CN117493129B - 一种计算机控制设备的运行功率监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算机控制设备的运行功率监测系统，涉及计算机监测领域，包括管控模块，用于总控全局功能模块的运行，进行整体控制与管理，搭载至计算系统中控端，进行数据的互联互通；登记模块，用于获取需要被检测设备的访问与控制权限，对其进行授权管理；通过功率检测模块以传感器的方式对被检测设备进行功率实时检测，使得系统可以及时获取设备的功率消耗情况，并能够在功率超出设定阈值时立即作出反应，设置了功率消耗的上下限阈值，并通过报警模块在设备功率消耗超出这些阈值时进行报警，进而帮助用户及时发现设备的异常状态，并采取相应的措施，避免潜在的问题和损失。

Description

一种计算机控制设备的运行功率监测系统

技术领域

本发明涉及计算机监测技术领域，具体为一种计算机控制设备的运行功率监测系统。

背景技术

计算机控制设备对运行功率的监测可以帮助实现节能环保目标，及时发现并解决设备运行过程中的能源浪费问题，降低能源消耗，减少对环境的负面影响，通过持续监测设备的功率消耗情况，可以进行定期的设备维护管理，提高设备的使用寿命和可靠性，减少停机率和维修成本；

但是，现有的计算控制设备还存在不足，例如：

1、在计算机控制设备运行的过程中，对其功率的监测主要依靠各类传感器，但是传感器出现故障或者其他影响因素干扰时，往往其出具的数据与实际功率消耗无法对应，进而造成设备伪正常的假象，进而使得需要维护的设备得不到及时维护；

2、难以自动依据历史故障数据，针对性的对易损部件进行周期性的查验措施，其维护资源的调配难以达到合理状态，进而造成维护资源的浪费。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种计算机控制设备的运行功率监测系统，能够有效地解决现有技术的计算机控制设备运行的过程中，对其功率的监测主要依靠各类传感器，但是传感器出现故障或者其他影响因素干扰时，往往其出具的数据与实际功率消耗无法对应，进而造成设备伪正常的假象，进而使得需要维护的设备得不到及时维护，难以自动依据历史故障数据，针对性的对易损部件进行周期性的查验措施，其维护资源的调配难以达到合理状态，进而造成维护资源浪费的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，

本发明公开了一种计算机控制设备的运行功率监测系统，包括：

管控模块，用于总控全局功能模块的运行，进行整体控制与管理，搭载至计算系统中控端，进行数据的互联互通；

登记模块，用于获取需要被检测设备的访问与控制权限，对其进行授权管理；

功率检测模块，用于通过功率传感器对被检测设备的下属部件进行功率实时检测，获取被监测设备的下属部件的功率消耗数据；

阈值模块，用于设置被监测设备的下属部件功率消耗的上下限阈值，人工自定义设定阈值；

报警模块，用于当被检测对象的功率消耗超出设置阈值时，则触发报警操作的反馈；

标记模块，用于对问题设备及其问题部件进行溯源标记，当发生功率异常时，获取问题来源的相关信息；

纠察模块，通过预定的规律触发纠察机制，选中某设备的某部件作为纠察目标，并获取其实时运行设置；

预测模块，用于通过分析功率检测模块的检测数据与标记模块提供的历史数据进行整合分析，预测存在潜在问题的部件，将整合分析数据作为纠察模块目标选定的参考数据；

规划模块，用于基于预测模块的所提供参考数据和管控模块自定义要求，规划纠察模块纠察目标的范围和方式；

数据检测模块，用于计算并获取数据表达下的运行功率数据，索引纠察目标同类运行设置设备的运行功率数据，并与纠察目标功率检测模块获取的实时功率数据进行比对，将比对结果递交至阈值模块进行判断。

更进一步地，所述数据检测模块在运行过程中，通过功率检测模块采集被检测设备的实时检测功率数据，采集到的功率数据进行数据清洗、去噪和滤波处理，使用时间序列进行数据结构表达，将功率数据在存储库内进行索引，在纠察模块选定纠察目标并获取其实时运行设置后，数据检测模块会将纠察目标的功率检测数据与索引的同类设备的运行功率数据通过统计分析进行比对，判断是否存在异常。

