CN117596758A - 新能源智慧工厂ba自控系统的故障诊断方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于故障诊断技术领域，本发明公开了新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法及系统；将工厂划分为n个功能区域；采集n个功能区域对应的第一光照强度；对n个功能区域对应的第一光照强度进行分析，判断是否生成第一故障指令，将第一故障指令对应区域标记为故障区域；统计故障区域数量，判断生成部分故障指令或全局故障指令；若生成部分故障指令，则采集故障区域对应的第二光照强度和照明设备数据；对第二光照强度进行分析，判断是否生成传感器故障指令；计算故障区域对应的照明系数，判断是否生成照明设备故障指令；能够及时发现并解决故障问题，确保照明系统的正常运行，为工厂的生产和运营提供了全面的保障。
Description
技术领域
本发明涉及故障诊断技术领域，更具体地说，本发明涉及新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法及系统。
背景技术
在新能源智慧工厂中，照明系统不仅仅是提供光源的功能，更重要的是其深刻地影响着工厂在生产效率、员工安全和舒适度等多个方面的综合表现；因此，为了确保照明系统能够在高效、可靠的状态下运行，有效的故障诊断方法成为至关重要的关键技术；
传统的故障诊断是在照明系统发生故障后才对照明系统进行的维修，需要故障分析人员携带专业设备到现场对故障进行定位，但可能因为漏检造成设备的永久性损坏，不仅具有盲目性，而且对故障分析人员专业性要求很高，导致浪费大量的人力和时间；当然也存在照明系统的智能故障诊断方法，例如申请公开号为CN116974799A的专利公开了一种基于知识图谱的照明系统的故障诊断方法及系统，通过知识图谱能够查询到故障定位信息、故障原因和解决方法，有效解决照明系统结构复杂、规模庞大、海量数据和多源故障等问题；再例如申请公开号为CN111897882A的专利公开了铁路隧道智能照明系统健康管理与故障诊断方法和装置，通过网络获取隧道内照明装置的运行状态数据；对所述运行状态数据进行预处理，得到符合预设格式的格式化数据；将所述格式化数据存储至关系数据库中；根据所述关系数据库中存储的格式化数据以及预设算法，对所述照明装置进行管理；
然而上述技术仅是对照明设备进行故障诊断，而在照明系统中，除了照明设备会出现故障，电源和自控系统也会出现故障情况，仅对照明设备进行故障诊断，无法准确获取照明系统的故障原因，导致无法准确对照明系统进行有效检修与调节；并且上述技术需要构建一个庞大的模型或数据库，照明系统的响应时间较长，无法对故障进行快速定位，故障诊断的实时性较低；
鉴于此，本发明提出新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法及系统以解决上述问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，包括：
根据工厂内不同的功能，将工厂划分为n个功能区域；
采集n个功能区域对应的第一光照强度；
对n个功能区域对应的第一光照强度进行分析，判断是否生成第一故障指令，将第一故障指令对应区域标记为故障区域；
统计故障区域数量，判断生成部分故障指令或全局故障指令；
若生成部分故障指令，则采集故障区域对应的第二光照强度和照明设备数据；
对故障区域对应的第二光照强度进行分析，判断是否生成传感器故障指令；
计算故障区域对应的照明系数，对故障区域对应的照明系数进行分析，判断是否生成照明设备故障指令；
若生成全局故障指令，则采集照明系统的电源数据和故障代码；
计算电源系数，对电源系数进行分析，判断是否生成电源故障指令；
若采集到故障代码，则生成自控系统故障指令；
若生成照明设备故障指令、电源故障指令或自控系统故障指令，则对对应的照明设备、电源或自控系统进行自动调节；
调节后再次对照明系统进行故障诊断，若仍存在故障指令，则生成预警指令，故障指令包括传感器故障指令、照明设备故障指令、电源故障指令以及自控系统故障指令。
进一步地，判断是否生成第一故障指令的方法包括：
预设n个功能区域对应的照度阈值，将n个功能区域的第一光照强度分别与对应的照度阈值进行对比；
若第一光照强度大于或等于照度阈值，则不生成第一故障指令；
若第一光照强度小于照度阈值，则生成第一故障指令。
进一步地，判断生成部分故障指令或全局故障指令的方法包括：
统计故障区域数量为m，且m为大于0的整数；
若故障区域数量m等于n，则生成全局故障指令；
若故障区域数量m小于n，则生成部分故障指令。
进一步地，照明设备数据包括照明设备电流、照明设备电压和照明设备开关状态；照明设备电流为照明设备的输入电流，照明设备电压为照明设备的输入电压；
电源数据包括电源功率、电源阻抗以及电源温度；电源功率为电源的输出功率，电源阻抗为电源在交流电路中的等效电阻；
故障代码为照明系统中的自控系统出现故障时提供的代码。
进一步地，判断是否生成传感器故障指令的方法包括：
将故障区域对应的第二光照强度减去第一光照强度获取差值；将差值除以第一光照强度获取光照强度变动率；预设变动率阈值L；
若光照强度变动率小于变动率阈值L，则不生成传感器故障指令；
若光照强度变动率大于或等于变动率阈值L，则生成传感器故障指令。
进一步地，照明系数的计算方法包括：
；
式中，为照明系数，/>为照明设备电压，/>为照明设备电流，/>为照明设备开关状态数值，/>为第二光照强度，/>、/>为预设权重，/>为第/>个故障区域，/>，/>为故障区域数量。
进一步地，判断是否生成照明设备故障指令的方法包括：
