一种HPLC通信单元故障诊断方法及装置与流程

本发明涉及通信故障诊断，具体为一种hplc通信单元故障诊断方法及装置。

背景技术：

1、当前，通信技术应用于多个科学研究和工业生产领域，其中数据交换是保持通信稳定的重要因素之一，而hplc通信单元的作用是负责与其他设备或系统进行数据交换和通信，若hplc通信单元发生故障，则会导致通信中断、数据丢失或系统错误，因此需要对hplc通信单元进行故障诊断，以便及时恢复通信的稳定性和可靠性。

2、现有技术在对hplc通信单元进行故障诊断的分析过程中，仍存在较大的不足之处，这会影响到实时数据传输和系统的稳定性，因此，为了保持数据传输的正常运行，需要对hplc通信单元的故障进行诊断分析，以此提高通信运行效率以及准确性。

3、如今，在hplc通信单元故障诊断方面还存在一些不足，具体体现在以下层面：现有技术在对hplc通信单元进行故障诊断时，往往只对hplc通信单元对应的硬件方面进行检测，并没有考虑到软件的相关参数，而且没有对硬件方面的各电路相关参数进行针对性分析，若忽视其相关数据的诊断，则会使得诊断后的结果与实际故障数据存在一定程度的偏差，不仅影响到后续恢复hplc通信单元的运行状态，且无法确保数据的可靠传输和通信的稳定性。

4、例如公开号为：cn111082836a的专利申请，公开了hplc通信单元停上电智能检测装置及方法，装置包括服务器、第一检测装置、第二检测装置、协议分析仪、信号分析仪、第一电容测试仪和第二电容测试仪以及用于检测集中器本地hplc通信单元或者电能表hplc通信单元停电上报的程序模块，服务器、协议分析仪、信号分析仪和电容测试仪分别接收停电上报的信息并完成停电上报检测，其通过服务器、第一检测装置、第二检测装置、协议分析仪、信号分析仪、第一电容测试仪和第二电容测试仪以及停电上报检测模块等，实现了检测集中器本地hplc通信单元或者电能表hplc通信单元停电上报。

5、但本技术在实现本技术实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：对hplc通信单元进行检测时，根据所设置的装置可以检测hplc通信单元内部的电流、电压等参数，以此实现了检测集中器本地hplc通信单元，达到基本的检测功能，但检测hplc通信单元内部元件时，对硬件内部的各分支电路相关的数值参数没有进行细致分析，同时缺乏对hplc通信单元软件相关参数的检测，使得最终得到的结果会与实际结果存在很大的误差，不仅影响后续诊断hplc通信单元故障的及时性，且一定程度上会对数据的可靠传输和通信的稳定性造成负面影响。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种hplc通信单元故障诊断方法及装置，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：本发明第一方面提供了一种hplc通信单元故障诊断方法，包括：s1.设定关联诊断周期，采集指定hplc通信单元的硬件结构关联参数进行分析，评定指定hplc通信单元的硬件接触影响值。

3、s2.分析指定hplc通信单元的软件关联信息，评估指定hplc通信单元的软件干扰影响值。

4、s3.综合判定指定hplc通信单元的故障评定指数，由此对指定hplc通信单元进行故障诊断反馈。

5、作为进一步的方法，所述指定hplc通信单元的硬件结构关联参数包括诊断检测电路数据和电路板运行数据，其中诊断检测电路数据具体包括差分运放电路数据、电阻采样电路数据、采样电流输出电路数据、预设电流值检测电路数据、输入保护电路数据和输出关断电路数据。

6、作为进一步的方法，所述采集指定hplc通信单元的硬件结构关联参数进行分析，具体分析过程为：将设定的关联诊断周期划分成各诊断时间点，根据差分运放电路数据，获取差分运放电路在各诊断时间点下对应的运放前电压值与运放后电压值，通过差值处理得到差分运放电路在各诊断时间点下对应的差分电压差，其中i表示为各诊断时间点的编号，，m表示为诊断时间点的数目。

7、从通信数据库中提取差分运放电路对应的适配差分电压差，计算指定hplc通信单元的差分运放电路影响系数，计算公式为：，其中表示为预定义的差分电压对应的修正因子，e表示为自然常数。