更进一步地，所述数据检测模块的索引特征为：设备特征、运行模式和关联部件特征。

更进一步地，所述管控模块可提供远程监控和控制设备的运行状态和功率消耗操作，提供数据可视化界面展示设备的功率消耗趋势和报警信息。

更进一步地，所述标记模块基于问题来源所获取的相关信息包括：部件功率监测数据和部件运行设置信息，通过分析设备的功率消耗模式和历史数据，进行节能策略输出。

更进一步地，所述规划模块的规划依据包括：

a.根据设备的不同类型，通过其功率特征、工作原理、功能模块特征进行划分；

b.根据设备的运行模式，通过其工作状态、负载变化、运行环境因素进行划分；

c.根据设备的功能需求和使用环境，通过设备的自身功能模块、重要性、对生产或服务的影响进行划分；

d.根据设备的能源利用情况，通过能效水平进行划分；

e.根据设备的故障率、维护周期和维护成本，通过设备的维护需求和风险级别进行划分。

更进一步地，所述设备的能源利用情况和能效水平进行划分的过程中，对于能耗较高的设备，单独进行监测和纠察，对于能效较高的设备，降低监测频率。

更进一步地，所述预测模块预测存在潜在问题的部件的所得数据比对与真实值之间的差异，评估预测标准性，计算公式为：

；

式中，代表预测标准系数，/>代表样本预测值，/>代表样本真实值，n代表样本个数，i代表按任意一样本。

更进一步地，所述预测模块预测所得差异错误率是错误分类的样本数占样本总数的比例，当错误率系数到达预设错误率阈值时，通过报警模块进行报警，其计算公式为：

；

式中，E代表错误率系数，代表指示函数，在·为真和假时分别取值为1和0，n代表样本个数，i代表按任意一样本，x代表特征向量，U代表分类标签数，/>代表分类预测函数。

更进一步地，所述管控模块与登记模块、功率检测模块、阈值模块和纠察模块通过无线网络交互连接，所述阈值模块与报警模块通过无线网络交互连接，所述报警模块与标记模块通过无线网络交互连接，所述标记模块与预测模块通过无线网络交互连接，所述预测模块与纠察模块通过无线网络交互连接，所述纠察模块与规划模块。

采用本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果，

1、通过功率检测模块以传感器的方式对被检测设备进行功率实时检测，这使得系统可以及时获取设备的功率消耗情况，并能够在功率超出设定阈值时立即作出反应，设置了功率消耗的上下限阈值，并通过报警模块在设备功率消耗超出这些阈值时进行报警，进而帮助用户及时发现设备的异常状态，并采取相应的措施，避免潜在的问题和损失；

2、通过标记模块可以对问题设备及其问题部件进行溯源标记，使得在设备出现故障时，可以追踪相关的信息，记录设备的标识、故障类型、时间戳等，为后续的故障分析和处理提供参考，通过数据检测模块获取设备的运行功率数据，并结合预测模块进行数据分析和故障预测，进而快速发现设备的异常情况和趋势，并提供参考数据供纠察模块的目标选定使用，以进一步优化设备的运行状态和减少故障发生的可能性；

3、通过纠察模块按照预定的规律触发纠察机制，并选中特定设备的部件作为纠察目标，通过获取纠察目标的实时运行设置，并与同类设备的运行功率数据进行比对，系统可以及时发现设备的异常情况，并通过报警模块进行报警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为本发明的框架示意图；

图中的标号分别代表，1、管控模块；2、登记模块；3、功率检测模块；4、阈值模块；5、报警模块；6、标记模块；7、纠察模块；8、预测模块；9、规划模块；10、数据检测模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：本实施例的一种计算机控制设备的运行功率监测系统，如图1所示，包括：

管控模块1，用于总控全局功能模块的运行，进行整体控制与管理，搭载至计算系统中控端，进行数据的互联互通，管控模块1可提供远程监控和控制设备的运行状态和功率消耗操作，提供数据可视化界面展示设备的功率消耗趋势和报警信息；

登记模块2，用于获取需要被检测设备的访问与控制权限，对其进行授权管理；

功率检测模块3，用于通过功率传感器对被检测设备的下属部件进行功率实时检测，获取被监测设备的下属部件的功率消耗数据；

阈值模块4，用于设置被监测设备的下属部件功率消耗的上下限阈值，人工自定义设定阈值；

报警模块5，用于当被检测对象的功率消耗超出设置阈值时，则触发报警操作的反馈；

标记模块6，用于对问题设备及其问题部件进行溯源标记，当发生功率异常时，获取问题来源的相关信息，问题来源所获取的相关信息包括：部件功率监测数据和部件运行设置信息，通过分析设备的功率消耗模式和历史数据，进行节能策略输出；

纠察模块7，通过预定的规律触发纠察机制，选中某设备的某部件作为纠察目标，并获取其实时运行设置；

预测模块8，用于通过分析功率检测模块3的检测数据与标记模块6提供的历史数据进行整合分析，预测存在潜在问题的部件，将整合分析数据作为纠察模块目标选定的参考数据；

管控模块1与登记模块2、功率检测模块3、阈值模块4和纠察模块7通过无线网络交互连接，阈值模块4与报警模块5通过无线网络交互连接，报警模块5与标记模块6通过无线网络交互连接，标记模块6与预测模块8通过无线网络交互连接，预测模块8与纠察模块7通过无线网络交互连接，纠察模块7与规划模块9；

