CN117097027B - 一种基于数据分析的电源智能控制管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电源智能控制管理领域,具体公开一种基于数据分析的电源智能控制管理系统及方法,本发明通过获取目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,分析得到目标电源的参考性能系数,从快速性、准确性和稳定性角度对电源性能进行全面评估,提高现有评估方法的准确性和可靠性;获取目标电源的衰减系数,根据目标电源的参考性能系数和衰减系数,评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,对电源的历史使用情况进行分析得出电源的老化情况,进而对电源的性能评价结果进行修正和完善;判断目标电源是否处于闲置状态并对目标电源进行自断电,为电源的使用安全提供保障。
Description
技术领域
本发明涉及电源智能控制管理领域,涉及到一种基于数据分析的电源智能控制管理系统及方法。
背景技术
学校大型实验室经常用到DC-DC直流电源,随着使用年限和使用次数的增加,DC-DC直流电源会衰减老化,性能下降,性能欠佳的DC-DC直流电源如果继续使用不仅会对电源自身造成二次伤害,同时也会对外围电路其他电子器件造成损耗,严重时会引发安全事故,因此,对DC-DC直流电源进行监测管理具有现实意义。
现有的DC-DC直流电源管理方法存在一些弊端:1、在对DC-DC直流电源性能进行评估的时候,通过将电源使用过程中的采集到的几次输出电压数据与理想输出电压进行比较,进而得出性能评价,该种分析方式过于简单浅显,只分析电源输出电压的精准性,没有考虑到电源输出电压的稳定性和转化效率,进而使得评估结果的准确性和可靠性都比较低。
同时,DC-DC直流电源输出电压并不是一开始就处于恒定值,往往是先经过波动再渐渐趋于稳定值,且电压的波动幅度较小,持续时间较短,常规的单一抽样式监测并不能进行捕捉,只有在采样数据的基础上进一步绘制线性曲线才能进行直观的分析,进而使得现有的DC-DC直流电源性能评估方法存在系统性偏差。
2、没有对DC-DC直流电源的历史使用情况进行分析进而得出电源的老化和损耗的情况,电源的老化损耗直接影响电源的性能,因此电源的老化分析对电源的性能评价存在一定的修正作用。
3、当实验人员离开实验室时,可能忘记关闭DC-DC直流电源,如果电源一直处于开启状态,会存在安全隐患。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种基于数据分析的电源智能控制管理系统及方法,实现对电源智能控制管理的功能。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:本发明提供一种基于数据分析的电源智能控制管理系统,包括:电源运行信息获取模块:用于获取学校实验室内实验过程中DC-DC直流电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,将其记为目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,其中运行信息包括输入电压和输出电压。
电源性能初步评估模块:用于根据目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,分析得到目标电源的参考性能系数。
电源衰减系数获取模块:用于获取目标电源在历史周期内各次实验中的基本信息,其中基本信息包括输出端负载功率、输入端电压、使用时长和内部环境温度,分析得到目标电源的衰减系数。
电源性能综合评估模块:用于根据目标电源的参考性能系数和衰减系数,评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,并进行相应处理。
电源自断电模块:用于获取检测周期内目标电源外围电路的电流,判断目标电源是否处于闲置状态,若处于闲置状态,则对目标电源进行自断电。
数据库:用于存储目标电源外围电路中负载的额定电压、目标电源对应外围电路负载功率的适宜范围和目标电源对应输入端电压的适宜范围。
在上述实施例的基础上,所述电源性能初步评估模块的分析过程包括:根据目标电源在监测周期内各采样时间点的输出电压,绘制目标电源的输出电压特征曲线。