预设照明系数阈值范围，将故障区域内照明设备对应的照明系数与照明系数阈值范围进行对比分析；
若照明系数处于照明系数阈值范围内，则不生成初步照明设备故障指令；
若照明系数处于照明系数阈值范围外且不等于0，则生成初步照明设备故障指令；
若照明系数为0，由照明系统的自控系统控制该照明设备开启，并再次计算照明系数；
若生成初步照明设备故障指令，则采集故障区域对应的照明设备图像；照明设备图像中包括一个功能区域内所有的照明设备，并非为一个功能区域内一个照明设备的图像，照明设备图像中包含P个照明设备；
对照明设备图像进行灰度化处理，收集U个像素点的灰度值，从U个像素点中获取每个照明设备对应的T个像素点，计算T个像素点的灰度值均值，获取P个灰度值均值，将P个灰度值均值从大到小进行排序，按照正序将每个灰度值均值减去排在该灰度值均值后面的所有灰度值均值，获取个差值，/>为/>，其中/>为组合数，/>表示/>的阶乘；
将个差值分别与差值阈值进行对比分析；
若差值大于差值阈值，则生成照明设备故障指令，将该差值对应的两个灰度值均值中，排序靠后的灰度值均值对应的照明设备标记为故障照明设备；
若差值小于或等于差值阈值，则不生成照明设备故障指令。
进一步地，电源系数的计算方法包括：
将电源功率和电源温度转换为复数形式；
；
式中，为电源系数，/>为电源温度，/>为电源功率，/>为电源阻抗，/>、/>、为预设权重，/>表示/>的模。
进一步地，判断是否生成电源故障指令的方法包括：
绘制电源正常工作状态下电源系数的箱线图，将计算出的电源系数加入电源系数的箱线图中；
电源正常工作状态下电源系数箱线图的绘制方法包括：
S1：在历史电源正常工作状态下，计算Y组对应的电源系数；
S2：计算Y个电源系数对应的下四分位数、上四分位数以及四分位距；
S3：计算Y个电源系数对应的上边界值和下边界值；
S4：根据上边界值和下边界值绘制箱线图；
步骤S2中Y个电源系数对应下四分位数、上四分位数以及四分位距的计算方法包括：
将Y个电源系数从小到大进行排序；
下四分位数的计算过程为：/>；若/>为整数，则下四分位数/>为第个电源系数的数值，若/>不为整数，则下四分位数/>为第/>个电源系数的数值与第个电源系数的数值的平均值；/>为下四分位数位置索引；
上四分位数的计算过程为：/>；若/>为整数，则上四分位数/>为第个电源系数的数值，若/>不为整数，则上四分位数/>为第/>个电源系数的数值与第个电源系数的数值的平均值；/>为上四分位数位置索引；
四分位距；
步骤S3中计算Y个电源系数对应上边界值和下边界值的方法包括：
上边界值；下边界值/>；
若计算出的电源系数大于或等于上边界值或小于或等于下边界值，则生成电源故障指令；
若计算出的电源系数小于上边界值且大于下边界值，则不生成电源故障指令。
进一步地，对照明设备自动调节的方法包括：
自控系统将故障照明设备的照明设备数据调节为，该故障照明设备所处故障区域中，未标记为故障照明设备的照明设备所对应的的照明设备数据；
对电源自动调节的方法包括：
若生成电源故障指令，则将电源系数分别减去上边界值和下边界值获取两个差值的绝对值，将两个差值的绝对值进行对比，去除绝对值较大的差值，将绝对值较小的差值作为电源系数，结合电源温度、电源阻抗以及预设权重，计算出电源功率；
若绝对值较小的差值为电源系数减去上边界值获取，则将电源的电源功率减去计算出的电源功率作为电源新的电源功率；
若绝对值较小的差值为电源系数减去下边界值获取，则将电源的电源功率加上计算出的电源功率作为电源新的电源功率；
自控系统将电源的电源功率调节为新的电源功率；
对自控系统自动调节的方法包括：
在自控系统正常运行期间，定期创建备份，备份包括配置文件、数据以及应用程序状态；若生成自控系统故障指令，则自控系统触发自动回滚，自控系统自动回滚到原先的正常状态，应用创建时间最近的备份配置。
新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断系统，实施所述新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，包括：
区域划分模块，根据工厂内不同的功能，将工厂划分为n个功能区域；
第一数据采集模块，采集n个功能区域对应的第一光照强度；
第一数据分析模块，对n个功能区域对应的第一光照强度进行分析，判断是否生成第一故障指令，将第一故障指令对应区域标记为故障区域；
第二数据分析模块，统计故障区域数量，判断生成部分故障指令或全局故障指令；
第二数据采集模块，若生成部分故障指令，则采集故障区域对应的第二光照强度和照明设备数据；
第一故障判断模块，对故障区域对应的第二光照强度进行分析，判断是否生成传感器故障指令；
第二故障判断模块，计算故障区域对应的照明系数，对故障区域对应的照明系数进行分析，判断是否生成照明设备故障指令；
第三数据采集模块，若生成全局故障指令，则采集照明系统的电源数据和故障代码；
第三故障判断模块，计算电源系数，对电源系数进行分析，判断是否生成电源故障指令；
第四故障判断模块，若采集到故障代码，则生成自控系统故障指令；
调节模块，若生成照明设备故障指令、电源故障指令或自控系统故障指令，则对对应的照明设备、电源或自控系统进行自动调节，以消除故障；
预警模块，调节后再次对照明系统进行故障诊断，若仍存在故障指令，则生成预警指令，故障指令包括传感器故障指令、照明设备故障指令、电源故障指令以及自控系统故障指令。
一种电子设备，包括存储器、中央处理器以及存储在存储器上并可在中央处理器上运行的计算机程序，所述中央处理器执行所述计算机程序时实施所述新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实施所述新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法。
