CN117250423B - 一种无损伤电地暖膜可靠性检测技术及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无损伤电地暖膜可靠性检测技术及装置，包括智能化获取单元、电性能分析单元和二次分析预警单元，本发明涉及电地暖膜可靠性检测技术领域，解决了单纯的对电阻数据进行检测不能反映电热膜工作状态情况，不能针对异常情况进行预警的技术问题，本发明通过根据获取到的实时数据来对整体的工作状态进行判断，针对出现异常情况的工作状态并针对性地对其电阻进行分析，通过根据历史数据来计算异常的电阻值区间从而来对判断电阻的工作状态，进一步地根据实时电阻值来判断是否达到预警情况，针对达到预警情况的电阻值生成对应的预警信号，其次将目标对象进行不同区域划分，并对其温度进行监测从而来分析目标对象整体的温度分布情况。
Description
技术领域
本发明涉及电地暖膜可靠性检测技术领域，具体为一种无损伤电地暖膜可靠性检测技术及装置。
背景技术
电热膜供暖是供暖方式之一，它是一种以电力为能源，通过红外线辐射进行传热的新型供暖方式。低温辐射电热膜供暖系统的主体--电热膜是一种通电后能发热的半透明的聚酯膜。
电热膜在生产成型后需要对其可靠性进行检测，其中包括了电性能检测和温度分布情况检测，但是部分现有的检测技术在对可靠性进行检测的时候单纯的对电阻工作状态进行数据检测，不能很好的反映电热膜在工作时整体的工作状态，其次在对其工作过程中出现的异常情况不能进行很好的预警处理，其次在对其温度分布情况进行检测的时候，整体性的温度检测存在检测误差的情况，从而造成检测结果不准确的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种无损伤电地暖膜可靠性检测技术及装置，解决了单纯地对电阻数据进行检测不能反映电热膜工作状态情况，不能针对异常情况进行预警的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种无损伤电地暖膜可靠性检测技术，包括：
智能化获取单元，用于获取目标对象基础数据，并将其传输到电性能分析单元和温度分布监测单元，其中目标对象为电地暖膜，基础数据包括：电压、电流和电阻；
电性能分析，用于获取到传输的目标对象基础数据并对其进行分析，通过根据电压和电流来计算目标对象的功率，并对目标对象功率进行分析得到对应的分析结果，其中分析结果包括：电阻增大信号和电阻减小信号，同时将分析结果传输到二次分析预警单元，电性能分析单元生成分析结果的具体方式如下：
S1：获取到目标对象的电压和电流并分别记作为U和I，接着根据电压U和电流I计算得到目标对象功率P，同时将电压U和功率P代入公式计算得到电阻R；
S2：接着以t为时间周期，并获取到n个时间周期t内目标对象的功率Pn，且n＝1、2、…、o，接着以时间周期t为横坐标，以目标对象的功率Pn为纵坐标建立直角坐标系，同时绘制时间周期t与目标对象功率Pn之间的关系曲线；具体地，此处需要说明的是：绘制的关系曲线为单个时间周期内对应的目标对象功率，同时单个时间周期内目标对象功率为平均功率，横坐标为n，且纵坐标伴随着n的变化而变化。
S3：获取到关系曲线并计算相邻两个时间周期t的目标对象功率差值记作为Pc，且c＝1、2、…、o-1，同时判断功率差值Pc的变化趋势，当Pc增大时，则表示目标对象功率Pn呈上升趋势，且目标对象的电阻R为减小，同时生成电阻减小信号，反之当Pc减小时，则表示目标对象功率Pn呈下降趋势，且目标对象的电阻R为增大，同时生成电阻增大信号。具体地，此处需要说明的是：根据公式可以知道，功率与电阻之间成反比的关系，当功率增大时，电阻减小，反之同样成立，因此通过二者的关系来对目标对象的电阻进行计算判断；
二次分析预警单元，用于获取到传输的分析结果，同时获取到数据智能存储单元传输的历史数据，并结合分析结果来进行分析判断目标对象的工作状态，同时对目标对象工作状态进行预警生成对应的二次分析结果，其中二次分析结果包括：正常信号和预警信号，同时将二次分析结果传输到检测结果输出单元，二次分析预警单元生成二次分析结果的具体方式如下：
