TW201333484A - 設備異常的偵測裝置與方法 - Google Patents
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Abstract
一種設備異常的偵測裝置,包括資料庫、量測模組、判斷模組與偵測模組。資料庫用以儲存多個預設電力特徵。量測模組用以對設備進行電力量測,以產生電力資訊。判斷模組用以依據預設電力特徵與電力資訊,以判斷設備是否發生異常。偵測模組用以當判斷模組判斷設備發生異常時,偵測設備中之多個元件的運作狀態,以產生多個狀態訊號。其中,判斷模組更依據狀態訊號、電力資訊與預設電力特徵,判斷每一元件的正異常狀態。
Description
一種異常偵測裝置與方法,特別有關於一種設備異常的偵測裝置與方法。
一般來說,電器設備於使用的過程中發生故障,大都由使用者主動發現而得知,然而,許多電器設備是利用電力線提供的電源來維持持續運作,在持續運作過程中不一定有人員隨時在旁監控,因此,若是電器設備發生故障時並無人員在場,便無法立即察覺異常狀況予以回報或即時採取有效的應變措施,因而造成更重大的損失。
另外,電器設備裡面的組件也會易隨著時間發生異常狀態,例如冷氣機的壓縮機可能出現閥片故障或防震片老化,或是馬達可能出現轉子/軸承磨損的情況。前述異常發生之組件所造成的影響可能使電器設備消耗更多電力,或是造成意外事故。然而,前述組件發生異常時,使用者無法察覺哪一個組件發生異常狀況,並且也無法立即對於異常狀況而予以即時處理。因此,若能提供一套有效偵測電器設備之異常狀況發生的機制,將可增加檢修的便利性。
鑒於以上的問題,本揭露在於提供一種設備異常的偵測裝置與方法,藉以全面性偵測設備與其元件的正異常狀態,以加快偵測設備異常的速度,並增加檢修的便利性。
本揭露之一種設備異常的偵測裝置,包括資料庫、量測模組、判斷模組與偵測模組。資料庫用以儲存多個預設電力特徵。量測模組用以對設備進行電力量測,以產生電力資訊,如電流、電壓、功率等。判斷模組耦接資料庫與量測模組,用以依據預設電力特徵與電力資訊,以判斷設備是否發生異常。偵測模組耦接判斷模組,用以當判斷模組判斷設備發生異常時,偵測設備中之多個元件的運作狀態,以產生多個狀態訊號。其中,判斷模組更依據狀態訊號、電力資訊與預設電力特徵,判斷每一元件的正異常狀態。
本揭露之一種設備異常的偵測方法,包括下列步驟。對設備進行電力量測,以產生電力資訊。取得多個預設電力特徵。依據電力資訊與預設電力特徵,判斷設備是否發生異常。若判斷設備發生異常,偵測設備中之多個元件的運作狀態,以產生多個狀態訊號,並依據狀態訊號、電力資訊與預設電力特徵,判斷每一元件的正異常狀態。
本揭露之另一種設備異常的偵測裝置,包括資料庫、量測模組、判斷模組與偵測模組。資料庫用以儲存多個預設電力特徵。量測模組用以對設備的多個家電進行電力量測,以產生電力資訊。判斷模組耦接資料庫與量測模組,用以依據預設電力特徵與電力資訊,以判斷設備是否發生異常。偵測模組耦接判斷模組,用以當判斷模組判斷設備發生異常時,偵測設備中之家電的運作狀態,以產生多個狀態訊號。其中,判斷模組更依據狀態訊號、電力資訊與預設電力特徵,判斷每一家電的正異常狀態。
本揭露之另一種設備異常的偵測方法,包括下列步驟。對設備的多個家電進行電力量測,以產生電力資訊。取得多個預設電力特徵。依據電力資訊與預設電力特徵,判斷設備是否發生異常。若判斷設備發生異常,偵測設備中之家電的運作狀態,以產生多個狀態訊號,並依據狀態訊號、電力資訊與預設電力特徵,判斷每一家電的正異常狀態。
本揭露之設備異常的偵測裝置與方法,其藉由量測設備而得到的電力資訊與預設電力特徵進行比對,以判斷設備是否發生異常。若設備發生異常,則進一步判斷設備中哪一個元件或哪一個家電發生異常。如此一來,可全面性地偵測設備及其元件或家電發生異常的狀態,並加快偵測設備異常的速度以及增加檢修的便利性。
有關本揭露的特徵與實作,茲配合圖式作實施例詳細說明如下。
請參考「第1圖」所示,其係為本揭露之設備異常的偵測裝置的方塊圖。在本實施例中,設備異常的偵測裝置100適於偵測設備180的運作狀態,其中設備180可以是冷氣機、發電機等,且設備180包括有多個元件181_1~181_N,其中N為大於0的正整數。偵測裝置100包括資料庫110、量測模組120、判斷模組130與偵測模組140。
資料庫110用以儲存多個預設電力特徵。其中,前述預設電力特徵包括實際功率、虛功率、平均電流值、相關標準差值等,但本揭露不以此為限。
