CN115789856A - 一种用于通风设备的在线监测控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通风设备在线监测控制领域，尤其涉及一种用于通风设备的在线监测控制系统，包括服务器、环境监管反馈单元、运行环境单元、动态管控分析单元、协调维护分析单元、自检单元、故障分析单元以及显示单元；本发明是通过采集通风设备运行前的外部数据、运行中的内部数据以及运行后的降温速度，并通过公式化、符号化的标定、阈值代入比对、集合的分类规整以及递进式分析的方式进行全面性的分析，得到对应的信号，有助于合理的对通风设备进行监测控制以及有助于直观的了解到异常通风设备所处的准确位置，并及时的做出预警，且有助于及时的了解到通风电机故障的原因并及时的做出解决，提高对通风设备的监管以及预警的性能。

Description

一种用于通风设备的在线监测控制系统

技术领域

本发明涉及通风设备在线监测控制领域，尤其涉及一种用于通风设备的在线监测控制系统。

背景技术

通风是用机械或自然的方法向室内空间送入足够的新鲜空气，同时把室内不符合卫生要求的污浊空气排出，使室内空气满足卫生要求和生产过程需要，建筑中完成通风工作的各项设施，统称通风设备；

为使生产车间内设备长时间正产工作以及操作人员感觉舒适，需要智能化的车间通风监测控制系统才能够达到上述要求，但现有的生产车间通风设备大多采用人工管理，无法及时有效调整设备的工作数量以使车间长期合理且稳定的维持良好的通风状态，且人工管理往往存在管理能力上的限制，现有的人工支队运行中的设备进行监测，无法准确的对运行前以及运行后通风设备进行监测，且无法深入式的对通风设备存在的故障进行分析，且无法准确的定位故障设备，造成现有的监测控制系统预警性能低；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于通风设备的在线监测控制系统，去解决上述提出的技术缺陷，是通过采集通风设备运行前的外部数据、运行中的内部数据以及运行后的降温速度，并通过公式化、符号化的标定、阈值代入比对、集合的分类规整以及递进式分析的方式进行全面性的分析，即将采集对象和处理流程的层级划分相结合、比较，得到对应的信号，有助于合理的对通风设备进行监测控制以及有助于直观的了解到异常通风设备所处的准确位置，并及时的做出预警，提高监管控制系统的预警性能，以保障室内的正常通风效果，且对故障原因进行分析，有助于及时的了解到通风电机故障的原因并及时的做出解决，且提高对通风设备的监管以及预警的性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于通风设备的在线监测控制系统，包括服务器、环境监管反馈单元、运行环境单元、动态管控分析单元、协调维护分析单元、自检单元、故障分析单元以及显示单元；

环境监管反馈单元用于采集通风设备运行前的外部数据，外部数据包括通风设备线路表面的受损面积以及通风扇叶上的颗粒体积，并对外部数据进行分析，得到维修信号和正常信号，并分别发送至显示单元和运行环境单元，显示单元在接收到维修信号后，立即将对应通风设备编号显示为“维修”文本文档；

运行环境单元在接收到正常信号后，对室内环境进行分析，得到一级运行信号、二级运行信号以及三级运行信号，并发送至显示单元，显示单元在接收到一级运行信号、二级运行信号以及三级运行信号后，分别操作对应预设数量的通风设备进行工作；

动态管控分析单元用于采集通风设备运行中的内部数据，内部数据包括通风设备的电机发热量和通风设备的进风量变化曲线图以及排风量的变化曲线图，并对运动数据进行分析，得到异常信号，并将异常信号发送至显示单元，显示单元在接收到异常信号后，立即对异常的通风设备进行红灯显示，同时显示“检修”文本文档；

协调维护分析单元用于采集通风设备运行后通风设备的通风电机的降温速度，并对风电机的降温速度进行分析，得到的预警信号，并发送至自检单元；

自检单元在接收到预警信号后，立即采集通风电机运行时的预警数据，预警数据包括噪音分贝值和线路电压值，并对预警数据进行分析，得到异常分贝数YF和异常占比值YB，并发送至故障分析单元；