A1：获取到历史数据中目标对象工作异常情况，并对工作异常情况进行分析判断同时将其分类为电阻异常和其他异常，接着获取到电阻异常情况对应的电阻值记作为DZa，且a＝1、2、…、m；具体的，此处需要说明的是：本申请中工作异常情况分类两种，一种是工作时电阻出现异常，另一种是排除电阻外的其他因素统称为其他异常，然后将电阻异常的情况进行统计同时记录每次电阻异常时的电阻值。
A2：接着获取到所有的电阻异常对应的电阻值DZa并计算电阻均值记作为DZp，同时将电阻值DZa与电阻均值DZp进行比较，将DZa>DZp的电阻值记作为超均值电阻值，将DZa<DZp的电阻值记作为低均值电阻值，同时分别计算低均值电阻值和超均值电阻值的均值记作为DZ1和DZ2，同时以DZ1和DZ2生成电阻值区间[DZ1，DZ2]，并将其作为比较标准；
A3：获取到分析结果中电阻增大信号对应的电阻最大值并将其记作为R1max，同时将其与电阻值区间[DZ1，DZ2]进行比较，当电阻最大值R1max位于电阻值区间内时，则表示当前工作状态存在异常，同时生成异常信号，反之当电阻最大值R1max不存在于电阻值区间内时，生成正常信号，同理对分析结果中电阻减小信号进行分析；具体的，此处需要说明的是：电阻值区间是根据电阻值异常情况得到的，因此如果实时获取到的电阻值位于区间内时，则表示实时电阻值存在异常，进一步的整体的工作状态存在异常，如果不存在于电阻值区间内则默认为正常工作状态，然后针对电阻减小信号同理电阻增大信号的处理方式。
A4：接着获取到异常信号同时获取到其对应的实时电阻值记作为Rs，同时将其与预警值RY进行比较，当Rs≥RY时，则表示实时电阻值Rs达到预警要求，同时生成预警信号，反之生成监测信号，且具体的分析方式为：
以实时电阻值Rs的时间节点为起点，并间隔时间T获取到实时电阻值记作为ARs，且A＝1、2、…、h，接着对时间间隔T内的实时电阻值增减趋势进行判断，当实时电阻值为增大趋势时，系统生成预警信号，反之当实时电阻值为正常趋势时，系统生成正常信号。具体地，此处需要说明的是：正常趋势存在两种情况，分别是区域平稳和减小，当实时电阻值处于任意一种情况时，系统均生成正常信号；
温度分析检测单元，用于获取到传输的目标对象基础数据并对其进行分析，通过对目标对象进行区域分割并对分割后的区域温度进行单独分析生成对应的温度分析结果，其中温度分析结果包括：温度正常信号和温度异常信号，同时将温度分析结果传输到检测结果输出单元，温度分析检测单元生成温度分析结果的具体方式如下：
B1：获取到目标对象并对其进行分割处理生成v组目标区域，且v＝1、2、…、l，接着获取任意一组目标区域并将其记作为待分析区域，同时获取到待分析区域上距离圆心相等的待分析点记作为Dg，且g＝1、2、…、j；具体的，此处需要说明的是，根据图2可知，待分析点均是位于规划圆边缘的，进一步的待分析点距离圆心的距离是相等的，外界因素相同的情况下，在同一片区域下检测得到的温度是相同的。
B2：接着获取到待分析点的温度记作为WDg，并将待分析点的温度进行相互比较判断是否相同，当待分析点Dg的温度差值位于预设值YS内时，则表示待分析区域表面温度均匀，则生成温度正常信号，反之当待分析点Dg的温度差值不位于预设值YS内时，则表示待分析区域表面温度不均匀，则生成温度异常信号；
B3：同理B1和B2的处理方式对所有的目标区域进行分析，生成对应的分析结果。
所述检测结果输出单元，用于获取到传输的正常信号、预警信号和分析结果，并将其通过显示设备显示给操作人员，所述数据智能存储单元，用于对历史数据进行存储。
有益效果
本发明提供了一种无损伤电地暖膜可靠性检测技术及装置。与现有技术相比具备以下有益效果：
本发明通过根据获取到的实时数据来对整体的工作状态进行判断，针对出现异常情况的工作状态并针对性地对其电阻进行分析，通过根据历史数据来计算异常的电阻值区间从而来对判断电阻的工作状态，进一步的根据实时电阻值来判断是否达到预警情况，针对达到预警情况的电阻值生成对应的预警信号，并将其显示给操作人员，其次将目标对象进行不同区域划分，并对其温度进行监测从而来分析目标对象整体的温度分布情况。
附图说明
图1为本发明系统框图；
图2为本发明区域选点示意图。
