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)備在運行中都可能會出現(xiàn)故障，故障的發(fā)生會帶來經(jīng)濟(jì)的損失，甚至人員的 傷亡。
[0003] 對機(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。公開號為CN204404456U的中國專利提出了一種中央空調(diào)報警控制系統(tǒng)，但是只 能實現(xiàn)空調(diào)故障發(fā)生時的報警，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)生之前對故障進(jìn)行預(yù)警，從而提供足夠的時間采取措施來防止 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)備的多種運行參數(shù)在多個時刻的數(shù)值；在所述運行參數(shù)中， 選取與故障模型對應(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)在多個時刻的數(shù) 值和所述故障模型計算對應(yīng)的故障檢驗值，所述故障檢驗值用于表征該種故障判定參數(shù)在 多個時刻的數(shù)值與故障模型在對應(yīng)時刻的偏差；在所述故障檢驗值或多個所述故障檢驗值 的加權(quán)小于或等于對應(yīng)的判定閾值時發(fā)出與故障模型對應(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對應(yīng)的故障判定參數(shù)的時間曲線X =fCT)〇
[0009] 優(yōu)選地，根據(jù)如下公式計算與故障判定參數(shù)對應(yīng)的故障檢驗值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時刻的數(shù)值。
[0010] 優(yōu)選地，通過如下步驟建立所述故障模型：獲得同一種機(jī)電設(shè)備故障的多個樣本， 所述樣本包括所述機(jī)電設(shè)備的多種運行參數(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)值不一致的運行參數(shù)；從所述在故障前和故障中的數(shù)值不一致的運行參數(shù)中獲 得故障判定參數(shù)，其中，在故障前的相同時刻，來自所述多個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)在故障前多個時刻的數(shù)值建立該故障判定參數(shù)的時 間曲線。
[0011]優(yōu)選地，通過如下步驟判斷在故障前的相同時刻，來自所述多個樣本的所述故障 判定參數(shù)的數(shù)值是否具有一致性：根據(jù)來自所述多個樣本的故障判定參數(shù)的數(shù)值計算平均 值Μ和方差δ;判斷來自所述多個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：運行參數(shù)獲取單元，用于獲取機(jī)電設(shè)備的多種運行參數(shù)在多個時刻的數(shù) 值；故障檢驗值計算單元，用于在所述運行參數(shù)中，選取與故障模型對應(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)在多個時刻的數(shù)值和所述故障模型計算對應(yīng)的故障檢驗 值，所述故障檢驗值用于表征該種故障判定參數(shù)在多個時刻的數(shù)值與故障模型在對應(yīng)時刻 的偏差；故障預(yù)警信息發(fā)送單元，在所述故障檢驗值或多個所述故障檢驗值的加權(quán)小于或 等于對應(yīng)的判定閾值時發(fā)出與故障模型對應(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對應(yīng)的故障判定參數(shù)的時間曲線X =fCT)〇
[0015] 優(yōu)選地，根據(jù)如下公式計算與故障判定參數(shù)對應(yīng)的故障檢驗值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)備故障的多個樣 本，所述樣本包括所述機(jī)電設(shè)備的多種運行參數(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)值不一致的運行參數(shù)中獲得故障判定參數(shù)，其中，在故障前的相同時刻， 來自所述多個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)在故障前多個時刻的數(shù)值建立該故障判定參數(shù)的時間曲線。
[0017] 優(yōu)選地，所述第二篩選單元通過如下步驟判斷在故障前的相同時刻，來自所述多 個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)來自所述多個樣本的故障判定參 數(shù)的數(shù)值計算平均值Μ和方差δ;判斷來自所述多個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) 備的運行參數(shù)能夠進(jìn)行故障預(yù)警從而提供足夠的時間采取措施來防止故障的發(fā)生，以避免 或減小損失，降低維修和保養(yǎng)的費用。
【附圖說明】
[0019] 通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和 優(yōu)點將更為清楚，在附圖中：
[0020] 圖1是本發(fā)明實施例的機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警方法的流程圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明實施例的建立故障模型的流程圖；以及
[0022] 圖3是本發(fā)明實施例的機(jī)電設(shè)備故障系統(tǒng)的示意性框圖。
【具體實施方式】
[0023] 以下基于實施例對本發(fā)明進(jìn)行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。在下 文對本發(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。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有 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)明的實質(zhì)，公知的方法、過 程、流程、元件和電路并沒有詳細(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，否則整個說明書和權(quán)利要求書中的"包 括"、"包含"等類似詞語應(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，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"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重要性。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，"多個"的含義 是兩個或兩個以上。
[0026] 對于機(jī)電設(shè)備，由于同一款產(chǎn)品的設(shè)計與制造工藝是相同的，因此同一款產(chǎn)品具 有相同的設(shè)計缺陷和工藝缺陷。在使用過程中，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)生是一個漸變的過程，在故障發(fā)生前可以體現(xiàn)在產(chǎn)品在故障前的運行參數(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)備的運行參數(shù)在多個時刻的數(shù)值和 故障預(yù)警庫進(jìn)行預(yù)警。故障預(yù)警庫包括至少一個故障模型以及對應(yīng)的故障分析信息，其中， 故障分析信息包括故障的類型、故障的原因、故障的表現(xiàn)形式以及解決方法等。
[0028] 故障模型對應(yīng)至少一個故障判定參數(shù)，故障模型包括與所述至少一個故障判定參 數(shù)對應(yīng)的時間曲線。
[0029] 下面以空調(diào)為例，描述本發(fā)明實施例的機(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] 在本實施例中，故障預(yù)警庫包括故障模型（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)運行的電壓，故障模型（I)包括電壓的 時間曲線π(τ)。
[0033] 故障模型（II)的故障判定參數(shù)為空調(diào)運行的電壓和冷凝壓力，故障模型（II) 包括電壓的時間曲線f2 (Τ)和冷凝壓力的時間曲線f3 (Τ)。
[0034] 故障模型（III)的故障判定參數(shù)為空調(diào)運行的電壓、電流和冷凝壓力，故障模型 (III)包括電壓的時間曲線f4 (T)、電流的時間曲線f5 (T)、和冷凝壓力的時間曲線f5 (T)。
[0035] 參照圖1，本發(fā)明實施例的機(jī)電設(shè)備故障預(yù)警的方法包括：
[0036] 步驟S10