量測模組120用以對設備180進行電力量測,以產生電力資訊。其中,量測模組120可以是電力計,用以量測設備180的電流、電壓、功率等,以產生電流、電壓、功率等的電力資訊。
判斷模組130耦接資料庫110和量測模組120,用以接收並依據量測模組120所產生的電力資訊與資料庫110的預設電力特徵,以判斷設備180是否產生發生異常。也就是說,判斷模組130會比對電力資訊與預設電力特徵是否相符,以判斷出設備180的正異常狀態。
在本實施例中,由於每一次對設備180進行電力量測,量測模組120所產生的電力資訊可能會有些許的不同,因此判斷模組130會設定一預設範圍,以判斷設備180是否發生異常。在本實施例中,判斷模組130,例如但不以此為限,利用一常態分布(68-95-99.7法則)規律,判斷電力資訊與預設電力特徵的差值是否在預設範圍內。舉例來說,當差值在預設範圍內,判斷模組130判斷設備180未發生異常,當差值未在預設範圍內,判斷模組130則判斷設備180發生異常。
偵測模組140耦接判斷模組130,用以當判斷模組130判斷設備180發生異常時,偵測設備180上多個元件181_1~181_N的運作狀態,以產生多個狀態訊號,並將這些狀態訊號傳送給判斷模組130。舉例來說,偵測模組140例如分別發出一指令給設備180上的各元件181_1~181_N。當元件181_1~181_N為正常運作時,則會回傳對應的指令給偵測模組140,偵測模組140例如產生高邏輯準位的狀態訊號。當元件181_1~181_N不運作或發生異常時,則不會回傳對應的指令給偵測模組140,偵測模組140例如產生低邏輯準位的狀態訊號。
接著,判斷模組130會根據前述狀態訊號、電力資訊與預設電力特徵,而判斷每一元件181_1~181_N的正異常狀態。也就是說,前述狀態訊號為高邏輯準位且電力資訊與預設電力特徵相符,表示元件181_1~181_N為正常狀態,而前述狀態訊號為低邏輯準位,或是前述狀態訊號為高邏輯準位且電力資訊與預設電力特徵不相符,表示元件181_1~181_N為異常狀態。如此一來,本實施例之偵測裝置100除了可以得知設備180發生異常外,還可得知哪一個元件181_1~181_N發生異常,以加快偵測設備180異常的速度,進而增加檢修的便利性。
在本實施例中,資料庫110、量測模組120、判斷模組130與偵測模組140可整合於偵測裝置100,且將偵測裝置100安裝於設備180上,以便對設備180進行異常偵測。
在另一實施例中,量測模組120與偵測模組140可設置於設備180上,而資料庫110與判斷模組130可設置於偵測裝置100上。量測模組120與偵測模組140可利用有線或無線(例如WIFI、WIMAX、RF(Radio Frequency)、PLC(Power Line Communication)等)的方式,傳送電力資訊與狀態訊號給判斷模組130,使判斷模組130可進一步判斷設備180及其元件181_1~181_N的正異常狀態。
請參考「第2圖」所示,其係為本揭露之另一設備異常的偵測裝置的方塊圖。在本實施例中,設備290可包括多個電組件291_1~291_N(可對應「第1圖」所述的元件)與多個非電組件292_1~292_M,其中M為大於0的正整數。以冷氣機而言,電組件291_1~291_N可如馬達、壓縮機等,非電組件291_2~291_M則可如濾網、毛細管等。設備異常的偵測裝置200包括資料庫210、量測模組220、判斷模組230、偵測模組240、校正模組250、調整模組260、控制模組270與感測模組280。其中,資料庫210、量測模組220、判斷模組230與偵測模組240的相關操作可參照「第1圖」之資料庫110、量測模組120、判斷模組130與偵測模組140的說明,故在此不再贅述。
校正模組250耦接量測模組220與資料庫210,用以依據量測模組220所產生的電力資訊與資料庫210的預設電力特徵,校正並更新資料庫210的預設電力特徵。舉例來說,校正模組250,例如但不以此為限,利用最小平方誤差(Least Square Error,LSE),找出電力資訊與預設電力特徵的相關性,以產生校正值來校正資料庫210的預設電力特徵,並將校正值寫入資料庫210。藉此,使得偵測裝置200可適用於各不同機型的設備290。
另外,調整模組260耦接資料庫210,用以依據一環境條件,調整電力資訊與預設電力特徵。其中,前述環境條件包括環境溫度與變動市電電壓,但本揭露不限於此。舉例來說,調整模組260可依據環境溫度,利用內插法的方式動態調整預設電力特徵。並且,調整模組260可依據變動市電電壓,利用正規化(Normalization)的方式動態調整電力資訊。
