機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)電設(shè)備廣泛應(yīng)用在當(dāng)代的生活和生產(chǎn)過(guò)程中，例如空調(diào)、電梯、機(jī)床、發(fā)電機(jī)組 等。任何機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中都可能會(huì)出現(xiàn)故障，故障的發(fā)生會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)的損失，甚至人員的 傷亡。
[0003] 對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行定期的檢查和保養(yǎng)能夠降低故障的發(fā)生幾率，但是不能完全消除 故障隱患。公開(kāi)號(hào)為CN204404456U的中國(guó)專利提出了一種中央空調(diào)報(bào)警控制系統(tǒng)，但是只 能實(shí)現(xiàn)空調(diào)故障發(fā)生時(shí)的報(bào)警，損失已經(jīng)發(fā)生，并不能在故障前提供預(yù)警信息。
[0004] 期望能夠在故障發(fā)生之前對(duì)故障進(jìn)行預(yù)警，從而提供足夠的時(shí)間采取措施來(lái)防止 故障的發(fā)生，以避免或減小損失，降低維修和保養(yǎng)的費(fèi)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警方法及系統(tǒng)，能夠在故障發(fā)生前進(jìn) 行預(yù)警。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警方法。所述機(jī)電設(shè)備故障預(yù) 警方法，包括：獲得所述機(jī)電設(shè)備的多種運(yùn)行參數(shù)在多個(gè)時(shí)刻的數(shù)值；在所述運(yùn)行參數(shù)中， 選取與故障模型對(duì)應(yīng)的至少一種故障判定參數(shù)，并根據(jù)所述故障判定參數(shù)在多個(gè)時(shí)刻的數(shù) 值和所述故障模型計(jì)算對(duì)應(yīng)的故障檢驗(yàn)值，所述故障檢驗(yàn)值用于表征該種故障判定參數(shù)在 多個(gè)時(shí)刻的數(shù)值與故障模型在對(duì)應(yīng)時(shí)刻的偏差；在所述故障檢驗(yàn)值或多個(gè)所述故障檢驗(yàn)值 的加權(quán)小于或等于對(duì)應(yīng)的判定閾值時(shí)發(fā)出與故障模型對(duì)應(yīng)的故障預(yù)警信息。
[0007] 優(yōu)選地，所述故障預(yù)警信息包括故障類(lèi)型、故障原因以及故障表現(xiàn)的至少之一。
[0008] 優(yōu)選地，所述故障模型包括與故障判定參數(shù)X對(duì)應(yīng)的故障判定參數(shù)的時(shí)間曲線X =fCT)〇
[0009] 優(yōu)選地，根據(jù)如下公式計(jì)算與故障判定參數(shù)對(duì)應(yīng)的故障檢驗(yàn)值Rx:Rx= f(ΤΙ)-XII+1f(T2) -X2I+··· +1f(Τη)-XnI，其中XI、Χ2···Χη分別為所述故障判定參數(shù)在ΤΙ、 Τ2…Τη時(shí)刻的數(shù)值。
[0010] 優(yōu)選地，通過(guò)如下步驟建立所述故障模型：獲得同一種機(jī)電設(shè)備故障的多個(gè)樣本， 所述樣本包括所述機(jī)電設(shè)備的多種運(yùn)行參數(shù)在故障前和故障中的的數(shù)值；獲得在故障前和 故障中的數(shù)值不一致的運(yùn)行參數(shù)；從所述在故障前和故障中的數(shù)值不一致的運(yùn)行參數(shù)中獲 得故障判定參數(shù)，其中，在故障前的相同時(shí)刻，來(lái)自所述多個(gè)樣本的所述故障判定參數(shù)的數(shù) 值具有一致性；根據(jù)所述故障判定參數(shù)在故障前多個(gè)時(shí)刻的數(shù)值建立該故障判定參數(shù)的時(shí) 間曲線。