将目标电源输出电压特征曲线中输出电压的最大值记为目标电源输出电压峰值,并表示为yp,进一步获取目标电源输出电压峰值对应的采样时间点,将其记为目标电源输出电压峰值时间,并表示为tp。
根据目标电源输出电压特征曲线,得到目标电源输出电压稳态值,并表示为ys,进一步获取目标电源输出电压稳态值对应的采集时间点,将其记为目标电源输出电压稳态时间,并表示为ts。
将目标电源输出电压峰值和目标电源输出电压稳态值代入公式得到目标电源输出电压超调量δ,其中χ1表示预设的超调量修正因子。
将目标电源输出电压稳态时间和目标电源输出电压峰值时间代入公式Δt=χ2*(ts-tp)得到目标电源的稳压过渡时长Δt,其中χ2表示预设的稳压过渡时长修正因子。
通过分析公式得到目标电源的调压稳定性α1,其中ε1表示预设的目标电源的调压稳定性修正因子,δ′表示预设的输出电压超调量阈值,Δt′表示预设的稳压过渡时长阈值,β1、β2分别表示预设的输出电压超调量和稳压过渡时长的权重因子。
提取数据库中存储的目标电源外围电路中负载的额定电压,将其记为U额。
通过分析公式得到目标电源的调压准确性α2,其中ε2表示预设的目标电源的调压准确性修正因子,Δy表示预设的目标电源输出电压允许偏差。
在上述实施例的基础上,所述电源性能初步评估模块的分析过程还包括:将目标电源在监测周期内各采样时间点的输入电压进行相互比较,得到目标电源输入电压的最大值,将其记为U入,并通过平均值计算得到目标电源输入电压的平均值,将其记为
通过分析公式得到目标电源的调压相对效率α3,其中ε3表示预设的目标电源的调压相对效率修正因子,t0表示监测周期的起始时间。
将目标电源的调压稳定性α1、调压准确性α2和调压相对效率α3代入公式得到目标电源的参考性能系数φ,其中e表示自然常数,α1设、α2设、α3设分别表示预设的调压稳定性、调压准确性和调压相对效率的参考值,分别表示预设的调压稳定性、调压准确性和调压相对效率的权重因子。
在上述实施例的基础上,所述电源衰减系数获取模块的分析过程包括:设定历史周期的时长,通过目标电源内部的存储单元获取目标电源在历史周期内各次实验中的输出端负载功率、输入端电压、使用时长和内部环境温度,将其分别记为Pj、Uj、tj和Tj,其中j表示第j次实验的编号,j=1,2,...,m。
提取数据库中存储的目标电源对应外围电路负载功率的适宜范围,将目标电源对应外围电路负载功率适宜范围的上限值和下限值分别记为Pmax、Pmin。
通过分析公式得到目标电源在历史周期内各次实验中的第一损耗系数γj,其中ΔP1、ΔP2分别表示预设的输出端负载功率超出上限值波动量的阈值和低于下限值波动量的阈值。
提取数据库中存储的目标电源对应输入端电压的适宜范围,将目标电源对应输入端电压适宜范围的上限值和下限值分别记为Umax、Umin。
通过分析公式得到目标电源在历史周期内各次实验中的第二损耗系数ηj,其中Δκ1、Δκ2分别表示预设的目标电源输入端电压单位超压量和单位欠压量对应的损耗因子。
通过分析公式得到目标电源在历史周期内各次实验中的第三损耗系数λj,其中Δt″表示预设的单位使用时长对应的损耗因子,T0表示预设的电源内部环境温度阈值。
在上述实施例的基础上,所述电源衰减系数获取模块的分析过程还包括:将目标电源在历史周期内各次实验中的第一损耗系数γj、第二损耗系数ηj和第三损耗系数λj代入公式得到目标电源的衰减系数μ,其中/>分别表示预设的第一损耗系数、第二损耗系数和第三损耗系数的权重因子。
在上述实施例的基础上,所述电源性能综合评估模块的具体分析过程为:F1:将目标电源的参考性能系数φ和衰减系数μ代入公式得到目标电源的性能综合指数/>其中σ表示预设的性能综合指数修正因子。
将目标电源的性能综合指数与预设的性能综合指数预警值进行比较,若目标电源的性能综合指数小于预设的性能综合指数预警值,则目标电源的使用存在安全隐患,并执行F2,反之,则执行F3。
F2:对目标电源进行强制关机,并将强制关机操作指令发送至目标电源控制终端。
F3:将目标电源的性能综合指数与预设的各性能评价等级对应的性能综合指数范围进行比对,筛选得到目标电源的性能评价等级,并将其发送至目标电源显示终端。