本发明新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法及系统的技术效果和优点：
1.将工厂划分为不同的功能区域，并对每个功能区域的光照强度进行采集和分析，可以实现对故障区域的快速排查。
2.通过统计故障区域的数量，可以快速判断是否为照明系统全局故障，并根据情况生成部分故障指令或全局故障指令；若存在部分故障指令，进一步采集故障区域的第二光照强度和照明设备数据，以判断传感器故障和照明设备故障，并进行相应的自动调节；若存在全局故障指令，还需采集照明系统的电源数据和故障代码，以判断电源故障并进行调节；若采集到故障代码，则说明照明系统中的自控系统出现故障；通过持续监测和预警机制，为即时故障诊断提供了高效手段，对故障进行快速定位，能够及时发现并解决故障问题，确保照明系统的正常运行，为工厂的生产和运营提供了全面的保障。
附图说明
图1为本发明实施例1的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断系统示意图；
图2为本发明实施例1的电源系数箱线示意图；
图3为本发明实施例2的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法示意图；
图4为本发明实施例3的电子设备结构示意图。
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1
请参阅图1所示，本实施例所述新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断系统，包括区域划分模块、第一数据采集模块、第一数据分析模块、第二数据分析模块、第二数据采集模块、第一故障判断模块、第二故障判断模块、第三数据采集模块、第三故障判断模块、第四故障判断模块、调节模块以及预警模块；各个模块通过有线和/或无线的方式进行连接，实现模块间的数据传输；
区域划分模块，根据工厂内不同的功能，将工厂划分为n个功能区域，n为大于1的整数，如生产区、仓储区、办公区、装配区等；
第一数据采集模块，采集n个功能区域对应的第一光照强度，第一光照强度通过安装在n个功能区域内的第一光照传感器获取；不同功能区域会根据各自的工作需求而有不同的光照强度要求，合适的光照强度可以提高工作效率、减少错误率，并提供安全和舒适的工作环境；
第一数据分析模块，对n个功能区域对应的第一光照强度进行分析，判断是否生成第一故障指令，将第一故障指令对应区域标记为故障区域；
判断是否生成第一故障指令的方法包括：
预设n个功能区域对应的照度阈值，将n个功能区域的第一光照强度分别与对应的照度阈值进行对比；
若第一光照强度大于或等于照度阈值，则不生成第一故障指令；说明该区域的光照强度达到了光照强度要求，并未存在故障情况；
若第一光照强度小于照度阈值，则生成第一故障指令；说明该区域的光照强度并未达到光照强度要求，存在故障情况，需要进行后续操作以检测故障原因；
照度阈值为工作人员在实验环境下，多次采集n个功能区域对应的第一光照强度，即一次采集n个第一光照强度，进行多次采集；分别计算n个功能区域对应的第一光照强度均值，将n个第一光照强度均值作为n个功能区域的照度阈值，第一光照强度均值与功能区域一一对应；
第二数据分析模块，统计故障区域数量，判断生成部分故障指令或全局故障指令；
判断生成部分故障指令或全局故障指令的方法包括：
统计故障区域数量为m，且m为大于0的整数；
若故障区域数量m等于n，则生成全局故障指令；说明此时工厂内所有区域的光照强度均无法达到光照强度要求，所有区域内的照明设备均无法正常工作，工厂的照明系统出现全局故障现象；此时应为照明系统中的电源或自控系统出现故障；
若故障区域数量m小于n，则生成部分故障指令；说明此时工厂内仅有部分区域的光照强度无法达到光照强度要求，工厂的照明系统出现部分故障现象；此时应为照明系统中的照明设备或光照传感器出现故障；
第二数据采集模块，若生成部分故障指令，则采集故障区域对应的第二光照强度和照明设备数据；
第二光照强度由安装在n个功能区域内的第二光照传感器获取，即每个功能区域安装两个光照传感器，两个光照传感器的安装位置相邻；
安装两个光照传感器的目的在于，当一个区域被标记为故障区域时，说明该区域内安装的光照传感器采集到的光照强度未达到光照强度要求，此时可能是由于该区域内的光照传感器出现故障，导致无法准确采集到该区域的光照强度，因此再安装一个光照传感器，再次采集故障区域的光照强度，若两次采集到的光照强度接近，则说明第一个光照传感器并未出现故障，光照强度未到达要求是因为其他故障原因；
照明设备数据包括照明设备电流、照明设备电压和照明设备开关状态；照明设备电流为照明设备的输入电流，由安装在照明设备输入端的电流传感器获取；照明设备电压为照明设备的输入电压，由安装在照明设备输入端的电压传感器获取；照明设备开关状态为照明设备处于开启或关闭的状态，由照明系统的控制系统获取；照明设备数据会直接影响照明设备的工作状态，异常的照明设备数据说明照明设备无法正常工作，导致功能区域内的光照强度受到影响，例如照明设备中发生短路或断路；
第一故障判断模块，对故障区域对应的第二光照强度进行分析，判断是否生成传感器故障指令；
判断是否生成传感器故障指令的方法包括：
将故障区域对应的第二光照强度减去第一光照强度获取差值；将差值除以第一光照强度获取光照强度变动率；预设变动率阈值L；
若光照强度变动率小于变动率阈值L，则不生成传感器故障指令；说明该区域内的两个光照传感器采集出的光照强度相近，光照强度异常的原因不是光照传感器发生故障，此时故障区域内的光照传感器均未发生故障；