[0011]優(yōu)選地，通過(guò)如下步驟判斷在故障前的相同時(shí)刻，來(lái)自所述多個(gè)樣本的所述故障 判定參數(shù)的數(shù)值是否具有一致性：根據(jù)來(lái)自所述多個(gè)樣本的故障判定參數(shù)的數(shù)值計(jì)算平均 值Μ和方差δ;判斷來(lái)自所述多個(gè)樣本的故障判定參數(shù)的數(shù)值是否落在（Μ-η*δ，Μ+η*δ) 之內(nèi)，其中，η為有理數(shù)。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警系統(tǒng)。所述機(jī)電設(shè)備故障 預(yù)警系統(tǒng)，包括：運(yùn)行參數(shù)獲取單元，用于獲取機(jī)電設(shè)備的多種運(yùn)行參數(shù)在多個(gè)時(shí)刻的數(shù) 值；故障檢驗(yàn)值計(jì)算單元，用于在所述運(yùn)行參數(shù)中，選取與故障模型對(duì)應(yīng)的至少一種故障判 定參數(shù)，并根據(jù)所述故障判定參數(shù)在多個(gè)時(shí)刻的數(shù)值和所述故障模型計(jì)算對(duì)應(yīng)的故障檢驗(yàn) 值，所述故障檢驗(yàn)值用于表征該種故障判定參數(shù)在多個(gè)時(shí)刻的數(shù)值與故障模型在對(duì)應(yīng)時(shí)刻 的偏差；故障預(yù)警信息發(fā)送單元，在所述故障檢驗(yàn)值或多個(gè)所述故障檢驗(yàn)值的加權(quán)小于或 等于對(duì)應(yīng)的判定閾值時(shí)發(fā)出與故障模型對(duì)應(yīng)的故障預(yù)警信息。
[0013] 優(yōu)選地，所述故障預(yù)警信息包括故障類(lèi)型、故障原因以及故障表現(xiàn)的至少之一。
[0014] 優(yōu)選地，所述故障模型包括與故障判定參數(shù)X對(duì)應(yīng)的故障判定參數(shù)的時(shí)間曲線X =fCT)〇
[0015] 優(yōu)選地，根據(jù)如下公式計(jì)算與故障判定參數(shù)對(duì)應(yīng)的故障檢驗(yàn)值Rx:Rx= f(ΤΙ)-XII+1f(T2) -X2I+··· +1f(Τη)-XnI，其中XI、Χ2···Χη分別為所述故障判定參數(shù)在ΤΙ、 Τ2…Τη時(shí)刻的數(shù)值。
[0016] 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：樣本獲取單元，用于獲得同一種機(jī)電設(shè)備故障的多個(gè)樣 本，所述樣本包括所述機(jī)電設(shè)備的多種運(yùn)行參數(shù)在故障前和故障中的的數(shù)值；第一篩選單 元，用于獲得在故障前和故障中的數(shù)值不一致的運(yùn)行參數(shù)；第二篩選單元，用于從所述在故 障前和故障中的數(shù)值不一致的運(yùn)行參數(shù)中獲得故障判定參數(shù)，其中，在故障前的相同時(shí)刻， 來(lái)自所述多個(gè)樣本的所述故障判定參數(shù)的數(shù)值具有一致性；故障模型建立單元，用于根據(jù) 所述故障判定參數(shù)在故障前多個(gè)時(shí)刻的數(shù)值建立該故障判定參數(shù)的時(shí)間曲線。
[0017] 優(yōu)選地，所述第二篩選單元通過(guò)如下步驟判斷在故障前的相同時(shí)刻，來(lái)自所述多 個(gè)樣本的所述故障判定參數(shù)的數(shù)值是否具有一致性：根據(jù)來(lái)自所述多個(gè)樣本的故障判定參 數(shù)的數(shù)值計(jì)算平均值Μ和方差δ;判斷來(lái)自所述多個(gè)樣本的故障判定參數(shù)的數(shù)值是否落在 (Μ-η*δ，Μ+η*δ)之內(nèi)，其中，η為有理數(shù)。
[0018] 本發(fā)明的機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警方法及系統(tǒng)基于相似性原理，根據(jù)故障模型和機(jī)電設(shè) 備的運(yùn)行參數(shù)能夠進(jìn)行故障預(yù)警從而提供足夠的時(shí)間采取措施來(lái)防止故障的發(fā)生，以避免 或減小損失，降低維修和保養(yǎng)的費(fèi)用。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和 優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中：
[0020] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警方法的流程圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的建立故障模型的流程圖；以及
[0022] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)電設(shè)備故障系統(tǒng)的示意性框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下 文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有 這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，公知的方法、過(guò) 程、流程、元件和電路并沒(méi)有詳細(xì)敘述。