8、根据电阻采样电路数据，检测电阻采样电路在各诊断时间点下流经的电流值与电压值，通过数值处理得到电阻采样电路在各诊断时间点下对应的电阻值，同时从通信数据库中提取电阻采样电路所属额定电阻值。

9、计算指定hplc通信单元的电阻采样电路影响系数，计算公式为：，其中表示为预定义的单位电阻偏差值对应的影响因子。根据采样电流输出电路数据，获取采样电流输出电路在设定的关联诊断周期内对应的最大滤波噪音强度值，同时从通信数据库中提取采样电流输出电路对应的许可滤波噪音强度值。

10、计算指定hplc通信单元的采样电流输出电路影响系数，计算公式为：，其中表示为预定义的滤波噪音强度值对应的修正因子。

11、同时经过数据分析处理分别计算指定hplc通信单元的预设电流值检测电路影响系数、输入保护电路影响系数和输出关断电路影响系数。

12、作为进一步的方法，所述指定hplc通信单元的预设电流值检测电路影响系数、输入保护电路影响系数和输出关断电路影响系数，具体分析过程为：

13、依据预设电流值检测电路数据，获取预设电流值检测电路在各诊断时间点下的电流值，同时提取预设电流值检测电路所属预设电流固定值，通过数值处理得到预设电流值检测电路在各诊断时间点下的电流差，并从通信数据库中提取预设电流值检测电路对应的许可电流差。

14、计算指定hplc通信单元的预设电流值检测电路影响系数，计算公式为：，其中表示为预定义的电流差对应的修正因子。

15、根据输入保护电路数据，获取输入保护电路所属电子功率开关在各诊断时间点下的表层温度，筛分得到输入保护电路所属电子功率开关对应的最高表层温度和最低表层温度，并通过差值处理得到输入保护电路所属电子功率开关对应的表层温度差，同时获取输入保护电路所属电子功率开关在关联诊断周期下的总热量。

16、从通信数据库中提取输入保护电路所属电子功率开关对应的适配热阻，计算指定hplc通信单元的输入保护电路影响系数，计算公式为：，其中表示为预定义的热阻对应的修正因子。

17、根据输出关断电路数据，获取输出关断电路所属pmos管在各诊断时间点下的输入电压值与输出电压值，同时从通信数据库中提取输出关断电路所属pmos管对应的适合电压放大倍数。

18、计算指定hplc通信单元的输出关断电路影响系数，计算公式为：，其中表示为预定义的电压放大倍数对应的修正因子。

19、综合计算指定hplc通信单元的诊断检测电路影响指数，计算公式为：，式中、、、、和分别表示为预设的差分运放电路影响系数、电阻采样电路影响系数、采样电流输出电路影响系数、预设电流值检测电路影响系数、输入保护电路影响系数和输出关断电路影响系数对应的权重因子。

20、作为进一步的方法，所述指定hplc通信单元的硬件接触影响值，具体分析过程为：

21、根据电路板运行数据，获取电路板在设定的关联诊断周期内的时钟脉冲数以及振动次数。

22、计算指定hplc通信单元的电路板所属频率影响系数，计算公式为：，式中表示为关联诊断周期的时长，和表示为通信数据库中的电路板对应的适配时钟频率和适合振动频率，和分别表示为预定义的时钟频率和振动频率对应的修正因子。

23、获取电路板在设定的关联诊断周期内的最高运作温度和最低运作温度，通过差值处理得到电路板的运作温度差，同时从通信数据库中提取电路板对应的许可运作温度差。计算指定hplc通信单元的电路板所属运作温度影响系数，计算公式为：，其中表示为预定义的运作温度对应的修正因子。

24、综合计算指定hplc通信单元的电路板影响指数，计算公式为：，其中和分别表示为预设的频率影响系数和运作温度影响系数对应的权值。

25、作为进一步的方法，所述所述指定hplc通信单元的硬件接触影响值，具体计算公式为：，其中表示为指定hplc通信单元的硬件接触影响值，和分别表示为预设的诊断检测电路影响指数和电路板影响指数对应的权重因子。

26、作为进一步的方法，所述分析指定hplc通信单元的软件关联信息，具体分析过程为：

27、统计指定hplc通信单元在各诊断时间点下的信号波特率，计算指定hplc通信单元的波特率影响系数，计算公式为：。式中表示为通信数据库中的指定hplc通信单元对应的参考波特率，表示为预定义的波特率对应的修正因子。

