CN115877254B - 一种ups运行状态在线自检系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力技术技术领域，具体公开了一种UPS运行状态在线自检系统，通过异常获取单元自动同步到UPS启动之后的异常原因，并将异常原因传输到数调分析单元，数调分析单元用于对异常原因进行惯性分析，根据惯性原因，来对相应问题需要进行修复的时间进行评估，得到一个拟态修复时间，来评估本次的修复过程；之后通过状态同步单元同步UPS蓄电池的实时电量，并将实时电量传输到单量分析单元，并根据分析结果得到拟态剩余时长和报警信号，根据拟态剩余时长和拟态修复时间二者来确定对应UPS是否能够稳定运行到问题解决，本发明简单有效，且易于实用。

Description

一种UPS运行状态在线自检系统

技术领域

本发明属于电力技术技术领域，具体为一种UPS运行状态在线自检系统。

背景技术

公开号为CN112332522A的专利公开了一种户外UPS运行状态显示方法，方法包括：在容纳有UPS设备的箱体外壳上通过冲孔形成UPS运行状态拓扑图；在箱体外壳内部设至少一种颜色的指示灯，指示灯沿着UPS运行状态拓扑图铺设；根据箱体外壳内UPS设备不同的运行状态，使UPS设备发出状态信号给控制器，控制器根据状态信号控制指示灯以不同的显示动作在UPS运行状态拓扑图上显示UPS设备的运行状态。本申请的技术方案不仅保障了箱体的牢固性，而且密封、隔热性能良好，防雨防尘等级可达到较高等级。

但是，针对于UPS通常设置在不具备长期工作条件的设备间，维保人员不方便长期在其附近监控其运行状态如何对UPS的运行状态过程进行远程在线监控，是目前UPS实际使用中所面临的一个问题，尤其是针对因电路故障所停电，导致UPS启动运行后，缺乏一种既能对UPS启动运行的原因进行搜集分析，又能基于实时运行情况预估能耗，并根据二者结合判定对应UPS的储电量能否满足目前运行状态能长期维持的技术方案，基于此，本发明现提出一种UPS运行状态在线自检系统，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种UPS运行状态在线自检系统。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种UPS运行状态在线自检系统，包括：

异常获取单元，用于自动同步获取UPS启动之后的异常原因，并将异常原因传输到数调分析单元进行惯性分析，惯性分析具体方式为：

获取异常原因并调取近一年所有的异常记录，异常记录包括异常修复时间、过往异常问题和异常载量；

对异常记录进行数据剔除操作，将剩余的异常修复时间和异常载量重新标定为相关修复时间和相关载量；

获取到产生异常对应所在线路的异常载量，将其重新标记为受分载量；

将受分载量除以对应的相关载量之后，得到的数值乘以X4之后的结果标记为浮变值Fj，此处X4为预设数值；

将相关修复时间乘以对应的浮变值Fj，得到的数值标记为修正时间Qj；

获取到Qj的均值，自动根据均值获取到Qj的离心值，当离心值不超过X5时，X5为预设数值，自动将Qj的均值标记为拟合修复时间，否则自动将Qj的均值和最大值的中值标记为拟合修复时间；

状态同步单元，用于同步UPS蓄电池的实时电量，并将实时电量传输到单量分析单元，单量分析单元用于对接收到的实时电量进行单量分析，并根据分析结果得到拟态剩余时长和报警信号；单量分析具体方式为：

步骤一：获取到初始的实时电量，将其标记为初始电量；之后持续监控实时电量，当实时电量开始下降，且满足单位时间内减少的电量超过X1时，产生使用信号，此处X1为预设数值；

步骤二：在产生使用信号时，获取到该实时电量开始减少的时间点上，同步该时间点的实时电量，将其标记为初始电量，之后每间隔T1时间获取一次实时电量，其中T1为预设数值，之后连续观察，直到实时电量乘以电量总值大于等于X2，X2为预设数值；

步骤三：之后得到若干个实时电量，将其标记为Di，i=1、...、n，表示为获取到了n个实时电量的数据，D1表示为在产生使用信号后获取到的第一个实时电量数据；根据实时电量Di获取到消耗电量，具体获取方式为：

将Di中除D1外将所有后产生的实时电量，减去前一个产生的实时电量，得到n-1个消耗电量，将其标记为Hi，i=1、...、n-1；

步骤四：自动获取到所有的消耗电量Hi的均值，将其标记为P，之后自动计算所有消耗电量Hi的离心值W，具体计算公式为：；

根据W数值与X1的关系，确定拟态单耗；

步骤五：得到拟态单耗，之后获取到实时的UPS内电池剩余电量，之后将剩余电量除以拟态单耗之后，再乘以T1，得到拟态剩余时长，当拟态剩余时长低于X3时，自动产生报警信号；X3为预设数值。

