CN115425737A - 一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，属于电源领域，用于解决电源设备的监测方式没有结合实际状况进行设定，且电源设备出现异常时无法智能切换的问题，包括使用分析模块、智能匹配模块、控制切换模块和电源设定模块，智能匹配模块依据型号匹配得到电源设备的标准电源数据、投入使用时间和历史维护次数，所述电源设定模块用于设定电源设备的电源分析时段，所述使用分析模块用于对电源设备进行使用分析，得到电源异常信号或电源正常信号，所述控制切换模块用于对电源设备进行智能控制切换，本发明基于电源设备的实时状况对设定相匹配的监测准则，并在出现异常将电源设备进行智能切换。

Description

一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统

技术领域

本发明属于电源领域，涉及智能控制技术，具体是一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统。

背景技术

电源是将其它形式的能转换成电能并向电路(电子设备)提供电能的装置。电源自“磁生电”原理，由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源，及烧煤炭、油渣等产生电力来源。常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V-220V交流电源。

电源设备在使用过程中，需要对电源设备进行实时监测，以保证用电设备的安全充电，但是当下的电源监测没有基于电源设备的硬装等状况进行设定，且电源设备出现异常时用电设备的电源设备无法智能切换，为此，我们提出一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统。

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高压定频调压稳压电源的智能控制系统。

本发明所要解决的技术问题为：

如何基于电源设备的实时状况对设定相匹配的监测准则，并在出现异常将电源设备进行智能切换。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，包括数据采集模块、使用分析模块、智能匹配模块、存储模块、用户终端、控制切换模块、电源设定模块以及服务器，所述用户终端用于输入电源设备的型号并发送至服务器，所述服务器将电源设备的型号发送至智能匹配模块；存储模块存储有不同型号电源设备的标准电源数据、投入使用时间和历史维护次数；

智能匹配模块依据型号匹配得到电源设备的标准电源数据、投入使用时间和历史维护次数并发送至服务器，所述服务器将标准电源数据发送至使用分析模块、将投入使用时间和维护次数发送至电源设定模块；

电源设定模块结合投入使用时间和维护次数设定电源设备的电源分析时段，得到电源设定模块将电源设备的电源分析时段反馈至服务器，所述服务器将电源设备的电源分析时段发送至数据采集模块；

所述数据采集模块在电源分析时段内采集电源设备的实时电源数据并发送至服务器，所述服务器将电源设备的实时电源数据发送至使用分析模块；所述使用分析模块用于对电源设备进行使用分析，得到电源异常信号或电源正常信号；

所述数据采集模块还用于采集备选电源的实时充电速率并发送至服务器，所述服务器将实时充电速率发送至控制切换模块；所述控制切换模块用于对电源设备进行智能控制切换，得到备选电源设备的备选表反馈至服务器，服务器依据备选表切换至对应的备选电源设备。

进一步地，标准电源数据为电源设备的额定电压范围和额定频率范围；

实时电源数据为实时电压值和实时频率值。

进一步地，所述智能匹配模块的工作过程具体如下：

将用户终端输入的电源设备的型号划分为若干个实时字符，并将存储模块中存储的电源设备的型号划分为若干个预设字符；

将实时字符逐一与若干个预设字符进行轮廓比对；

若输入的型号的若干个字符与存储模块中电源设备的型号相匹配，即可将存储模块电源设备的型号标定为目标型号；

依据目标型号从存储模块中得到电源设备的标准电源数据。

进一步地，所述电源设定模块的设定过程具体如下：

系统的当前时间减去电源设备的投入使用时间得到电源设备的投入使用时长；分别为投入使用时长和维护次数设定对应的权重系数，计算得到电源设备的电源维护值；电源维护值比对电源维护阈值得到电源设备的维护等级；依据维护等级得到电源设备对应的电源分析时段。

