【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及移動(dòng)變電站檢測(cè)，具體地說(shuō)，涉及一種移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路及方法。
技術(shù)介紹
1、移動(dòng)變電站電源接口是連接外部電源和變電站內(nèi)部電氣設(shè)備的關(guān)鍵部件。它的主要功能是實(shí)現(xiàn)電能的安全、高效傳輸。移動(dòng)變電站電源接口有插拔式接口和固定式接口，插拔式接口方便移動(dòng)變電站的快速連接和斷開(kāi)，在需要頻繁移動(dòng)變電站位置或者臨時(shí)接入電源的場(chǎng)合應(yīng)用廣泛。固定式接口則通常用于長(zhǎng)期固定位置的移動(dòng)變電站，連接更加牢固，但安裝和拆卸相對(duì)復(fù)雜。目前，在對(duì)移動(dòng)變電站電源接口進(jìn)行插接異常檢測(cè)時(shí)，通過(guò)傳感器檢測(cè)接口處的電壓以及電流，依據(jù)移動(dòng)變電站正常工作時(shí)的電壓和電流，設(shè)置電壓與電流的異常閾值范圍，當(dāng)檢測(cè)的電壓與電流超出閾值范圍時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
2、由于，移動(dòng)變電站在使用時(shí)，所接負(fù)載是變化的，其負(fù)載功率也是變化的，若是負(fù)載功率過(guò)高，變電站接口處的電壓與電流也會(huì)增高，若超出閾值范圍，觸發(fā)報(bào)警，造成人力物力的浪費(fèi)，若負(fù)載功率過(guò)低，變電站接口處的電壓與電流也會(huì)降低，此時(shí)出現(xiàn)異常，導(dǎo)致電壓與電流在閾值范圍內(nèi)，不能觸發(fā)報(bào)警，導(dǎo)致移動(dòng)變電站不能正常使用，因此，為了能夠根據(jù)負(fù)載功率的變化，自適應(yīng)的調(diào)整電壓和電流的監(jiān)測(cè)范圍以及報(bào)警閾值，從而能夠更加準(zhǔn)確的檢測(cè)到電源接口插接異常，我們提出一種移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路及方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于解決移動(dòng)變電站在使用時(shí)，其電壓和電流的監(jiān)測(cè)范圍以及報(bào)警閾值都是一成不變的，在負(fù)載功率變化時(shí)，變電站電源接口處電壓和電流也會(huì)發(fā)生變化，一方
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，包括數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、閾值調(diào)整模塊、故障診斷模塊和報(bào)警提示模塊；
3、所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)分壓電阻式電壓傳感器、霍爾電流傳感器和溫度傳感器分別檢測(cè)移動(dòng)變電站電源接口處的電壓、電流和溫度，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器，把電壓、電流和溫度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，利用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算出電流、電壓和溫度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及功率，并以此作為移動(dòng)變電站電源接口插接異常的初始判定標(biāo)準(zhǔn)，再把電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)傳遞至閾值調(diào)整模塊；
4、所述閾值調(diào)整模塊根據(jù)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊傳遞的電壓和電流數(shù)據(jù)，判定負(fù)載類(lèi)型，根據(jù)負(fù)載類(lèi)型建立對(duì)應(yīng)的功率-電流-電壓模型，當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載功率發(fā)生變化時(shí)，把變化后的功率與初始功率對(duì)比，得到功率變化比例，并以該比例系數(shù)對(duì)移動(dòng)變電站電源接口插接異常的初始判定標(biāo)準(zhǔn)的電流、電壓和溫度的監(jiān)測(cè)范圍和報(bào)警閾值做出調(diào)整，建立此負(fù)載功率下的電源接口插接異常判定標(biāo)準(zhǔn)，若電流、電壓和溫度超出閾值范圍，傳遞報(bào)警信號(hào)至報(bào)警提示模塊，同時(shí)，把電流、電壓和溫度超出閾值范圍的變化量傳遞至故障診斷模塊；
5、所述故障診斷模塊以電流、電壓和溫度超出閾值范圍的變化量為輸入層節(jié)點(diǎn)，以移動(dòng)變電站電源接口插接異常類(lèi)型為輸出層節(jié)點(diǎn)，建立循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，利用收集的歷史數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行訓(xùn)練，根據(jù)該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型判斷出電源接口插接的異常類(lèi)型，并制定對(duì)應(yīng)的解決措施，把電源接口插接的異常類(lèi)型以及對(duì)應(yīng)的解決措施傳遞至報(bào)警提示模塊；