进一步地，还包括：

数调分析单元用于将拟合修复时间传输到处理器；

单量分析单元用于将拟态剩余时长和报警信号传输到处理器。

进一步地，步骤S1中的异常载量指代为UPS所在支路的负载单位时间的耗电量。

进一步地，步骤四中确定拟态单耗的具体方式为：当W≤X1时，自动将均值P标记为拟态单耗；否则自动产生辨析信号，此时自动获取到Hi中小于P-W的数值的和值，将其标记为下项和值，之后再次获取到Hi中大于P-W的数值的和值，将其标记为上项和值；

当上项和值超过下项和值时，将P值与Hi中最大数值的中值标记为拟态单耗，否则将P值与Hi中最小数值的中值标记为拟态单耗。

进一步地，处理器用于结合拟态剩余时长对拟态修复时间进行告警分析，具体方式为：

自动获取到拟态修复时间和拟态剩余时长，当拟态修复时间除以拟态剩余时长大于等于0.85，则产生能源危险信号；

处理器在产生能源危险信号时驱动显示单元自动显示“当前能源可能不足以支撑到，此时的电网修复，请尽快解决”。

进一步地，处理器在产生能源危险信号时驱动告警单元自动告警；

处理器还用于在接收到报警信号之后自动驱动告警单元发出告警。

进一步地，还包括管理单元，管理单元与处理器通信连接，用于录入所有的预设数值。

进一步地，对异常记录进行数据剔除操作时执行以下步骤：

对于任意一异常原因，获取到与异常原因一致的过往异常问题；

将不一致的异常记录全部剔除，将剩余的异常记录标记为相关记录，将相关记录中对应的异常修复时间和异常载量重新标定为相关修复时间和相关载量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过异常获取单元自动同步到UPS启动之后的异常原因，并将异常原因传输到数调分析单元，数调分析单元用于对异常原因进行惯性分析，根据惯性原因，来对相应问题需要进行修复的时间进行评估，得到一个拟态修复时间，来评估本次的修复过程；

之后通过状态同步单元同步UPS蓄电池的实时电量，并将实时电量传输到单量分析单元，并根据分析结果得到拟态剩余时长，根据拟态剩余时长和拟态修复时间二者来确定对应UPS是否能够稳定运行到问题解决并发出对应报警信号，方便运维人员合理安排时间，及时修复相应故障，本发明简单有效，且易于实用。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

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。

请参阅图1，作为本发明的实施例一，本申请提供了一种UPS运行状态在线自检系统，包括：

异常获取单元、数调分析单元、处理器、状态同步单元、单量分析单元、处理器、显示单元、管理单元和告警单元；

异常获取单元，用于自动同步获取UPS启动之后的异常原因，并将异常原因传输到数调分析单元，数调分析单元用于对异常原因进行惯性分析，惯性分析具体方式为：

S1：获取到对应的异常原因，调取近一年所有的异常记录，异常记录包括异常修复时间、过往异常问题和异常载量；异常载量指代为对应出现问题的线路，也就是UPS安装所在支路的负载单位时间的耗电量；

S2：之后获取到与异常原因一致的过往异常问题，将不一致的异常记录全部剔除，将剩余的异常记录标记为相关记录，对应异常修复时间和异常载量重新标定为相关修复时间和相关载量；

S3：之后将相关修复时间标记为Gj，j=1、...、m，相关载量标记为Zj，j=1、...、m；

S4：之后获取到对应本系统产生异常对应所在线路的异常载量，将其重新标记为受分载量；

S5：之后将受分载量除以相关载量Zj之后，得到的数值乘以X4之后的结果标记为浮变值Fj，此处X4为预设数值，具体取值小于1，一般情况下取值为0.65，此处是为了将相关载量考虑进入电路恢复的难度，但是相关载量又不能完全影响，所以加入一个修正的数值X4；

S6：之后将相关修复时间Gj乘以对应的浮变值Fj，得到的数值标记为修正时间Qj；

S7：之后获取到Qj的均值，自动根据均值获取到Qj的离心值，此处离心值计算方式与下文消耗电量Hi的离心值计算原理相同；当离心值不超过X5时，X5为预设数值，自动将Qj的均值标记为拟合修复时间，否则自动将Qj的均值和最大值的中值标记为拟合修复时间；

S8：得到拟合修复时间；

数调分析单元用于将拟合修复时间传输到处理器；

状态同步单元，用于同步UPS蓄电池的实时电量，并将实时电量传输到单量分析单元，单量分析单元用于对接收到的实时电量进行单量分析，单量分析具体方式为：

步骤一：获取到初始的实时电量，将其标记为初始电量；之后持续监控实时电量，当实时电量开始下降，且满足单位时间内减少的电量超过X1时，产生使用信号，此处X1为预设数值；

