一种基于数据识别的电气自动化控制系统及方法与流程

本发明属于一般的控制系统，具体的说是一种基于数据识别的电气自动化控制系统及方法。

背景技术：

1、基于数据识别的电气自动化控制方法是指利用现代信息技术，如人工智能、机器学习等技术，对电气自动化控制系统中的数据进行识别、分析和处理，从而实现对电气设备的智能化控制；在实际应用中，基于数据识别的电气自动化控制方法已广泛应用于电力系统、工业生产、智能建筑等领域；例如，在电力系统中，基于数据识别的技术可以实现对发电机、变压器等设备的实时监测和控制，有效提高供电可靠性和电力系统稳定性；在工业生产中，这种方法可以实现对生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量；在智能建筑中，基于数据识别的电气自动化控制方法可以实现对建筑内部电气设备的智能化管理，提高能源利用效率和居住舒适度；

2、例如授权公告号为cn104460456b的中国专利中提出了一种具有网络通信功能的电气控制系统，包括操作控制台、电气控制箱和被控制设备；所述电气控制箱通过以太网与操作控制台的计算机通信连接，所述操作控制台向电气控制箱提供控制用电和设备用电；所述电气控制箱向被控制设备供电，并与被控制设备通信连接。该发明1)通信端口通过标准的以太网线进行连接，使线路连接更简单，数据传输更快速、稳定、可靠；2)当现有的设备需要升级扩展时，只需扩展电气控制箱，并通过ip地址对每一个控制箱进行识别；3)控制台可以通过电压采集指令获取设备供电电压，以此来检测控制箱内部的继电器是否正常工作；

3、同时例如在授权公告号为cn107346108b的中国专利中公开一种移动机旁操作方法及系统，通过nfc识别标签分配终端根据nfc识别标签的信息获取id号，为现场设备分配nfc识别标签；然后建立关联数据库并发送至nfc无线机旁操作云服务器，使nfc无线机旁操作云服务器依据关联数据库进行操作界面的开发并发送至移动操作终端，以供移动操作终端读取nfc识别标签信息后，显示需要检修的现场设备对应的操作界面，并通过操作界面接收控制信息后，再发送至工厂计算机控制系统。以移动操作终端代替现有技术中的多个机旁操作箱，不仅无需置办箱体、电缆材料以及电气元件等设备材料，并且无需耗费多个机旁操作箱的安装工时；同时，移动操作终端内无需接入操作电源，避免了对于现场操作人员和工厂电气系统带来的危险性。

4、以上专利均存在本背景技术提出的问题：无法快速对历史故障数据和本次故障数据进行准确识别和分析，进而无法对电气设备故障原因和故障位置进行准确输出，现有技术中均存在上述问题，为了解决这些问题，本技术设计了一种基于数据识别的电气自动化控制系统及方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于数据识别的电气自动化控制系统及方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于数据识别的电气自动化控制方法，其包括以下具体步骤：

4、s1、在电气设备各传输节点设置数据识别模组，对电气设备运行过程中的各传输节点的数据进行采集并传输；

5、s2、获取各传输节点的数据导入故障值计算策略中进行电气设备故障值的计算，将计算得到的电气设备故障值与设定的故障阈值进行对比，若电气设备故障值大于等于设定的故障阈值，则进行s3，若电气设备故障值小于设定的故障阈值，则传输运行正常；

6、s3、获取电气设备故障值大于等于设定的故障阈值的传输节点的数据与历史故障的对应节点数据导入一级差距值计算策略中进行一级差距值的计算；

7、s4、获取对应传输节点之前的节点的数据与历史故障的对应节点数据导入二级差距值计算策略中进行二级差距值的计算；

8、s5、将计算得到的故障值、一级差距值和二级差距值导入故障原因查找策略中进行故障原因和故障位置的查找，将查找的故障原因和故障位置进行输出。

9、具体的，所述s1包括以下具体步骤：

10、s11、在电气设备的两个电气模组的连接位置设置传输节点，在每个传输节点设置数据识别模组；

11、s12、数据识别模组对电气设备运行过程中的对应传输节点的数据进行采集，所述对应传输节点的数据包括电压、电流、温度和振动频率数据，所述数据采集模组中的电压采集单元对传输节点的电压数据进行采集，所述数据采集模组中的电流采集单元对传输节点的电流数据进行采集，所述数据采集模组中的温度采集单元对传输节点的温度数据进行采集，所述数据采集模组中的振动频率采集单元对传输节点的振动频率数据进行采集；

12、s13、将获取的对应传输节点的电压、电流、温度和振动频率数据储存在储存模组中并进行传输。

13、具体的，所述s2中故障值计算策略的具体内容如下：

14、s21、获取对应传输节点的电压、电流、温度和振动频率数据，同时获取对应传输节点的电压安全范围值、电流安全范围值、温度安全范围值和振动频率安全范围值数据；

15、s22、将获取的对应传输节点的电压、电流、温度、振动频率数据、电压安全范围值、电流安全范围值、温度安全范围值和振动频率安全范围值数据导入电气设备故障值计算公式中进行电气设备故障值的计算，其中，电气设备故障值计算公式为：，其中，为对应传输节点的电压、电流、温度、振动频率数据中第i项数据，为对应传输节点电压安全范围值、电流安全范围值、温度安全范围值和振动频率安全范围值数据中的第i项的中值，为对应传输节点电压安全范围值、电流安全范围值、温度安全范围值和振动频率安全范围值数据中的第i项的最大值，为对应传输节点电压安全范围值、电流安全范围值、温度安全范围值和振动频率安全范围值数据中的第i项的最小值，为对应传输节点的电压、电流、温度、振动频率数据中第i项数据的占比系数，其中，，在此需要说明的是，这里的和设定的故障阈值的取值过程为：判断为故障数据后，提取500组故障数据和500组正常数据代入电气设备故障值计算公式计算得到电气设备故障值，然后将计算得到的电气设备故障值代入拟合软件中输出符合判断准确度的最优和设定的故障阈值；