预测模块8预测存在潜在问题的部件的所得数据比对与真实值之间的差异，评估预测标准性，计算公式为：

；

式中，代表预测标准系数，/>代表样本预测值，/>代表样本真实值，n代表样本个数，i代表按任意一样本。/>值越小，说明模型预测的结果越准确，预测效果越好；反之，预测误差越大，该值越大；

预测模块8预测所得差异错误率是错误分类的样本数占样本总数的比例，当错误率系数到达预设错误率阈值时，通过报警模块5进行报警，其计算公式为：

；

式中，E代表错误率系数，代表指示函数，在·为真和假时分别取值为1和0，n代表样本个数，i代表按任意一样本，x代表特征向量，U代表分类标签数，/>代表分类预测函数。

规划模块9，用于基于预测模块8的所提供参考数据和管控模块1自定义要求，规划纠察模块7纠察目标的范围和方式；

数据检测模块10，用于计算并获取数据表达下的运行功率数据，索引纠察目标同类运行设置设备的运行功率数据，并与纠察目标功率检测模块获取的实时功率数据进行比对，将比对结果递交至阈值模块4进行判断。

与现有技术相比，功率检测模块3通过传感器的实时监测，系统能够及时获取被检测设备的功率消耗数据，并在超出预设阈值时立即触发应对措施。系统设置了功率消耗的上下限阈值，并通过报警模块5在设备功率消耗超出这些阈值时进行报警，以便用户及时发现设备的异常状态，并采取相应的措施，从而避免潜在问题和损失。

实施例2：在其他层面，本实施例还提供一种规划依据，包括以下步骤：

a.根据设备的不同类型，通过其功率特征、工作原理、功能模块特征进行划分；

b.根据设备的运行模式，通过其工作状态、负载变化、运行环境因素进行划分；

c.根据设备的功能需求和使用环境，通过设备的自身功能模块、重要性、对生产或服务的影响进行划分；

d.根据设备的能源利用情况，通过能效水平进行划分，设备的能源利用情况和能效水平进行划分的过程中，对于能耗较高的设备，单独进行监测和纠察，对于能效较高的设备，降低监测频率；

e.根据设备的故障率、维护周期和维护成本，通过设备的维护需求和风险级别进行划分。

实施例3：本实施例中，数据检测模块10在运行过程中，通过功率检测模块3采集被检测设备的实时检测功率数据，采集到的功率数据进行数据清洗、去噪和滤波处理，使用时间序列进行数据结构表达，将功率数据在存储库内进行索引，索引特征为：设备特征、运行模式和关联部件特征；

在纠察模块7选定纠察目标并获取其实时运行设置后，数据检测模块会将纠察目标的功率检测数据与索引的同类设备的运行功率数据通过统计分析进行比对，判断是否存在异常。

与现有技术相比，通过纠察模块7根据预设的触发条件，启动纠察机制，并选择特定设备的部件作为纠正目标，实时获取该纠正目标的运行设置数据，并对比同类设备的功率运行数据，系统能够及时检测出设备的异常状况，并通过报警模块发出警报。

工作原理：本发明中通过管控模块1总控全局功能模块的运行，通过登记模块2获取需要被检测设备的访问与控制权限，通过功率检测模块3，以传感器的方式对被检测设备进行功率实时检测，通过阈值模块4设置功率消耗的上下限阈值，并在设备的功率消耗超出这些阈值时通过报警模块5进行报警，并通过标记模块6对问题设备及其问题部件进行溯源标记，通过纠察模块7按预定的规律触发纠察机制，选中某设备的某部件作为纠察目标，获取其实时运行设置，通过数据检测模块10计算并获取数据表达下的运行功率数据，并索引纠察目标同类运行设置设备的运行功率数据，与纠察目标功率检测模块3所获取的实时功率检测数据进行三方比对，在出现异常时，则再次通过报警模块5报警，预测模块8通过分析功率检测模块3的检测数据与标记模块提供的历史数据进行分析，作为纠察模块7目标选定的参考数据，通过规划模块9对纠察目标包含范围进行具体划分；

功率检测模块3通过传感器的实时监测，系统能够及时获取被检测设备的功率消耗数据，并在超出预设阈值时立即触发应对措施。系统设置了功率消耗的上下限阈值，并通过报警模块5在设备功率消耗超出这些阈值时进行报警，以便用户及时发现设备的异常状态，并采取相应的措施，从而避免潜在问题和损失；

