专利名称：设备异常的侦测装置与方法
技术领域：
一种异常侦测装置与方法，特别有关于一种设备异常的侦测装置与方法。
背景技术：
一般来说，电器设备在使用的过程中发生故障，大都由用户主动发现而得知，然而，许多电器设备是利用电力线提供的电源来维持持续运作，在持续运作过程中不一定有人员随时在旁监控，因此，若是电器设备发生故障时并无人员在场，便无法立即察觉异常状况予以报告或实时采取有效的应变措施，因而造成更重大的损失。另外，电器设备里面的组件也会容易随着时间发生异常状态，例如冷气机的压缩机可能出现阀片故障或防震片老化，或是马达可能出现转子/轴承磨损的情况。前述异常发生的组件所造成的影响可能使电器设备消耗更多电力，或是造成意外事故。然而，前述组件发生异常时，用户无法察觉哪一个组件发生异常状况，并且也无法立即对于异常状况而予以实时处理。因此，若能提供一套有效侦测电器设备的异常状况发生的机制，将可增加检修的便利性。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明在于提供一种设备异常的侦测装置与方法，借以全面性侦测设备与其元件的正异常状态，以加快侦测设备异常的速度，并增加检修的便利性。本发明的一种设备异常的侦测装置，包括数据库、测量模块、判断模块与侦测模块。数据库用于存储多个预设电学特征。测量模块用于对设备进行电学测量，以产生电学信息，如电流、电压、功率等。判断模块耦接数据库与测量模块，用于依据预设电学特征与电学信息，以判断设备是否发生异常。侦测模块耦接判断模块，用于当判断模块判断设备发生异常时，侦测设备中的多个元件的运作状态，以产生多个状态信号。其中，判断模块还依据状态信号、电学信息与预设电学特`征，判断每一元件的正异常状态。本发明的一种设备异常的侦测方法，包括下列步骤。对设备进行电学测量，以产生电学信息。取得多个预设电学特征。依据电学信息与预设电学特征，判断设备是否发生异常。若判断设备发生异常，侦测设备中的多个元件的运作状态，以产生多个状态信号，并依据状态信号、电学信息与预设电学特征，判断每一元件的正异常状态。本发明的另一种设备异常的侦测装置，包括数据库、测量模块、判断模块与侦测模块。数据库用于存储多个预设电学特征。测量模块用于对设备的多个家电进行电学测量，以产生电学信息。判断模块耦接数据库与测量模块，用于依据预设电学特征与电学信息，以判断设备是否发生异常。侦测模块耦接判断模块，用于当判断模块判断设备发生异常时，侦测设备中的家电的运作状态，以产生多个状态信号。其中，判断模块还依据状态信号、电学信息与预设电学特征，判断每一家电的正异常状态。本发明的另一种设备异常的侦测方法，包括下列步骤。对设备的多个家电进行电学测量，以产生电学信息。取得多个预设电学特征。依据电学信息与预设电学特征，判断设备是否发生异常。若判断设备发生异常，侦测设备中的家电的运作状态，以产生多个状态信号，并依据状态信号、电学信息与预设电学特征，判断每一家电的正异常状态。本发明的设备异常的侦测装置与方法，其通过测量设备而得到的电学信息与预设电学特征进行比对，以判断设备是否发生异常。若设备发生异常，则进一步判断设备中哪一个元件或哪一个家电发生异常。如此一来，可全面性地侦测设备及其元件或家电发生异常的状态，并加快侦测设备异常的速度以及增加检修的便利性。有关本发明的特征与实现，现配合附图作实施例详细说明如下。
图1为本发明的设备异常的侦测装置的方块图。图2为本发明的另一设备异常的侦测装置的方块图。图3为本发明的又一设备异常的侦测装置的方块图。图4为本发明的设备异常的侦测方法流程图。图5为本发明的另一设备异常的侦测方法流程图。图6为本发明的又一设备异常的侦测方法流程图。图7为本发明的再一设备异常的侦测方法流程图。主要元件符号说明
100、200、300 设备异常的侦测装置；110,210,310 数据库；120,220,320 测量模块；130、230、330 判断模块；140、240、340 侦测模块；180、290、380 设备；250校正模块；260调整模块；270、350控制模块；280感测模块；181_1 181_N 元件；291_1 291_N 电组件；292_1 292_M 非电组件；381_1 381_N 家电；
具体实施例方式请参考「图1」所示，其为本发明的设备异常的侦测装置的方块图。在本实施例中，设备异常的侦测装置100适于侦测设备180的运作状态，其中设备180可以是冷气机、发电机等，且设备180包括有多个元件181_1 181_N，其中N为大于0的正整数。侦测装置100包括数据库110、测量模块120、判断模块130与侦测模块140。数据库110用于存储多个预设电学特征。其中，前述预设电学特征包括实际功率、虚功率、平均电流值、相关标准偏差值等，但本发明不以此为限。