若光照强度变动率大于或等于变动率阈值L，则生成传感器故障指令；说明该区域内的两个光照传感器采集出的光照强度差值较大，光照强度异常的原因在于光照传感器发生故障，此时故障区域内存在光照传感器发生故障；
变动率阈值L为工作人员在两个光照传感器历史正常工作阶段，分别多次采集光照强度，即采集多组光照强度，一组光照强度包括两个光照强度，两个光照强度分别由两个光照传感器采集；计算多组光照强度之间的光照强度变动率，将多个光照强度变动率均值作为变动率阈值L；
第二故障判断模块，计算故障区域内照明设备对应的照明系数，对故照明系数进行分析，判断是否生成照明设备故障指令；将照明设备故障指令对应的照明设备标记为故障照明设备；
照明系数的计算方法包括：
；
式中，为照明系数，/>为照明设备电压，/>为照明设备电流，/>为照明设备开关状态数值，/>为第二光照强度，/>、/>为预设权重，/>为第/>个故障区域，/>，/>为故障区域数量；
式中预设权重由本领域技术人员采集多组综合参数，并对每一组综合参数设定对应的权重，将预设的权重和采集的综合参数代入公式，任意两个公式构成二元一次方程组，将计算得到的权重进行筛选并取均值，得到、/>的值；
应当了解的是，照明系数仅用于判断照明设备是否发生故障，因此照明系数的计算为去量纲计算；
需要说明的是，照明设备开关状态数值为预先设置，根据照明设备的开启状态或关闭状态设置不同的数值，将处于开启状态的照明设备对应的照明设备开关状态数值设置为1，将处于关闭状态的照明设备对应的照明设备开关状态数值设置为0；
判断是否生成照明设备故障指令的方法包括：
预设照明系数阈值范围，将故障区域内照明设备对应的照明系数与照明系数阈值范围进行对比分析；判断是否生成初步照明设备故障指令；
若照明系数处于照明系数阈值范围内，则不生成初步照明设备故障指令，说明此时该照明设备未发生故障；
若照明系数处于照明系数阈值范围外且不等于0，则生成初步照明设备故障指令，说明此时该照明设备可能发生故障；
若照明系数为0，则说明该照明设备并未开启，由照明系统的自控系统控制该照明设备开启，并再次计算照明系数；
需要说明的是，照明系数阈值范围为工作人员在照明设备历史正常工作阶段，多次采集照明设备数据，其中一次采集Q组照明设备数据，计算Q组照明设备数据均值，计算照明设备数据均值对应的照明系数，将多个照明系数进行排序，取多个照明系数中的最大值作为照明系数阈值最大值，取多个照明系数中的最小值作为照明系数阈值最小值；照明系数阈值最小值至照明系数阈值最大值之间的范围即为照明系数阈值范围；
若生成初步照明设备故障指令，则采集故障区域对应的照明设备图像；照明设备图像并非为一个功能区域内一个照明设备的图像，照明设备图像中包括一个功能区域内所有的照明设备，即包含P个照明设备；照明设备图像由安装在每个功能区域内的CCD摄像机获取；
对照明设备图像进行灰度化处理，收集U个像素点的灰度值，从U个像素点中获取每个照明设备对应的T个像素点，计算T个像素点的灰度值均值，获取P个灰度值均值，将P个灰度值均值从大到小进行排序，按照正序将每个灰度值均值减去排在该灰度值均值后面的所有灰度值均值，获取个差值，/>为/>，其中/>为组合数，/>表示/>的阶乘；
将个差值分别与差值阈值进行对比分析；
若差值大于差值阈值，则生成照明设备故障指令，将该差值对应的两个灰度值均值中，排序靠后的灰度值均值对应的照明设备标记为故障照明设备；说明该差值对应的两个照明设备中有一个照明设备发生故障；
若差值小于或等于差值阈值，则不生成照明设备故障指令，说明该差值对应的两个照明设备均未发生故障；
需要说明的是，U为照明设备图像中所有像素点数量，每个照明设备对应的T个像素点由工作人员在照明设备历史正常工作阶段，多次获取照明设备图像，将每张照明设备图像进行灰度化处理，并在灰度化处理后的照明设备图像中标记出照明设备对应的像素点，其中被多次标记的T个像素点即为照明设备对应的T个像素点；
应当了解的是，差值阈值为工作人员在实验环境下，当一个功能区域内存在照明设备故障时，获取照明设备图像，对照明设备图像进行灰度化处理，收集故障照明设备对应T个像素点的灰度值以及故障照明设备所在功能区域内其余正常照明设备对应T个像素点的灰度值，分别计算故障照明设备与正常照明设备对应的灰度值均值，将正常照明设备对应的灰度值均值一一减去故障照明设备对应的灰度值均值获取多个差值，将多个差值的均值作为差值阈值；
第三数据采集模块，若生成全局故障指令，则采集照明系统的电源数据和故障代码；
电源数据包括电源功率、电源阻抗以及电源温度；电源功率为电源的输出功率，由安装在电源输出端的功率传感器获取；电源阻抗为电源在交流电路中的等效电阻，由安装在电源输出端的阻抗分析仪获取；电源温度由安装在电源设备上的温度传感器获取；电源数据异常会导致照明设备的亮度波动，从而导致光照强度发生变化，影响工作环境的舒适度和视觉效果；
故障代码为照明系统中的自控系统出现故障时提供的代码，用于指示自控系统内部发生的错误；故障代码通过照明系统中自控系统的系统日志获取；
第三故障判断模块，计算电源系数，对电源系数进行分析，判断是否生成电源故障指令；
电源系数的计算方法包括：
由于电源阻抗为复数形式，因此将电源功率和电源温度转换为复数形式；电源系数仅用于判断电源是否发生故障，因此电源系数的计算为去量纲计算；示例性的，电源功率为100W和电源温度为40℃，将电源功率和电源温度转换为复数形式，电源功率的复数形式为，电源温度的复数形式为/>，其中j为虚数单位；
；
式中，为电源系数，/>为电源温度，/>为电源功率，/>为电源阻抗，/>、/>、为预设权重，/>表示/>的模；
