一种基于人工智能的交直流电源智能控制系统

1.本发明属于电源设备领域，涉及数据处理技术，具体是一种基于人工智能的交直流电源智能控制系统。


背景技术：

2.交直流电源是一种将直流电通过逆变器逆变为交流电的一种装置，同时具备交流电和直流电输出，交直流电源有交流电输出和直流电输出两种功能，采用环保的锂离子电芯，体积小、容量大。有不同的输出功率和不同的容量。
3.现有的交直流电源智能控制系统无法结合交流工作模式与直流工作模式的工作特性对交直流电源的整体运行状态进行分析，导致交直流电源的运行状态无法得到有效监管，同时也无法根据历史使用数据为交直流电源提供稳定运行环境，导致交直流电源的老化速度较快。
4.针对上述技术问题，本技术提出了一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于人工智能的交直流电源智能控制系统，用于解决现有的交直流电源智能控制系统无法结合交流工作模式与直流工作模式的工作特性对交直流电源的整体运行状态进行分析的问题；
6.本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以结合交流工作模式与直流工作模式的工作特性对交直流电源的整体运行状态进行分析的交直流电源智能控制系统。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.一种基于人工智能的交直流电源智能控制系统，包括智能控制平台，所述智能控制平台通信连接有工作监测模块、连续分析模块、检修预测模块以及存储模块；
9.所述工作监测模块用于对交直流电源的工作状态进行监测分析：将交直流电源标记为分析对象，获取分析对象工作时的压表系数yb与波动系数bd，通过压表系数yb与波动系数bd的数值大小对分析对象的工作状态是否满足要求进行判定；
10.所述工作监测模块包括直流监测单元与交流监测单元；所述直流监测单元用于在直流工作模式下获取分析对象的压表系数yb与波动系数bd；所述交流监测单元用于在交流工作模式下获取分析对象的压表系数yb与波动系数bd
11.所述连续分析模块对交直流电源的连续工作状态进行监控分析：通过存储模块获取到分析对象的历史压表系数、历史波动系数以及历史连续工作数据，将历史压表系数与历史连续工作数据输入压时分析模型并通过压时分析模型输出压时范围(ys1，ys2)；将历史波动系数与历史连续工作数据输入波时分析模型并通过波时分析模型输出波时范围(bs1，bs2)；将ys1、ys2、bs1以及bs2进行比较并通过比较结果得到标时范围，将标时范围通过智能控制平台发送至管理人员的手机终端；
12.检修预测模块用于对交直流电源进行检修预测分析并通过预测分析结果对分析
对象是否需要进行检修进行判定。
13.作为本发明的一种优选实施方式，对分析对象的工作状态是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到压表阈值ybmin与波动阈值bdmax，将分析对象的压表系数yb、波动系数bd分别与压表阈值ybmin、波动阈值bdmax进行比较：若压表系数yb大于压表阈值ybmin且波动系数bd小于等于波动阈值bdmax，则判定分析对象的工作状态满足要求，获取分析对象的连续工作时长并标记为连续工作数据lg，工作监测模块将分析对象的压表系数yb、波动系数bd以及连续工作数据lg发送至智能控制平台，智能控制平台接收到压表系数yb、波动系数bd以及连续工作数据lg后将压表系数yb、波动系数bd以及连续工作数据lg发送至存储模块；否则，判定分析对象的工作状态不满足要求，工作监测模块向智能控制平台发送工作异常信号。
14.作为本发明的一种优选实施方式，直流监测单元在直流工作模式下获取分析对象的压表系数yb与波动系数bd的具体过程包括：在监测对象工作时的工作时长分割为若干个分析时段，获取分析时段内分析对象的输出电压值的平均值并标记为分析时段的压表值，对所有分析时段的压表值进行求和取平均值得到压表系数yb，将分析时段的压表值建立压表集合，对压表集合进行方差计算得到波动系数bd。
15.作为本发明的一种优选实施方式，交流监测单元在交流工作模式下获取分析对象的压表系数yb与波动系数bd的具体过程包括：获取分析对象工作周期内的输出电压最大值与最小值并分别标记为scd与scx，通过公式yz＝(|scd|+|scx|)/2得到工作周期的压表值，对所有工作周期的压表值进行求和取平均值得到压表系数yb，将所有工作周期的压表值建立压表集合，对压表集合进行方差计算得到波动系数bd。