故障分析单元在接收到异常分贝数YF和异常占比值YB后，立即与其内部录入存储的预设阈值进行比对以及交互式分析，得到一级异常信号、二级异常信号、正常信号并发送显示单元。

优选的，所述环境监管反馈单元外部数据分析过程如下：

步骤一：采集设备运行前的一段时间，将其设置为时间阈值，将通风设备的线路划分为i个子长度段，i为大于零的自然数，获取到各个子长度段的线路表面的破损面积Pi，并构建破损面积的集合，并将破损面积Pi的集合中的子集按照从小到大的方式进行排序，获取到破损面积集合中子集的数值为“0”的子集的总个数，并将其标记为正常数，并将子集的数值不为“0”的子集的总个数标记为异常数，获取到正常数与异常之间的比值，并标记为破损比PB；

步骤二：获取到时间阈值内通风扇叶上的颗粒体积，并标记为干扰体积，标号为GT，并经公式得到外部干扰系数WG，并将通风设备标记为k，k＝1，2，…，p，p为正整数，获取到各个通风设备的外部干扰系数WGk，并将外部干扰系数WGk与其内部录入存储的预设外部干扰系数进行比方分析：

若外部干扰系数WGk大于等于预设外部干扰系数，则生成维修信号；

若外部干扰系数WGk小于预设外部干扰系数，则生成正常信号。

优选的，所述运行环境单元室内环境分析过程如下：

将室内空间划分为s个子区域，s为大于零的自然数，获取到时间阈值内各个子区域的平均温度和平均湿度，获取到各个子区域内的平均温度和平均湿度的比值，标记为温湿比WSs，并构建温湿比WSs的集合，获取到集合中大于预设温湿比的自己的总个数，并标记为异常温湿数，并将异常温湿数与其内部录入存储的预设异常温湿数区间进行比对分析：

若异常温湿数大于预设异常温湿数区间中的最大值，则生成一级运行信号；

若异常温湿数位于预设异常温湿数区间之内，则生成二级运行信号；

若异常温湿数小于预设异常温湿数区间的最小值，则生成三级运行信号。

优选的，所述动态管控分析单元运动数据分析过程如下；

第一步：采集通风设备运行开始时刻到运行结束时刻的时长，并将其设置为分析阈值，将分析阈值划分为o个子时间节点，o为大于零的自然数，获取到各个子时间节点的通风设备的电机发热量，并标记为自热值ZRo，并构建自热值的集合，并绘制自热值的变化曲线，并在同一坐标系绘制预设自热值阈值，获取到位于预设自热值阈值上方的自热值所对应的时长，并标记为异常发热时长，获取到异常发热时长内的通风设备扇叶轴的平均转速PV；

第二步：获取到分析阈值内通风设备的进风量变化曲线图和排风量的变化曲线图，并将两者绘制在同一个直角坐标中，并将X轴划分为若干个子时间段，并将子时间段标记为n，n＝1，2，…，m，m为正整数，获取到各个子时间段内通风设备的平均进风量和平均排风量，并获取到对应子时间段内平均进风量和平均排风量之间的差值，并标记为漏风量Ln，并构建漏风量的集合，获取到集合中的最大子集和最小子集，并分别标记为Lmax和Lmin，并经过公式计算得到漏风系数用Fn；

第三步：经公式分析得到运行系数YX，获取到运行中的通风设备的运行系数YXk，并将运行系数YXk与其内部录入存储的预设运行系数阈值进行比对分析：

若运行系数YXk＞预设运行系数阈值，则生成异常信号；

若运行系数YXk≤预设运行系数阈值，则不生成任何信号。

优选的，所述协调维护分析单元降温速度分析过程如下：

获取到通风电机结束时刻的初始温度值，同时获取到通风电机温度等于预设标准温度时对应时刻，获取到通风电机结束时刻到等于预设标准温度时对应时刻之间的时长，并标记为参考时长，并将参考时长与其内部录入存储的预设参考时长阈值进行比对分析：若参考时长大于预设参考时长阈值的最大值，则成预警信号，若参考时长小于等于预设参考时长区间之内，则不生成任何信号。

优选的，所述自检单元预警数据分析过程如下：

SS1：获取到各个时间节点的噪音分贝值ZYo，并构建噪音分贝值的集合，获取到集合中的相连两个子集之间的差值，并标记为分贝差值，并构建分贝差值的集合，获取到分贝差值大于预设分贝差值阈值的总个数，并标记为异常分贝数YF；