式中预设权重由本领域技术人员采集多组综合参数，并对每一组综合参数设定对应的权重，将预设的权重和采集的综合参数代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的权重进行筛选并取均值，得到、/>、/>的值；
判断是否生成电源故障指令的方法包括：
绘制电源正常工作状态下电源系数的箱线图，将计算出的电源系数加入电源系数的箱线图中；
电源正常工作状态下电源系数箱线图的绘制方法包括：
S1：在历史电源正常工作状态下，计算Y组对应的电源系数；
S2：计算Y个电源系数对应的下四分位数、上四分位数以及四分位距；
S3：计算Y个电源系数对应的上边界值和下边界值；
S4：根据上边界值和下边界值绘制箱线图；
电源系数箱线图具体示例请参阅图2所示；
具体的，步骤S2中Y个电源系数对应下四分位数、上四分位数以及四分位距的计算方法包括：
将Y个电源系数从小到大进行排序；
下四分位数的计算过程为：/>；若/>为整数，则下四分位数/>为第个电源系数的数值，若/>不为整数，则下四分位数/>为第/>个电源系数的数值与第个电源系数的数值的平均值；/>为下四分位数位置索引；
上四分位数的计算过程为：/>；若/>为整数，则上四分位数/>为第个电源系数的数值，若/>不为整数，则上四分位数/>为第/>个电源系数的数值与第个电源系数的数值的平均值；/>为上四分位数位置索引；
四分位距；
具体的，步骤S3中计算Y个电源系数对应上边界值和下边界值的方法包括：
上边界值；下边界值/>；
若计算出的电源系数大于或等于上边界值或小于或等于下边界值，则生成电源故障指令，说明此时电源对应的电源系数异常，电源处于故障状态；
若计算出的电源系数小于上边界值且大于下边界值，则不生成电源故障指令，说明此时电源对应的电源系数正常，电源处于正常状态；
第四故障判断模块，若采集到故障代码，则生成自控系统故障指令，说明此时照明系统中的自控系统出现故障；
调节模块，若生成照明设备故障指令、电源故障指令或自控系统故障指令，则对对应的照明设备、电源或自控系统进行自动调节，以消除故障；
对照明设备自动调节的方法包括：
自控系统将故障照明设备的照明设备数据调节为，该故障照明设备所处故障区域中，未标记为故障照明设备的照明设备所对应的的照明设备数据；
对电源自动调节的方法包括：
若生成电源故障指令，则将电源系数分别减去上边界值和下边界值获取两个差值的绝对值，将两个差值的绝对值进行对比，去除绝对值较大的差值，将绝对值较小的差值作为电源系数，结合电源温度、电源阻抗以及预设权重，计算出电源功率；
若绝对值较小的差值为电源系数减去上边界值获取，则将电源的电源功率减去计算出的电源功率作为电源新的电源功率；原因在于此时电源对应的电源系数较大，需要降低电源的电源功率以降低电源对应的电源系数；
若绝对值较小的差值为电源系数减去下边界值获取，则将电源的电源功率加上计算出的电源功率作为电源新的电源功率；原因在于此时电源对应的电源系数较小，需要增大电源的电源功率以增大电源对应的电源系数；
自控系统将电源的电源功率调节为新的电源功率；
对自控系统自动调节的方法包括：
在自控系统正常运行期间，定期创建备份，备份包括配置文件、数据、应用程序状态等；若生成自控系统故障指令，则自控系统触发自动回滚，自控系统自动回滚到原先的正常状态；即应用创建的备份配置，确保自控系统回滚后能够按照正常配置运行；
预警模块，调节后再次对照明系统进行故障诊断，若仍存在故障指令，则生成预警指令，将本次生成的故障指令以及故障照明设备发送至照明系统中控屏幕，以便工作人员获取照明系统的具体故障原因；故障指令包括传感器故障指令、照明设备故障指令、电源故障指令以及自控系统故障指令；
本实施例将工厂划分为不同的功能区域，并对每个功能区域的光照强度进行采集和分析，可以实现对故障区域的快速排查；通过统计故障区域的数量，可以快速判断是否为照明系统全局故障，并根据情况生成部分故障指令或全局故障指令；若存在部分故障指令，进一步采集故障区域的第二光照强度和照明设备数据，以判断传感器故障和照明设备故障，并进行相应的自动调节；若存在全局故障指令，还需采集照明系统的电源数据和故障代码，以判断电源故障并进行调节；若采集到故障代码，则说明照明系统中的自控系统出现故障；通过持续监测和预警机制，为即时故障诊断提供了高效手段，对故障进行快速定位，能够及时发现并解决故障问题，确保照明系统的正常运行，为工厂的生产和运营提供了全面的保障。
实施例2
请参阅图3所示，本实施例未详细叙述部分见实施例1描述内容，提供新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，包括：
根据工厂内不同的功能，将工厂划分为n个功能区域；
采集n个功能区域对应的第一光照强度；
对n个功能区域对应的第一光照强度进行分析，判断是否生成第一故障指令，将第一故障指令对应区域标记为故障区域；
统计故障区域数量，判断生成部分故障指令或全局故障指令；
若生成部分故障指令，则采集故障区域对应的第二光照强度和照明设备数据；
对故障区域对应的第二光照强度进行分析，判断是否生成传感器故障指令；
计算故障区域对应的照明系数，对故障区域对应的照明系数进行分析，判断是否生成照明设备故障指令；
若生成全局故障指令，则采集照明系统的电源数据和故障代码；
计算电源系数，对电源系数进行分析，判断是否生成电源故障指令；
若采集到故障代码，则生成自控系统故障指令；
若生成照明设备故障指令、电源故障指令或自控系统故障指令，则对对应的照明设备、电源或自控系统进行自动调节；
调节后再次对照明系统进行故障诊断，若仍存在故障指令，则生成预警指令，故障指令包括传感器故障指令、照明设备故障指令、电源故障指令以及自控系统故障指令。
进一步地，判断是否生成第一故障指令的方法包括：
预设n个功能区域对应的照度阈值，将n个功能区域的第一光照强度分别与对应的照度阈值进行对比；