测量模块120用于对设备180进行电学测量，以产生电学信息。其中，测量模块120可以是电学计(Electricity Meter),用于测量设备180的电流、电压、功率等，以产生电流、电压、功率等的电学信息。判断模块130耦接数据库110和测量模块120，用于接收并依据测量模块120所产生的电学信息与数据库110的预设电学特征，以判断设备180是否产生发生异常。也就是说，判断模块130会比对电学信息与预设电学特征是否相符，以判断出设备180的正异常状态。在本实施例中，由于每一次对设备180进行电学测量，测量模块120所产生的电学信息可能会有少许的不同，因此判断模块130会设定一预设范围，以判断设备180是否发生异常。在本实施例中，判断模块130，例如但不以此为限，利用一常态分布(68-95-99.7法贝U )规律，判断电学信息与预设电学特征的差值是否在预设范围内。举例来说，当差值在预设范围内，判断模块130判断设备180未发生异常，当差值未在预设范围内，判断模块130则判断设备180发生异常。侦测模块140耦接判断模块130，用于当判断模块130判断设备180发生异常时，侦测设备180上多个元件181_1 181_N的运作状态，以产生多个状态信号，并将这些状态信号传送给判断模块130。举例来说，侦测模块140例如分别发出一指令给设备180上的各元件181_1 181_N。当元件181_1 181_N为正常运作时，则会回传对应的指令给侦测模块140，侦测模块140例如产生高逻辑电平的状态信号。当元件181_1 181_N不运作或发生异常时，则不会回传对应的指令给侦测模块140，侦测模块140例如产生低逻辑电平的状态信号。接着，判断模块130会根据前述状态信号、电学信息与预设电学特征，而判断每一元件181_1 181_N的正异常状态。也就是说，前述状态信号为高逻辑电平且电学信息与预设电学特征相符，表示元件181_1 181_N为正常状态，而前述状态信号为低逻辑电平，或是前述状态信号为高逻辑电平且电学信息与预设电学特征不相符，表示元件181_1 181_N为异常状态。如此一来，本实 施例的侦测装置100除了可以得知设备180发生异常外，还可得知哪一个元件181_1 181_N发生异常，以加快侦测设备180异常的速度，进而增加检修的便利性。在本实施例中，数据库110、测量模块120、判断模块130与侦测模块140可整合于侦测装置100，且将侦测装置100安装于设备180上，以便对设备180进行异常侦测。在另一实施例中，测量模块120与侦测模块140可设置于设备180上，而数据库110与判断模块130可设置于侦测装置100上。测量模块120与侦测模块140可利用有线或无线(例如 WIF1、WIMAX、RF (Radio Frequency)、PLC (Power Line Communication)等)的方式，传送电学信息与状态信号给判断模块130，使判断模块130可进一步判断设备180及其元件181_1 181_N的正异常状态。请参考「图2」所示，其为本发明的另一设备异常的侦测装置的方块图。在本实施例中，设备290可包括多个电组件291_1 291_N(可对应「图1」所述的元件)与多个非电组件292_1 292_M，其中M为大于O的正整数。以冷气机而言，电组件291_1 291_N可如马达、压缩机等，非电组件291_2 291_M则可如滤网、毛细管等。设备异常的侦测装置200包括数据库210、测量模块220、判断模块230、侦测模块240、校正模块250、调整模块260、控制模块270与感测模块280。其中，数据库210、测量模块220、判断模块230与侦测模块240的相关操作可参照「图1」的数据库110、测量模块120、判断模块130与侦测模块140的说明，故在此不再赘述。校正模块250耦接测量模块220与数据库210，用于依据测量模块220所产生的电学信息与数据库210的预设电学特征，校正并更新数据库210的预设电学特征。举例来说，校正模块250，例如但不以此为限，利用最小平方误差(Least Square Error, LSE)，找出电学信息与预设电学特征的相关性，以产生校正值来校正数据库210的预设电学特征，并将校正值写入数据库210。借此，使得侦测装置200可适用于各不同机型的设备290。另外，调整模块260耦接数据库210，用于依据一环境条件，调整电学信息与预设电学特征。其中，前述环境条件包括环境温度与变动市电电压，但本发明不限于此。举例来说，调整模块260可依据环境温度，利用内插法的方式动态调整预设电学特征。并且，调整模块260可依据变动市电电压，利用正规化(Normalization)的方式动态调整电学信息。在判断模块230比对电学信息与预设电学特征之前，通过调整模块260动态调整电学信息与预设电学特征，以减少设备异常侦测错误的情况发生。另外，控制模块270用于产生多个控制信号，以控制元件的运作状态，其中元件的运作状态具有多种排列组合。也就是说，本实施例可通过控制模块270发出控制信号，以控制各元件(例如电组件291_1 291_N)进行运作或不运作。举例来说，假设设备290具有3个电组件，且以电组件A、B与C为例。控制模块270可发出不同的控制信号，以控制电组件A、B与C的运作，而电组件A、B与C的运作的排列组合可如表I所示。其中，「0N」表示电组件运作，「OFF」表示电组件不运作。表I为电组件A、B、C的运作状态的排列组合
权利要求
1.一种设备异常的侦测装置，其特征在于，包括: 一数据库，用于存储多个预设电学特征； 一测量模块，用于对一设备进行电学测量，以产生一电学信息； 一判断模块，耦接该数据库与该测量模块，用于依据该些预设电学特征与该电学信息，以判断该设备是否发生异常；以及 一侦测模块，耦接该判断模块，用于当该判断模块判断该设备发生异常时，侦测该设备中的多个元件的运作状态，以产生多个状态信号； 其中，该判断模块还依据该些状态信号、该电学信息与该些预设电学特征，判断每一该些元件的正异常状态。
