【技術實現步驟摘要】
本申請涉及環境土壤監測的，尤其是涉及一種環境土壤監測設備故障診斷方法及系統。
技術介紹
1、在環境土壤監測設備中,傳感器是核心部件之一,其性能的穩定性直接影響到監測數據的準確性。
2、然而,由于外部環境因素的影響,如溫度、濕度的劇烈變化等,使得環境土壤復雜多變，傳感器的相位特性可能會發生偏移,導致監測數據出現誤差，且相位偏移問題具有隱蔽性和難以預測性,傳統的故障診斷方法主要依賴于人的觀察判斷和定期維護難以實時準確地進行識別，因此需要改進。
技術實現思路
1、為了實時準確地識別傳感器相位偏移問題，提高監測數據的準確性；本申請提供了一種環境土壤監測設備故障診斷方法及系統。
2、本申請的上述專利技術目的一是通過以下技術方案得以實現的：
3、一種環境土壤監測設備故障診斷方法，包括步驟：
4、實時獲取監測設備的檢測數據和相位數據，所述檢測數據包括土壤溫度、濕度以及電導率；
5、將所獲取的相位數據與預設的相位閾值進行對比，若相位數據與預先存儲的相位閾值不一致時，則識別該偏差為相位故障；
6、將所獲取的土壤溫度、濕度以及電導率導入統計模型中，識別提取出時域特征、頻域特性以及時頻特征；
7、判斷所述時域特征、頻域特性以及時頻特征是否存在故障數據；
8、當所述時域特征、頻域特性以及時頻特征中出現任意一個或以上特征超出預設的閾值范圍時，則判定為所述檢測數據為故障數據；
9、將故障數據輸入故障診斷
10、基于故障定位信息和故障類型信息，生成監測設備的相位偏移報告，并將其發送至管理端。
11、通過采用上述技術方案，在監測設備進行故障診斷時，實時獲取監測設備的檢測數據和相位數據，以確保數據的實時性和準確性，通過將實時獲取的相位數據與預設的相位閾值進行對比，能夠識別出該監測設備是否存在相位故障，若該監測設備存在相位故障，則將所獲取的土壤溫度、濕度以及電導率導入統計模型，并提取出時域特征、頻域特性以及時頻特征，以便于識別出提取特征數據中的異常，進一步判斷時域特征、頻域特性以及時頻特征中出現任意一個或以上特征超出預設的閾值范圍，則判定為所述檢測數據為故障數據，能夠得出具體的故障數據，通過監測和診斷以便于預測潛在的故障，提高診斷的準確性，將故障數據輸入故障診斷模型中分析故障數據的異常變化參數，故障診斷模型能夠自動生成故障定位信息和輸出故障類型，并基于相位故障，生成監測設備的相位偏移報告，并將其發送至管理端，為故障處理提供依據，以便于管理員能夠準確快速找出相位偏移的原因，采取相應的維護措施，從而提高監測數據的準確性。
12、本申請在一較佳示例中：所述將所獲取的相位數據與預設的相位閾值進行對比，若相位數據與預先存儲的相位閾值不一致時，則識別該偏差為相位故障的步驟，包括步驟：
13、所述相位數據包括時間相位和頻率相位；
14、判斷時間相位和頻率相位是否與預設相位閾值一致；
15、當所述時間相位和頻率相位均與預設相位閾值一致時，則判定為相位同步；
16、當所述時間相位和頻率相位中出現任意一個或以上相位與預設的相位閾值不一致時，則基于預設的相位偏移規則匹配調整相位數據。
17、通過采用上述技術方案，相位數據包括時間相位和頻率相位；由于受到時間、頻率出現相位延遲導致相位偏移，因此通過判斷時間相位和頻率相位是否與預設相位閾值一致，當所述時間相位和頻率相位均與預設相位閾值一致時，則判定為相位同步，說明該相位沒有偏移現象，當時間相位和頻率相位中出現任意一個或以上相位與預設的相位閾值不一致時，則基于預設的相位偏移規則匹配調整相位數據，能夠根據預設的相位偏移規則進行調整相位數據，提高診斷故障的準確性。
18、本申請在一較佳示例中：所述當所述時間相位和頻率相位中出現任意一個或以上相位與預設的相位閾值不一致時，則基于預設的相位偏移規則匹配調整相位數據的步驟，包括步驟：
19、當所述時間相位和頻率相位中出現任意一個或以上相位與預設的相位閾值不一致時，則判定為相位偏移；
20、判斷當前相位偏移的變化趨勢；
21、若當前相位偏移變化趨勢呈整體相位偏移時，則基于模型擬合函數調整當前相位數值；
22、若當前相位偏移變化趨勢呈局部相位偏移時，獲取當前的相位偏差，并基于相位偏差調整相位偏移位數。
23、通過采用上述技術方案，當相位出現延遲偏移時，判斷當前相位偏移的變化趨勢，能夠得出該相位為怎么偏移，當相位偏移的趨勢呈整體相位偏移時，能夠通過模型擬合函數調整當前相位數值，如果若當前相位偏移變化趨勢呈局部相位偏移時，獲取當前的相位偏差，并基于相位偏差調整相位偏移位數，準確判斷相位偏移的變化趨勢，以便于更有效地診斷和修復監測設備的故障。
24、本申請在一較佳示例中：所述將所獲取的土壤溫度、濕度以及電導率導入統計模型中，識別提取出時域特征、頻域特性以及時頻特征的步驟，包括步驟：
25、基于所獲取的土壤溫度、濕度以及電導率，獲取檢測數據在每個時間序列的統計參數，所述統計參數包括均值、標準差、偏度和峰度；
26、提取所述統計參數中的均方根、波形因子及峭度因子；
27、基于均方根、波形因子及峭度因子進行識別提取，得到時域特征；