若第一光照强度大于或等于照度阈值，则不生成第一故障指令；
若第一光照强度小于照度阈值，则生成第一故障指令。
进一步地，判断生成部分故障指令或全局故障指令的方法包括：
统计故障区域数量为m，且m为大于0的整数；
若故障区域数量m等于n，则生成全局故障指令；
若故障区域数量m小于n，则生成部分故障指令。
进一步地，照明设备数据包括照明设备电流、照明设备电压和照明设备开关状态；照明设备电流为照明设备的输入电流，照明设备电压为照明设备的输入电压；
电源数据包括电源功率、电源阻抗以及电源温度；电源功率为电源的输出功率，电源阻抗为电源在交流电路中的等效电阻；
故障代码为照明系统中的自控系统出现故障时提供的代码。
进一步地，判断是否生成传感器故障指令的方法包括：
将故障区域对应的第二光照强度减去第一光照强度获取差值；将差值除以第一光照强度获取光照强度变动率；预设变动率阈值L；
若光照强度变动率小于变动率阈值L，则不生成传感器故障指令；
若光照强度变动率大于或等于变动率阈值L，则生成传感器故障指令。
进一步地，照明系数的计算方法包括：
；
式中，为照明系数，/>为照明设备电压，/>为照明设备电流，/>为照明设备开关状态数值，/>为第二光照强度，/>、/>为预设权重，/>为第/>个故障区域，/>，/>为故障区域数量。
进一步地，判断是否生成照明设备故障指令的方法包括：
预设照明系数阈值范围，将故障区域内照明设备对应的照明系数与照明系数阈值范围进行对比分析；
若照明系数处于照明系数阈值范围内，则不生成初步照明设备故障指令；
若照明系数处于照明系数阈值范围外且不等于0，则生成初步照明设备故障指令；
若照明系数为0，由照明系统的自控系统控制该照明设备开启，并再次计算照明系数；
若生成初步照明设备故障指令，则采集故障区域对应的照明设备图像；照明设备图像中包括一个功能区域内所有的照明设备，并非为一个功能区域内一个照明设备的图像，照明设备图像中包含P个照明设备；
对照明设备图像进行灰度化处理，收集U个像素点的灰度值，从U个像素点中获取每个照明设备对应的T个像素点，计算T个像素点的灰度值均值，获取P个灰度值均值，将P个灰度值均值从大到小进行排序，按照正序将每个灰度值均值减去排在该灰度值均值后面的所有灰度值均值，获取个差值，/>为/>，其中/>为组合数，/>表示/>的阶乘；
将个差值分别与差值阈值进行对比分析；
若差值大于差值阈值，则生成照明设备故障指令，将该差值对应的两个灰度值均值中，排序靠后的灰度值均值对应的照明设备标记为故障照明设备；
若差值小于或等于差值阈值，则不生成照明设备故障指令；
进一步地，电源系数的计算方法包括：
将电源功率和电源温度转换为复数形式；
；
式中，为电源系数，/>为电源温度，/>为电源功率，/>为电源阻抗，/>、/>、为预设权重，/>表示/>的模。
进一步地，判断是否生成电源故障指令的方法包括：
绘制电源正常工作状态下电源系数的箱线图，将计算出的电源系数加入电源系数的箱线图中；
电源正常工作状态下电源系数箱线图的绘制方法包括：
S1：在历史电源正常工作状态下，计算Y组对应的电源系数；
S2：计算Y个电源系数对应的下四分位数、上四分位数以及四分位距；
S3：计算Y个电源系数对应的上边界值和下边界值；
S4：根据上边界值和下边界值绘制箱线图；
步骤S2中Y个电源系数对应下四分位数、上四分位数以及四分位距的计算方法包括：
将Y个电源系数从小到大进行排序；
下四分位数的计算过程为：/>；若/>为整数，则下四分位数/>为第个电源系数的数值，若/>不为整数，则下四分位数/>为第/>个电源系数的数值与第个电源系数的数值的平均值；/>为下四分位数位置索引；
上四分位数的计算过程为：/>；若/>为整数，则上四分位数/>为第个电源系数的数值，若/>不为整数，则上四分位数/>为第/>个电源系数的数值与第个电源系数的数值的平均值；/>为上四分位数位置索引；
四分位距；
步骤S3中计算Y个电源系数对应上边界值和下边界值的方法包括：
上边界值；下边界值/>；
若计算出的电源系数大于或等于上边界值或小于或等于下边界值，则生成电源故障指令；
若计算出的电源系数小于上边界值且大于下边界值，则不生成电源故障指令。
进一步地，对照明设备自动调节的方法包括：
自控系统将故障照明设备的照明设备数据调节为，该故障照明设备所处故障区域中，未标记为故障照明设备的照明设备所对应的的照明设备数据；
对电源自动调节的方法包括：
若生成电源故障指令，则将电源系数分别减去上边界值和下边界值获取两个差值的绝对值，将两个差值的绝对值进行对比，去除绝对值较大的差值，将绝对值较小的差值作为电源系数，结合电源温度、电源阻抗以及预设权重，计算出电源功率；
若绝对值较小的差值为电源系数减去上边界值获取，则将电源的电源功率减去计算出的电源功率作为电源新的电源功率；
若绝对值较小的差值为电源系数减去下边界值获取，则将电源的电源功率加上计算出的电源功率作为电源新的电源功率；
自控系统将电源的电源功率调节为新的电源功率；
对自控系统自动调节的方法包括：
在自控系统正常运行期间，定期创建备份，备份包括配置文件、数据以及应用程序状态；若生成自控系统故障指令，则自控系统触发自动回滚，自控系统自动回滚到原先的正常状态，应用创建时间最近的备份配置。
实施例3
请参阅图4所示，本实施例公开提供了一种电子设备，包括电源、接口、键盘、存储器、中央处理器以及存储在存储器上并可在中央处理器上运行的计算机程序，所述中央处理器执行所述计算机程序时实现上述各方法所提供的任一项所述新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法；所述接口包括网络接口与数据接口，网络接口包括有线或无线接口，数据接口包括输入或输出接口。
