新能源智慧工厂BA自控系统的故障诊断方法及系统与流程

本发明涉及故障诊断，更具体地说，本发明涉及新能源智慧工厂ba自控系统的故障诊断方法及系统。

背景技术：

1、在新能源智慧工厂中，照明系统不仅仅是提供光源的功能，更重要的是其深刻地影响着工厂在生产效率、员工安全和舒适度等多个方面的综合表现；因此，为了确保照明系统能够在高效、可靠的状态下运行，有效的故障诊断方法成为至关重要的关键技术；

2、传统的故障诊断是在照明系统发生故障后才对照明系统进行的维修，需要故障分析人员携带专业设备到现场对故障进行定位，但可能因为漏检造成设备的永久性损坏，不仅具有盲目性，而且对故障分析人员专业性要求很高，导致浪费大量的人力和时间；当然也存在照明系统的智能故障诊断方法，例如申请公开号为cn116974799a的专利公开了一种基于知识图谱的照明系统的故障诊断方法及系统，通过知识图谱能够查询到故障定位信息、故障原因和解决方法，有效解决照明系统结构复杂、规模庞大、海量数据和多源故障等问题；再例如申请公开号为cn111897882a的专利公开了铁路隧道智能照明系统健康管理与故障诊断方法和装置，通过网络获取隧道内照明装置的运行状态数据；对所述运行状态数据进行预处理，得到符合预设格式的格式化数据；将所述格式化数据存储至关系数据库中；根据所述关系数据库中存储的格式化数据以及预设算法，对所述照明装置进行管理；

3、然而上述技术仅是对照明设备进行故障诊断，而在照明系统中，除了照明设备会出现故障，电源和自控系统也会出现故障情况，仅对照明设备进行故障诊断，无法准确获取照明系统的故障原因，导致无法准确对照明系统进行有效检修与调节；并且上述技术需要构建一个庞大的模型或数据库，照明系统的响应时间较长，无法对故障进行快速定位，故障诊断的实时性较低；

4、鉴于此，本发明提出新能源智慧工厂ba自控系统的故障诊断方法及系统以解决上述问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：新能源智慧工厂ba自控系统的故障诊断方法，包括：