28、从通信数据库中提取指定hplc通信单元的数据位所属许可误差次数，同时获取指定hplc通信单元的数据位在设定的关联诊断周期内所属总误差次数。

29、计算指定hplc通信单元的数据位影响系数，计算公式为：，其中表示为预设的误差次数对应的修正因子。

30、作为进一步的方法，所述指定hplc通信单元的软件干扰影响值，具体计算公式为：，其中表示为指定hplc通信单元的软件干扰影响值，和分别表示为预设的波特率影响系数和数据位影响系数对应的权值。

31、作为进一步的方法，所述对指定hplc通信单元进行故障诊断反馈，具体分析过程为：

32、根据指定hplc通信单元的硬件接触影响值和软件干扰影响值，计算指定hplc通信单元的故障评定指数，计算公式为：，其中和分别表示为预定义的硬件接触影响值和软件干扰影响值对应的权重因子。

33、将指定hplc通信单元的故障评定指数与预设的故障评定指数阈值进行比对，若指定hplc通信单元的故障评定指数高于故障评定指数阈值，则对指定hplc通信单元进行故障诊断反馈。

34、本发明第二方面提供了一种应用如上述hplc通信单元故障诊断方法的故障诊断装置，包括：

35、差分运放电路、电阻采样电路、采样电流输出电路、预设电流值检测电路、输入保护电路和输出关断电路。

36、所述差分运放电路、电阻采样电路、采样电流输出电路、预设电流值检测电路、输入保护电路和输出关断电路组成的检测电路用于与hplc通信单元连接进行故障诊断。

37、所述输入保护电路与差分运放电路的3引脚和电阻采样电路相连。

38、所述电阻采样电路与差分运放电路的1引脚和3引脚相连。

39、所述采样电流输出电路与差分运放电路的1引脚相连。

40、所述预设电流值检测电路分别与采样电流输出电路和差分运放电路的1引脚相连。

41、所述差分运放电路的1引脚与输出关断电路相连。

42、电流传感器，用于采集电路中的电流值。

43、电压传感器，用于采集电路中的电压值。

44、温度传感器，用于获取输入保护电路所属电子功率开关在各诊断时间点下的表层温度和获取电路板在设定的关联诊断周期内的最高运作温度和最低运作温度。声级计，用于获取采样电流输出电路在设定的关联诊断周期内对应的最大滤波噪音强度值。

45、处理器，用于获取电流值、电压值、温度和最大滤波噪音强度值并分析处理，进而对hplc通信单元进行故障诊断。

46、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

47、（1）本发明通过提供一种hplc通信单元故障诊断方法及装置，将指定hplc通信单元的硬件结构关联参数和软件关联信息进行综合性分析，为后续对指定hplc通信单元进行故障诊断反馈提供更加具有科学性和可靠性的数据依据，通过多方面参数分析，减少了数值分析处理的误差，不仅可以确保hplc通信单元数据传输的正常运行，同时有助于及时恢复通信使用的稳定性和可靠性。

48、（2）本发明通过采集指定hplc通信单元的硬件结构关联参数进行分析，并评定指定hplc通信单元的硬件接触影响值，对硬件结构关联参数中的诊断检测电路数据和电路板运行数据分别进行检测，使得综合计算出的指定hplc通信单元的硬件接触影响值更加具有精准性和科学性，并且为后续综合判定指定hplc通信单元的故障评定指数提供更加科学的数据支撑。

49、（3）本发明通过分析指定hplc通信单元的软件关联信息，并评估指定hplc通信单元的软件干扰影响值，依次分析软件关联信息中的波特率和数据位，使得指定hplc通信单元得到更加详细的参数评估结果，且有助于提高后续故障诊断的评定精准性。

50、（4）本发明通过综合判定指定hplc通信单元的故障评定指数，由此对指定hplc通信单元进行故障诊断反馈，将指定hplc通信单元的硬件接触影响值和软件干扰影响值进行综合性计算，能够更加科学性地判定出指定hplc通信单元的故障评定指数，且能够提高对指定hplc通信单元进行故障诊断反馈的有效分析水平，同时减少通信中断、数据丢失或系统错误等现象，在较大程度上保障了数据的可靠传输和通信的稳定性。