在判斷模組230比對電力資訊與預設電力特徵之前,藉由調整模組260動態調整電力資訊與預設電力特徵,以減少設備異常偵測錯誤的情況發生。
另外,控制模組270用以產生多個控制訊號,以控制元件的運作狀態,其中元件的運作狀態具有多種排列組合。也就是說,本實施例可藉由控制模組270發出控制訊號,以控制各元件(例如電組件291_1~291_N)進行運作或不運作。舉例來說,假設設備290具有3個電組件,且以電組件A、B與C為例。控制模組270可發出不同的控制訊號,以控制電組件A、B與C的運作,而電組件A、B與C之運作的排列組合可如表1所示。其中,「ON」表示電組件運作,「OFF」表示電組件不運作。
當控制模組270產生上述不同排列組合之元件(例如電組件291_1~291_N)的運作狀態後,偵測模組240可以輪詢的方式依序對前述各排列組合之元件的運作狀態進行偵測,以產生對應排列組合的多個狀態訊號。接著,判斷模組230依序依據對應排列組合的狀態訊號與對應之電力資訊及預設電力特徵,以判斷每一元件的正異常狀態,且建立一統計表並儲存至資料庫210。
舉例來說,當控制模組270控制電組件A、B、C都為「ON」時,判斷模組230接收到狀態訊號都為高邏輯準位的狀態訊號,例如H、H、H。接著,判斷模組230可由資料庫210中取得對應前述各排列組合之元件之運作狀態的預設電力特徵,以及由量測模組220取得電組件A、B、C為「ON」時之設備290所產生的電力資訊,並將預設電力特徵與電力資訊進行比對,以判斷電組件A、B、C同時運作之設備290是否發生異常。
假設,若設備290發生異常且電組件A、B、C都為「ON」,則判斷模組230例如記錄電組件A、B、C發生異常的次數記錄1次。若設備290沒有發生異常,則判斷模組230不會記錄電組件發生異常的次數。另外,若是在電組件A、B為「ON」且電組件C為「OFF」的排列組合下,當設備290發生異常,則判斷模組230會將電組件A、B發生異常的次數記錄1次,而電組件C發生異常的次數將不會被記錄。以此累推,直到所有排列組合都測試完成,並且判斷模組230可將各電組件發生異常的次數進行累加。
此外,判斷模組230更可進一步判斷各電組件發生異常的次數是否達到一臨界值,以作為確定電組件發生異常的依據。舉例來說,假設前述臨界值為3次,則判斷模組230會將各電組件發生異常的總次數與臨界值進行比對,以找出哪一個電組件確實為異常狀態。如此一來,使用者可得知哪一個電組件發生老化或損壞的異常狀態,進而檢修。
另一方面,在前述所有排列組合完成後,若判斷單元230判斷出某個電組件為「OFF」且設備290未發生異常時,則可以確定前述電組件為異常狀態。舉例來說,假設電組件C都為「OFF」,而不論電組件A、B同時為「ON」、同時為「OFF」或其一為「ON」,當判斷單元230判斷設備290未發生異常時,表示電組件C確實為造成設備290發生異常的元件。
在前述所有排列組合都測試完成,若判斷模組230判斷電組件在每一排列組合都發生異常下,更可搭配感測模組280,以進一步判斷哪一個元件(例如非電組件292_1~292_M)造成設備290發生異常。感測模組280耦接判斷模組230且配置於設備290上,用以感測設備的非電力特徵,如溫度、震動特性,以對應產生感測訊號並傳送給判斷模組230。接著,判斷模組230更可依據感測訊號與預設電力特徵,以判斷非電組件的正異常狀態。
假設設備290以冷氣機為例,而感測模組280例如設置於設備290的管線中。當感測模組280感測到的溫度(例如冷氣機的副管溫)為持續下降,則判斷模組230可判斷非電組件發生異常的種類例如為冷煤發生洩漏而使得設備290發生異常狀態。
另外,感測模組280可以感測到單位時間的溫度下降幅度減緩,或是判斷模組230判斷所量測出之電力資訊中的功率,高於預設電力特徵中的功率時,判斷模組230會判斷出非電組件發生異常的種類為濾網未清而使得設備290發生異常狀態。如此一來,本實施例之設備異常的偵測裝置可全面性偵測出設備發生異常的狀況,也可進一步得知哪個電組件或非電組件發生異常,進而加快偵測設備290異常的速度以及增加檢修的便利性。
請參考「第3圖」所示,其係為本揭露之又一設備異常的偵測裝置的方塊圖。在本實施例中,設備異常的偵測裝置300適於偵測設備380的正異常狀態,其中設備380可包括多個家電381_1~381_N,且設備380為這些家電381_1~381_N的集合,而這些家電381_1~381_N例如為微波爐、電鍋與電磁爐等。偵測裝置300包括資料庫310、量測模組320、判斷模組330與偵測模組340。