进一步地，维护等级包括第一维护等级、第二维护等级和第三维护等级；

第一维护等级的级别大于第二维护等级的级别，第二维护等级的级别大于第三维护等级的级别；

第一维护等级对应第一电源分析时段，第二维护等级对应第二电源分析时段，第三维护等级对应第三电源分析时段；

第一电源分析时段的时长大于第二电源分析时段的时长，第二电源分析时段的时长大于第三电源分析时段的时长；

电源维护值越大则电源设备的维护等级越高。

进一步地，所述使用分析模块的使用分析过程具体如下：

在电源分析时段设定若干个时间点，并在获取在每个时间点时电源设备的实时电压值和实时频率值；

将实时电压值与额定电压范围进行比对，将实时频率值与额定频率范围进行比对；

将实时电压值未处于额定电压范围的时间点标记为异压时间点，将实时频率值未处于额定频率范围的时间点标记为异频时间点；

计算每个异压时间点的实时电压值与额定电压范围的电压差值，计算每个异频时间点的实时频率值与额定频率范围的频率差值；

若任意时间点的电压差值超过电压差阈值或任意时间点的频率差值超过频率差阈值，则生成电源异常信号，反之则将每个异压时间点的电压差值相加求和取平均值得到电源设备异压时间点的电压偏差值YP；

同理，将每个异频时间点的频率差值相加求和取平均值得到电源设备异频时间点的频率偏差值PP；

计算电源设备的偏差值，偏差值比对偏差阈值生成电源异常信号或电源正常信号。

进一步地，所述使用分析模块将电源异常信号或电源正常信号反馈至服务器；

若服务器接收到电源正常信号，则不进行任何操作；

若服务器接收到电源异常信号，则生成切换指令加载至控制切换模块，同时，所述服务将电源异常信号发送至用户终端，用户终端处的使用人员对异常的电源设备进行查看。

进一步地，额定电压范围由额定电压下限值和额定电压上限值构成，若实时电压值小于额定电压下限值，则计算实时电压值与额定电压下限值的差值并取绝对值得到电压差值，若实时电压值大于额定电压上限值，则计算实时电压值与额定电压上限值的差值并取绝对值得到电压差值；

同理，频率差值亦按照电压差值的计算方法计算得到。

进一步地，所述控制切换模块的工作过程具体如下：

将存储模块中同类型的电源设备标定为备选电源设备；

获取备选电源设备的投入使用时间，利用系统的当前时间减去投入使用时间得到备选电源的投入使用时长；

而后获取备选电源设备的历史维护次数、实时充电速率和标准充电速率；

若标准充电速率大于实时充电速率，则利用标准充电速率减去实时充电速率并取绝对值得到备选电源设备的充电速率差值，反之则不进行计算；

计算备选电源设备的电源备选值；

按照电源备选值的数值降序排列得到备选电源设备的备选表。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中的智能匹配模块依据型号匹配得到电源设备的标准电源数据、投入使用时间和历史维护次数，标准电源数据发送至使用分析模块，投入使用时间和维护次数发送至电源设定模块，电源设定模块结合投入使用时间和维护次数设定电源设备的电源分析时段，依据源分析时段进行采集电源设备的实时电源数据发送至使用分析模块，利用使用分析模块对电源设备进行使用分析，分析生成电源异常信号或电源正常信号，若生成电源异常信号则生成切换指令加载至控制切换模块，通过控制切换模块对电源设备进行智能控制切换，得到备选电源设备的备选表反馈至服务器，依据备选表切换至对应的备选电源设备，本发明从电源设备的实时状况出现，依据实时状况为电源设备设定相匹配的监测准则，并该监测准则下对电源设备进行监测，一旦出现异常则实现电源设备的智能切换。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在一实施例中，请参阅图1所示，现提出一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，包括数据采集模块、使用分析模块、智能匹配模块、存储模块、用户终端、控制切换模块、电源设定模块以及服务器；