SS2：获取到各个时间节点的通风电机的线路电压值，并在直角坐标系中绘制线路电压值的变化曲线图，并以波峰值、波谷值对线路电压值的变化曲线图进行划分，获取到上升段和下降段，并将第一段和最后一段去掉，获取到各个上升段和下降段两个端点之间的差值，并标记为电压变化值，并将电压变化值位于预设电压变化值区间之外的电压变化值的总个数标记为异常波动值，将电压变化值位于预设电压变化值区间之内的电压变化值的总个数标记为正常波动数，并将异常波动值除以正常波动值得到的商标记为异常占比值YB。

优选的，所述故障分析单元比对分析过程如下：

若异常分贝数YF大于等于预设异常分贝数阈值，则生成故障信号，若异常分贝数YF小于预设异常分贝数阈值，则生成观察信号；

若异常占比值Y大于等于预设异常占比值阈值，则生成管控信号，若异常占比值Y小于预设异常占比值阈值，则生成监控信号；

故障分析单元交互式分析过程如下：

若生成故障信号和管控信号，则得到一级异常信号，若生成故障信号和监控信号，则得到二级异常信号，若生成观察信号和管控信号，则得到二级异常信号，若生成观察信号和监控信号，则得到正常信号。

优选的，显示单元在接收到一级异常信号和对应的通风电机编号后，立即在对应的通风电机编号上显示“加急检修”文本文档，显示单元在接收到二级异常信号和对应的通风电机编号后，立即显示“等待检修”文本文档，显示单元在接收到正常信号和对应的通风电机编号，立即显示“正常”文本文档。

本发明的有益效果如下：

(1)通过采集通风设备运行前的外部数据、运行中的内部数据以及运行后的降温速度，并通过公式化、符号化的标定、阈值代入比对、集合的分类规整以及递进式分析的方式进行全面性的分析，即将采集对象和处理流程的层级划分相结合、比较，得到对应的信号，有助于合理的对通风设备进行监测控制以及有助于直观的了解到异常通风设备所处的准确位置，并及时的做出预警，提高监管控制系统的预警性能，以保障室内的正常通风效果，且对故障原因进行分析，有助于及时的了解到通风电机故障的原因并及时的做出解决，且提高对通风设备的监管以及预警的性能；

(2)通过对通风设备运行前的进行精细化分析，即深入对室内环境进行集合的分类规整和阈值代入比对，得到一级运行信号、二级运行信号以及三级运行信号，方便分别操作对应信号所对应数量的通风设备进行工作，且通过递进式、交互式的方式对运行后的预警数据深入分析，得到一级异常信号对应的通风电机编号上显示“加急检修”文本文档、二级异常信号正常信号对应的通风电机编号显示“等待检修”文本文档以及对应的通风电机编号立即显示“正常”文本文档，有助于及时的了解到准确定位的通风电机故障的原因并及时的做出解决；

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1是本发明结构系统框图。

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。

实施例1：

请参阅图1所示，本发明为一种用于通风设备的在线监测控制系统，包括服务器、环境监管反馈单元、运行环境单元、动态管控分析单元、协调维护分析单元、自检单元、故障分析单元以及显示单元，服务器与环境监管反馈单元呈双向通讯连接，环境监管反馈单元与运行环境单元呈双向通讯连接，服务器与动态管控分析单元呈双向通讯连接，服务器与协调维护分析单元呈双向通讯连接，协调维护分析单元与自检单元呈双向通讯连接，自检单元与故障分析单元呈双向通讯连接，服务器与显示单元呈单向通讯连接；