在上述实施例的基础上,所述电源自断电模块的具体分析过程为:设定检测周期的时长,通过电流检测设备获取检测周期内目标电源外围电路的电流,将检测周期内目标电源外围电路的电流与预设的电源闲置时外围电路电流的参考范围进行比较,若检测周期内目标电源外围电路的电流处于预设的电源闲置时外围电路电流的参考范围之内,则目标电源处于闲置状态,对目标电源进行自断电,并将关机操作指令发送至目标电源控制终端。
本发明提供一种基于数据分析的电源智能控制管理方法,包括如下步骤:步骤一、电源运行信息获取:用于获取学校实验室内实验过程中DC-DC直流电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,将其记为目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,其中运行信息包括输入电压和输出电压。
步骤二、电源性能初步评估:用于根据目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,分析得到目标电源的参考性能系数。
步骤三、电源衰减系数获取:用于获取目标电源在历史周期内各次实验中的基本信息,其中基本信息包括输出端负载功率、输入端电压、使用时长和内部环境温度,分析得到目标电源的衰减系数。
步骤四、电源性能综合评估:用于根据目标电源的参考性能系数和衰减系数,评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,并进行相应处理。
步骤五、电源自断电:用于获取检测周期内目标电源外围电路的电流,判断目标电源是否处于闲置状态,若处于闲置状态,则对目标电源进行自断电。
相对于现有技术,本发明所述的一种基于数据分析的电源智能控制管理系统及方法以下有益效果:1、本发明提供的一种基于数据分析的电源智能控制管理系统及方法,通过分析目标电源的参考性能系数,从快速性、准确性和稳定性角度对电源性能进行全面评估,进一步获取目标电源的衰减系数,综合评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,结合电源的老化情况对电源的性能评价结果进行修正和完善;判断目标电源是否处于闲置状态并对目标电源进行自断电,为电源的使用安全提供保障。
2、本发明通过获取目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,分析得到目标电源的参考性能系数,在采样数据的基础上进一步绘制电源输出电压线性曲线,捕捉电源输出电压的细微波动并进行直观的分析,减小现有电源性能评估方法存在的系统性误差,从快速性、准确性和稳定性角度对电源性能进行全面评估,提高现有评估方法的准确性和可靠性。
3、本发明通过获取目标电源的参考性能系数和衰减系数综合评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,结合电源的老化情况对电源的性能评价结果进行修正和完善。
4、本发明通过获取检测周期内目标电源外围电路的电流,判断目标电源是否处于闲置状态并对目标电源进行自断电,避免存在安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统模块连接图。
图2为本发明的方法流程示意图。
图3为本发明的流程示意图。
图4为本发明的原理示意图。
图5为本发明的目标电源的输出电压特征曲线图。
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作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和图3所示,本发明提供一种基于数据分析的电源智能控制管理系统,包括电源运行信息获取模块、电源性能初步评估模块、电源衰减系数获取模块、电源性能综合评估模块、电源自断电模块和数据库。
所述电源性能初步评估模块分别与电源运行信息获取模块和电源衰减系数获取模块连接,电源性能综合评估模块分别与电源衰减系数获取模块和电源自断电模块连接,数据库分别与电源性能初步评估模块和电源衰减系数获取模块连接。
所述电源运行信息获取模块用于获取学校实验室内实验过程中DC-DC直流电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,将其记为目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,其中运行信息包括输入电压和输出电压。