在具体实施时，所述用户终端用于使用人员输入个人信息后注册登录系统，并将个人信息发送至服务器内部存储；

其中，个人信息包括使用人员的姓名、实名认证的手机号码等；

所述用户终端用于输入电源设备的型号，并将型号发送至服务器，所述服务器将电源设备的型号发送至智能匹配模块；

在本实施例中，所述存储模块存储有不同型号电源设备的标准电源数据、投入使用时间、历史维护次数等；

所述智能匹配模块依据型号匹配得到电源设备的标准电源数据、投入使用时间和历史维护次数，并将标准电源数据、投入使用时间、历史维护次数反馈至服务器，所述服务器将标准电源数据发送至使用分析模块，所述服务器将投入使用时间和维护次数发送至电源设定模块；

需要具体说明的是，标准电源数据为电源设备的额定电压范围、额定频率范围；

其中，标准电源数据的匹配过程具体如下：

利用中文分词技术将用户终端输入的电源设备的型号划分为若干个实时字符，并将存储模块中存储的电源设备的型号划分为若干个预设字符；将实时字符逐一与若干个预设字符进行轮廓比对；若输入的型号的若干个字符与存储模块中电源设备的型号相匹配，即可将存储模块电源设备的型号标定为目标型号；依据目标型号从存储模块中得到电源设备的标准电源数据；

所述电源设定模块结合投入使用时间和维护次数设定电源设备的电源分析时段，设定过程具体如下：

系统的当前时间减去电源设备的投入使用时间得到电源设备的投入使用时长；分别为投入使用时长和维护次数设定对应的权重系数，计算得到电源设备的电源维护值；电源维护值比对电源维护阈值得到电源设备的维护等级；依据维护等级得到电源设备对应的电源分析时段；

具体的，维护等级包括第一维护等级、第二维护等级和第三维护等级，第一维护等级的级别大于第二维护等级的级别，第二维护等级的级别大于第三维护等级的级别，第一维护等级对应第一电源分析时段，第二维护等级对应第二电源分析时段，第三维护等级对应第三电源分析时段，第一电源分析时段的时长大于第二电源分析时段的时长，第二电源分析时段的时长大于第三电源分析时段的时长；

可理解的是，电源维护值越大则电源设备的维护等级越高；

所述电源设定模块将电源设备的电源分析时段反馈至服务器，所述服务器将电源设备的电源分析时段发送至数据采集模块；所述数据采集模块在电源分析时段内采集电源设备的实时电源数据，并将实时电源数据发送至服务器，所述服务器将电源设备的实时电源数据发送至使用分析模块；

需要进一步的说明的是，实时电源数据为实时电压值和实时频率值；

所述使用分析模块用于对电源设备进行使用分析，使用分析过程具体如下：

步骤S1：在电源分析时段设定若干个时间点，并在获取在每个时间点时电源设备的实时电压值和实时频率值(实时频率值以秒为单位，此处的实时频率值为电源设备一秒钟内正负极性的变化次数)；

其中，时间点设定遵循电源分析时段越长设定的时间点数量越多的原则；

步骤S2：将实时电压值与额定电压范围进行比对，将实时频率值与额定频率范围进行比对；

步骤S3：将实时电压值未处于额定电压范围的时间点标记为异压时间点，将实时频率值未处于额定频率范围的时间点标记为异频时间点；

步骤S4：计算每个异压时间点的实时电压值与额定电压范围的电压差值，计算每个异频时间点的实时频率值与额定频率范围的频率差值；

可理解的是，额定电压范围由额定电压下限值和额定电压上限值构成，若实时电压值小于额定电压下限值，则计算实时电压值与额定电压下限值的差值并取绝对值得到电压差值，若实时电压值大于额定电压上限值，则计算实时电压值与额定电压上限值的差值并取绝对值得到电压差值；