資料庫310用以儲存多個預設電力特徵,而前述預設電力特徵包括不同家電381_1~381_N的正常電力特徵,例如實際功率、虛功率、平均電流值、相關標準差值等,但本揭露不以此為限。
量測模組320用以對設備380進行電路量測,以產生電力資訊,其中,量測模組320可以是電力計,用以量測家電381_1~381_N的總耗電量,以產生對應總耗電量的電力資訊。
判斷模組330耦接資料庫310和量測模組320,用以接收並依據量測模組320所產生的電力資訊與資料庫310的預設電力特徵,以判斷設備380是否產生發生異常。也就是說,判斷模組330會比對電力資訊與預設電力特徵是否相符,以判斷出設備380的正異常狀態。
偵測模組340耦接判斷模組330,用以當判斷模組330判斷設備380發生異常時,偵測設備380中多個不同家電381_1~381_N的運作狀態,以產生多個狀態訊號,並將這些狀態訊號傳送給判斷模組330。在本實施例中,各家電381_1~381_N例如配置有一開關,以產生對應各家電381_1~381_N的運作訊號或不運作訊號。當家電381_1~381_N為正常運作時,可透過前述開關產生運作訊號給偵測模組340,使偵測模組340例如產生高邏輯準位的狀態訊號。當家電381_1~381_N不運作或發生異常時,可透過前述開關產生不運作訊號給偵測模組340,使偵測模組340例如產生低邏輯準位的狀態訊號。在一實施例中,前述各開關可透過有線或無線的方式,將各家電對應的運作訊號與不運作訊號傳送給偵測模組340。
接著,判斷模組330會根據前述狀態訊號、電力資訊與預設電力特徵,而判斷每一家電381_1~381_N的正異常狀態。也就是說,前述狀態訊號為高邏輯準位且電力資訊與預設電力特徵相符,表示家電381_1~381_N為正常狀態,而前述狀態訊號為低邏輯準位或是前述狀態訊號為高邏輯準位且電力資訊與預設電力特徵不相符,表示家電381_1~381_N為異常狀態。如此一來,本實施例之偵測裝置300除了可以得知設備380發生異常外,還可得知哪一個家電發生異常,以加快偵測設備380中之各家電發生異常的速度,進而增加檢修的便利性。
在本實施例中,資料庫310、量測模組320、判斷模組330與偵測模組340可整合並設置於偵測裝置300,且將偵測裝置300安裝於設備380上,以便對設備380進行異常偵測。
在另一實施例中,量測模組320與偵測模組340可設置於設備380上,而資料庫310與判斷模組330可設置於偵測裝置300的本體上。量測模組320與偵測模組340可利用有線或無線(例如WIFI、WIMAX、RF、PLC等)的方式,傳送電力資訊與狀態訊號給判斷模組330,使判斷模組330可進一步判斷設備380及其家電381_1~381_N的正異常狀態。
另外,前述偵測裝置300進一步包括控制模組350,用以產生多個控制訊號,以控制設備380中各家電381_1~381_N的運作狀態,其中家電381_1~381_N的運作狀態可具有多種排列組合。也就是說,本實施例可藉由控制模組350發出控制訊號,以控制設備380中各家電381_1~381_N進行運作或不運作。舉例來說,假設設備380具有3個家電,且以家電D、E與F為例,且控制模組350可發出不同的控制訊號,以控制家電D、E與F的運作,而家電D、E與F之運作的排列組合可參考表1所示。為了方便說明,假設「ON」表示家電運作,「OFF」表示家電不運作。
當控制模組350產生上述不同排列組合之家電的運作狀態後,偵測模組340可以輪詢的方式依序對前述各排列組合之家電的運作狀態進行偵測,以產生對應排列組合的多個狀態訊號。接著,判斷模組330依序依據對應排列組合的狀態訊號與對應之電力資訊與預設電力特徵,以判斷每一家電的正異常狀態,且建立一統計表並儲存至資料庫310。
並且,判斷模組330可進一步比對電力資訊與預設電力特徵中的功率變化的差值或是暫態或諧波的相似度,以判斷出每一家電的運作(即開關)狀態。電力資訊的計算分析可分成兩大類,首先是穩態分析的方式,其利用家電開啟或關閉後之實功率與虛功率的差值來做為該家電的電力特徵值。當量測值之變化經過一段時間而沒再有超過門檻值的變化時,該家電可視為已經達到穩態狀態,則可將此次穩態的功率平均值減去上次穩態狀態的平均值,即可得出該家電所耗費的功率。