参阅图4所示,所述电源运行信息获取模块的具体过程为:设定监测周期的时长,按照预设的等时间间隔原则在监测周期内设置各采样时间点,通过目标电源输入侧布设的电压检测装置获取目标电源在监测周期内各采样时间点的输入电压,通过目标电源输出侧布设的电压检测装置获取目标电源在监测周期内各采样时间点的输出电压。
作为一种优选方案,所述电压检测装置可以为电压表。
作为一种优选方案,所述目标电源输入侧指目标电源与供电电源连接的一侧,所述目标电源输出侧指目标电源与外围电路连接的一侧。
所述电源性能初步评估模块用于根据目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,分析得到目标电源的参考性能系数。
参阅图5所示,所述电源性能初步评估模块的分析过程包括:根据目标电源在监测周期内各采样时间点的输出电压,绘制目标电源的输出电压特征曲线。
将目标电源输出电压特征曲线中输出电压的最大值记为目标电源输出电压峰值,并表示为yp,进一步获取目标电源输出电压峰值对应的采样时间点,将其记为目标电源输出电压峰值时间,并表示为tp。
根据目标电源输出电压特征曲线,得到目标电源输出电压稳态值,并表示为ys,进一步获取目标电源输出电压稳态值对应的采集时间点,将其记为目标电源输出电压稳态时间,并表示为ts。
将目标电源输出电压峰值和目标电源输出电压稳态值代入公式得到目标电源输出电压超调量δ,其中χ1表示预设的超调量修正因子。
将目标电源输出电压稳态时间和目标电源输出电压峰值时间代入公式Δt=χ2*(ts-tp)得到目标电源的稳压过渡时长Δt,其中χ2表示预设的稳压过渡时长修正因子。
通过分析公式得到目标电源的调压稳定性α1,其中ε1表示预设的目标电源的调压稳定性修正因子,δ′表示预设的输出电压超调量阈值,Δt′表示预设的稳压过渡时长阈值,β1、β2分别表示预设的输出电压超调量和稳压过渡时长的权重因子。
提取数据库中存储的目标电源外围电路中负载的额定电压,将其记为U额。
通过分析公式得到目标电源的调压准确性α2,其中ε2表示预设的目标电源的调压准确性修正因子,Δy表示预设的目标电源输出电压允许偏差。
作为一种优选方案,所述目标电源的输出电压特征曲线的获取方法为:以采样时间点作为横坐标,以输出电压作为纵坐标建立二维坐标系,根据目标电源在监测周期内各采样时间点的输出电压,在二维坐标系中标出对应的各数据点,利用数学模型建立方法获取各数据点依次连接的平滑曲线,将其记为目标电源的输出电压特征曲线。
作为一种优选方案,所述目标电源输出电压稳态值的获取方法为:按照预设的原则设定输出电压稳态误差带,获取目标电源输出电压特征曲线上首次进入输出电压稳态误差带对应的数据点,将其记为标记数据点,将标记数据点对应的输出电压记为目标电源输出电压稳态值。
作为一种优选方案,输出电压稳态误差带的设定可以是目标电源输出电压终值的±2%或者目标电源输出电压终值的±5%。
进一步地,所述电源性能初步评估模块的分析过程还包括:将目标电源在监测周期内各采样时间点的输入电压进行相互比较,得到目标电源输入电压的最大值,将其记为U入,并通过平均值计算得到目标电源输入电压的平均值,将其记为
通过分析公式得到目标电源的调压相对效率α3,其中ε3表示预设的目标电源的调压相对效率修正因子,t0表示监测周期的起始时间。
将目标电源的调压稳定性α1、调压准确性α2和调压相对效率α3代入公式得到目标电源的参考性能系数φ,其中e表示自然常数,α1设、α2设、α3设分别表示预设的调压稳定性、调压准确性和调压相对效率的参考值,分别表示预设的调压稳定性、调压准确性和调压相对效率的权重因子。
需要说明的是,本发明通过获取目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,分析得到目标电源的参考性能系数,在采样数据的基础上进一步绘制电源输出电压线性曲线,捕捉电源输出电压的细微波动并进行直观的分析,减小现有电源性能评估方法存在的系统性误差,从快速性、准确性和稳定性角度对电源性能进行全面评估,提高现有评估方法的准确性和可靠性。
所述电源衰减系数获取模块用于获取目标电源在历史周期内各次实验中的基本信息,其中基本信息包括输出端负载功率、输入端电压、使用时长和内部环境温度,分析得到目标电源的衰减系数。