同理，频率差值亦按照电压差值的计算方法计算得到；

步骤S5：若任意时间点的电压差值超过电压差阈值或任意时间点的频率差值超过频率差阈值，则生成电源异常信号；

反之则进入下一步骤；

步骤S6：将每个异压时间点的电压差值相加求和取平均值得到电源设备异压时间点的电压偏差值YP；

同理，将每个异频时间点的频率差值相加求和取平均值得到电源设备异频时间点的频率偏差值PP；

步骤S7：通过公式PC＝YP+PP计算得到电源设备的偏差值PC；式中，a1和a2均为固定数值的权重系数，且a1和a2的取值大于零；

步骤S8：若PC≥X1，则生成电源异常信号；

若PC＜X1，则生成电源正常信号；其中，X1为固定数值的偏差阈值；

所述使用分析模块将电源异常信号或电源正常信号反馈至服务器；

若服务器接收到电源正常信号，则不进行任何操作；

若服务器接收到电源异常信号，则生成切换指令加载至控制切换模块，同时，所述服务将电源异常信号发送至用户终端，用户终端处的使用人员对异常的电源设备进行查看；

所述数据采集模块还用于采集备选电源的实时充电速率，并将实时充电速率发送至服务器，所述服务器将实时充电速率发送至控制切换模块；所述控制切换模块用于对电源设备进行智能控制切换，工作过程具体如下：

步骤S101：将存储模块中同类型的电源设备标定为备选电源设备u，u＝1，2，……，z，z为正整数；

步骤S102：获取备选电源设备的投入使用时间，利用系统的当前时间减去投入使用时间得到备选电源的投入使用时长TSu；

步骤S103：获取备选电源设备的历史维护次数，并将历史维护次数标记为LCu；

步骤S104：获取备选电源设备的实时充电速率和标准充电速率；

若标准充电速率大于实时充电速率，则利用标准充电速率减去实时充电速率并取绝对值得到备选电源设备的充电速率差值SCu，反之则不进行计算；

步骤S105：利用公式DBu＝e/(TSu×a1+LCu×a2+SCu×a3)计算得到备选电源设备的电源备选值DBu；式中，a1、a2和a3均为固定数值的比例系数，且a1、a2和a3的取值均大于零；

步骤S106：按照电源备选值的数值降序排列得到备选电源设备的备选表；

所述控制切换模块将备选电源设备的备选表反馈至服务器，服务器依据备选表切换至对应的备选电源设备。

在另一实施例中，现提出一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统的工作方法，工作方法具体如下：

步骤S100，用户终端输入电源设备的型号，并将型号发送至服务器，服务器将电源设备的型号发送至智能匹配模块，同时存储模块存储有不同型号电源设备的标准电源数据、投入使用时间和历史维护次数；

步骤S200，智能匹配模块依据型号匹配得到电源设备的标准电源数据、投入使用时间和历史维护次数，并将标准电源数据、投入使用时间、历史维护次数反馈至服务器，服务器将标准电源数据发送至使用分析模块，服务器将投入使用时间和维护次数发送至电源设定模块；

步骤S300，电源设定模块结合投入使用时间和维护次数设定电源设备的电源分析时段，系统的当前时间减去电源设备的投入使用时间得到电源设备的投入使用时长，分别为投入使用时长和维护次数设定对应的权重系数，计算得到电源设备的电源维护值，电源维护值比对电源维护阈值得到电源设备的维护等级，依据维护等级得到电源设备对应的电源分析时段，电源设定模块将电源设备的电源分析时段反馈至服务器，服务器将电源设备的电源分析时段发送至数据采集模块；