6、所述報(bào)警提示模塊在接收閾值調(diào)整模塊傳遞的報(bào)警信號(hào)時(shí)，立即觸發(fā)報(bào)警指示燈，同時(shí)語(yǔ)音播報(bào)故障診斷模塊傳遞的電源接口插接的異常類(lèi)型以及對(duì)應(yīng)的解決措施，提醒工作人員對(duì)移動(dòng)變電站電源接口進(jìn)行維修。
7、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和初始判定單元；
8、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元利用放大濾波電路對(duì)傳感器采集的電壓進(jìn)行放大濾波，再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，用于后續(xù)的精確計(jì)算；
9、所述初始判定單元利用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算出電流、電壓和溫度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及功率，制定出電流、電壓和溫度的變換范圍以及報(bào)警閾值，令其作為電源接口插接異常的初始判定標(biāo)準(zhǔn)。
10、優(yōu)選的，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括放大濾波電路，其中，放大濾波電路包括三極管q1、三極管q2和運(yùn)算放大器a；
11、所述三極管q1的基極接電阻r1的一端并接電阻r2的一端，所述電阻r1的另一端接輸入電壓ui的正極，所述三極管q1的發(fā)射極接輸入電壓ui的負(fù)極，所述三極管q1的集電極接電阻r3的一端并接電阻r4的一端，所述電阻r4的另一端接運(yùn)算放大器a的2腳并接電阻r6的一端與電容c1的一端，所述運(yùn)算放大器a的3腳接電阻r5的一端，電阻r5的另一端接地，所述運(yùn)算放大器a的1腳接三極管q2的基極并接電阻r6的一端與電容c1的另一端，所述三極管q2的集電極接電阻r7的一端并接輸出電壓uo的正極，所述電阻r7并接電阻r3、電阻r2接電源vcc，所述三極管q2的發(fā)射極接輸出電壓uo的負(fù)極。
12、優(yōu)選的，所述閾值調(diào)整模塊包括功率檢測(cè)單元和比例調(diào)整單元；
13、所述功率檢測(cè)單元根據(jù)電壓和電流數(shù)據(jù)繪制電流-電壓曲線(xiàn)圖，判定負(fù)載特性，并根據(jù)負(fù)載的特性與連接方式，運(yùn)用歐姆定律和功率公式構(gòu)建對(duì)應(yīng)的功率-電流-電壓模型，把電壓與電流數(shù)據(jù)代入該模型，得到此時(shí)的功率數(shù)據(jù)；
14、所述比例調(diào)整單元采用線(xiàn)性調(diào)整策略，以變化后的功率與初始功率對(duì)比后的變化比例為比例系數(shù)，調(diào)整電流、電壓和溫度的監(jiān)測(cè)范圍以及報(bào)警閾值。
15、優(yōu)選的，所述功率檢測(cè)單元利用多項(xiàng)式擬合算法繪制電流-電壓曲線(xiàn)圖，并根據(jù)曲線(xiàn)圖判定負(fù)載類(lèi)型為電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載和電容性負(fù)載。
16、優(yōu)選的，所述比例調(diào)整單元在調(diào)整電流、電壓和溫度的監(jiān)測(cè)范圍以及報(bào)警閾值時(shí)，比例系數(shù)不能超過(guò)負(fù)載的安全裕度比例，安全裕度比例的計(jì)算公式為：
17、
18、其中，為電壓安全裕度比例，為最大允許電壓，為額定電壓。
19、優(yōu)選的，所述故障診斷模塊包括模型構(gòu)建單元和判定處理單元；
20、所述模型構(gòu)建單元在構(gòu)建循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)，采用relu作為隱藏層的激活函數(shù)，在輸出層使用softmax激活函數(shù)，對(duì)每個(gè)神經(jīng)元獨(dú)立進(jìn)行概率計(jì)算，利用adam優(yōu)化算法通過(guò)反向傳播算法將損失函數(shù)的梯度傳播回神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各層，以更新權(quán)重和偏置，使得模型的輸出逐漸逼近真實(shí)的故障類(lèi)型；
21、所述判定處理單元依據(jù)循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型判斷電源接口插接異常的類(lèi)型包括短路故障、過(guò)載故障、接觸不良故障，散熱不良故障以及電源波動(dòng)故障，并根據(jù)故障類(lèi)型，制定相應(yīng)的解決措施。
22、優(yōu)選的，所述模型構(gòu)建單元在訓(xùn)練循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)，采用二分類(lèi)交叉熵?fù)p失函數(shù)對(duì)每個(gè)神經(jīng)元分別進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而衡量該模型輸出的概率分布與真實(shí)故障類(lèi)型標(biāo)簽之間的差異。