復次,僅以實功率判斷家電之開啟或關閉仍是不夠周全的,因為不同的家電有可能會消耗相同或很接近的實功率,而造成無法正確判斷出被開啟或關閉的家電;此時可再加上非純電組性電器(Non-resistive Appliance)會消耗的虛功率作為另一個電力參數。虛功率可使用智慧電表及電力計來量測,或利用Q=及S=V×I加以計算,其中S為視在功率、P為實功率、Q為虛功率、V為電壓、且I為電流。結合實功率與虛功率此二電力參數所計算出來的差值,已足夠提供大部份家電的電力特徵值。
高取樣率的量測裝置更可用以計算家電開啟或關閉後之諧波電流(Harmonic Current)的變化來做為該家電之電力特徵值。對於馬達類(Motor-driven)、幫浦類(Pump-operated)、電子類(Electronic)的家電以及日光燈管(Fluorescent Light),其奇次諧波電流(Odd Harmonic Current)明顯,適合作為該家電的電力特徵值。計算諧波電流的方法是將所量測到的電流透過快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform,FFT)轉到頻率域上。
再者,前述電力資訊的計算分析亦可為暫態分析的電力特徵值。利用家電開啟或關閉後電性參數的瞬間變化來做為該家電之電力特徵值。因為家電的開啟或關閉是瞬間變化,其量測裝置必須具有很高的取樣率。倘若家電的電性參數在開啟或關閉的瞬間變化是固定且可重現的,則其電性參數的暫態波形作為電力特徵值,而於本揭露中藉由一般的訊號處理或圖形辨識方法以分辨家電的使用。
綜上所述,對於以電力特徵值來比對家電使用的狀況,可先比對實功率與虛功率之變化;若無法分辨,再進而比對諧波電流變化;若還是無法分辨,則再進而比對電性參數的暫態分析結果;但本揭露對其比對順序並不加以限制。
另外,判斷模組330所依據對應之電力資訊為運作狀態為正常之各家電加總的電力資訊,以將前述加總的電力資訊與預設電力特徵比對是否相符,以判斷前述組合的家電是否產生異常。
舉例來說,當控制模組350控制家電D、E、F都為「ON」時,判斷模組330接收到狀態訊號都為高邏輯準位的狀態訊號,例如H、H、H。接著,判斷模組330可由資料庫310中取得對應前述各排列組合之家電之運作狀態的預設電力特徵,以及由量測模組320取得家電D、E、F為「ON」時之設備380所產生的電力資訊,並將預設電力特徵與電力資訊進行比對,以判斷家電D、E、F同時運作之設備380是否發生異常。
假設,若設備380發生異常且家電D、E、F都為「ON」,則判斷模組330例如記錄家電D、E、F發生異常的次數記錄1次。若設備380沒有發生異常,則判斷模組330不會記錄家電發生異常的次數。另外,若是在家電D、E為「ON」且家電F為「OFF」的排列組合下,當設備380發生異常,則判斷模組330將家電D、E發生異常的次數記錄1次,而家電F發生異常的次數將不會被記錄。以此累推,直到所有排列組合都測試完成,並且判斷模組330可將各家電發生異常的次數進行累加。
此外,判斷模組330更可進一步判斷各家電發生異常的次數是否達到臨界值,以作為確定家電發生異常的依據。舉例來說,假設前述臨界值為3次,則判斷模組330會將各家電發生異常的總次數與臨界值進行比對,以找出哪一個家電確實為異常狀態。如此一來,使用者可得知哪一個家電發生損壞的異常狀態,進而檢修。
另一方面,在前述所有排列組合完成後,判斷單元330判斷出若某個家電為「OFF」且設備380未發生異常,則可以確定前述家電為異常狀態。舉例來說,假設家電F都為「OFF」,則不論家電D、E同時為「ON」、同時為「OFF」或其一為「ON」,判斷單元330判斷設備380未發生異常,則表示家電F確實為造成設備380發生異常的家電。
由前述實施例的說明,可以歸納出一種設備異常的偵測方法。請參考「第4圖」所示,其係為本揭露之設備異常的偵測方法流程圖。在步驟S410中,對設備進行電力量測,以產生電力資訊。在步驟S420中,取得多個預設電力特徵。在步驟S430中,依據電力資訊與預設電力特徵,判斷設備是否發生異常。
若判斷設備發生異常,則進入步驟S440,偵測設備中之多個元件的運作狀態,以產生多個狀態訊號,並依據狀態訊號、電力資訊與預設電力特徵,判斷每一元件的正異常狀態。若判斷設備沒有發生異常,則結束前述偵測流程。在本實施例中,前述預設電力特徵包括實功率、虛功率、平均電流值、相關標準差值等。