步骤S400，数据采集模块在电源分析时段内采集电源设备的实时电源数据，并将实时电源数据发送至服务器，服务器将电源设备的实时电源数据发送至使用分析模块；

步骤S500，利用使用分析模块对电源设备进行使用分析，在电源分析时段设定若干个时间点，并在获取在每个时间点时电源设备的实时电压值和实时频率值，将实时电压值与额定电压范围进行比对，将实时频率值与额定频率范围进行比对，将实时电压值未处于额定电压范围的时间点标记为异压时间点，将实时频率值未处于额定频率范围的时间点标记为异频时间点，计算每个异压时间点的实时电压值与额定电压范围的电压差值，计算每个异频时间点的实时频率值与额定频率范围的频率差值，若任意时间点的电压差值超过电压差阈值或任意时间点的频率差值超过频率差阈值，则生成电源异常信号，反之则将每个异压时间点的电压差值相加求和取平均值得到电源设备异压时间点的电压偏差值YP，同理，将每个异频时间点的频率差值相加求和取平均值得到电源设备异频时间点的频率偏差值PP，通过公式PC＝YP+PP计算得到电源设备的偏差值PC，若PC≥X1，则生成电源异常信号，若PC＜X1，则生成电源正常信号，使用分析模块将电源异常信号或电源正常信号反馈至服务器，若服务器接收到电源正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到电源异常信号，则生成切换指令加载至控制切换模块，同时，服务将电源异常信号发送至用户终端，用户终端处的使用人员对异常的电源设备进行查看；

步骤S600，数据采集模块还采集备选电源的实时充电速率，并将实时充电速率发送至服务器，服务器将实时充电速率发送至控制切换模块，通过控制切换模块对电源设备进行智能控制切换，将存储模块中同类型的电源设备标定为备选电源设备u，获取备选电源设备的投入使用时间，利用系统的当前时间减去投入使用时间得到备选电源的投入使用时长TSu，而后获取备选电源设备的历史维护次数LCu、实时充电速率和标准充电速率，若标准充电速率大于实时充电速率，则利用标准充电速率减去实时充电速率并取绝对值得到备选电源设备的充电速率差值SCu，利用公式DBu＝e/(TSu×a1+LCu×a2+SCu×a3)计算得到备选电源设备的电源备选值DBu，按照电源备选值的数值降序排列得到备选电源设备的备选表，控制切换模块将备选电源设备的备选表反馈至服务器，服务器依据备选表切换至对应的备选电源设备。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置，权重系数和比例系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。

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。

Claims (9)

1.一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、使用分析模块、智能匹配模块、存储模块、用户终端、控制切换模块、电源设定模块以及服务器，所述用户终端用于输入电源设备的型号并发送至服务器，所述服务器将电源设备的型号发送至智能匹配模块；存储模块存储有不同型号电源设备的标准电源数据、投入使用时间和历史维护次数；

智能匹配模块依据型号匹配得到电源设备的标准电源数据、投入使用时间和历史维护次数并发送至服务器，所述服务器将标准电源数据发送至使用分析模块、将投入使用时间和维护次数发送至电源设定模块；

电源设定模块结合投入使用时间和维护次数设定电源设备的电源分析时段，得到电源设定模块将电源设备的电源分析时段反馈至服务器，所述服务器将电源设备的电源分析时段发送至数据采集模块；

所述数据采集模块在电源分析时段内采集电源设备的实时电源数据并发送至服务器，所述服务器将电源设备的实时电源数据发送至使用分析模块；所述使用分析模块用于对电源设备进行使用分析，得到电源异常信号或电源正常信号；

所述数据采集模块还用于采集备选电源的实时充电速率并发送至服务器，所述服务器将实时充电速率发送至控制切换模块；所述控制切换模块用于对电源设备进行智能控制切换，得到备选电源设备的备选表反馈至服务器，服务器依据备选表切换至对应的备选电源设备。

2.根据权利要求1所述的一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，其特征在于，标准电源数据为电源设备的额定电压范围和额定频率范围；

实时电源数据为实时电压值和实时频率值。

3.根据权利要求1所述的一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，其特征在于，所述智能匹配模块的工作过程具体如下：