环境监管反馈单元用于采集通风设备运行前的外部数据，外部数据包括通风设备线路表面的受损面积以及通风扇叶上的颗粒体积，并对外部数据进行分析，具体分析过程如下：

采集设备运行前的一段时间，将其设置为时间阈值，将通风设备的线路划分为i个子长度段，i为大于零的自然数，获取到各个子长度段的线路表面的破损面积Pi，并构建破损面积的集合{P1，P2，P3，...，Pi}，并将破损面积Pi的集合中的子集按照从小到大的方式进行排序，获取到破损面积集合中子集的数值为“0”的子集的总个数，并将其标记为正常数，并将子集的数值不为“0”的子集的总个数标记为异常数，获取到正常数与异常之间的比值，并标记为破损比PB，需要说明的是，破损比PB的数值越大，则通风设备的线路表面受损越严重，线路出现异常的风险越大，影响通风设备的运行风险越大，反之，破损比PB的数值越小，则通风设备的线路表面越完好，线路出现异常的风险越小，影响通风设备的运行风险越小；

获取到时间阈值内通风扇叶上的颗粒体积，并标记为干扰体积，标号为GT，需要说明的是，干扰体积GT的数值越大，则对通风扇叶的转动影响越大，出现故障的风险越大，反之，干扰体积GT的数值越小，则对通风扇叶的转动影响越小，出现故障的风险越小，并经过公式

得到外部干扰系数，并将通风设备标记为k，k＝1，2，…，p，p为正整数，获取到各个通风设备的外部干扰系数WGk，需要说明的是，a和b分别为破损比PB和干扰体积GT的修正因子，WG为外部干扰系数，用外部干扰系数WG来反映通风设备运行前的整体外部情况，进而有助于了解到通风设备的状态，并将外部干扰系数WGk与其内部录入存储的预设外部干扰系数进行比方分析：

若外部干扰系数WGk大于等于预设外部干扰系数，则生成维修信号，并维修信号和对应的通风设备编号发送至显示单元，显示单元在接收到维修信号和对应的通风设备编号后，立即将对应通风设备编号显示为“维修”文本文档，有助于及时、准确的对外部异常的通风设备进行维修，保证通风设备的正常使用；

若外部干扰系数WGk小于预设外部干扰系数，则生成正常信号和对应的通风设备编号，并将正常信号和对应的通风设备编号发送至运行环境单元；

运行环境单元在接收到正常信号和对应的通风设备编号后，对室内环境进行分析，分析过程如下：

将室内空间划分为s个子区域，s为大于零的自然数，获取到时间阈值内各个子区域的平均温度和平均湿度，获取到各个子区域内的平均温度和平均湿度的比值，标记为温湿比WSs，并构建温湿比WSs的集合{WS1，WS2，WS3，...，WSs}，获取到集合中大于预设温湿比的自己的总个数，并标记为异常温湿数，需要说明的是，异常温湿数用于反映室内环境情况，有助于合理的对通风设备进行调控和管理，异常温湿数的数值越大，则室内的环境质量越差，反之，异常温湿数的数值越大小，则室内的环境质量越好，并将异常温湿数与其内部录入存储的预设异常温湿数区间进行比对分析：

若异常温湿数大于预设异常温湿数区间中的最大值，则生成一级运行信号；

若异常温湿数位于预设异常温湿数区间之内，则生成二级运行信号；

若异常温湿数小于预设异常温湿数区间的最小值，则生成三级运行信号，并将一级运行信号、二级运行信号以及三级运行信号经过服务器发送至显示单元，需要说明的是，一级运行信号大于二级运行信号大于三级运行信号，即对应的室内环境质量越来越好，显示单元在接收到一级运行信号、二级运行信号以及三级运行信号后，分别操作对应数量的预设通风设备进行工作，即工作人员事先设计对应级别信号的痛风设备数量，进而有助于合理的对通风设备进行监测控制，且有助于第一时间做出所对应的解决方案。

实施例2：

动态管控分析单元用于采集通风设备运行中的内部数据，内部数据包括通风设备的电机发热量和通风设备的进风量变化曲线图以及排风量的变化曲线图，并对运动数据进行分析，具体分析过程如下；

采集通风设备运行开始时刻到运行结束时刻的时长，并将其设置为分析阈值，将分析阈值划分为o个子时间节点，o为大于零的自然数，获取到各个子时间节点的通风设备的电机发热量，并标记为自热值ZRo，并构建自热值的集合，并以时间为自变量X轴，以自热值为因变量Y轴建立直角坐标系，并绘制自热值的变化曲线，并在同一坐标系绘制预设自热值阈值，获取到位于预设自热值阈值上方的自热值所对应的时长，并标记为异常发热时长，获取到异常发热时长内的通风设备扇叶轴的平均转速，标号为PV，需要说明的是，通风设备扇叶轴的平均转速的数值越大，则说明通风设备高负荷运行所产生的热量越高，通风设备的电机异常故障风险越大，反之，通风设备扇叶轴的平均转速的数值越小，通风设备高负荷运行所产生的热量越低，通风设备的电机异常故障风险越小；