步骤二：在产生使用信号时，获取到该实时电量开始减少的时间点上，同步该时间点的实时电量，将其标记为初始电量，之后每间隔T1时间获取一次实时电量，其中T1为预设数值，之后连续观察，直到实时电量乘以电量总值大于等于X2，X2为预设数值，通常取值为0.3；

当然此处也可以采取另外一种方式，具体为，连续观察T2时间，获取到T2时间内的若干个实时电量信息，两种不同的方式都可以选用；

步骤三：之后得到若干个实时电量，将其标记为Di，i=1、...、n，表示为获取到了n个实时电量的数据，D1表示为在产生使用信号后获取到的第一个实时电量数据；根据实时电量Di获取到消耗电量，具体获取方式为：

将Di中除D1外将所有后产生的实时电量，减去前一个产生的实时电量，得到n-1个消耗电量，将其标记为Hi，i=1、...、n-1；此处为了便于理解，具体举例H1产生方式为：H1=D2-D1；

步骤四：自动获取到所有的消耗电量Hi的均值，将其标记为P，之后自动计算所有消耗电量Hi的离心值W，具体计算公式为：；

当W≤X1时，自动将均值P标记为拟态单耗；否则自动产生辨析信号，此时自动获取到Hi中小于P-W的数值的和值，将其标记为下项和值，之后再次获取到Hi中大于P-W的数值的和值，将其标记为上项和值；

当上项和值超过下项和值时，将P值与Hi中最大数值的中值标记为拟态单耗，否则将P值与Hi中最小数值的中值标记为拟态单耗；

步骤五：得到拟态单耗，之后获取到实时的UPS内电池剩余电量，之后将剩余电量除以拟态单耗之后，再乘以T1，得到拟态剩余时长，当拟态剩余时长低于X3时，自动产生报警信号；X3为预设数值；

单量分析单元用于将拟态剩余时长和报警信号传输到处理器；

处理器用于结合拟态剩余时长对拟态修复时间进行告警分析，具体方式为：

自动获取到拟态修复时间和拟态剩余时长，当拟态修复时间除以拟态剩余时长大于等于0.85，则产生能源危险信号；

处理器在产生能源危险信号时驱动显示单元自动显示“当前能源可能不足以支撑到，此时的电网修复，请尽快解决”；

处理器在产生能源危险信号时驱动告警单元自动告警；

处理器还用于在接收到报警信号之后自动驱动告警单元发出告警。

还包括管理单元，管理单元与处理器通信连接，用于录入所有的预设数值。

作为本发明的实施例二，其与实施例一不同之处在于，单量分析具体方式不同，本实施例提供的方式为：

步骤一：获取到初始的实时电量，将其标记为初始电量；之后持续监控实时电量，当实时电量开始下降，且满足单位时间内减少的电量超过X1时，产生使用信号，此处X1为预设数值；

步骤二：在产生使用信号时，获取到该实时电量开始减少的时间点上，同步该时间点的实时电量，将其标记为初始电量，之后每间隔T1时间获取一次实时电量，其中T1为预设数值，之后连续观察T2时间，获取到T2时间内的若干个实时电量信息；

步骤三：之后得到若干个实时电量，将其标记为Di，i=1、...、n，表示为获取到了n个实时电量的数据，D1表示为在产生使用信号后获取到的第一个实时电量数据；根据实时电量Di获取到消耗电量，具体获取方式为：

将Di中除D1外将所有后产生的实时电量，减去前一个产生的实时电量，得到n-1个消耗电量，将其标记为Hi，i=1、...、n-1；

步骤四：自动获取到所有的消耗电量Hi的均值，将其标记为P，之后自动计算所有消耗电量Hi的离心值W，具体计算公式为：；

当W≤X1时，自动将均值P标记为拟态单耗；否则自动产生辨析信号，此时自动获取到Hi中小于P-W的数值的和值，将其标记为下项和值，之后再次获取到Hi中大于P-W的数值的和值，将其标记为上项和值；

当上项和值超过下项和值时，将P值与Hi中最大数值的中值标记为拟态单耗，否则将P值与Hi中最小数值的中值标记为拟态单耗；

步骤五：得到拟态单耗，之后获取到实时的UPS内电池剩余电量，之后将剩余电量除以拟态单耗之后，再乘以T1，得到拟态剩余时长，当拟态剩余时长低于X3时，自动产生报警信号；X3为预设数值；

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (7)

