所述第一差值和所述第一平均值的第二比值；

所述判断模块(5)用于当所述第二比值大于预设比值时，则向所述预警模块(13)发送预警触发信号；

否则，保持当前工作状态；

其中，所述采样点包括：第一采样点和第二采样点。

10.根据权利要求1所述的一种芯片漏电保护系统，其特征在于，所述判断模块(5)还包括：获取单元(501)、训练单元(502)、判断子单元(503)、控制单元(504)、定位单元(505)；

所述获取单元(501)与所述温度检测模块(15)、湿度检测模块(16)、视频监控模块(17)相连；

所述训练单元(502)与所述温度检测模块(15)、湿度检测模块(16)、视频监控模块(17)相连；

所述判断子单元(503)与所述温度检测模块(15)、湿度检测模块(16)、视频监控模块(17)相连；

所述控制单元(504)与所述断电跳闸模块(6)、警报模块(7)相连；

所述获取单元(501)、训练单元(502)、判断子单元(503)、控制单元(504)、定位单元(505)、图像展示模块(12)依次相连；

所述获取单元(501)用于将获取的所述温度检测模块(15)输出的历史温度值、所述湿度检测模块(16)获取的历史湿度值以及所述视频监控模块(17)输出的历史监控图作为训练正样本；

所述训练单元(502)用于基于漏电时对应的N组预设的数据样本和预设的关联度计算方法，计算出每组预设的数据样本与所述训练正样本之间的数据关联度，并基于所述数据关联度获得对应的关联度矩阵，基于所述关联度矩阵，对N组预设的数据样本进行迭代更新，将每次更新后的N组数据样本与所述训练正样本进行比对，根据比对结果确定下一次迭代更新的迭代参数，并基于所述迭代参数对N组数据样本继续进行迭代，直至迭代后的N组数据样本与训练正样本的差值小于预设差值时，将最后一次迭代过程对应的迭代参数确定为最优参数，并基于所述最优参数对漏电检测神经网络模型进行校正；

所述判断子单元(503)用于基于所述温度检测模块(15)输出的实时温度值、所述湿度检测模块(16)获取的实时湿度值和所述视频监控模块(17)输出的实时监控图以及校正后的漏电检测神经网络模型，输出漏电检测结果；

所述控制单元(504)用于当所述漏电检测结果为芯片发生漏电时，则向所述断电跳闸模块(6)发出断电跳闸触发信号，同时，向所述警报模块(7)发送警报触发信号；

所述定位单元(505)用于当所述漏电检测结果为芯片发生漏电时，对所述实时监控图进行修复处理，并基于局部二值模式算子提取所述实时监控图的第一局部特征，基于所述第一局部特征确定出对应的第一特征向量，基于芯片正常运行时对应的预设局部特征，确定出对应的预设特征向量，基于所述第一特征向量和所述预设特征向量确定出芯片的漏电位置，并将所述漏电位置输出至所述图像展示模块(12)进行展示；

其中，所述数据样本包括：温度值、湿度值、监控图。

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