获取到分析阈值内通风设备的进风量变化曲线图和排风量的变化曲线图，并将两者绘制在同一个直角坐标中，并将X轴划分为若干个子时间段，并将子时间段标记为n，n＝1，2，…，m，m为正整数，获取到各个子时间段内通风设备的平均进风量和平均排风量，并获取到对应子时间段内平均进风量和平均排风量之间的差值，并标记为漏风量，标号为Ln，并构建漏风量的集合{L1，Ln2，L3，...，Ln}，获取到集合中的最大子集和最小子集，并分别标记为Lmax和Lmin，需要说明的是，Lmax为通风设备运行时对应漏风量的上限值，Lmin为通风设备运行时对应漏风量的下限值，并经过公式：

得到漏风系数，其中，β漏风量的修正因子，β＞0，为m为子时间段的数量，Fn为漏风系数，本申请中以通风设备运行时的子时间段为样本进行漏风系数获取，即获取的漏风系数用Fn进行标记但漏风系数为一个固定数值；获取各个子时间段漏风量并通过平均值计算获取到漏风系数Fn，提高了Fn的准确性能，同时提高了Fn作为分析依据的可靠性；

并经过公式

得到运行系数，其中，α为平均转速的修正因子，0＜2α＜1，YX为运行系数，用运行系数YX来反映通风设备运行时的整体运行情况，进而有助于了解到通风设备的状态，获取到运行中的通风设备的运行系数YXk，并将运行系数YXk与其内部录入存储的预设运行系数阈值进行比对分析：

若运行系数YXk＞预设运行系数阈值，则判定该通风设备运行异常，生成异常信号，并将异常信号和异常信号对应的异常通风设备编号发送至显示单元，显示单元在接收到异常信号和异常信号对应的异常通风设备编号后，立即对异常的通风设备进行红灯显示，同时显示“检修”文本文档，进而有助于直观的了解到异常通风设备所处的位置，并及时的做出预警，提高监管控制系统的预警性能，有助于及时的对异常通风设备进行检修，以保障室内的正常通风效果；

若运行系数YXk≤预设运行系数阈值，则判定该通风设备运行正常，则不生成任何信号。

实施例3；

协调维护分析单元用于采集通风设备运行后通风设备的通风电机的降温速度，并对风电机的降温速度进行分析，具体分析过程如下：

获取到通风电机结束时刻的初始温度值，同时获取到通风电机温度等于预设标准温度时对应时刻，获取到通风电机结束时刻到等于预设标准温度时对应时刻之间的时长，并标记为参考时长，并将参考时长与其内部录入存储的预设参考时长阈值进行比对分析：若参考时长大于预设参考时长阈值的最大值，则判定通风电机运行时高负荷运行，生成预警信号，并发送至自检单元，需要说明的是，一个通风设备对应一个通风电机，且通风设备与通风电机属于一个编号；

若参考时长小于等于预设参考时长区间之内，则不生成任何信号；

自检单元在接收到预警信号后，立即采集通风电机运行时的预警数据，预警数据包括噪音分贝值和线路电压值，并对预警数据进行分析，具体分析过程如下：

获取到各个时间节点的噪音分贝值，并标号为ZYo，并构建噪音分贝值的集合{ZY1，ZY2，ZY3，...，ZYo}，获取到集合中的相连两个子集之间的差值，并标记为分贝差值，并构建分贝差值的集合{ZY1-ZY2，ZY2-ZY3，ZY2-ZY3，...，ZY(o-1)-ZYo}，获取到分贝差值大于预设分贝差值阈值的总个数，并标记为异常分贝数，并标号为YF，需要说明的是，异常分贝数YF的数值越大，则说明通风电机在工作状态下出现故障的风险越大，且通风电机异常过热的风险越大，反之，异常分贝数YF的数值越小，则说明通风电机在工作状态下出现故障的风险越小，且通风电机异常过热的风险越小；