将用户终端输入的电源设备的型号划分为若干个实时字符，并将存储模块中存储的电源设备的型号划分为若干个预设字符；

将实时字符逐一与若干个预设字符进行轮廓比对；

若输入的型号的若干个字符与存储模块中电源设备的型号相匹配，即可将存储模块电源设备的型号标定为目标型号；

依据目标型号从存储模块中得到电源设备的标准电源数据。

4.根据权利要求1所述的一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，其特征在于，所述电源设定模块的设定过程具体如下：

系统的当前时间减去电源设备的投入使用时间得到电源设备的投入使用时长；分别为投入使用时长和维护次数设定对应的权重系数，计算得到电源设备的电源维护值；电源维护值比对电源维护阈值得到电源设备的维护等级；依据维护等级得到电源设备对应的电源分析时段。

5.根据权利要求4所述的一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，其特征在于，维护等级包括第一维护等级、第二维护等级和第三维护等级；

第一维护等级的级别大于第二维护等级的级别，第二维护等级的级别大于第三维护等级的级别；

第一维护等级对应第一电源分析时段，第二维护等级对应第二电源分析时段，第三维护等级对应第三电源分析时段；

第一电源分析时段的时长大于第二电源分析时段的时长，第二电源分析时段的时长大于第三电源分析时段的时长；

电源维护值越大则电源设备的维护等级越高。

6.根据权利要求1所述的一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，其特征在于，所述使用分析模块的使用分析过程具体如下：

在电源分析时段设定若干个时间点，并在获取在每个时间点时电源设备的实时电压值和实时频率值；

将实时电压值与额定电压范围进行比对，将实时频率值与额定频率范围进行比对；

将实时电压值未处于额定电压范围的时间点标记为异压时间点，将实时频率值未处于额定频率范围的时间点标记为异频时间点；

计算每个异压时间点的实时电压值与额定电压范围的电压差值，计算每个异频时间点的实时频率值与额定频率范围的频率差值；

若任意时间点的电压差值超过电压差阈值或任意时间点的频率差值超过频率差阈值，则生成电源异常信号，反之则将每个异压时间点的电压差值相加求和取平均值得到电源设备异压时间点的电压偏差值YP；

同理，将每个异频时间点的频率差值相加求和取平均值得到电源设备异频时间点的频率偏差值PP；

计算电源设备的偏差值，偏差值比对偏差阈值生成电源异常信号或电源正常信号。

7.根据权利要求6所述的一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，其特征在于，所述使用分析模块将电源异常信号或电源正常信号反馈至服务器；

若服务器接收到电源正常信号，则不进行任何操作；

若服务器接收到电源异常信号，则生成切换指令加载至控制切换模块，同时，所述服务将电源异常信号发送至用户终端，用户终端处的使用人员对异常的电源设备进行查看。

8.根据权利要求6所述的一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，其特征在于，额定电压范围由额定电压下限值和额定电压上限值构成，若实时电压值小于额定电压下限值，则计算实时电压值与额定电压下限值的差值并取绝对值得到电压差值，若实时电压值大于额定电压上限值，则计算实时电压值与额定电压上限值的差值并取绝对值得到电压差值；

同理，频率差值亦按照电压差值的计算方法计算得到。

9.根据权利要求1所述的一种高压定频调压稳压电源的智能控制系统，其特征在于，所述控制切换模块的工作过程具体如下：

将存储模块中同类型的电源设备标定为备选电源设备；

获取备选电源设备的投入使用时间，利用系统的当前时间减去投入使用时间得到备选电源的投入使用时长；

而后获取备选电源设备的历史维护次数、实时充电速率和标准充电速率；

若标准充电速率大于实时充电速率，则利用标准充电速率减去实时充电速率并取绝对值得到备选电源设备的充电速率差值，反之则不进行计算；

计算备选电源设备的电源备选值；

按照电源备选值的数值降序排列得到备选电源设备的备选表。

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