16.作为本发明的一种优选实施方式，压时分析模型输出压时范围(ys1，ys2)的具体过程包括：以连续工作数据为x轴、历史压表系数为y轴建立直角坐标系a，在直角坐标系a中通过历史压表系数、历史连续工作数据标出若干个压表点，在直角坐标系a的第一象限中作出一条与x轴相平行的压表射线，压表射线的端点坐标为(0，ybb)，ybb为压表标准值，ybb的取值由公式ybb＝t1*ybmin获取，其中t1为比例系数，且1.05≤t1≤1.15；将纵坐标数值最大的压表点标记为压峰点，将压峰点与x轴的垂线标记为压移射线yy1与yy2，压移射线yy1与yy2在初始位置重合，将压移射线yy1向左侧横移，将压移射线yy2向右侧横移，将压移射线yy1与yy2之间的区域标记为压移区间，当压移区间内存在位于压表射线下侧的压表点时，压移射线yy1与yy2停止横移，将压移射线yy1右侧直线距离最短的压表点标记为第一标记点，将压移射线yy2左侧直线距离最短的压表点标记为第二标记点，将第一标记点与第二标记点的横坐标值分别标记为ys1与ys2，由ys1与ys2构成压时范围。
17.作为本发明的一种优选实施方式，波时分析模型输出波时范围(bs1，bs2)的具体过程包括：以连续工作数据为x轴、历史波动系数为y轴建立直角坐标系b，在直角坐标系b中通过历史波动系数、历史连续工作数据标出若干个波动点，在直角坐标系b的第一象限中作出一条与x轴相平行的波动射线，波动射线的端点坐标为(0，bdb)，bdb为波动标准值，bdb的取值由公式bdb＝t2*bdmax获取，其中t2为比例系数，且0.85≤t2≤0.95；将纵坐标数值最小的波动点标记为波峰点，将波峰点与x轴的垂线标记为波移线段by1与by2，波移线段by1与by2在初始位置重合，将波移线段by1向左侧横移，将波移线段by2向右侧横移，将波移线段by1与by2之间的区域标记为波移区间，当波移区间内存在位于波动射线上侧的波动点
时，波移线段by1与by2停止横移，将波移线段by1右侧直线距离最短的波动点标记为第一标记点，将波移线段by2左侧直线距离最短的波动点标记为第二标记点，将第一标记点与第二标记点的横坐标值分别标记为bs1与bs2，由bs1与bs2构成波时范围。
18.作为本发明的一种优选实施方式，标时范围的获取过程包括：将ys1、ys2、bs1以及bs2进行比较：
19.若ys1≤bs1≤bs2≤ys2，则由bs1与bs2构成标时范围；
20.若bs1≤ys1≤ys2≤bs2，则由ys1与ys2构成标时范围；
21.若ys1≤bs1≤ys2≤bs2，则由bs1与ys2构成标时范围；
22.若bs1≤ys1≤bs2≤ys2，则由ys1与bs2构成标时范围；
23.若bs1≤bs2≤ys1≤ys2，则由bs2与ys1构成标时范围；
24.若ys1≤ys2≤bs1≤bs2，则由ys2与bs1构成标时范围。
25.作为本发明的一种优选实施方式，检修预测模块对交直流电源进行检修预测分析的具体过程包括：获取分析对象的压时范围与波时范围，通过对ys1、ys2、bs1以及bs2进行数值计算得到分析对象的检修系数jx；通过存储模块获取到检修阈值jxmin，将检修系数jx与检修阈值jxmin进行比较：若检修系数jx≤检修阈值jxmin，则判定分析对象需要进行检修，检修预测模块向智能控制平台发送检修信号；若检修系数jx大于检修阈值jxmin，则判定分析对象不需要进行检修。
26.本发明具备下述有益效果：
27.1、通过工作监测模块可以对交直流电源的工作状态进行监测分析，通过交流监测单元与直流监测单元可以分别获取交直流电源的工作参数，结合不同模式下的工作特性采取不同的数据采集方式，提高交直流电源的状态检测结果精确度，保证对交直流电源的工作状态进行有效监管；
28.2、通过连续分析模块可以对交直流电源的连续工作状态进行监控分析，通过压时分析模型与波时分析模型分别对压时范围与波时范围进行输出，进而对连续工作时长与压表系数与波动系数的影响进行关联分析，最终输出的标时范围用于对下一次交直流电源工作时提供连续工作时长规范引导，进而保证交直流电源的工作状态能够保持在最佳状态；