請參考「第5圖」所示,其係為本揭露之另一設備異常的偵測方法流程圖。在步驟S502中,對設備進行電力量測,以產生電力資訊。在步驟S504中,取得多個預設電力特徵。在步驟S506中,依據電力資訊與預設電力特徵,校正預設電力特徵。在步驟S508中,依據環境條件,調整預設電力特徵。在步驟S510中,依據電力資訊與預設電力特徵,判斷設備是否發生異常。若判斷設備沒有發生異常,則結束設備異常的偵測流程。
若判斷設備發生異常,則進入步驟S512,產生多個控制訊號,以控制元件的運作狀態,其中元件的運作狀態具有多種排列組合。在步驟S514,偵測元件的運作狀態,以產生對應前述排列組合的狀態訊號。其中,偵測元件的運作狀態可以輪詢的方式進行偵測。在步驟S516中,依序依據對應排列組合的狀態訊號與對應之電力資訊與預設電力特徵,判斷每一元件的正異常狀態。在步驟S518,判斷元件在每一排列組合是否都發生異常。若判斷元件在每一排列組合沒有都發生異常,則進入步驟S520中,依據每一元件的正異常狀態,建立一統計表。
若判斷元件在每一排列組合都發生異常,則進入步驟S522,感測設備的非電力資訊(例如設備中不同位置的溫度),以對應產生感測訊號。在步驟S524中,依據感測訊號與預設電力特徵,以判斷非電組件發生異常的種類。在本實施例中,前述預設電力特徵包括實功率、虛功率、平均電流值、相關標準差值等。前述環境條件包括環境溫度或變動市電電壓。
請參考「第6圖」所示,其係為本揭露之設備異常的偵測方法流程圖。在步驟S610中,對設備的多個家電進行電力量測,以產生電力資訊。其中,前述電力資訊可以是家電的總耗電量。在步驟S620中,取得多個預設電力特徵。在步驟S630中,依據電力資訊與預設電力特徵,判斷設備是否發生異常。
若判斷設備發生異常,則進入步驟S640,偵測設備中之家電的運作狀態,以產生多個狀態訊號,並依據狀態訊號、電力資訊與預設電力特徵,判斷每一家電的正異常狀態。若判斷設備沒有發生異常,則結束前述偵測流程。
請參考「第7圖」所示,其係為本揭露之另一設備異常的偵測方法流程圖。在步驟S702中,對設備中的多個家電進行電力量測,以產生電力資訊。其中,前述電力資訊可以是家電的總耗電量。在步驟S704中,取得多個預設電力特徵。在步驟S706中,依據電力資訊與預設電力特徵,判斷設備是否發生異常。若判斷設備沒有發生異常,則結束設備異常的偵測流程。
若判斷設備發生異常,則進入步驟S708,產生多個控制訊號,以控制家電的運作狀態,其中家電的運作狀態具有多種排列組合。在步驟S710,偵測家電的運作狀態,以產生對應前述排列組合的狀態訊號。其中,偵測家電的運作狀態可以輪詢的方式進行偵測。在步驟S712中,依序依據對應排列組合的狀態訊號與對應之電力資訊與預設電力特徵,判斷每一元件的正異常狀態。其中,在步驟S712中,進一步比對對應之電力資訊及電力特徵中的功率變化的差值,或是暫態或諧波的相似度,以確認每一家電的運作(即開關)狀態,進而判斷每一家電的正異常狀態。在步驟S714,依據每一元件的正異常狀態,建立一統計表。
本揭露之設備異常的偵測裝置與方法,其藉由量測設備而得到的電力資訊與預設電力特徵進行比對,以判斷設備是否發生異常。若設備發生異常,則進一步判斷設備中哪一個元件(電組件或非電組件)或哪一個家電發生異常。如此一來,可全面性地偵測設備及其元件或家電發生異常的狀態。另外,藉由校正及調整電力資訊與電力特徵、產生不同排列組合之元件的運作以及搭配感測設備進行偵測,可進一步減少設備異常的誤判情況,以及準確判斷出哪一個電組件或非電組件或是哪一個家電確實為異常狀態。如此一來,還可加快偵測設備異常的速度以及增加檢修的便利性。
雖然本揭露以前述之實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何熟習相像技藝者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本揭露之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300...設備異常的偵測裝置
110、210、310...資料庫
120、220、320...量測模組
130、230、330...判斷模組
140、240、340...偵測模組
180、290、380...設備
250...校正模組
260...調整模組
270、350...控制模組
280...感測模組
181_1~181_N...元件
291_1~291_N...電組件
292_1~292_M...非電組件
381_1~381_N...家電
第1圖係為本揭露之設備異常的偵測裝置的方塊圖。