[0024] 此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說(shuō)明的目的，并且 附圖不一定是按比例繪制的。除非上下文明確要求，否則整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的"包 括"、"包含"等類(lèi)似詞語(yǔ)應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說(shuō)，是"包 括但不限于"的含義。
[0025] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"等僅用于描述目的，而不 能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，"多個(gè)"的含義 是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0026] 對(duì)于機(jī)電設(shè)備，由于同一款產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工藝是相同的，因此同一款產(chǎn)品具 有相同的設(shè)計(jì)缺陷和工藝缺陷。在使用過(guò)程中，同一款產(chǎn)品具有相同的或相似的故障。產(chǎn)品 故障的發(fā)生是一個(gè)漸變的過(guò)程，在故障發(fā)生前可以體現(xiàn)在產(chǎn)品在故障前的運(yùn)行參數(shù)中。同 一款產(chǎn)品可能具有多種相同的故障，所述多種故障體現(xiàn)在產(chǎn)品在故障前的不同的運(yùn)行參數(shù) 中。
[0027] 本發(fā)明的機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警方法根據(jù)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)在多個(gè)時(shí)刻的數(shù)值和 故障預(yù)警庫(kù)進(jìn)行預(yù)警。故障預(yù)警庫(kù)包括至少一個(gè)故障模型以及對(duì)應(yīng)的故障分析信息，其中， 故障分析信息包括故障的類(lèi)型、故障的原因、故障的表現(xiàn)形式以及解決方法等。
[0028] 故障模型對(duì)應(yīng)至少一個(gè)故障判定參數(shù)，故障模型包括與所述至少一個(gè)故障判定參 數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)間曲線。
[0029] 下面以空調(diào)為例，描述本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警方法。空調(diào)通常包括：壓 縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、四通閥、單向閥毛細(xì)管組件以及控制電路等。空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)例如包 括：電壓V、電流I、溫度Temp、冷凝壓力Pc與蒸發(fā)壓力Pe等。
[0030] 在本實(shí)施例中，故障預(yù)警庫(kù)包括故障模型（I)、故障模型（II)和故障模型（III) 以及與故障模型（I)、故障模型（II)和故障模型（III)分別對(duì)應(yīng)的故障分析信息。
[0031] 例如，故障模型（I)為壓縮機(jī)故障的模型，故障模型（II)為冷凝器故障的模型， 故障模型（III)為壓縮機(jī)和冷凝器同時(shí)出現(xiàn)故障的模型。
[0032] 故障模型（I)的故障判定參數(shù)為空調(diào)運(yùn)行的電壓，故障模型（I)包括電壓的 時(shí)間曲線π(τ)。
[0033] 故障模型（II)的故障判定參數(shù)為空調(diào)運(yùn)行的電壓和冷凝壓力，故障模型（II) 包括電壓的時(shí)間曲線f2 (Τ)和冷凝壓力的時(shí)間曲線f3 (Τ)。
[0034] 故障模型（III)的故障判定參數(shù)為空調(diào)運(yùn)行的電壓、電流和冷凝壓力，故障模型 (III)包括電壓的時(shí)間曲線f4 (T)、電流的時(shí)間曲線f5 (T)、和冷凝壓力的時(shí)間曲線f5 (T)。
[0035] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警的方法包括：
[0036] 步驟S10