23、優(yōu)選的，所述報(bào)警提示模塊的報(bào)警指示燈按照故障的嚴(yán)重程度分為本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：包括數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊（100）、閾值調(diào)整模塊（200）、故障診斷模塊（300）和報(bào)警提示模塊（400）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊（100）包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元（110）和初始判定單元（120）；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元（110）包括放大濾波電路，其中，放大濾波電路包括三極管Q1、三極管Q2和運(yùn)算放大器A；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述閾值調(diào)整模塊（200）包括功率檢測(cè)單元（210）和比例調(diào)整單元（220）；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述功率檢測(cè)單元（210）利用多項(xiàng)式擬合算法繪制電流-電壓曲線(xiàn)圖，并根據(jù)曲線(xiàn)圖判定負(fù)載類(lèi)型為電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載和電容性負(fù)載。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述比例調(diào)整單元（2
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述故障診斷模塊（300）包括模型構(gòu)建單元（310）和判定處理單元（320）；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述模型構(gòu)建單元（310）在訓(xùn)練循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)，采用二分類(lèi)交叉熵?fù)p失函數(shù)對(duì)每個(gè)神經(jīng)元分別進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而衡量該模型輸出的概率分布與真實(shí)故障類(lèi)型標(biāo)簽之間的差異。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述報(bào)警提示模塊（400）的報(bào)警指示燈按照故障的嚴(yán)重程度分為紅色指示燈、黃色指示燈和綠色指示燈。
10.用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)方法，包括權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：包括數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊（100）、閾值調(diào)整模塊（200）、故障診斷模塊（300）和報(bào)警提示模塊（400）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊（100）包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元（110）和初始判定單元（120）；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元（110）包括放大濾波電路，其中，放大濾波電路包括三極管q1、三極管q2和運(yùn)算放大器a；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述閾值調(diào)整模塊（200）包括功率檢測(cè)單元（210）和比例調(diào)整單元（220）；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)變電站電源接口插接異常檢測(cè)電路，其特征在于：所述功率檢測(cè)單元（210）利用多項(xiàng)式擬合算法繪制電流-電壓曲線(xiàn)圖，并根據(jù)曲線(xiàn)圖判定負(fù)載類(lèi)型為電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載和電容性負(fù)載。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)變...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王康，郝旭東，盧毅，王輝，毛婷，高巖峰，黃小龍，蘇斌，余志森，何俊峰，胥瑩，劉亮，王志剛，李鑫，于競(jìng)哲，張旭，范碩超，龔先權(quán)，王顯全，李慧杰，楊立武，李正杰，南拉加，李永棟，王軍勃，姜明山，戚志強(qiáng)，楊曉璇，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：青島海青汽車(chē)股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。