[發明專利]一種消防電源控制系統的故障自診斷方法

有效

• 申請號: 201510345042.3
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104865959B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 劉克平;李巖;趙彬;徐鵬;寧玥
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種消防電源控制系統的故障自診斷方法，該方法包括以下步驟：

(1)、獲取消防電源控制系統各種狀況下的電池巡檢儀采集到的故障信息，所述故障信息也包括消防電源控制系統在市電供電或逆變供電情況下系統運行正常的信息；

(2)、根據模糊聚類分析算法對獲取的故障信息進行聚類分析，得到各種狀況下的故障特征信息及故障原因，根據聚類結果建立系統故障診斷數據庫；

(3)、通過電池巡檢儀獲取消防電源系統的故障信息；

(4)、根據獲取的故障信息，進行計算，得到系統故障特征信息；

(5)、根據系統故障特征信息，從故障診斷數據庫查找與之匹配的故障診斷信息，所述故障診斷信息包括逆變電源控制系統在各種運行狀況時發生故障的故障特征信息及其故障原因；

(6)、通過系統顯示單元顯示系統故障原因或正常工作狀態。

2.根據權利要求1所述的一種消防電源控制系統的故障自診斷方法，其特征在于：所述的步驟(2)包括以下子步驟：

(01)根據獲取到的消防電源控制系統在所有狀況下的故障信息建立樣本空間，表達式為：

X＝{x_i|i＝1,2,…,n}

n為系統采集變量總數，特征向量x_i＝(x_i1,x_i2,…,x_it)∈R^t，x_i為每次采集相應變量數值，t為每個變量采集次數；

(02)建立標準化特征矩陣，并按照模糊矩陣要求，使數據在區間[0,1]上；

首先，建立原始特征矩陣，將矩陣做平移標準差變換，得到一次變換矩陣X’，表達式為：

其中x’_ij為一次變換矩陣，為j的平均值，σ_j為指標j的標準差，n為系統采集變量總數，t為每個變量采集次數；

然后，將X’做平移極差變換得到二次變化矩陣X”，表達式為：

其中x’_ij為一次變換矩陣，x”_ij為二次變化矩陣；min{x’_ij}為一次變換矩陣x’_ij取得的最小值，max{x’_ij}為一次變換矩陣x’_ij取得的最大值；

(03)建立模糊相似矩陣R＝(r_ig)_n×t，采用夾角余弦法進行矩陣的相似變換，r_ig表示樣本x_i與樣本x_g之間的相似程度，表達式為：

其中n為系統采樣變量總數，r_ig表示樣本x_i與樣本x_g之間的相似程度，x_ij表示第i個研究對象第j個指標的值，x_gj表示第g個研究對象第j個指標的值；

(04)應用模糊傳遞閉包法進行聚類分析，采用矩陣平方自合成法將矩陣R＝(r_ig)_n×t變換成模糊等價矩陣，表達式為：

對置信水平λ∈[0,1]，計算模糊等價矩陣的λ截矩陣，表達式為：

t(R)_λ＝(r_ig^(λ))，

計算F_λ的值，表達式為：

上式中，表示為第k類中第i個樣本x^(k)與其中心間的距離，表示與之間的距離；

通過上述步驟求得F_λ的值，并取得較大值；此時，得到最佳聚類數c^*；結合系統的實際情況進行分類，得到消防電源控制系統不同運行狀況時的故障診斷信息，建立系統故障診斷數據庫。

3.根據權利要求1所述的一種消防電源控制系統的故障自診斷方法，其特征在于：所述步驟(1)中的故障信息為電池電壓、電池斷線檢測電壓、市電輸入電壓、逆變輸出電壓、逆變輸入電流、輸出電流和逆變時間。