进一步地,所述电源衰减系数获取模块的分析过程包括:设定历史周期的时长,通过目标电源内部的存储单元获取目标电源在历史周期内各次实验中的输出端负载功率、输入端电压、使用时长和内部环境温度,将其分别记为Pj、Uj、tj和Tj,其中j表示第j次实验的编号,j=1,2,...,m。
提取数据库中存储的目标电源对应外围电路负载功率的适宜范围,将目标电源对应外围电路负载功率适宜范围的上限值和下限值分别记为Pmax、Pmin。
通过分析公式得到目标电源在历史周期内各次实验中的第一损耗系数γj,其中ΔP1、ΔP2分别表示预设的输出端负载功率超出上限值波动量的阈值和低于下限值波动量的阈值。
提取数据库中存储的目标电源对应输入端电压的适宜范围,将目标电源对应输入端电压适宜范围的上限值和下限值分别记为Umax、Umin。
通过分析公式得到目标电源在历史周期内各次实验中的第二损耗系数ηj,其中Δκ1、Δκ2分别表示预设的目标电源输入端电压单位超压量和单位欠压量对应的损耗因子。
通过分析公式得到目标电源在历史周期内各次实验中的第三损耗系数λj,其中Δt″表示预设的单位使用时长对应的损耗因子,T0表示预设的电源内部环境温度阈值。
作为一种优选方案,所述实验中的输出端负载功率若存在波动,则取实验过程中输出端负载的平均功率,所述实验中的输入端电压为实验过程中输入端电压的平均值。
作为一种优选方案,所述目标电源在实验中的内部环境温度是指目标电源内表面的最高温度。
进一步地,所述电源衰减系数获取模块的分析过程还包括:将目标电源在历史周期内各次实验中的第一损耗系数γj、第二损耗系数ηj和第三损耗系数λj代入公式得到目标电源的衰减系数μ,其中/>分别表示预设的第一损耗系数、第二损耗系数和第三损耗系数的权重因子。
所述电源性能综合评估模块用于根据目标电源的参考性能系数和衰减系数,评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,并进行相应处理。
进一步地,所述电源性能综合评估模块的具体分析过程为:F1:将目标电源的参考性能系数φ和衰减系数μ代入公式得到目标电源的性能综合指数其中σ表示预设的性能综合指数修正因子。
将目标电源的性能综合指数与预设的性能综合指数预警值进行比较,若目标电源的性能综合指数小于预设的性能综合指数预警值,则目标电源的使用存在安全隐患,并执行F2,反之,则执行F3。
F2:对目标电源进行强制关机,并将强制关机操作指令发送至目标电源控制终端。
F3:将目标电源的性能综合指数与预设的各性能评价等级对应的性能综合指数范围进行比对,筛选得到目标电源的性能评价等级,并将其发送至目标电源显示终端。
需要说明的是,本发明通过获取目标电源的参考性能系数和衰减系数综合评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,结合电源的老化情况对电源的性能评价结果进行修正和完善。
所述电源自断电模块用于获取检测周期内目标电源外围电路的电流,判断目标电源是否处于闲置状态,若处于闲置状态,则对目标电源进行自断电。
进一步地,所述电源自断电模块的具体分析过程为:设定检测周期的时长,通过电流检测设备获取检测周期内目标电源外围电路的电流,将检测周期内目标电源外围电路的电流与预设的电源闲置时外围电路电流的参考范围进行比较,若检测周期内目标电源外围电路的电流处于预设的电源闲置时外围电路电流的参考范围之内,则目标电源处于闲置状态,对目标电源进行自断电,并将关机操作指令发送至目标电源控制终端。
作为一种优选方案,所述目标电源外围电路的电流若在检测周期内存在波动,则将目标电源外围电路电流的平均值记为检测周期内目标电源外围电路的电流。
作为一种优选方案,所述目标电源处于闲置状态指目标电源外围电路没有接入负载或者接入的负载不工作。
需要说明的是,本发明通过获取检测周期内目标电源外围电路的电流,判断目标电源是否处于闲置状态并对目标电源进行自断电,避免存在安全隐患。
所述数据库用于存储目标电源外围电路中负载的额定电压、目标电源对应外围电路负载功率的适宜范围和目标电源对应输入端电压的适宜范围。