由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例中新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法所采用的电子设备，故而基于本申请实施例中所介绍的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法所采用的电子设备，都属于本申请所欲保护的范围。
实施例4
本实施例公开提供了一种计算机可读存储介质，包括存储器、中央处理器以及存储在存储器上并可在中央处理器上运行的计算机程序，所述中央处理器执行所述计算机程序时实现上述各方法所提供的任一项所述新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，存储介质存储有操作系统、数据与应用程序。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线网络或无线网络方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD）、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，包括：
根据工厂内不同的功能，将工厂划分为n个功能区域；
采集n个功能区域对应的第一光照强度；
对n个功能区域对应的第一光照强度进行分析，判断是否生成第一故障指令，将第一故障指令对应区域标记为故障区域；
统计故障区域数量，判断生成部分故障指令或全局故障指令；
若生成部分故障指令，则采集故障区域对应的第二光照强度和照明设备数据；
对故障区域对应的第二光照强度进行分析，判断是否生成传感器故障指令；
计算故障区域对应的照明系数，对故障区域对应的照明系数进行分析，判断是否生成照明设备故障指令；
若生成全局故障指令，则采集照明系统的电源数据和故障代码；
计算电源系数，对电源系数进行分析，判断是否生成电源故障指令；
若采集到故障代码，则生成自控系统故障指令；
若生成照明设备故障指令、电源故障指令或自控系统故障指令，则对对应的照明设备、电源或自控系统进行自动调节；
调节后再次对照明系统进行故障诊断，若仍存在故障指令，则生成预警指令，故障指令包括传感器故障指令、照明设备故障指令、电源故障指令以及自控系统故障指令。
2.根据权利要求1所述的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，判断是否生成第一故障指令的方法包括：
预设n个功能区域对应的照度阈值，将n个功能区域的第一光照强度分别与对应的照度阈值进行对比；
若第一光照强度大于或等于照度阈值，则不生成第一故障指令；
若第一光照强度小于照度阈值，则生成第一故障指令。
3.根据权利要求2所述的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，判断生成部分故障指令或全局故障指令的方法包括：
统计故障区域数量为m，且m为大于0的整数；
若故障区域数量m等于n，则生成全局故障指令；
若故障区域数量m小于n，则生成部分故障指令。
4.根据权利要求3所述的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，照明设备数据包括照明设备电流、照明设备电压和照明设备开关状态；照明设备电流为照明设备的输入电流，照明设备电压为照明设备的输入电压；
电源数据包括电源功率、电源阻抗以及电源温度；电源功率为电源的输出功率，电源阻抗为电源在交流电路中的等效电阻；
故障代码为照明系统中的自控系统出现故障时提供的代码。
5.根据权利要求4所述的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，判断是否生成传感器故障指令的方法包括：
将故障区域对应的第二光照强度减去第一光照强度获取差值；将差值除以第一光照强度获取光照强度变动率；预设变动率阈值L；
若光照强度变动率小于变动率阈值L，则不生成传感器故障指令；
若光照强度变动率大于或等于变动率阈值L，则生成传感器故障指令。
6.根据权利要求5所述的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，照明系数的计算方法包括：
；
式中，为照明系数，/>为照明设备电压，/>为照明设备电流，/>为照明设备开关状态数值，/>为第二光照强度，/>、/>为预设权重，/>为第/>个故障区域，/>，/>为故障区域数量。
7.根据权利要求6所述的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，判断是否生成照明设备故障指令的方法包括：
预设照明系数阈值范围，将故障区域内照明设备对应的照明系数与照明系数阈值范围进行对比分析；
若照明系数处于照明系数阈值范围内，则不生成初步照明设备故障指令；
若照明系数处于照明系数阈值范围外且不等于0，则生成初步照明设备故障指令；
若照明系数为0，由照明系统的自控系统控制该照明设备开启，并再次计算照明系数；
若生成初步照明设备故障指令，则采集故障区域对应的照明设备图像；照明设备图像中包括一个功能区域内所有的照明设备，并非为一个功能区域内一个照明设备的图像，照明设备图像中包含P个照明设备；
对照明设备图像进行灰度化处理，收集U个像素点的灰度值，从U个像素点中获取每个照明设备对应的T个像素点，计算T个像素点的灰度值均值，获取P个灰度值均值，将P个灰度值均值从大到小进行排序，按照正序将每个灰度值均值减去排在该灰度值均值后面的所有灰度值均值，获取个差值，/>为/>，其中/>为组合数，/>表示/>的阶乘；