获取到各个时间节点的通风电机的线路电压值，并以时间为X轴，以线路电压为Y轴建立直角坐标系，并在直角坐标系中绘制线路电压值的变化曲线图，并以波峰值、波谷值对线路电压值的变化曲线图进行划分，获取到上升段和下降段，并将第一段和最后一段去掉，方便采集的数据的准确性和有效性，避免第一段和最后一段对数据的分析造成干扰，获取到各个上升段和下降段两个端点之间的差值，并标记为电压变化值，并将电压变化值位于预设电压变化值区间之外的电压变化值的总个数标记为异常波动值，将电压变化值位于预设电压变化值区间之内的电压变化值的总个数标记为正常波动数，并将异常波动值除以正常波动值得到的商标记为异常占比值，标号为YB，需要说明的是，异常占比值YB的数值越大，则说明通风电机在运行时电压越不稳定，出现故障的风险越大，通风效果越差，反之，异常占比值YB的数值越小，则说明通风电机在运行时电压越稳定，出现故障的风险越小，通风效果越好，并将异常分贝数YF和异常占比值YB发送至故障分析单元；

故障分析单元在接收到异常分贝数YF和异常占比值YB后，立即与其内部录入存储的预设阈值进行比对分析，分析过程如下：

若异常分贝数YF大于等于预设异常分贝数阈值，则生成故障信号，说明通风电机在运作的过程中异常噪音过大，出现异常故障；

若异常分贝数YF小于预设异常分贝数阈值，则生成观察信号，说明通风电机在运作的过程中发出的声音正常；

若异常占比值Y大于等于预设异常占比值阈值，则生成管控信号，说明线路电压值异常，极易造成通风电机在运行过程中出现故障；

若异常占比值Y小于预设异常占比值阈值，则生成监控信号，说明线路电压值变化在合理的区间，通风电机在运行时不易出现故障；

故障分析单元对故障信号、观察信号、管控信号和监控信号进行交互式分析，分析过程如下：

若生成故障信号和管控信号，则得到一级异常信号，若生成故障信号和监控信号，则得到二级异常信号，若生成观察信号和管控信号，则得到二级异常信号，若生成观察信号和监控信号，则得到正常信号，需要说明的时，一级异常信号比二级异常信号严重，并将得到的一级异常信号、二级异常信号、正常信号以及一级异常信号、二级异常信号和正常信号分别对应的通风电机编号经服务器发送至显示单元，显示单元在接收到一级异常信号和对应的通风电机编号后，立即在对应的通风电机编号上显示“加急检修”文本文档，显示单元在接收到二级异常信号和对应的通风电机编号后，立即显示“等待检修”文本文档，显示单元在接收到正常信号和对应的通风电机编号，立即显示“正常”文本文档，进而有助于及时的了解到通风电机故障的原因并及时的做出解决，进而有助于提高通风设备的通风效果，且提高对通风设备的监管以及预警的性能；

综上所述，本发明通过采集通风设备运行前的外部数据、运行中的内部数据以及运行后的降温速度，并通过公式化、符号化的标定、阈值代入比对、集合的分类规整以及递进式分析的方式进行全面性的分析，即将采集对象和处理流程的层级划分相结合、比较，得到对应的信号，有助于合理的对通风设备进行监测控制以及有助于直观的了解到异常通风设备所处的准确位置，并及时的做出预警，提高监管控制系统的预警性能，以保障室内的正常通风效果，且对故障原因进行分析，有助于及时的了解到通风电机故障的原因并及时的做出解决，且提高对通风设备的监管以及预警的性能；并对通风设备运行前的进行精细化分析，即深入对室内环境进行集合的分类规整和阈值代入比对，得到一级运行信号、二级运行信号以及三级运行信号，方便分别操作对应信号所对应数量的通风设备进行工作，且通过递进式、交互式的方式对运行后的预警数据深入分析，得到一级异常信号对应的通风电机编号上显示“加急检修”文本文档、二级异常信号正常信号对应的通风电机编号显示“等待检修”文本文档以及对应的通风电机编号立即显示“正常”文本文档，有助于及时的了解到准确定位的通风电机故障的原因并及时的做出解决。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置，以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于通风设备的在线监测控制系统，其特征在于，包括服务器、环境监管反馈单元、运行环境单元、动态管控分析单元、协调维护分析单元、自检单元、故障分析单元以及显示单元；