第2圖係為本揭露之另一設備異常的偵測裝置的方塊圖。
第3圖係為本揭露之又一設備異常的偵測裝置的方塊圖。
第4圖係為本揭露之設備異常的偵測方法流程圖。
第5圖係為本揭露之另一設備異常的偵測方法流程圖。
第6圖係為本揭露之又一設備異常的偵測方法流程圖。
第7圖係為本揭露之再一設備異常的偵測方法流程圖。
Claims (30)
- 一種設備異常的偵測裝置,包括:一資料庫,用以儲存多個預設電力特徵;一量測模組,用以對一設備進行電力量測,以產生一電力資訊;一判斷模組,耦接該資料庫與該量測模組,用以依據該些預設電力特徵與該電力資訊,以判斷該設備是否發生異常;以及一偵測模組,耦接該判斷模組,用以當該判斷模組判斷該設備發生異常時,偵測該設備中之多個元件的運作狀態,以產生多個狀態訊號;其中,該判斷模組更依據該些狀態訊號、該電力資訊與該些預設電力特徵,判斷每一該些元件的正異常狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備異常的偵測裝置,其中該些預設電力特徵包括實功率、虛功率、平均電流值、相關標準差值。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備異常的偵測裝置,更包括:一校正模組,耦接該量測模組與該資料庫,用以接收並依據該電力資訊與該些預設電力特徵,校正該些預設電力特徵;以及一調整模組,耦接該資料庫,用以依據一環境條件,調整該些預設電力特徵。
- 如申請專利範圍第3項所述之設備異常的偵測裝置,其中該環境條件包括環境溫度或變動市電電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備異常的偵測裝置,其中該些元件為電組件。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備異常的偵測裝置,其中該偵測模組以輪詢的方式偵測該些元件的運作狀態,以依序產生該些狀態訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備異常的偵測裝置,更包括:一控制模組,用以產生多個控制訊號,以控制該些元件的運作狀態,其中該些元件的運作狀態具有多種排列組合;其中,該偵測模組依據該些元件的運作狀態,以產生對應該些排列組合的該些狀態訊號,且該判斷模組依序依據對應該些排列組合的該些狀態訊號與對應之該電力資訊及該些預設電力特徵,以判斷每一該些元件的正異常狀態,且建立一統計表並儲存至該資料庫。
- 如申請專利範圍第7項所述之設備異常的偵測裝置,其中若該判斷模組判斷該些元件在每一該些排列組合都發生異常,且該設備更包括多個非電組件,該偵測裝置則更包括:一感測模組,耦接該判斷模組且配置於該設備上,用以感測該設備的非電力資訊,以對應產生一感測訊號並傳送給該判斷模組;其中,該判斷模組更依據該感測訊號與該些預設電力特徵,以判斷該些非電組件正異常狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備異常的偵測裝置,其中該資料庫、該量測模組、該偵測模組與該判斷模組設置於該設備異常的偵測裝置上。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備異常的偵測裝置,其中該量測模組與該偵測模組設置於該設備上,且該量測模組與該偵測模組利用有線或無線的方式傳送該電力資訊與該些狀態訊號。
- 一種設備異常的偵測方法,包括:對一設備進行電力量測,以產生一電力資訊;取得多個預設電力特徵;依據該電力資訊與該些預設電力特徵,判斷該設備是否發生異常;以及若判斷該設備發生異常,偵測該設備中之多個元件的運作狀態,以產生多個狀態訊號,並依據該些狀態訊號、該電力資訊與該些預設電力特徵,判斷每一該些元件的正異常狀態。
- 如申請專利範圍第11項所述之設備異常的偵測方法,其中該些預設電力特徵包括實功率、虛功率、平均電流值與相關標準差值。
- 如申請專利範圍第11項所述之設備異常的偵測方法,更包括:依據該電力資訊與該些預設電力特徵,校正該些預設電力特徵;以及依據一環境條件,調整該些預設電力特徵。
- 如申請專利範圍第13項所述之設備異常的偵測方法,其中該環境條件包括環境溫度或變動市電電壓。
- 如申請專利範圍第11項所述之設備異常的偵測方法,其中該些元件為電組件。
- 如申請專利範圍第11項所述之設備異常的偵測方法,其中以輪詢的方式偵測該些元件的運作狀態。
