CN117607731B - 一种全彩led电子线路显示屏电源故障检测方法 - Google Patents
一种全彩led电子线路显示屏电源故障检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及线路故障检测技术领域,具体涉及一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,该方法包括:采集各LED模块的电流数据,将电流数据进行时序分解获取趋势项、周期项及随机项,根据各周期项数据计算各时间窗口的电流抖动周期长度,结合趋势项及随机项计算各时间窗口的电导率影响电流抖动程度系数,从而得到各时间窗口的电导率影响电流抖动程度趋势指数,获取电导率紊乱度矩阵偏移量,结合COF算法检测电子线路显示屏电源故障。本发明旨在提高全彩LED电子线路显示屏电源故障检测的准确率,实现电源故障的精确检测。
Description
技术领域
本发明涉及线路故障检测技术领域,具体涉及一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法。
背景技术
全彩LED电子线路显示屏是一种采用LED技术的电子显示设备,显示屏由许多小的LED灯珠组成,能够产生红、绿、蓝三种基本颜色的光,通过调整这三种颜色的亮度呈现出丰富的彩色效果。可以显示静态图像、滚动文字、动画和视频等多种内容,适用于不同的信息展示需求。公交车前的LED屏通常显示实时的车次或站点信息等内容,由于在移动环境中使用,此类显示屏通常设计为耐用、抗振的,并具有一定的防护等级,以应对不同天气和路况条件。在寒冷天气下,低温可能会影响LED的导电率和发光效率,降低显示亮度;也可能导致LED的响应速度减慢,导致图像或视频在屏幕上出现模糊或延迟的故障。
因此,通过检测LED电子线路显示屏的电流数据变化,以实现故障检测。由于LED显示屏的电流受外界影响而产生的变化程度较小,而传统COF异常检测算法对于数据集中的噪声和离群点比较敏感,直接应用于LED电子线路显示屏中电流数据的异常检测,可能产生误报,出现检测误差。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,以解决现有的问题。
本发明的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法采用如下技术方案:
本发明一个实施例提供了一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,该方法包括以下步骤:
采集LED电子线路显示屏中各LED模块的电流数据;
设定时间窗口;根据各时间窗口的电流数据分布得到各时间窗口的电流抖动周期长度;根据电流抖动周期长度得到各时间窗口的电流抖动稳态系数;获取各时间窗口的信号随机系数;获取各时间窗口的信号递变系数;结合信号随机系数与信号递变系数得到各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度系数;获取各时间窗口电流数据的模态分量差异度;结合模态分量差异度及电导率影响电流抖动程度系数得到各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度趋势指数;根据电导率影响电流抖动程度趋势指数得到LED电子线路显示屏各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量;根据电导率紊乱度矩阵偏移量完成LED电子线路显示屏电源故障检测。
优选的,所述根据各时间窗口的电流数据分布得到各时间窗口的电流抖动周期长度,包括:
将时间窗口内的离散电流数据拟合为连续曲线,计算连续曲线的一阶导数与二阶导数,将所有一阶导数为0的点作为波峰序列,将所有二阶导数为0的点作为波谷序列,计算波峰序列中各元素与后一个元素在所述连续曲线上对应的横坐标值的差值,记为第一差值,计算波谷序列中各元素与后一个元素在所述连续曲线上对应的横坐标值的差值,记为第二差值,计算波峰序列中各元素的第一差值与波谷序列中对应元素的第二差值的和值的二分之一,将波峰序列中所有元素的所述二分之一的和值作为各时间窗口的电流抖动周期长度。
优选的,所述根据电流抖动周期长度得到各时间窗口的电流抖动稳态系数,包括:
针对各时间窗口,计算波峰序列中各元素与波谷序列中对应元素的差值,记为第三差值,计算所述差值与电流抖动周期长度的2倍的比值,将波峰序列中所有元素的所述比值的和值作为各时间窗口的电流抖动稳态系数。
优选的,所述获取各时间窗口的信号随机系数,包括:
针对各时间窗口,将电流数据利用时序分解算法获取趋势项、周期项及随机项,计算各随机项数据与时间窗口内所有随机项数据的均值的差值绝对值,将所有随机项数据的所述差值绝对值的均值作为各时间窗口的信号随机系数。
优选的,所述获取各时间窗口的信号递变系数,表达式为:
式中,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的信号递变系数,/>为第x个时间窗口内的电流数据个数,/>表示以自然常数为底数的指数函数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内趋势项的第/>个值,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内趋势项的最大值,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内所有趋势项的均值,所述电流序列为LED模块y按时间顺序采集的所有电流数据。
优选的,所述结合信号随机系数与信号递变系数得到各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度系数,包括:
针对各LED模块的各时间窗口,计算预设第一权重与信号递变系数的乘积,记为第一乘积,计算预设第二权重与信号随机系数的乘积,记为第二乘积,计算第一乘积与第二乘积的和值,将所述和值与电流抖动稳态系数的乘积作为各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度系数。
优选的,所述获取各时间窗口电流数据的模态分量差异度,包括:
针对各LED模块的各时间窗口,将所有电流数据分解为多个模态分量序列,计算各模态分量序列与剩余所有模态分量序列的皮尔逊相关系数,将所有所述皮尔逊相关系数的和值与模态分量序列的个数的乘积的倒数作为各时间窗口电流数据的模态分量差异度。
优选的,所述结合模态分量差异度及电导率影响电流抖动程度系数得到各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度趋势指数,表达式为:
式中,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度趋势指数,/>表示时间窗口预设阈值,/>表示以2为底数的对数函数,/>表示调节参数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度系数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口前的第j个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度系数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的模态分量差异度。
优选的,所述根据电导率影响电流抖动程度趋势指数得到LED电子线路显示屏各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量,包括:
按照LED电子线路显示屏中各LED模块的所处位置,将各时间窗口内所有LED模块的电导率影响电流抖动程度趋势指数排列为矩阵,将所述矩阵作为各时间窗口的电导率紊乱度矩阵,按照与所述电导率紊乱度矩阵相同的计算方式获取标准LED电子线路显示屏的标准电导率紊乱度矩阵,计算所述电导率紊乱度矩阵与标准电导率紊乱度矩阵的F范数的差值,计算所述电导率紊乱度矩阵与标准电导率紊乱度矩阵的转置的乘积,将所述差值与所述乘积的F范数的比值作为LED电子线路显示屏各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量。
优选的,所述根据电导率紊乱度矩阵偏移量完成LED电子线路显示屏电源故障检测,包括:
将LED电子线路显示屏各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量作为离群度量算法的输入,离群度量算法的输出为各时间窗口的异常系数,预设阈值,若异常系数小于等于阈值,表示时间窗口下LED电子线路显示屏电源为正常,反之,表示时间窗口下LED电子线路显示屏电源存在故障。
本发明至少具有如下有益效果:
本发明通过对全彩LED电子线路显示屏中的电流数据进行检测,分析在故障状态下所反映出的电流变化,构建了电导率影响电流抖动程度趋势指数和电导率紊乱度矩阵偏移量,作为COF异常检测算法的输入,实现全彩LED显示屏电源的故障检测,解决了传统COF异常检测算法进行LED显示屏电流数据异常检测时由于较为敏感出现漏检、误检的问题。本发明具有全彩LED电子线路显示屏电源故障检测准确率高、可靠性强的有益效果。
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和优点,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的介绍,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它附图。
图1为本发明一个实施例提供的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法的步骤流程图;
图2为显示屏电源故障检测指标获取流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一个或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法的具体方案。