1.一种UPS运行状态在线自检系统，其特征在于，包括：

异常获取单元，用于自动同步获取UPS启动之后的异常原因，并将异常原因传输到数调分析单元进行惯性分析，惯性分析具体方式为：

获取异常原因并调取近一年所有的异常记录，异常记录包括异常修复时间、过往异常问题和异常载量；

对异常记录进行数据剔除操作，将剩余的异常修复时间和异常载量重新标定为相关修复时间和相关载量；

获取到产生异常对应所在线路的异常载量，将其重新标记为受分载量；

将受分载量除以对应的相关载量之后，得到的数值乘以X4之后的结果标记为浮变值Fj，此处X4为预设数值；

将相关修复时间乘以对应的浮变值Fj，得到的数值标记为修正时间Qj；

获取到Qj的均值，自动根据均值获取到Qj的离心值，当离心值不超过X5时，X5为预设数值，自动将Qj的均值标记为拟合修复时间，否则自动将Qj的均值和最大值的中值标记为拟合修复时间；

状态同步单元，用于同步UPS蓄电池的实时电量，并将实时电量传输到单量分析单元，单量分析单元用于对接收到的实时电量进行单量分析，并根据分析结果得到拟态剩余时长和报警信号；单量分析具体方式为：

步骤一：获取到初始的实时电量，将其标记为初始电量；之后持续监控实时电量，当实时电量开始下降，且满足单位时间内减少的电量超过X1时，产生使用信号，此处X1为预设数值；

步骤二：在产生使用信号时，获取到该实时电量开始减少的时间点上，同步该时间点的实时电量，将其标记为初始电量，之后每间隔T1时间获取一次实时电量，其中T1为预设数值，之后连续观察，直到实时电量乘以电量总值大于等于X2，X2为预设数值；

步骤三：之后得到若干个实时电量，将其标记为Di，i=1、...、n，表示为获取到了n个实时电量的数据，D1表示为在产生使用信号后获取到的第一个实时电量数据；根据实时电量Di获取到消耗电量，具体获取方式为：

将Di中除D1外将所有后产生的实时电量，减去前一个产生的实时电量，得到n-1个消耗电量，将其标记为Hi，i=1、...、n-1；

步骤四：自动获取到所有的消耗电量Hi的均值，将其标记为P，之后自动计算所有消耗电量Hi的离心值W，具体计算公式为：；

根据W数值与X1的关系，确定拟态单耗；确定拟态单耗的具体方式为：当W≤X1时，自动将均值P标记为拟态单耗；否则自动产生辨析信号，此时自动获取到Hi中小于P-W的数值的和值，将其标记为下项和值，之后再次获取到Hi中大于P-W的数值的和值，将其标记为上项和值；

当上项和值超过下项和值时，将P值与Hi中最大数值的中值标记为拟态单耗，否则将P值与Hi中最小数值的中值标记为拟态单耗；

步骤五：得到拟态单耗，之后获取到实时的UPS内电池剩余电量，之后将剩余电量除以拟态单耗之后，再乘以T1，得到拟态剩余时长，当拟态剩余时长低于X3时，自动产生报警信号；X3为预设数值。

2.根据权利要求1所述的一种UPS运行状态在线自检系统，其特征在于，还包括：

数调分析单元用于将拟合修复时间传输到处理器；

单量分析单元用于将拟态剩余时长和报警信号传输到处理器。

3.根据权利要求1所述的一种UPS运行状态在线自检系统，其特征在于，步骤S1中的异常载量指代为UPS所在支路的负载单位时间的耗电量。

4.根据权利要求2所述的一种UPS运行状态在线自检系统，其特征在于，处理器用于结合拟态剩余时长对拟态修复时间进行告警分析，具体方式为：

自动获取到拟态修复时间和拟态剩余时长，当拟态修复时间除以拟态剩余时长大于等于0.85，则产生能源危险信号；

处理器在产生能源危险信号时驱动显示单元自动显示“当前能源可能不足以支撑到，此时的电网修复，请尽快解决”。

5.根据权利要求4所述的一种UPS运行状态在线自检系统，其特征在于，处理器在产生能源危险信号时驱动告警单元自动告警；

处理器还用于在接收到报警信号之后自动驱动告警单元发出告警。

6.根据权利要求4所述的一种UPS运行状态在线自检系统，其特征在于，还包括管理单元，管理单元与处理器通信连接，用于录入所有的预设数值。

7.根据权利要求1所述的一种UPS运行状态在线自检系统，其特征在于，对异常记录进行数据剔除操作时执行以下步骤：

对于任意一异常原因，获取到与异常原因一致的过往异常问题；

将不一致的异常记录全部剔除，将剩余的异常记录标记为相关记录，将相关记录中对应的异常修复时间和异常载量重新标定为相关修复时间和相关载量。

Images