将个差值分别与差值阈值进行对比分析；
若差值大于差值阈值，则生成照明设备故障指令，将该差值对应的两个灰度值均值中，排序靠后的灰度值均值对应的照明设备标记为故障照明设备；
若差值小于或等于差值阈值，则不生成照明设备故障指令。
8.根据权利要求7所述的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，电源系数的计算方法包括：
将电源功率和电源温度转换为复数形式；
；
式中，为电源系数，/>为电源温度，/>为电源功率，/>为电源阻抗，/>、/>、/>为预设权重，/>表示/>的模。
9.根据权利要求8所述的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，判断是否生成电源故障指令的方法包括：
绘制电源正常工作状态下电源系数的箱线图，将计算出的电源系数加入电源系数的箱线图中；
电源正常工作状态下电源系数箱线图的绘制方法包括：
S1：在历史电源正常工作状态下，计算Y组对应的电源系数；
S2：计算Y个电源系数对应的下四分位数、上四分位数以及四分位距；
S3：计算Y个电源系数对应的上边界值和下边界值；
S4：根据上边界值和下边界值绘制箱线图；
步骤S2中Y个电源系数对应下四分位数、上四分位数以及四分位距的计算方法包括：
将Y个电源系数从小到大进行排序；
下四分位数的计算过程为：/>；若/>为整数，则下四分位数/>为第/>个电源系数的数值，若/>不为整数，则下四分位数/>为第/>个电源系数的数值与第/>个电源系数的数值的平均值；/>为下四分位数位置索引；
上四分位数的计算过程为：/>；若/>为整数，则上四分位数/>为第/>个电源系数的数值，若/>不为整数，则上四分位数/>为第/>个电源系数的数值与第/>个电源系数的数值的平均值；/>为上四分位数位置索引；
四分位距；
步骤S3中计算Y个电源系数对应上边界值和下边界值的方法包括：
上边界值；下边界值/>；
若计算出的电源系数大于或等于上边界值或小于或等于下边界值，则生成电源故障指令；
若计算出的电源系数小于上边界值且大于下边界值，则不生成电源故障指令。
10.根据权利要求9所述的新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，对照明设备自动调节的方法包括：
自控系统将故障照明设备的照明设备数据调节为，该故障照明设备所处故障区域中，未标记为故障照明设备的照明设备所对应的的照明设备数据；
对电源自动调节的方法包括：
若生成电源故障指令，则将电源系数分别减去上边界值和下边界值获取两个差值的绝对值，将两个差值的绝对值进行对比，去除绝对值较大的差值，将绝对值较小的差值作为电源系数，结合电源温度、电源阻抗以及预设权重，计算出电源功率；
若绝对值较小的差值为电源系数减去上边界值获取，则将电源的电源功率减去计算出的电源功率作为电源新的电源功率；
若绝对值较小的差值为电源系数减去下边界值获取，则将电源的电源功率加上计算出的电源功率作为电源新的电源功率；
自控系统将电源的电源功率调节为新的电源功率；
对自控系统自动调节的方法包括：
在自控系统正常运行期间，定期创建备份，备份包括配置文件、数据以及应用程序状态；若生成自控系统故障指令，则自控系统触发自动回滚，自控系统自动回滚到原先的正常状态，应用创建时间最近的备份配置。
11.新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断系统，实施权利要求1-10任一项所述新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法，其特征在于，包括：
区域划分模块，根据工厂内不同的功能，将工厂划分为n个功能区域；
第一数据采集模块，采集n个功能区域对应的第一光照强度；
第一数据分析模块，对n个功能区域对应的第一光照强度进行分析，判断是否生成第一故障指令，将第一故障指令对应区域标记为故障区域；
第二数据分析模块，统计故障区域数量，判断生成部分故障指令或全局故障指令；
第二数据采集模块，若生成部分故障指令，则采集故障区域对应的第二光照强度和照明设备数据；
第一故障判断模块，对故障区域对应的第二光照强度进行分析，判断是否生成传感器故障指令；
第二故障判断模块，计算故障区域对应的照明系数，对故障区域对应的照明系数进行分析，判断是否生成照明设备故障指令；
第三数据采集模块，若生成全局故障指令，则采集照明系统的电源数据和故障代码；
第三故障判断模块，计算电源系数，对电源系数进行分析，判断是否生成电源故障指令；
第四故障判断模块，若采集到故障代码，则生成自控系统故障指令；
调节模块，若生成照明设备故障指令、电源故障指令或自控系统故障指令，则对对应的照明设备、电源或自控系统进行自动调节，以消除故障；
预警模块，调节后再次对照明系统进行故障诊断，若仍存在故障指令，则生成预警指令，故障指令包括传感器故障指令、照明设备故障指令、电源故障指令以及自控系统故障指令。
12.一种电子设备，包括存储器、中央处理器以及存储在存储器上并可在中央处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述中央处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至10任一项所述新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10任一项所述新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法。
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