28、將所述時域特征轉換成頻域成分，并分析頻譜成分中的分布數據及相應的頻率范圍，并提取出其頻率分量、幅值及相位信息，生成頻域特征；
29、將時域特征與頻域特征進行結合，并按照時域特征與頻域特征隨時間變化的頻率轉換成時頻特征。
30、通過采用上述技術方案，對土壤溫度、濕度和電導率的每個時間序列計算出其基本的統計參數，包括均值、標準差、偏度和峰度，以便以了解數據分布的集中趨勢和離散程度；通過對均方根、波形因子及峭度因子進行識別提取，能夠得到檢測數據在時域上的特征，以便于對設備動態特征的識別，進一步通過時域特征轉換成頻域成分，能夠根據其頻率分量、幅值及相位信息，能夠得到頻域特征；對頻域特征和時域特征進行結合，并按照時間變化的頻率轉化成時頻特征，從而反映了檢測數據在時間與頻率上的變化特征，以便于更全面地監測數據的特性變化。
31、本申請在一較佳示例中：所述提取所述統計參數中的均方根、波形因子及峭度因子的步驟，包括步驟：
32、獲取統計參數的每個數據點，通過計算公式分別計算輸出標準差、偏度、峰度、均方根、波形因子及峭度因子；
33、所述標準差的計算公式為：，其中和分別代表信號的每個數據點和均值；
34、所述偏度的計算公式為：，其中n、、及分別代表信號的數據點的數量、每個數據點、均值和標準差；
35、所述峰度的計算公式為：，其中、及分別代表信號的每個數據點、均值和標準差；
36、所述均方根的計算本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述的一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，所述將所獲取的相位數據與預設的相位閾值進行對比，若相位數據與預先存儲的相位閾值不一致時，則識別該偏差為相位故障的步驟，包括步驟：
3.根據權利要求2所述的一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，所述當所述時間相位和頻率相位中出現任意一個或以上相位與預設的相位閾值不一致時，則基于預設的相位偏移規則匹配調整相位數據的步驟，包括步驟：
4.根據權利要求1所述的一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，所述將所獲取的土壤溫度、濕度以及電導率導入統計模型中，識別提取出時域特征、頻域特性以及時頻特征的步驟，包括步驟：
5.根據權利要求3所述的一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，所述提取所述統計參數中的均方根、波形因子及峭度因子的步驟，包括步驟：
6.根據權利要求1所述的一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，所述當所述時域特征、頻域特性以及時頻特征中出現任意一個或以上特征超出預
7.一種環境土壤監測設備故障診斷系統，其特征在于：
8.根據權利要求7所述的一種環境土壤監測設備故障診斷系統，其特征在于，還包括：
9.一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1至6任一項所述一種環境土壤監測設備故障診斷方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至6任一項所述一種環境土壤監測設備故障診斷方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述的一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，所述將所獲取的相位數據與預設的相位閾值進行對比，若相位數據與預先存儲的相位閾值不一致時，則識別該偏差為相位故障的步驟，包括步驟：
3.根據權利要求2所述的一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，所述當所述時間相位和頻率相位中出現任意一個或以上相位與預設的相位閾值不一致時，則基于預設的相位偏移規則匹配調整相位數據的步驟，包括步驟：
4.根據權利要求1所述的一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，所述將所獲取的土壤溫度、濕度以及電導率導入統計模型中，識別提取出時域特征、頻域特性以及時頻特征的步驟，包括步驟：
5.根據權利要求3所述的一種環境土壤監測設備故障診斷方法，其特征在于，所述提取所述統計參數中的均方根、波形因子及峭度...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃慧星，黃俊能，王樊，彭俊翔，游文丹，
申請(專利權)人：廣東粵海水務檢測技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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