29.3、通过检修预测模块可以对交直流电源进行检修预测分析，通过动态更新的标时范围对当前交直流电源是否需要检修进行判定，从而在交直流电源的故障发生之前提前进行检测与维修，防止交直流电源出现故障影响其正常运行。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明整体的系统框图。
具体实施方式
32.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实
施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.如图1所示，一种基于人工智能的交直流电源智能控制系统，包括智能控制平台，智能控制平台通信连接有工作监测模块、连续分析模块、检修预测模块以及存储模块。
34.工作监测模块用于对交直流电源的工作状态进行监测分析：将交直流电源标记为分析对象，获取分析对象工作时的压表系数yb与波动系数bd，通过存储模块获取到压表阈值ybmin与波动阈值bdmax，将分析对象的压表系数yb、波动系数bd分别与压表阈值ybmin、波动阈值bdmax进行比较：若压表系数yb大于压表阈值ybmin且波动系数bd小于等于波动阈值bdmax，则判定分析对象的工作状态满足要求，获取分析对象的连续工作时长并标记为连续工作数据lg，工作监测模块将分析对象的压表系数yb、波动系数bd以及连续工作数据lg发送至智能控制平台，智能控制平台接收到压表系数yb、波动系数bd以及连续工作数据lg后将压表系数yb、波动系数bd以及连续工作数据lg发送至存储模块；否则，判定分析对象的工作状态不满足要求，工作监测模块向智能控制平台发送工作异常信号；工作监测模块包括直流监测单元与交流监测单元；直流监测单元用于在直流工作模式下获取分析对象的压表系数yb与波动系数bd：在监测对象工作时的工作时长分割为若干个分析时段，获取分析时段内分析对象的输出电压值的平均值并标记为分析时段的压表值，对所有分析时段的压表值进行求和取平均值得到压表系数yb，将分析时段的压表值建立压表集合，对压表集合进行方差计算得到波动系数bd；交流监测单元用于在交流工作模式下获取分析对象的压表系数yb与波动系数bd：获取分析对象工作周期内的输出电压最大值与最小值并分别标记为scd与scx，通过公式yz＝(|scd|+|scx|)/2得到工作周期的压表值，对所有工作周期的压表值进行求和取平均值得到压表系数yb，将所有工作周期的压表值建立压表集合，对压表集合进行方差计算得到波动系数bd；对交直流电源的工作状态进行监测分析，通过交流监测单元与直流监测单元可以分别获取交直流电源的工作参数，结合不同模式下的工作特性采取不同的数据采集方式，提高交直流电源的状态检测结果精确度，保证对交直流电源的工作状态进行有效监管。
35.连续分析模块对交直流电源的连续工作状态进行监控分析：通过存储模块获取到分析对象的历史压表系数、历史波动系数以及历史连续工作数据，将历史压表系数与历史连续工作数据输入压时分析模型并通过压时分析模型输出压时范围(ys1，ys2)：以连续工作数据为x轴、历史压表系数为y轴建立直角坐标系a，在直角坐标系a中通过历史压表系数、历史连续工作数据标出若干个压表点，在直角坐标系a的第一象限中作出一条与x轴相平行的压表射线，压表射线的端点坐标为(0，ybb)，ybb为压表标准值，ybb的取值由公式ybb＝t1*ybmin获取，其中t1为比例系数，且1.05≤t1≤1.15；将纵坐标数值最大的压表点标记为压峰点，将压峰点与x轴的垂线标记为压移射线yy1与yy2，压移射线yy1与yy2在初始位置重合，将压移射线yy1向左侧横移，将压移射线yy2向右侧横移，将压移射线yy1与yy2之间的区域标记为压移区间，当压移区间内存在位于压表射线下侧的压表点时，压移射线yy1与yy2停止横移，将压移射线yy1右侧直线距离最短的压表点标记为第一标记点，将压移射线yy2左侧直线距离最短的压表点标记为第二标记点，将第一标记点与第二标记点的横坐标值分别标记为ys1与ys2，由ys1与ys2构成压时范围；将历史波动系数与历史连续工作数据输入