2.根据权利要求1所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该些预设电学特征包括实功率、虚功率、平均电流值、相关标准偏差值。
3.根据权利要求1所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，还包括: 一校正模块，耦接该测量模块与该数据库，用于接收并依据该电学信息与该些预设电学特征，校正该些预设电学特征；以及 一调整模块，耦接该数据库，用于依据一环境条件，调整该些预设电学特征。
4.根据权利要求3所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该环境条件包括环境温度或变动市电电压。
5.根据权利要求1所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该些元件为电组件。
6.根据权利要求1所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该侦测模块以轮询的方式侦测该些元件的运作状态，以依次产生该些状态信号。
7.根据权利要求1所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，还包括: 一控制模块，用于产生多个控制信号，以控制该些元件的运作状态，其中该些元件的运作状态具有多种排列组合； 其中，该侦测模块依据该些元件的运作状态，以产生对应该些排列组合的该些状态信号，且该判断模块依次依据对应该些排列组合的该些状态信号与对应的该电学信息及该些预设电学特征，以判断每一该些元件的正异常状态，且建立一统计表并存储至该数据库。
8.根据权利要求7所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中若该判断模块判断该些元件在每一该些排列组合都发生异常，且该设备还包括多个非电组件，该设备异常的侦测装置则还包括: 一感测模块，耦接该判断模块且配置于该设备上，用于感测该设备的非电学信息，以对应产生一感测信号并传送给该判断模块； 其中，该判断模块还依据该感测信号与该些预设电学特征，以判断该些非电组件正异常状态。
9.根据权利要求1所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该数据库、该测量模块、该侦测模块与该判断模块设置于该设备异常的侦测装置上。
10.根据权利要求第I项所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该测量模块与该侦测模块设置于该设备上，且该测量模块与该侦测模块利用有线或无线的方式传送该电学信息与该些状态信号。
11.一种设备异常的 侦测方法，其特征在于，包括:对一设备进行电学测量，以产生一电学信息； 取得多个预设电学特征； 依据该电学信息与该些预设电学特征，判断该设备是否发生异常；以及若判断该设备发生异常，侦测该设备中的多个元件的运作状态，以产生多个状态信号，并依据该些状态信号、该电学信息与该些预设电学特征，判断每一该些元件的正异常状态。
12.根据权利要求11所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中该些预设电学特征包括实功率、虚功率、平均电流值与相关标准偏差值。
13.根据权利要求11所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，还包括: 依据该电学信息与该些预设电学特征，校正该些预设电学特征；以及 依据一环境条件，调整该些预设电学特征。
14.根据权利要求13所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中该环境条件包括环境温度或变动市电电压。
15.根据权利要求11所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中该些元件为电组件。
16.根据权利要求11所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中以轮询的方式侦测该些元件的运作状态。
17.根据权利要求11所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中侦测该设备中的该些元件的运作状态，以产生该 些状态信号，并依据该些状态信号与该些预设电学特征，判断每一该些元件的正异常状态的步骤包括: 产生多个控制信号，以控制该些元件的运作状态，其特征在于，其中该些元件的运作状态具有多种排列组合； 侦测该些元件的运作状态，以产生对应该些排列组合的该些状态信号； 依次依据对应该些排列组合的该些状态信号与对应的该电学信息及该些预设电学特征，判断每一该些元件的正异常状态； 判断该些元件在每一该些排列组合是否都发生异常；以及 若判断该些元件在每一该些排列组合没有都发生异常，则依据每一该些元件的正异常状态，建立一统计表。