环境监管反馈单元用于采集通风设备运行前的外部数据，外部数据包括通风设备线路表面的受损面积以及通风扇叶上的颗粒体积，并对外部数据进行分析，得到维修信号和正常信号，并分别发送至显示单元和运行环境单元，显示单元在接收到维修信号后，立即将对应通风设备编号显示为“维修”文本文档；

运行环境单元在接收到正常信号后，对室内环境进行分析，得到一级运行信号、二级运行信号以及三级运行信号，并发送至显示单元，显示单元在接收到一级运行信号、二级运行信号以及三级运行信号后，分别操作对应预设数量的通风设备进行工作；

动态管控分析单元用于采集通风设备运行中的内部数据，内部数据包括通风设备的电机发热量和通风设备的进风量变化曲线图以及排风量的变化曲线图，并对运动数据进行分析，得到异常信号，并将异常信号发送至显示单元，显示单元在接收到异常信号后，立即对异常的通风设备进行红灯显示，同时显示“检修”文本文档；

协调维护分析单元用于采集通风设备运行后通风设备的通风电机的降温速度，并对风电机的降温速度进行分析，得到的预警信号，并发送至自检单元；

自检单元在接收到预警信号后，立即采集通风电机运行时的预警数据，预警数据包括噪音分贝值和线路电压值，并对预警数据进行分析，得到异常分贝数YF和异常占比值YB，并发送至故障分析单元；

故障分析单元在接收到异常分贝数YF和异常占比值YB后，立即与其内部录入存储的预设阈值进行比对以及交互式分析，得到一级异常信号、二级异常信号、正常信号并发送显示单元。

2.根据权利要求1所述的一种用于通风设备的在线监测控制系统，其特征在于，所述环境监管反馈单元外部数据分析过程如下：

步骤一：采集设备运行前的一段时间，将其设置为时间阈值，将通风设备的线路划分为i个子长度段，i为大于零的自然数，获取到各个子长度段的线路表面的破损面积Pi，并构建破损面积的集合，并将破损面积Pi的集合中的子集按照从小到大的方式进行排序，获取到破损面积集合中子集的数值为“0”的子集的总个数，并将其标记为正常数，并将子集的数值不为“0”的子集的总个数标记为异常数，获取到正常数与异常之间的比值，并标记为破损比PB；

步骤二：获取到时间阈值内通风扇叶上的颗粒体积，并标记为干扰体积，标号为GT，并经公式得到外部干扰系数WG，并将通风设备标记为k，k＝1，2，…，p，p为正整数，获取到各个通风设备的外部干扰系数WGk，并将外部干扰系数WGk与其内部录入存储的预设外部干扰系数进行比方分析：

若外部干扰系数WGk大于等于预设外部干扰系数，则生成维修信号；

若外部干扰系数WGk小于预设外部干扰系数，则生成正常信号。

3.根据权利要求1所述的一种用于通风设备的在线监测控制系统，其特征在于，所述运行环境单元室内环境分析过程如下：

将室内空间划分为s个子区域，s为大于零的自然数，获取到时间阈值内各个子区域的平均温度和平均湿度，获取到各个子区域内的平均温度和平均湿度的比值，标记为温湿比WSs，并构建温湿比WSs的集合，获取到集合中大于预设温湿比的自己的总个数，并标记为异常温湿数，并将异常温湿数与其内部录入存储的预设异常温湿数区间进行比对分析：