波时分析模型并通过波时分析模型输出波时范围(bs1，bs2)：以连续工作数据为x轴、历史波动系数为y轴建立直角坐标系b，在直角坐标系b中通过历史波动系数、历史连续工作数据标出若干个波动点，在直角坐标系b的第一象限中作出一条与x轴相平行的波动射线，波动射线的端点坐标为(0，bdb)，bdb为波动标准值，bdb的取值由公式bdb＝t2*bdmax获取，其中t2为比例系数，且0.85≤t2≤0.95；将纵坐标数值最小的波动点标记为波峰点，将波峰点与x轴的垂线标记为波移线段by1与by2，波移线段by1与by2在初始位置重合，将波移线段by1向左侧横移，将波移线段by2向右侧横移，将波移线段by1与by2之间的区域标记为波移区间，当波移区间内存在位于波动射线上侧的波动点时，波移线段by1与by2停止横移，将波移线段by1右侧直线距离最短的波动点标记为第一标记点，将波移线段by2左侧直线距离最短的波动点标记为第二标记点，将第一标记点与第二标记点的横坐标值分别标记为bs1与bs2，由bs1与bs2构成波时范围；
36.将ys1、ys2、bs1以及bs2进行比较：
37.若ys1≤bs1≤bs2≤ys2，则由bs1与bs2构成标时范围；
38.若bs1≤ys1≤ys2≤bs2，则由ys1与ys2构成标时范围；
39.若ys1≤bs1≤ys2≤bs2，则由bs1与ys2构成标时范围；
40.若bs1≤ys1≤bs2≤ys2，则由ys1与bs2构成标时范围；
41.若bs1≤bs2≤ys1≤ys2，则由bs2与ys1构成标时范围；
42.若ys1≤ys2≤bs1≤bs2，则由ys2与bs1构成标时范围；
43.将标时范围发送至智能控制平台，智能控制平台接收到标时范围后将标时范围发送至管理人员的手机终端；对交直流电源的连续工作状态进行监控分析，通过压时分析模型与波时分析模型分别对压时范围与波时范围进行输出，进而对连续工作时长与压表系数与波动系数的影响进行关联分析，最终输出的标时范围用于对下一次交直流电源工作时提供连续工作时长规范引导，进而保证交直流电源的工作状态能够保持在最佳状态。
44.检修预测模块用于对交直流电源进行检修预测分析：获取分析对象的压时范围与波时范围，通过公式jx＝α1*(ys2-ys1)+α2*(bs2-bs1)得到分析对象的检修系数jx，其中α1与α2均为比例系数，且α1＞α2＞1；通过存储模块获取到检修阈值jxmin，将检修系数jx与检修阈值jxmin进行比较：若检修系数jx≤检修阈值jxmin，则判定分析对象需要进行检修，检修预测模块向智能控制平台发送检修信号；若检修系数jx大于检修阈值jxmin，则判定分析对象不需要进行检修；对交直流电源进行检修预测分析，通过动态更新的标时范围对当前交直流电源是否需要检修进行判定，从而在交直流电源的故障发生之前提前进行检测与维修，防止交直流电源出现故障影响其正常运行。
45.一种基于人工智能的交直流电源智能控制系统，工作时，对交直流电源的工作状态进行监测分析得到压表系数yb与波动系数bd，通过压表系数yb与波动系数bd的数值大小对分析对象的工作状态是否满足要求进行判定，对交直流电源的连续工作状态进行监控分析，通过压时分析模型与波时分析模型分别输出压时范围与波时范围，通过压时范围与波时范围进行数值分析得到标时范围，通过标时范围对后续交直流电源的使用时长进行规范与优化。
46.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的
结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
47.上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式jx＝α1*(ys2-ys1)+α2*(bs2-bs1)；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的检修系数；将设定的检修系数和采集的样本数据代入公式，任意两个公式构成二元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1以及α2的取值分别为5.68和3.37；
48.系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的检修系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如检修系数与ys2和ys1的差值的数值成正比。
49.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
50.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。