请参阅图1,其示出了本发明一个实施例提供的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法的步骤流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S001,采集LED电子线路显示屏中各LED模块的电流数据,进行预处理。
公交车前的LED全彩显示屏通常由多块LED模块拼接而成。LED模块安装在一起,形成一个大的显示屏。每个LED模块中由许多小的LED灯珠组成。LED灯珠的组成方式是规则的横向、纵向排列。由于外部环境的改变会导致灯珠内半导体材料性能发生变化,从而引起电流波动。因此,对电流实时监测能够很好的对LED电子线路显示屏进行故障检测。
针对LED电子线路显示屏,安装电流传感器检测每个LED模块的电流数据。本实施例中设置电流传感器每隔50ms采集一次电流数据,实施者可根据实际情况自行设定,本实施例对此不做限制。获取的电流数据可能受外部环境的影响,造成电流数据出现误差,本实施例使用多趟近邻排序算法(Multi—Pass Sorted—Neighborhood)对采集的电流数据进行清洗,旨在减少对后续计算的干扰,多趟近邻排序算法为现有公知技术,本实施例在此不做详细赘述。
步骤S002,计算各时间窗口的电流抖动周期长度;根据电流抖动周期长度得到各时间窗口的电流抖动稳态系数;获取各时间窗口的信号随机系数与信号递变系数;进而得到各时间窗口的电导率影响电流抖动程度系数;获取各时间窗口电流数据的模态分量差异度;结合模态分量差异度及电导率影响电流抖动程度系数获取各时间窗口的电导率影响电流抖动程度趋势指数;从而计算各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量。
具体的,本实施例将采集各LED模块的电流数据,将电流数据进行时序分解获取趋势项、周期项及随机项,根据各周期项数据计算各时间窗口的电流抖动周期长度,结合趋势项及随机项计算各时间窗口的电导率影响电流抖动程度系数,从而得到各时间窗口的电导率影响电流抖动程度趋势指数,获取电导率紊乱度矩阵偏移量,结合COF算法检测电子线路显示屏电源故障,显示屏电源故障检测指标获取流程图如图2所示。各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量的构建过程具体为:
将全彩LED显示屏包含的LED模块个数记为U,将各LED模块采集的所有电流数据记为一个电流序列,本实施例获取了U个电流序列,为便于分析,针对各电流序列,进行时间窗口划分,本实施例中时间窗口的长度为1s,实施者可根据实际情况自行设定,本实施例对此不做限制。
首先,LED灯珠适宜的工作环境温度一般在﹣10摄氏度至60摄氏度之间,公交车运行过程中,车头的LED全彩显示屏在低于适宜的工作温度时,LED灯珠的内部元件,如电阻、电容及变压器将受到影响。电子器件的电导率降低,电流流动的阻力增加,使得LED的供电电流不稳定,影响正常发光。
由于电流数据具有一定的周期性和趋势性,受环境影响会产生随机的异常抖动值,为分析电流数据变化特征,本实施例采用基于LOESS局部加权回归的STL时序分解算法对各电流序列中各时间窗口内的电流数据进行分解,基于LOESS局部加权回归的STL时序分解算法为现有公知技术,本实施例在此不做详细赘述。将各电流数据分解为趋势项、周期项及随机项。
不规则的抖动不可避免的会产生谐波电流,造成谐波污染,影响电流数据自身的周期规律,结合分解得到的周期项分析电流抖动周期长度。首先使用最小二乘法将各时间窗口的离散电流数据拟合为连续曲线,作为电流抖动信号。然后计算电流抖动信号的微分,将一阶导数为0的点记为电流抖动信号的峰值点,令二阶导数大于0的点作为电流抖动信号的波峰点,得到各时间窗口的波峰序列,记为,令二阶导数小于0的点作为电流抖动信号的波谷点,得到各时间窗口的波谷序列,记为,其中,最小二乘法为现有公知技术,本实施例在此不做详细赘述。构建电流抖动周期长度,表达式为:
式中,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电流抖动周期长度,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内波峰序列的元素个数,/>表示波峰序列中第a+1个元素值在电流抖动信号上对应的横坐标值,/>表示波峰序列中第a个元素值在电流抖动信号上对应的横坐标值,/>表示波谷序列中第a+1个元素值在电流抖动信号上对应的横坐标值,/>表示波谷序列中第a个元素值在电流抖动信号上对应的横坐标值,/>表示波峰序列中第a个元素值的索引长度,/>表示波谷序列中第a个元素值的索引长度。
全彩LED显示屏正常运行状态下,电流信号的相邻波峰值的间距和相邻波谷值的间距是平稳且均等的,若或/>的值变大,说明电流值的响应速度变慢,电源受到了低温的影响。
进一步,根据电流抖动信号的波峰序列和波谷序列,结合电流抖动周期长度构建电流抖动稳态系数,表达式为:
式中,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电流抖动稳态系数,/>、/>分别表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内波峰序列、波谷序列值中的第a个元素,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电流抖动周期长度,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内波峰序列的元素个数。