请参阅图2所示,本发明提供一种基于数据分析的电源智能控制管理方法,包括如下步骤:步骤一、电源运行信息获取:用于获取学校实验室内实验过程中DC-DC直流电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,将其记为目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,其中运行信息包括输入电压和输出电压。
步骤二、电源性能初步评估:用于根据目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,分析得到目标电源的参考性能系数。
步骤三、电源衰减系数获取:用于获取目标电源在历史周期内各次实验中的基本信息,其中基本信息包括输出端负载功率、输入端电压、使用时长和内部环境温度,分析得到目标电源的衰减系数。
步骤四、电源性能综合评估:用于根据目标电源的参考性能系数和衰减系数,评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,并进行相应处理。
步骤五、电源自断电:用于获取检测周期内目标电源外围电路的电流,判断目标电源是否处于闲置状态,若处于闲置状态,则对目标电源进行自断电。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于数据分析的电源智能控制管理系统,其特征在于,包括:
电源运行信息获取模块:用于获取学校实验室内实验过程中DC-DC直流电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,将其记为目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,其中运行信息包括输入电压和输出电压;
电源性能初步评估模块:用于根据目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,分析得到目标电源的参考性能系数;
电源衰减系数获取模块:用于获取目标电源在历史周期内各次实验中的基本信息,其中基本信息包括输出端负载功率、输入端电压、使用时长和内部环境温度,分析得到目标电源的衰减系数;
电源性能综合评估模块:用于根据目标电源的参考性能系数和衰减系数,评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,并进行相应处理;
电源自断电模块:用于获取检测周期内目标电源外围电路的电流,判断目标电源是否处于闲置状态,若处于闲置状态,则对目标电源进行自断电;
数据库:用于存储目标电源外围电路中负载的额定电压、目标电源对应外围电路负载功率的适宜范围和目标电源对应输入端电压的适宜范围;
所述电源性能初步评估模块的分析过程包括:
根据目标电源在监测周期内各采样时间点的输出电压,绘制目标电源的输出电压特征曲线;
将目标电源输出电压特征曲线中输出电压的最大值记为目标电源输出电压峰值,并表示为,进一步获取目标电源输出电压峰值对应的采样时间点,将其记为目标电源输出电压峰值时间,并表示为/>;
根据目标电源输出电压特征曲线,得到目标电源输出电压稳态值,并表示为,进一步获取目标电源输出电压稳态值对应的采集时间点,将其记为目标电源输出电压稳态时间,并表示为/>;
将目标电源输出电压峰值和目标电源输出电压稳态值代入公式得到目标电源输出电压超调量/>,其中/>表示预设的超调量修正因子;
将目标电源输出电压稳态时间和目标电源输出电压峰值时间代入公式得到目标电源的稳压过渡时长/>,其中/>表示预设的稳压过渡时长修正因子;
通过分析公式得到目标电源的调压稳定性/>,其中表示预设的目标电源的调压稳定性修正因子,/>表示预设的输出电压超调量阈值,/>表示预设的稳压过渡时长阈值,/>分别表示预设的输出电压超调量和稳压过渡时长的权重因子;
提取数据库中存储的目标电源外围电路中负载的额定电压,将其记为;
通过分析公式得到目标电源的调压准确性/>,其中/>表示预设的目标电源的调压准确性修正因子,/>表示预设的目标电源输出电压允许偏差;
所述电源性能初步评估模块的分析过程还包括:
将目标电源在监测周期内各采样时间点的输入电压进行相互比较,得到目标电源输入电压的最大值,将其记为,并通过平均值计算得到目标电源输入电压的平均值,将其记为/>;
通过分析公式得到目标电源的调压相对效率/>,其中/>表示预设的目标电源的调压相对效率修正因子,/>表示监测周期的起始时间;