16、s23、将计算得到的电气设备故障值与设定的故障阈值进行对比，若电气设备故障值大于等于设定的故障阈值，则进行s3，若电气设备故障值小于设定的故障阈值，则传输运行正常；

17、具体的，所述s3中一级差距值计算策略的具体内容为：

18、s31、获取电气设备故障值大于等于设定的故障阈值的传输节点的数据，同时获取发生的历史故障的对应节点数据；

19、s32、将获取的传输节点的数据和历史故障的对应节点数据导入一级差距值计算公式中进行一级差距值的计算，其中，一级差距值计算公式为：，其中，为第k个历史故障数据的对应节点的电压、电流、温度、振动频率数据中第i项数据。

20、具体的，所述s4中的二级差距值计算策略包括以下具体步骤：

21、s41、获取本次故障对应传输节点之前的节点的数据，同时获取发生的历史故障的对应节点数据；

22、s42、将获取的本次故障对应传输节点之前的节点的数据和发生的历史故障的对应节点数据代入二级差距值计算公式中进行二级差距值的计算，二级差距值计算公式为：，其中，m为本次故障对应传输节点之前的节点个数，为本次故障对应传输节点之前的第j个节点的电压、电流、温度、振动频率数据中第i项数据，为历史故障对应传输节点之前的第j个节点的电压、电流、温度、振动频率数据中第i项数据。

23、具体的，所述s5中的故障原因查找策略包括以下具体步骤：

24、s51、获取计算得到的本次故障数据的故障值、本次故障数据与历史故障数据的一级差距值、本次故障数据与历史故障数据的二级差距值和历史故障数据的故障值；

25、s52、将获取得到的本次故障数据的故障值、本次故障数据与历史故障数据的一级差距值、本次故障数据与历史故障数据的二级差距值和历史故障数据的故障值代入总相似值计算公式中进行总相似值的计算，总相似值的计算公式为：，其中，为历史故障数据的故障值，为故障值占比系数，为一级差距值占比系数，为二级差距值占比系数，；

26、s53、得到最小的总相似值对应的历史故障数据的故障原因和故障位置，设为本次故障的故障原因和故障位置，将查找的故障原因和故障位置进行准确输出。

27、在此需要说明的是，这里的故障值占比系数、一级差距值占比系数和二级差距值占比系数的取值方式为：获取5000组电气设备故障数据，从中查找相同的故障原因和故障位置作为参考项，将参考项和不是参考项的电气设备故障数据的总相似值计算后导入拟合软件中，输出符合判断准确度的最优故障值占比系数、一级差距值占比系数和二级差距值占比系数的取值。

28、具体的，一种基于数据识别的电气自动化控制系统，其基于上述一种基于数据识别的电气自动化控制方法实现，其具体包括：数据获取模块、故障值计算模块、数据对比模块、一级差距值计算模块、二级差距值计算模块、故障原因查找模块和控制模块，所述数据获取模块用于在电气设备各传输节点设置数据识别模组，对电气设备运行过程中的各传输节点的数据进行采集并传输，所述故障值计算模块用于获取各传输节点的数据导入故障值计算策略中进行电气设备故障值的计算，所述数据对比模块用于将计算得到的电气设备故障值与设定的故障阈值进行对比。

29、具体的，所述一级差距值计算模块用于获取电气设备故障值大于等于设定的故障阈值的传输节点的数据与历史故障的对应节点数据导入一级差距值计算策略中进行一级差距值的计算，所述二级差距值计算模块用于获取对应传输节点之前的节点的数据与历史故障的对应节点数据导入二级差距值计算策略中进行二级差距值的计算，所述故障原因查找模块用于将计算得到的故障值、一级差距值和二级差距值导入故障原因查找策略中进行故障原因和故障位置的准确查找，将查找的故障原因和故障位置进行准确输出。

30、具体的，所述控制模块用于控制数据获取模块、故障值计算模块、数据对比模块、一级差距值计算模块、二级差距值计算模块和故障原因查找模块的运行。

31、具体的，一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；

32、所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行上述的一种基于数据识别的电气自动化控制方法。

33、具体的，一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的一种基于数据识别的电气自动化控制方法。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

35、本发明在电气设备各传输节点设置数据识别模组，对电气设备运行过程中的各传输节点的数据进行采集并传输，获取各传输节点的数据导入故障值计算策略中进行电气设备故障值的计算，将计算得到的电气设备故障值与设定的故障阈值进行对比，若电气设备故障值大于等于设定的故障阈值，则进行s3，若电气设备故障值小于设定的故障阈值，则传输运行正常，获取电气设备故障值大于等于设定的故障阈值的传输节点的数据与历史故障的对应节点数据导入一级差距值计算策略中进行一级差距值的计算，获取对应传输节点之前的节点的数据与历史故障的对应节点数据导入二级差距值计算策略中进行二级差距值的计算，将计算得到的故障值、一级差距值和二级差距值导入故障原因查找策略中进行故障原因和故障位置的查找，将查找的故障原因和故障位置进行输出，本发明通过对历史故障数据和本次故障数据的准确识别和分析，对电气设备故障原因和故障位置进行准确输出。