通过标记模块6可以对问题设备及其问题部件进行溯源标记，使得在设备出现故障时，可以追踪相关的信息，记录设备的标识、故障类型、时间戳等，为后续的故障分析和处理提供参考，通过数据检测模块10获取设备的运行功率数据，并结合预测模块8进行数据分析和故障预测，进而快速发现设备的异常情况和趋势，并提供参考数据供纠察模块7的目标选定使用，以进一步优化设备的运行状态和减少故障发生的可能性；

通过纠察模块7根据预设的触发条件，启动纠察机制，并选择特定设备的部件作为纠正目标，实时获取该纠正目标的运行设置数据，并对比同类设备的功率运行数据，系统能够及时检测出设备的异常状况，并通过报警模块发出警报。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种计算机控制设备的运行功率监测系统，其特征在于，包括：

管控模块（1），用于总控全局功能模块的运行，进行整体控制与管理，搭载至计算系统中控端，进行数据的互联互通；

登记模块（2），用于获取需要被检测设备的访问与控制权限，对其进行授权管理；

功率检测模块（3），用于通过功率传感器对被检测设备的下属部件进行功率实时检测，获取被监测设备的下属部件的功率消耗数据；

阈值模块（4），用于设置被监测设备的下属部件功率消耗的上下限阈值，人工自定义设定阈值；

报警模块（5），用于当被检测对象的功率消耗超出设置阈值时，则触发报警操作的反馈；

标记模块（6），用于对问题设备及其问题部件进行溯源标记，当发生功率异常时，获取问题来源的相关信息；

纠察模块（7），通过预定的规律触发纠察机制，选中某设备的某部件作为纠察目标，并获取其实时运行设置；

预测模块（8），用于通过分析功率检测模块（3）的检测数据与标记模块（6）提供的历史数据进行整合分析，预测存在潜在问题的部件，将整合分析数据作为纠察模块目标选定的参考数据；

规划模块（9），用于基于预测模块（8）提供的参考数据和管控模块（1）自定义要求，规划纠察模块（7）纠察目标的范围和方式；

数据检测模块（10），用于计算并获取数据表达下的运行功率数据，索引纠察目标同类运行设置设备的运行功率数据，并与纠察目标功率检测模块获取的实时功率数据进行比对，将比对结果递交至阈值模块（4）进行判断；

所述规划模块（9）的规划依据包括：

a.根据设备的不同类型，通过其功率特征、工作原理、功能模块特征进行划分；

b.根据设备的运行模式，通过其工作状态、负载变化、运行环境因素进行划分；

c.根据设备的功能需求和使用环境，通过设备的自身功能模块、重要性、对生产或服务的影响进行划分；

d.根据设备的能源利用情况，通过能效水平进行划分；

e.根据设备的故障率、维护周期和维护成本，通过设备的维护需求和风险级别进行划分；

所述设备的能源利用情况和能效水平进行划分的过程中，对于能耗较高的设备，单独进行监测和纠察，对于能效较高的设备，降低监测频率；

所述预测模块（8）预测存在潜在问题的部件的所得数据比对与真实值之间的差异，评估预测标准性，计算公式为：

；

式中，代表预测标准系数，/>代表样本预测值，/>代表样本真实值，n代表样本个数，i代表样本；

所述预测模块（8）预测所得差异错误率是错误分类的样本数占样本总数的比例，当错误率系数到达预设错误率阈值时，通过报警模块（5）进行报警，其计算公式为：

；

式中，E代表错误率系数，代表指示函数，在·为真和假时分别取值为1和0，n代表样本个数，i代表样本，x代表特征向量，U代表分类标签数，/>代表分类预测函数。

2.根据权利要求1所述的一种计算机控制设备的运行功率监测系统，其特征在于，所述数据检测模块（10）在运行过程中，通过功率检测模块（3）采集被检测设备的实时检测功率数据，采集到的功率数据进行数据清洗、去噪和滤波处理，使用时间序列进行数据结构表达，将功率数据在存储库内进行索引，在纠察模块（7）选定纠察目标并获取其实时运行设置后，数据检测模块会将纠察目标的功率检测数据与索引的同类设备的运行功率数据通过统计分析进行比对，判断是否存在异常。

3.根据权利要求1所述的一种计算机控制设备的运行功率监测系统，其特征在于，所述数据检测模块（10）的索引特征为：设备特征、运行模式和关联部件特征。

4.根据权利要求1所述的一种计算机控制设备的运行功率监测系统，其特征在于，所述管控模块（1）可提供远程监控和控制设备的运行状态和功率消耗操作，提供数据可视化界面展示设备的功率消耗趋势和报警信息。

5.根据权利要求1所述的一种计算机控制设备的运行功率监测系统，其特征在于，所述标记模块（6）基于问题来源所获取的相关信息包括：部件功率监测数据和部件运行设置信息，通过分析设备的功率消耗模式和历史数据，进行节能策略输出。