将目标电源的调压稳定性、调压准确性/>和调压相对效率/>代入公式得到目标电源的参考性能系数/>,其中/>表示自然常数,分别表示预设的调压稳定性、调压准确性和调压相对效率的参考值,分别表示预设的调压稳定性、调压准确性和调压相对效率的权重因子;
所述电源衰减系数获取模块的分析过程包括:
设定历史周期的时长,通过目标电源内部的存储单元获取目标电源在历史周期内各次实验中的输出端负载功率、输入端电压、使用时长和内部环境温度,将其分别记为、/>、和/>,其中/>表示第/>次实验的编号,/>;
提取数据库中存储的目标电源对应外围电路负载功率的适宜范围,将目标电源对应外围电路负载功率适宜范围的上限值和下限值分别记为;
通过分析公式得到目标电源在历史周期内各次实验中的第一损耗系数/>,其中/>分别表示预设的输出端负载功率超出上限值波动量的阈值和低于下限值波动量的阈值;
提取数据库中存储的目标电源对应输入端电压的适宜范围,将目标电源对应输入端电压适宜范围的上限值和下限值分别记为;
通过分析公式得到目标电源在历史周期内各次实验中的第二损耗系数/>,其中/>分别表示预设的目标电源输入端电压单位超压量和单位欠压量对应的损耗因子;
通过分析公式得到目标电源在历史周期内各次实验中的第三损耗系数/>,其中/>表示预设的单位使用时长对应的损耗因子,/>表示预设的电源内部环境温度阈值;
所述电源衰减系数获取模块的分析过程还包括:
将目标电源在历史周期内各次实验中的第一损耗系数、第二损耗系数/>和第三损耗系数/>代入公式/>得到目标电源的衰减系数/>,其中/>分别表示预设的第一损耗系数、第二损耗系数和第三损耗系数的权重因子;
所述电源性能综合评估模块的具体分析过程为:
:将目标电源的参考性能系数/>和衰减系数/>代入公式/>得到目标电源的性能综合指数/>,其中/>表示预设的性能综合指数修正因子;
将目标电源的性能综合指数与预设的性能综合指数预警值进行比较,若目标电源的性能综合指数小于预设的性能综合指数预警值,则目标电源的使用存在安全隐患,并执行,反之,则执行/>;
:对目标电源进行强制关机,并将强制关机操作指令发送至目标电源控制终端;
:将目标电源的性能综合指数与预设的各性能评价等级对应的性能综合指数范围进行比对,筛选得到目标电源的性能评价等级,并将其发送至目标电源显示终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的电源智能控制管理系统,其特征在于:所述电源自断电模块的具体分析过程为:
设定检测周期的时长,通过电流检测设备获取检测周期内目标电源外围电路的电流,将检测周期内目标电源外围电路的电流与预设的电源闲置时外围电路电流的参考范围进行比较,若检测周期内目标电源外围电路的电流处于预设的电源闲置时外围电路电流的参考范围之内,则目标电源处于闲置状态,对目标电源进行自断电,并将关机操作指令发送至目标电源控制终端。
3.一种基于数据分析的电源智能控制管理方法,由权利要求1所述的基于数据分析的电源智能控制管理系统执行,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、电源运行信息获取:用于获取学校实验室内实验过程中DC-DC直流电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,将其记为目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,其中运行信息包括输入电压和输出电压;
步骤二、电源性能初步评估:用于根据目标电源在监测周期内各采样时间点的运行信息,分析得到目标电源的参考性能系数;
步骤三、电源衰减系数获取:用于获取目标电源在历史周期内各次实验中的基本信息,其中基本信息包括输出端负载功率、输入端电压、使用时长和内部环境温度,分析得到目标电源的衰减系数;
步骤四、电源性能综合评估:用于根据目标电源的参考性能系数和衰减系数,评估得到目标电源的性能综合指数,判断目标电源的使用是否存在安全隐患,并进行相应处理;
步骤五、电源自断电:用于获取检测周期内目标电源外围电路的电流,判断目标电源是否处于闲置状态,若处于闲置状态,则对目标电源进行自断电。
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