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。
实施例一，请参阅图1，本申请提供了一种无损伤电地暖膜可靠性检测技术，包括：
智能化获取单元，用于获取目标对象基础数据，并将其传输到电性能分析单元和温度分布监测单元，其中目标对象为电地暖膜，基础数据包括：电压、电流和电阻。具体的，此处需要说明的是：电地暖膜的电压和电流通过对应的电压表和电流表监测得到，且均为实时数据。
电性能分析单元，用于获取到传输的目标对象基础数据并对其进行分析，通过根据电压和电流来计算目标对象的功率，并对目标对象功率进行分析得到对应的分析结果，其中分析结果包括：电阻增大信号和电阻减小信号，同时将分析结果传输到二次分析预警单元，且生成分析结果的具体方式如下：
S1：获取到目标对象的电压和电流并分别记作为U和I，接着根据电压U和电流I计算得到目标对象功率P，同时将电压U和功率P代入公式计算得到电阻R；
S2：接着以t为时间周期，并获取到n个时间周期t内目标对象的功率Pn，且n＝1、2、…、o，接着以时间周期t为横坐标，以目标对象的功率Pn为纵坐标建立直角坐标系，同时绘制时间周期t与目标对象功率Pn之间的关系曲线；具体地，此处需要说明的是：绘制的关系曲线为单个时间周期内对应的目标对象功率，同时单个时间周期内目标对象功率为平均功率，横坐标为n，且纵坐标伴随着n的变化而变化。
S3：获取到关系曲线并计算相邻两个时间周期t的目标对象功率差值记作为Pc，且c＝1、2、…、o-1，同时判断功率差值Pc的变化趋势，当Pc增大时，则表示目标对象功率Pn呈上升趋势，且目标对象的电阻R为减小，同时生成电阻减小信号，反之当Pc减小时，则表示目标对象功率Pn呈下降趋势，且目标对象的电阻R为增大，同时生成电阻增大信号。具体地，此处需要说明的是：根据公式可以知道，功率与电阻之间成反比的关系，当功率增大时，电阻减小，反之同样成立，因此通过二者的关系来对目标对象的电阻进行计算判断。
二次分析预警单元，用于获取到传输的分析结果，同时获取到数据智能存储单元传输的历史数据，并结合分析结果来进行分析判断目标对象的工作状态，同时对目标对象工作状态进行预警生成对应的二次分析结果，其中二次分析结果包括：正常信号和预警信号，同时将二次分析结果传输到检测结果输出单元，且生成二次分析结果的具体方式如下：
A1：获取到历史数据中目标对象工作异常情况，并对工作异常情况进行分析判断同时将其分类为电阻异常和其他异常，接着获取到电阻异常情况对应的电阻值记作为DZa，且a＝1、2、…、m；具体的，此处需要说明的是：本申请中工作异常情况分类两种，一种是工作时电阻出现异常，另一种是排除电阻外的其他因素统称为其他异常，然后将电阻异常的情况进行统计同时记录每次电阻异常时的电阻值。
A2：接着获取到所有的电阻异常对应的电阻值DZa并计算电阻均值记作为DZp，同时将电阻值DZa与电阻均值DZp进行比较，将DZa>DZp的电阻值记作为超均值电阻值，将DZa<DZp的电阻值记作为低均值电阻值，同时分别计算低均值电阻值和超均值电阻值的均值记作为DZ1和DZ2，同时以DZ1和DZ2生成电阻值区间[DZ1，DZ2]，并将其作为比较标准；
A3：获取到分析结果中电阻增大信号对应的电阻最大值并将其记作为R1max，同时将其与电阻值区间[DZ1，DZ2]进行比较，当电阻最大值R1max位于电阻值区间内时，则表示当前工作状态存在异常，同时生成异常信号，反之当电阻最大值R1max不存在于电阻值区间内时，则表示当前工作状态正常，同时生成正常信号，同理对分析结果中电阻减小信号进行分析；具体的，此处需要说明的是：电阻值区间是根据电阻值异常情况得到的，因此如果实时获取到的电阻值位于区间内时，则表示实时电阻值存在异常，进一步的整体的工作状态存在异常，如果不存在于电阻值区间内则默认为正常工作状态，然后针对电阻减小信号同理电阻增大信号的处理方式。
结合实际情况分析，电阻和温度变化差异过大，特别是电热膜的电极部分变化差异过大，就会引起瞬间火花，产生燃烧的质量问题。
A4：接着获取到异常信号同时获取到其对应的实时电阻值记作为Rs，同时将其与预警值RY进行比较，当Rs≥RY时，则表示实时电阻值Rs达到预警要求，同时生成预警信号，反之当Rs<RY时，则表示实时电阻值Rs未达到预警要求，同时生成监测信号并对监测信号进行分析，具体的分析方式如下：