若异常温湿数大于预设异常温湿数区间中的最大值，则生成一级运行信号；

若异常温湿数位于预设异常温湿数区间之内，则生成二级运行信号；

若异常温湿数小于预设异常温湿数区间的最小值，则生成三级运行信号。

4.根据权利要求1所述的一种用于通风设备的在线监测控制系统，其特征在于，所述动态管控分析单元运动数据分析过程如下；

第一步：采集通风设备运行开始时刻到运行结束时刻的时长，并将其设置为分析阈值，将分析阈值划分为o个子时间节点，o为大于零的自然数，获取到各个子时间节点的通风设备的电机发热量，并标记为自热值ZRo，并构建自热值的集合，并绘制自热值的变化曲线，并在同一坐标系绘制预设自热值阈值，获取到位于预设自热值阈值上方的自热值所对应的时长，并标记为异常发热时长，获取到异常发热时长内的通风设备扇叶轴的平均转速PV；

第二步：获取到分析阈值内通风设备的进风量变化曲线图和排风量的变化曲线图，并将两者绘制在同一个直角坐标中，并将X轴划分为若干个子时间段，并将子时间段标记为n，n＝1，2，…，m，m为正整数，获取到各个子时间段内通风设备的平均进风量和平均排风量，并获取到对应子时间段内平均进风量和平均排风量之间的差值，并标记为漏风量Ln，并构建漏风量的集合，获取到集合中的最大子集和最小子集，并分别标记为Lmax和Lmin，并经过公式计算得到漏风系数用Fn；

第三步：经公式分析得到运行系数YX，获取到运行中的通风设备的运行系数YXk，并将运行系数YXk与其内部录入存储的预设运行系数阈值进行比对分析：

若运行系数YXk＞预设运行系数阈值，则生成异常信号；

若运行系数YXk≤预设运行系数阈值，则不生成任何信号。

5.根据权利要求1所述的一种用于通风设备的在线监测控制系统，其特征在于，所述协调维护分析单元降温速度分析过程如下：

获取到通风电机结束时刻的初始温度值，同时获取到通风电机温度等于预设标准温度时对应时刻，获取到通风电机结束时刻到等于预设标准温度时对应时刻之间的时长，并标记为参考时长，并将参考时长与其内部录入存储的预设参考时长阈值进行比对分析：若参考时长大于预设参考时长阈值的最大值，则成预警信号，若参考时长小于等于预设参考时长区间之内，则不生成任何信号。

6.根据权利要求1所述的一种用于通风设备的在线监测控制系统，其特征在于，所述自检单元预警数据分析过程如下：

SS1：获取到各个时间节点的噪音分贝值ZYo，并构建噪音分贝值的集合，获取到集合中的相连两个子集之间的差值，并标记为分贝差值，并构建分贝差值的集合，获取到分贝差值大于预设分贝差值阈值的总个数，并标记为异常分贝数YF；

SS2：获取到各个时间节点的通风电机的线路电压值，并在直角坐标系中绘制线路电压值的变化曲线图，并以波峰值、波谷值对线路电压值的变化曲线图进行划分，获取到上升段和下降段，并将第一段和最后一段去掉，获取到各个上升段和下降段两个端点之间的差值，并标记为电压变化值，并将电压变化值位于预设电压变化值区间之外的电压变化值的总个数标记为异常波动值，将电压变化值位于预设电压变化值区间之内的电压变化值的总个数标记为正常波动数，并将异常波动值除以正常波动值得到的商标记为异常占比值YB。

7.根据权利要求1所述的一种用于通风设备的在线监测控制系统，其特征在于，所述故障分析单元比对分析过程如下：

若异常分贝数YF大于等于预设异常分贝数阈值，则生成故障信号，若异常分贝数YF小于预设异常分贝数阈值，则生成观察信号；

若异常占比值Y大于等于预设异常占比值阈值，则生成管控信号，若异常占比值Y小于预设异常占比值阈值，则生成监控信号；

故障分析单元交互式分析过程如下：

若生成故障信号和管控信号，则得到一级异常信号，若生成故障信号和监控信号，则得到二级异常信号，若生成观察信号和管控信号，则得到二级异常信号，若生成观察信号和监控信号，则得到正常信号。

8.根据权利要求1所述的一种用于通风设备的在线监测控制系统，其特征在于，显示单元在接收到一级异常信号和对应的通风电机编号后，立即在对应的通风电机编号上显示“加急检修”文本文档，显示单元在接收到二级异常信号和对应的通风电机编号后，立即显示“等待检修”文本文档，显示单元在接收到正常信号和对应的通风电机编号，立即显示“正常”文本文档。

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