2、根据工厂内不同的功能，将工厂划分为n个功能区域；

3、采集n个功能区域对应的第一光照强度；

4、对n个功能区域对应的第一光照强度进行分析，判断是否生成第一故障指令，将第一故障指令对应区域标记为故障区域；

5、统计故障区域数量，判断生成部分故障指令或全局故障指令；

6、若生成部分故障指令，则采集故障区域对应的第二光照强度和照明设备数据；

7、对故障区域对应的第二光照强度进行分析，判断是否生成传感器故障指令；

8、计算故障区域对应的照明系数，对故障区域对应的照明系数进行分析，判断是否生成照明设备故障指令；

9、若生成全局故障指令，则采集照明系统的电源数据和故障代码；

10、计算电源系数，对电源系数进行分析，判断是否生成电源故障指令；

11、若采集到故障代码，则生成自控系统故障指令；

12、若生成照明设备故障指令、电源故障指令或自控系统故障指令，则对对应的照明设备、电源或自控系统进行自动调节；

13、调节后再次对照明系统进行故障诊断，若仍存在故障指令，则生成预警指令，故障指令包括传感器故障指令、照明设备故障指令、电源故障指令以及自控系统故障指令。

14、进一步地，判断是否生成第一故障指令的方法包括：

15、预设n个功能区域对应的照度阈值，将n个功能区域的第一光照强度分别与对应的照度阈值进行对比；

16、若第一光照强度大于或等于照度阈值，则不生成第一故障指令；

17、若第一光照强度小于照度阈值，则生成第一故障指令。

18、进一步地，判断生成部分故障指令或全局故障指令的方法包括：

19、统计故障区域数量为m，且m为大于0的整数；

20、若故障区域数量m等于n，则生成全局故障指令；

21、若故障区域数量m小于n，则生成部分故障指令。

22、进一步地，照明设备数据包括照明设备电流、照明设备电压和照明设备开关状态；照明设备电流为照明设备的输入电流，照明设备电压为照明设备的输入电压；

23、电源数据包括电源功率、电源阻抗以及电源温度；电源功率为电源的输出功率，电源阻抗为电源在交流电路中的等效电阻；

24、故障代码为照明系统中的自控系统出现故障时提供的代码。

25、进一步地，判断是否生成传感器故障指令的方法包括：

26、将故障区域对应的第二光照强度减去第一光照强度获取差值；将差值除以第一光照强度获取光照强度变动率；预设变动率阈值l；

27、若光照强度变动率小于变动率阈值l，则不生成传感器故障指令；

28、若光照强度变动率大于或等于变动率阈值l，则生成传感器故障指令。

29、进一步地，照明系数的计算方法包括：

30、；

31、式中，为照明系数，为照明设备电压，为照明设备电流，为照明设备开关状态数值，为第二光照强度，、为预设权重，为第个故障区域，，为故障区域数量。

32、进一步地，判断是否生成照明设备故障指令的方法包括：

33、预设照明系数阈值范围，将故障区域内照明设备对应的照明系数与照明系数阈值范围进行对比分析；

34、若照明系数处于照明系数阈值范围内，则不生成初步照明设备故障指令；

35、若照明系数处于照明系数阈值范围外且不等于0，则生成初步照明设备故障指令；

36、若照明系数为0，由照明系统的自控系统控制该照明设备开启，并再次计算照明系数；

37、若生成初步照明设备故障指令，则采集故障区域对应的照明设备图像；照明设备图像中包括一个功能区域内所有的照明设备，并非为一个功能区域内一个照明设备的图像，照明设备图像中包含p个照明设备；

38、对照明设备图像进行灰度化处理，收集u个像素点的灰度值，从u个像素点中获取每个照明设备对应的t个像素点，计算t个像素点的灰度值均值，获取p个灰度值均值，将p个灰度值均值从大到小进行排序，按照正序将每个灰度值均值减去排在该灰度值均值后面的所有灰度值均值，获取个差值，为，其中为组合数，表示的阶乘；

39、将个差值分别与差值阈值进行对比分析；

40、若差值大于差值阈值，则生成照明设备故障指令，将该差值对应的两个灰度值均值中，排序靠后的灰度值均值对应的照明设备标记为故障照明设备；

41、若差值小于或等于差值阈值，则不生成照明设备故障指令。

42、进一步地，电源系数的计算方法包括：

43、将电源功率和电源温度转换为复数形式；

44、；

45、式中，为电源系数，为电源温度，为电源功率，为电源阻抗，、、为预设权重，表示的模。

46、进一步地，判断是否生成电源故障指令的方法包括：

47、绘制电源正常工作状态下电源系数的箱线图，将计算出的电源系数加入电源系数的箱线图中；

48、电源正常工作状态下电源系数箱线图的绘制方法包括：

49、s1：在历史电源正常工作状态下，计算y组对应的电源系数；

50、s2：计算y个电源系数对应的下四分位数、上四分位数以及四分位距；

51、s3：计算y个电源系数对应的上边界值和下边界值；

52、s4：根据上边界值和下边界值绘制箱线图；

53、步骤s2中y个电源系数对应下四分位数、上四分位数以及四分位距的计算方法包括：

54、将y个电源系数从小到大进行排序；

55、下四分位数的计算过程为：；若为整数，则下四分位数为第个电源系数的数值，若不为整数，则下四分位数为第个电源系数的数值与第个电源系数的数值的平均值；为下四分位数位置索引；

56、上四分位数的计算过程为：；若为整数，则上四分位数为第个电源系数的数值，若不为整数，则上四分位数为第个电源系数的数值与第个电源系数的数值的平均值；为上四分位数位置索引；