以实时电阻值Rs的时间节点为起点，并间隔时间T获取到实时电阻值记作为ARs，且A＝1、2、…、h，接着对时间间隔T内的实时电阻值增减趋势进行判断，当实时电阻值为增大趋势时，系统生成预警信号，反之当实时电阻值为正常趋势时，系统生成正常信号。具体地，此处需要说明的是：正常趋势存在两种情况，分别是区域平稳和减小，当实时电阻值处于任意一种情况时，系统均生成正常信号。
检测结果输出单元，用于获取到传输的正常信号和预警信号，并将其通过显示设备显示给操作人员。具体地，此处需要说明的是：当生成预警信号的时候，产生的信号会通过预警信号灯将产生的信号进行展示，展示的时候会有生成声音，用来提醒工作人员。
实施例二，请参阅图2，作为本发明的实施例二与实施例一的区别之处在于，智能化获取单元，将目标对象基础数据传输到温度分布检测单元，并通过温度分布检测单元来对其进行分析。
温度分析检测单元，用于获取到传输的目标对象基础数据并对其进行分析，通过对目标对象进行区域分割并对分割后的区域温度进行单独分析生成对应的温度分析结果，其中温度分析结果包括：温度正常信号和温度异常信号，同时将温度分析结果传输到检测结果输出单元，且生成温度分析结果的具体方式如下：
B1：获取到目标对象并对其进行分割处理生成v组目标区域，且v＝1、2、…、l，接着获取任意一组目标区域并将其记作为待分析区域，同时获取到待分析区域上距离圆心相等的待分析点记作为Dg，且g＝1、2、…、j；具体的，此处需要说明的是，根据图2可知，待分析点均是位于规划圆边缘的，进一步的待分析点距离圆心的距离是相等的，外界因素相同的情况下，在同一片区域下检测得到的温度是相同的。
B2：接着获取到待分析点的温度记作为WDg，并将待分析点的温度进行相互比较判断是否相同，当待分析点Dg的温度差值位于预设值YS内时，则表示待分析区域表面温度均匀，则生成温度正常信号，反之当待分析点Dg的温度差值不位于预设值YS内时，则表示待分析区域表面温度不均匀，则生成温度异常信号；
B3：同理对所有的目标区域进行分析，生成对应的分析结果。
具体的，结合实际情况分析，按照JG/T286这份标准里，电热膜有一个老化测试，1.35倍的电压下持续通电15天，通电结束后再测试电热膜的相应的的电气性能，现有技术中所用到的检测方法存在的缺点为：测试周期长为15天，需要的检测设备多，只能进行抽样检测，不能保证整批产品的品质；
因此在本申请的技术方案中，先测试出一组额定功率下的电阻温度变化，再测试出一种组1.35倍功率下的电阻温度变化，根据测量得到的数据来进行后续的检测，一方面避免测试周期长产生的检测问题，其次在对其进行检测的时候不需要采用大量的设备，同时在对其进行检测的时候能进行整体的检测，从而确保每一张电热膜产品出厂后的使用寿命和可靠性，最重要的一点则是通过无损检测的方式来对单一电热膜产品进行检测，因此能够避免电热膜在检测时造成损坏的情况。
检测结果输出单元，用于获取到传输的分析结果，并将其通过显示设备显示给操作人员。
实施例三，作为本发明的实施例三重点在于将实施例一和实施例二的实施过程结合实施。
实施例四，作为本发明的实施例四，本申请提供了一种无损伤电地暖膜可靠性检测装置，该装置包括至少三组处理器，其中一组处理器为数据采集处理器，包括温度传感器、电压表和电流表，温度传感器用于对目标对象的温度进行测量，电压表和电流表用于对目标对象电压和电流进行测量，另一组处理器用于对获取到的数据进行分析，最后一组处理器用于对分析后生成的结果进行输出。
上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
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 (1)
1.一种无损伤电地暖膜可靠性检测系统，其特征在于，包括：
智能化获取单元，用于获取目标对象基础数据，并将其传输到电性能分析单元和温度分析检测单元，其中目标对象为电地暖膜，基础数据包括：电压、电流和电阻；