- 如申請專利範圍第11項所述之設備異常的偵測方法,其中偵測該設備中之該些元件的運作狀態,以產生該些狀態訊號,並依據該些狀態訊號與該些預設電力特徵,判斷每一該些元件的正異常狀態的步驟包括:產生多個控制訊號,以控制該些元件的運作狀態,其中該些元件的運作狀態具有多種排列組合;偵測該些元件的運作狀態,以產生對應該些排列組合的該些狀態訊號;依序依據對應該些排列組合的該些狀態訊號與對應之該電力資訊及該些預設電力特徵,判斷每一該些元件的正異常狀態;判斷該些元件在每一該些排列組合是否都發生異常;以及若判斷該些元件在每一該些排列組合沒有都發生異常,則依據每一該些元件的正異常狀態,建立一統計表。
- 如申請專利範圍第17項所述之設備異常的偵測方法,其中該設備更包括多個非電組件,且判斷該些元件在每一該些排列組合是否都發生異常的步驟之後更包括:若判斷該些元件在每一該些排列組合都發生異常,感測該設備的非電力資訊,以對應產生一感測訊號;以及依據該感測訊號與該些預設電力特徵,以判斷該些非電組件正異常狀態。
- 一種設備異常的偵測裝置,包括:一資料庫,用以儲存多個預設電力特徵;一量測模組,用以對一設備的多個家電進行電力量測,以產生一電力資訊;一判斷模組,耦接該資料庫與該量測模組,用以依據該些預設電力特徵與該電力資訊,以判斷該設備是否發生異常;以及一偵測模組,耦接該判斷模組,用以當該判斷模組判斷該設備發生異常時,偵測該設備中之該些家電的運作狀態,以產生多個狀態訊號;其中,該判斷模組更依據該些狀態訊號、該電力資訊與該些預設電力特徵,判斷每一該些家電的正異常狀態。
- 如申請專利範圍第19項所述之設備異常的偵測裝置,其中該偵測模組以輪詢的方式偵測該些家電的運作狀態,以依序產生該些狀態訊號。
- 如申請專利範圍第19項所述之設備異常的偵測裝置,更包括:一控制模組,用以產生多個控制訊號,以控制該些家電的運作狀態,其中該些家電的運作狀態具有多種排列組合;其中,該偵測模組偵測該些家電的運作狀態,以產生對應該些排列組合的該些狀態訊號,且該判斷模組依序依據對應該些排列組合的該些狀態訊號與對應之該電力資訊及該些預設電力特徵,以判斷每一該些家電的正異常狀態,且建立一統計表並儲存至該資料庫。
- 如申請專利範圍第19項所述之設備異常的偵測裝置,其中該判斷模組更依序比對對應之該電力資訊及該些預設電力特徵中的一功率變化的差值,或是暫態或諧波的相似度,以判斷每一該些家電的運作狀態。
- 如申請專利範圍第19項所述之設備異常的偵測裝置,其中該資料庫、該量測模組、該偵測模組與該判斷模組設置於該設備異常的偵測裝置上。
- 如申請專利範圍第19項所述之設備異常的偵測裝置,其中該量測模組與該偵測模組設置於該設備上,且該量測模組與該偵測模組透過有線或無線的方式傳送該電力資訊與該些狀態訊號。
- 如申請專利範圍第19項所述之設備異常的偵測裝置,其中該量測模組為一電力計,且該電力資訊為該些家電的總耗電量。
- 一種設備異常的偵測方法,包括:對一設備的多個家電進行電力量測,以產生一電力資訊;取得多個預設電力特徵;依據該電力資訊與該些預設電力特徵,判斷該設備是否發生異常;以及若判斷該設備發生異常,偵測該設備中之該些家電的運作狀態,以產生多個狀態訊號,並依據該些狀態訊號、該電力資訊與該些預設電力特徵,判斷每一該些家電的正異常狀態。
- 如申請專利範圍第26項所述之設備異常的偵測方法,其中以輪詢的方式偵測該些家電的運作狀態。
- 如申請專利範圍第26項所述之設備異常的偵測方法,其中偵測該設備中之該些家電的運作狀態,以產生該些狀態訊號,並依據該些狀態訊號與該些預設電力特徵,判斷每一該些家電的正異常狀態的步驟包括:產生多個控制訊號,以控制該些家電的運作狀態,其中該些家電的運作狀態具有多種排列組合;偵測該些家電的運作狀態,以產生對應該些排列組合的該些狀態訊號;依序依據對應該些排列組合的該些狀態訊號與對應之該電力資訊及該些預設電力特徵,判斷每一該些家電的正異常狀態;以及依據每一該些家電的正異常狀態,建立一統計表。
- 如申請專利範圍第28項所述之設備異常的偵測方法,其中依序依據對應該些排列組合的該些狀態訊號與對應之該電力資訊及該些預設電力特徵,判斷每一該些家電的正異常狀態的步驟包括比對對應之該電力資訊及該些電力特徵中的一功率變化的差值,或是暫態或諧波的相似度,以判斷每一該些家電的運作狀態。
- 如申請專利範圍第26項所述之設備異常的偵測方法,其中該電力資訊為該些家電的總耗電量。
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