18.根据权利要求17所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中该设备还包括多个非电组件，且判断该些元件在每一该些排列组合是否都发生异常的步骤之后还包括: 若判断该些元件在每一该些排列组合都发生异常，感测该设备的非电学信息，以对应产生一感测信号；以及 依据该感测信号与该些预设电学特征，以判断该些非电组件正异常状态。
19.一种设备异常的侦测装置，其特征在于，包括: 一数据库，用于存储多个预设电学特征； 一测量模块，用于对一设备的多个家电进行电学测量，以产生一电学信息； 一判断模块，耦接该数据库与该测量模块，用于依据该些预设电学特征与该电学信息，以判断该设备是否发生异常；以及 一侦测模块，耦接该判断模块，用于当该判断模块判断该设备发生异常时，侦测该设备中的该些家电的运作状态，以产生多个状态信号；其中，该判断模块还依据该些状态信号、该电学信息与该些预设电学特征，判断每一该些家电的正异常状态。
20.根据权利要求19所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该侦测模块以轮询的方式侦测该些家电的运作状态，以依次产生该些状态信号。
21.根据权利要求19所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，还包括: 一控制模块，用于产生多个控制信号，以控制该些家电的运作状态，其中该些家电的运作状态具有多种排列组合； 其中，该侦测模块侦测该些家电的运作状态，以产生对应该些排列组合的该些状态信号，且该判断模块依次依据对应该些排列组合的该些状态信号与对应的该电学信息及该些预设电学特征，以判断每一该些家电的正异常状态，且建立一统计表并存储至该数据库。
22.根据权利要求19所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该判断模块还依次比对对应的该电学信息及该些预设电学特征中的一功率变化的差值，或是暂态或谐波的相似度，以判断每一该些家电的运作状态。
23.根据权 利要求19所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该数据库、该测量模块、该侦测模块与该判断模块设置于该设备异常的侦测装置上。
24.根据权利要求19所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该测量模块与该侦测模块设置于该设备上，且该测量模块与该侦测模块通过有线或无线的方式传送该电学信息与该些状态信号。
25.根据权利要求19所述的设备异常的侦测装置，其特征在于，其中该测量模块为一电学计，且该电学信息为该些家电的总耗电量。
26.一种设备异常的侦测方法，其特征在于，包括: 对一设备的多个家电进行电学测量，以产生一电学信息； 取得多个预设电学特征； 依据该电学信息与该些预设电学特征，判断该设备是否发生异常；以及 若判断该设备发生异常，侦测该设备中的该些家电的运作状态，以产生多个状态信号，并依据该些状态信号、该电学信息与该些预设电学特征，判断每一该些家电的正异常状态。
27.根据权利要求26所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中以轮询的方式侦测该些家电的运作状态。
28.根据权利要求26所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中侦测该设备中的该些家电的运作状态，以产生该些状态信号，并依据该些状态信号与该些预设电学特征，判断每一该些家电的正异常状态的步骤包括: 产生多个控制信号，以控制该些家电的运作状态，其中该些家电的运作状态具有多种排列组合； 侦测该些家电的运作状态，以产生对应该些排列组合的该些状态信号； 依次依据对应该些排列组合的该些状态信号与对应的该电学信息及该些预设电学特征，判断每一该些家电的正异常状态；以及 依据每一该些家电的正异常状态，建立一统计表。
29.根据权利要求28所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中依次依据对应该些排列组合的该些状态信号与对应的该电学信息及该些预设电学特征，判断每一该些家电的正异常状态的步骤包括比对对应的该电学信息及该些电学特征中的一功率变化的差值，或是暂态或谐波的相似度，以判断每一该些家电的运作状态。
30.根据权利要求26所述的设备异常的侦测方法，其特征在于，其中该电学信息为该些家电的总耗电量 。
全文摘要
本发明公开了一种设备异常的侦测装置。该侦测装置包括数据库、测量模块、判断模块与侦测模块。数据库用于存储多个预设电学特征。测量模块用于对设备进行电学测量，以产生电学信息。判断模块用于依据预设电学特征与电学信息，以判断设备是否发生异常。侦测模块用于当判断模块判断设备发生异常时，侦测设备中的多个元件的运作状态，以产生多个状态信号。其中，判断模块还依据状态信号、电学信息与预设电学特征，判断每一元件的正异常状态。本发明可全面性地侦测设备及其元件或家电发生异常的状态，并加快侦测设备异常的速度以及增加检修的便利性。
文档编号G01R31/00GK103245847SQ20121010049
公开日2013年8月14日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年2月8日
发明者林群惟, 郭伦嘉, 叶于榕, 温仁孝 申请人:财团法人工业技术研究院