57、四分位距；

58、步骤s3中计算y个电源系数对应上边界值和下边界值的方法包括：

59、上边界值；下边界值；

60、若计算出的电源系数大于或等于上边界值或小于或等于下边界值，则生成电源故障指令；

61、若计算出的电源系数小于上边界值且大于下边界值，则不生成电源故障指令。

62、进一步地，对照明设备自动调节的方法包括：

63、自控系统将故障照明设备的照明设备数据调节为，该故障照明设备所处故障区域中，未标记为故障照明设备的照明设备所对应的的照明设备数据；

64、对电源自动调节的方法包括：

65、若生成电源故障指令，则将电源系数分别减去上边界值和下边界值获取两个差值的绝对值，将两个差值的绝对值进行对比，去除绝对值较大的差值，将绝对值较小的差值作为电源系数，结合电源温度、电源阻抗以及预设权重，计算出电源功率；

66、若绝对值较小的差值为电源系数减去上边界值获取，则将电源的电源功率减去计算出的电源功率作为电源新的电源功率；

67、若绝对值较小的差值为电源系数减去下边界值获取，则将电源的电源功率加上计算出的电源功率作为电源新的电源功率；

68、自控系统将电源的电源功率调节为新的电源功率；

69、对自控系统自动调节的方法包括：

70、在自控系统正常运行期间，定期创建备份，备份包括配置文件、数据以及应用程序状态；若生成自控系统故障指令，则自控系统触发自动回滚，自控系统自动回滚到原先的正常状态，应用创建时间最近的备份配置。

71、新能源智慧工厂ba自控系统的故障诊断系统，实施所述新能源智慧工厂ba自控系统的故障诊断方法，包括：

72、区域划分模块，根据工厂内不同的功能，将工厂划分为n个功能区域；

73、第一数据采集模块，采集n个功能区域对应的第一光照强度；

74、第一数据分析模块，对n个功能区域对应的第一光照强度进行分析，判断是否生成第一故障指令，将第一故障指令对应区域标记为故障区域；

75、第二数据分析模块，统计故障区域数量，判断生成部分故障指令或全局故障指令；

76、第二数据采集模块，若生成部分故障指令，则采集故障区域对应的第二光照强度和照明设备数据；

77、第一故障判断模块，对故障区域对应的第二光照强度进行分析，判断是否生成传感器故障指令；

78、第二故障判断模块，计算故障区域对应的照明系数，对故障区域对应的照明系数进行分析，判断是否生成照明设备故障指令；

79、第三数据采集模块，若生成全局故障指令，则采集照明系统的电源数据和故障代码；

80、第三故障判断模块，计算电源系数，对电源系数进行分析，判断是否生成电源故障指令；

81、第四故障判断模块，若采集到故障代码，则生成自控系统故障指令；

82、调节模块，若生成照明设备故障指令、电源故障指令或自控系统故障指令，则对对应的照明设备、电源或自控系统进行自动调节，以消除故障；

83、预警模块，调节后再次对照明系统进行故障诊断，若仍存在故障指令，则生成预警指令，故障指令包括传感器故障指令、照明设备故障指令、电源故障指令以及自控系统故障指令。

84、一种电子设备，包括存储器、中央处理器以及存储在存储器上并可在中央处理器上运行的计算机程序，所述中央处理器执行所述计算机程序时实施所述新能源智慧工厂ba自控系统的故障诊断方法。

85、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实施所述新能源智慧工厂ba自控系统的故障诊断方法。

86、本发明新能源智慧工厂ba自控系统的故障诊断方法及系统的技术效果和优点：

87、1.将工厂划分为不同的功能区域，并对每个功能区域的光照强度进行采集和分析，可以实现对故障区域的快速排查。

88、2.通过统计故障区域的数量，可以快速判断是否为照明系统全局故障，并根据情况生成部分故障指令或全局故障指令；若存在部分故障指令，进一步采集故障区域的第二光照强度和照明设备数据，以判断传感器故障和照明设备故障，并进行相应的自动调节；若存在全局故障指令，还需采集照明系统的电源数据和故障代码，以判断电源故障并进行调节；若采集到故障代码，则说明照明系统中的自控系统出现故障；通过持续监测和预警机制，为即时故障诊断提供了高效手段，对故障进行快速定位，能够及时发现并解决故障问题，确保照明系统的正常运行，为工厂的生产和运营提供了全面的保障。