电性能分析单元，用于获取到传输的目标对象基础数据并对其进行分析，通过根据电压和电流来计算目标对象的功率，并对目标对象功率进行分析得到对应的分析结果，其中分析结果包括：电阻增大信号和电阻减小信号，同时将分析结果传输到二次分析预警单元，生成分析结果的具体方式如下：
S1：获取到目标对象的电压和电流并分别记作为U和I，接着根据电压U和电流I计算得到目标对象功率P，同时将电压U和功率P代入公式计算得到电阻R；
S2：接着以t为时间周期，并获取到n个时间周期t内目标对象的功率Pn，且n＝1、2、…、o，接着以时间周期t为横坐标，以目标对象的功率Pn为纵坐标建立直角坐标系，同时绘制时间周期t与目标对象功率Pn之间的关系曲线；
S3：获取到关系曲线并计算相邻两个时间周期t的目标对象功率差值记作为Pc，且c＝1、2、…、o-1，同时判断功率差值Pc的变化趋势，当Pc增大时，则表示目标对象功率Pn呈上升趋势，且目标对象的电阻R为减小，同时生成电阻减小信号，反之当Pc减小时，则表示目标对象功率Pn呈下降趋势，且目标对象的电阻R为增大，同时生成电阻增大信号；
二次分析预警单元，用于获取到传输的分析结果，同时获取到数据智能存储单元传输的历史数据，并结合分析结果来进行分析判断目标对象的工作状态，同时对目标对象工作状态进行预警生成对应的二次分析结果，其中二次分析结果包括：正常信号和预警信号，同时将二次分析结果传输到检测结果输出单元，生成二次分析结果的具体方式如下：
A1：获取到历史数据中目标对象工作异常情况，并对工作异常情况进行分析判断同时将其分类为电阻异常和其他异常，接着获取到电阻异常情况对应的电阻值记作为DZa，且a＝1、2、…、m；
A2：接着获取到所有的电阻异常对应的电阻值DZa并计算电阻均值记作为DZp，同时将电阻值DZa与电阻均值DZp进行比较，将DZa>DZp的电阻值记作为超均值电阻值，将DZa<DZp的电阻值记作为低均值电阻值，同时分别计算低均值电阻值和超均值电阻值的均值记作为DZ1和DZ2，同时以DZ1和DZ2生成电阻值区间[DZ1，DZ2]，并将其作为比较标准；
A3：获取到分析结果中电阻增大信号对应的电阻最大值并将其记作为R1max，同时将其与电阻值区间[DZ1，DZ2]进行比较，当电阻最大值R1max位于电阻值区间内时，则表示当前工作状态存在异常，同时生成异常信号，反之当电阻最大值R1max不存在于电阻值区间内时，生成正常信号，同理对分析结果中电阻减小信号进行分析；
A4：接着获取到异常信号同时获取到其对应的实时电阻值记作为Rs，同时将其与预警值RY进行比较，当Rs≥RY时，则表示实时电阻值Rs达到预警要求，同时生成预警信号，反之生成监测信号，且具体的监测方式如下：
以实时电阻值Rs的时间节点为起点，并间隔时间T获取到实时电阻值记作为ARs，且A＝1、2、…、h，接着对时间间隔T内的实时电阻值增减趋势进行判断，当实时电阻值为增大趋势时，系统生成预警信号，反之当实时电阻值为正常趋势时，系统生成正常信号；
温度分析检测单元，用于获取到传输的目标对象基础数据并对其进行分析，通过对目标对象进行区域分割并对分割后的区域温度进行单独分析生成对应的温度分析结果，其中温度分析结果包括：温度正常信号和温度异常信号，同时将温度分析结果传输到检测结果输出单元，生成温度分析结果的具体方式如下：
B1：获取到目标对象并对其进行分割处理生成v组目标区域，且v＝1、2、…、l，接着获取任意一组目标区域并将其记作为待分析区域，同时获取到待分析区域上距离圆心相等的待分析点记作为Dg，且g＝1、2、…、j；
B2：接着获取到待分析点的温度记作为WDg，并将待分析点的温度进行相互比较判断是否相同，当待分析点Dg的温度差值位于预设值YS内时，则表示待分析区域表面温度均匀，则生成温度正常信号，反之当待分析点Dg的温度差值不位于预设值YS内时，则表示待分析区域表面温度不均匀，则生成温度异常信号；
B3：同理B1和B2的处理方式对所有的目标区域进行分析，生成对应的分析结果；
检测结果输出单元，用于获取到传输的正常信号、预警信号和分析结果，并将其通过显示设备显示给操作人员，以及数据智能存储单元，用于对历史数据进行存储。
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