若电流值的波峰与波谷的差值越大,值越大,说明电流的抖动越不规则,全彩LED显示屏被低温环境影响的程度越大。
针对各LED模块的电流序列的各时间窗口,都计算出对应的电流抖动周期长度和电流抖动稳态系数值,表示了电流序列在对应时间窗口内的抖动变化程度。结合其趋势项和随机项构建电导率影响电流抖动程度系数,表达式为:
式中,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度系数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的信号递变系数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的信号随机系数。/>表示第一权重,/>表示第二权重,本实施例中/>,/>,实施者可根据实际情况自行,本实施例对此不做限制。/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电流抖动稳态系数。/>为第x个时间窗口内的数据个数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内随机项的第i个值,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内所有随机项的均值。表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内趋势项的第/>个值,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内趋势项的最大值,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内所有趋势项的均值,/>表示以自然常数为底数的指数函数。
当全彩LED显示屏受气温骤降影响,电流数据随机项的数值差异越大,的值在其均值附近的波动越大,计算的/>值越大,信号随机系数/>越大,说明LED模块的电流越不平稳。在随机项的影响下,趋势项中的最大值变得越突出,使越大,而多数趋势项的数值处于偏低的水平,使计算的信号递变系数越大,表明电流数据越具有陡峭趋势。最后所得的电导率影响电流抖动程度系数越大,表明全彩LED显示屏的LED模块可能出现亮度偏低、闪烁或不稳定的问题。
LED模块内灯珠在受到低温的干扰后,电导率和发光效率会进一步影响LED灯珠的响应速度,即LED灯珠的点亮时间。而全彩LED显示屏中不同色彩通常由不同的半导体材料组成,电流的变化导致显示屏上的内容出现模糊或延迟。
采用变分模态分解算法(VMD)将各时间窗口内的电流数据分解为个模态分量序列,本实施例中/>,实施者可根据实际情况自行设定,本实施例对此不做限制,分别记为/>,/>,/>,/>。每个模态分量表示电流数据的不同频率属性,将原本复杂的数据拆分为具有明显特征的分量。在相邻的时间窗口下,结合电导率影响电流抖动程度系数,构建电导率影响电流抖动程度趋势指数,表达式为:
式中,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度趋势指数,Q表示时间窗口预设阈值,表示第x个时间窗口的前Q个时间窗口,本实施例中/>,实施者可根据实际情况自行设定,本实施例对此不做限制,/>为调节系数,本实施例中/>,实施者可根据实际情况自行设定,本实施例对此不做限制,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度系数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口前的第j个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度系数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的模态分量差异度,/>为分解的模态分量个数,/>表示第k个模态分量与第/>个模态分量的皮尔逊相关系数,/>表示以2为底数的对数函数。
若计算的不同模态分量之间差异度越大,计算的皮尔逊相关系数越小,的值越大,表明LED灯珠各器件的性能越不稳定。而连续时间窗口下的电导率影响电流抖动程度系数之差/>越大,表明灯珠性能受气候影响越显著,计算的电导率影响电流抖动程度趋势指数/>越高,全彩LED显示屏中的内容越容易出现模糊或延迟,电源存在故障的可能性越大。
而公交车前全彩LED电子线路显示屏在多个LED模块下按矩阵的方式组合而成,若不同LED模块之间的亮度不一致,或灯珠的响应速度不一致就会导致LED发光颜色不同,使得显示器上的颜色偏离预期的色彩,为了分析整个显示屏的显示效果,根据LED模块在显示屏中的位置,构建电导率紊乱度矩阵,表达式为:
式中,表示LED电子线路显示屏中所有LED模块在第x个时间窗口内的电导率紊乱度矩阵,/>表示LED电子线路显示屏中的第a行第b列位置对应LED模块在第x个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度趋势指数。
在电导率紊乱度矩阵中,若公交车前的电子线路显示屏正常工作时,显示屏显示的内容在不断滚动,各LED模块的LED灯珠需要输入的电流值比较均衡,各时间窗口的电导率紊乱度矩阵比较接近。若显示屏的显示效果差,电导率紊乱度矩阵与正常运行下计算的矩阵存在偏差,按照与电导率紊乱度矩阵相同的计算方式获取标准LED电子线路显示屏的标准电导率紊乱度矩阵。由此,构建电导率紊乱度矩阵偏移量,表达式为:
式中,表示LED电子线路显示屏中所有LED模块在第x个时间窗口内的电导率紊乱度矩阵偏移量,/>表示LED电子线路显示屏中所有LED模块在第x个时间窗口内的电导率紊乱度矩阵,/>表示标准LED电子线路显示屏的标准电导率紊乱度矩阵,/>表示标准LED电子线路显示屏的标准电导率紊乱度矩阵的转置,F()表示计算矩阵的F范数。
若全彩LED电子线路显示屏展示的内容清晰,LED灯珠明亮,电导率紊乱度矩阵内的数值就会越小。同时各个LED模块位置对应的数值与标准电导率紊乱度矩阵的值越接近,计算的和/>值也越接近,因此,得到的电导率紊乱度矩阵偏移量/>越小。反之,若/>越大,说明全彩LED电子线路显示屏越可能出现色彩显示偏移,即电源存在故障。
步骤S003,采用COF算法对电导率紊乱度矩阵偏移量序列进行异常检测,对LED电子线路显示屏进行故障判断。
计算得到各时间窗口下的电导率紊乱度矩阵偏移量,按时间戳先后顺序,构成电导率紊乱度矩阵偏移量序列。结合COF离群度量算法进行故障诊断。COF算法的输入为当前时间点前分钟内每个时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量,本实施例中/>,实施者可根据实际情况自行设定,本实施例对此不做限制,输出为每个时间窗口电导率紊乱度矩阵偏移量的异常系数/>。/>值的范围为[0,1],越接近1,说明该时间窗口下全彩LED电子线路显示屏的电源故障率越高。预设阈值/>,若时间窗口的异常系数/>值小于等于/>,表示全彩LED电子线路显示屏的电源为正常;若异常系数/>值大于/>,说明全彩LED电子线路显示屏电源存在故障,及时进行处理。本实施例中/>,实施者可根据实际情况自行设定,本实施例对此不做限制,且COF离群度量算法为现有公知技术,本实施例在此不做详细赘述。
综上所述,本发明实施例解决了传统COF异常检测算法进行LED显示屏电流数据异常检测时由于较为敏感出现漏检、误检的问题,结合LED电子线路显示屏的电流特征,提高了LED电子线路显示屏电源故障检测的准确率与可靠性。
需要说明的是:上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内,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 (9)
1.一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
采集LED电子线路显示屏中各LED模块的电流数据;
设定时间窗口;根据各时间窗口的电流数据分布得到各时间窗口的电流抖动周期长度;根据电流抖动周期长度得到各时间窗口的电流抖动稳态系数;获取各时间窗口的信号随机系数;获取各时间窗口的信号递变系数;结合信号随机系数与信号递变系数得到各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度系数;获取各时间窗口电流数据的模态分量差异度;结合模态分量差异度及电导率影响电流抖动程度系数得到各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度趋势指数;根据电导率影响电流抖动程度趋势指数得到LED电子线路显示屏各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量;根据电导率紊乱度矩阵偏移量完成LED电子线路显示屏电源故障检测;
所述结合模态分量差异度及电导率影响电流抖动程度系数得到各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度趋势指数,表达式为:
式中,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度趋势指数,/>表示时间窗口预设阈值,/>表示以2为底数的对数函数,/>表示调节参数,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度系数,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口前的第j个时间窗口内的电导率影响电流抖动程度系数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的模态分量差异度。
2.根据权利要求1所述的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其特征在于,所述根据各时间窗口的电流数据分布得到各时间窗口的电流抖动周期长度,包括:
将时间窗口内的离散电流数据拟合为连续曲线,计算连续曲线的一阶导数与二阶导数,将所有一阶导数为0的点作为波峰序列,将所有二阶导数为0的点作为波谷序列,计算波峰序列中各元素与后一个元素在所述连续曲线上对应的横坐标值的差值,记为第一差值,计算波谷序列中各元素与后一个元素在所述连续曲线上对应的横坐标值的差值,记为第二差值,计算波峰序列中各元素的第一差值与波谷序列中对应元素的第二差值的和值的二分之一,将波峰序列中所有元素的所述二分之一的和值作为各时间窗口的电流抖动周期长度。
3.根据权利要求2所述的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其特征在于,所述根据电流抖动周期长度得到各时间窗口的电流抖动稳态系数,包括:
针对各时间窗口,计算波峰序列中各元素与波谷序列中对应元素的差值,记为第三差值,计算所述差值与电流抖动周期长度的2倍的比值,将波峰序列中所有元素的所述比值的和值作为各时间窗口的电流抖动稳态系数。
4.根据权利要求1所述的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其特征在于,所述获取各时间窗口的信号随机系数,包括:
针对各时间窗口,将电流数据利用时序分解算法获取趋势项、周期项及随机项,计算各随机项数据与时间窗口内所有随机项数据的均值的差值绝对值,将所有随机项数据的所述差值绝对值的均值作为各时间窗口的信号随机系数。
5.根据权利要求4所述的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其特征在于,所述获取各时间窗口的信号递变系数,表达式为:
式中,表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内的信号递变系数,/>为第x个时间窗口内的电流数据个数,/>表示以自然常数为底数的指数函数,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内趋势项的第/>个值,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内趋势项的最大值,/>表示LED模块y的电流序列中第x个时间窗口内所有趋势项的均值,所述电流序列为LED模块y按时间顺序采集的所有电流数据。
6.根据权利要求1所述的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其特征在于,所述结合信号随机系数与信号递变系数得到各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度系数,包括:
针对各LED模块的各时间窗口,计算预设第一权重与信号递变系数的乘积,记为第一乘积,计算预设第二权重与信号随机系数的乘积,记为第二乘积,计算第一乘积与第二乘积的和值,将所述和值与电流抖动稳态系数的乘积作为各LED模块各时间窗口的电导率影响电流抖动程度系数。
7.根据权利要求1所述的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其特征在于,所述获取各时间窗口电流数据的模态分量差异度,包括:
针对各LED模块的各时间窗口,将所有电流数据分解为多个模态分量序列,计算各模态分量序列与剩余所有模态分量序列的皮尔逊相关系数,将所有所述皮尔逊相关系数的和值与模态分量序列的个数的乘积的倒数作为各时间窗口电流数据的模态分量差异度。
8.根据权利要求1所述的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其特征在于,所述根据电导率影响电流抖动程度趋势指数得到LED电子线路显示屏各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量,包括:
按照LED电子线路显示屏中各LED模块的所处位置,将各时间窗口内所有LED模块的电导率影响电流抖动程度趋势指数排列为矩阵,将所述矩阵作为各时间窗口的电导率紊乱度矩阵,按照与所述电导率紊乱度矩阵相同的计算方式获取标准LED电子线路显示屏的标准电导率紊乱度矩阵,计算所述电导率紊乱度矩阵与标准电导率紊乱度矩阵的F范数的差值,计算所述电导率紊乱度矩阵与标准电导率紊乱度矩阵的转置的乘积,将所述差值与所述乘积的F范数的比值作为LED电子线路显示屏各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量。
9.根据权利要求1所述的一种全彩LED电子线路显示屏电源故障检测方法,其特征在于,所述根据电导率紊乱度矩阵偏移量完成LED电子线路显示屏电源故障检测,包括:
将LED电子线路显示屏各时间窗口的电导率紊乱度矩阵偏移量作为离群度量算法的输入,离群度量算法的输出为各时间窗口的异常系数,预设阈值,若异常系数小于等于阈值,表示时间窗口下LED电子线路显示屏电源为正常,反之,表示时间窗口下LED电子线路显示屏电源存在故障。
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