[發明專利]一種電源故障診斷系統及方法

在審

• 申請號: 202110771247.3
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113589191A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 高緯;高顯揚;程興科
• 申請（專利權）人: 江蘇毅星新能源科技有限公司
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司 32286
• 代理人: 金迪

本發明公開了一種電源故障診斷系統及方法，包括：歷史數據存儲模塊，包括包括歷史采集數據庫、專家知識診斷數據庫和模型數據庫，專家知識診斷數據庫內包括歷史故障診斷數據；樣本訓練模塊，包括樣本數據集和模型生成單元，歷史采集數據庫、專家知識診斷數據庫和模型生成單元均與樣本數據集連接，模型生成單元通過樣本訓練生成決策樹診斷模型；診斷模型遷移模組，包括均與模型數據庫連接的教師診斷模塊、遷移訓練單元和學生診斷模塊，決策樹診斷模型生成后存入教師診斷模塊，教師診斷模塊連接遷移訓練單元，遷移訓練單元通過計算類別目標函數的全局最優解自動確定類別數。本發明通過知識蒸餾，減小診斷復雜度，提高故障診斷效率和精準度。

技術領域

本發明涉及電源故障診斷技術領域，具體涉及一種電源故障診斷系統及方法。

背景技術

電源是將水力、風力、海潮、水壩水壓差、太陽能等可再生能源及煤炭、油渣等產生電力的能量轉換成電能的裝置，廣泛應用于工業自動化控制、軍工設備、科研設備、工控設備、計算機和電腦、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體制冷制熱等領域。而電源工作中，電源的突發故障直接影響整個系統的正常工作。

現有技術中，授權公告號CN109001649B的發明專利中公開了一種電源智能診斷系統及保護方法，通過基于溫濕度數據和頻譜信息的故障判斷模塊解決電源電路的故障診斷，但基于基本電源故障模型進行比對，效率和精準度較低。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種電源故障診斷系統及方法，通過知識蒸餾，減小診斷復雜度，提高故障診斷效率和精準度。

本發明采用的技術方案是：

本申請提出一種電源故障診斷系統，包括：

歷史數據存儲模塊，包括包括歷史采集數據庫、專家知識診斷數據庫和模型數據庫，所述專家知識診斷數據庫內包括歷史故障診斷數據；

樣本訓練模塊，包括樣本數據集和模型生成單元，所述歷史采集數據庫、專家知識診斷數據庫和模型生成單元均與樣本數據集連接，所述模型生成單元通過樣本訓練生成決策樹診斷模型；

診斷模型遷移模組，包括均與模型數據庫連接的教師診斷模塊、遷移訓練單元和學生診斷模塊，所述決策樹診斷模型生成后存入教師診斷模塊，所述教師診斷模塊連接遷移訓練單元，所述遷移訓練單元連接學生診斷模塊，所述遷移訓練單元通過計算類別目標函數的全局最優解自動確定類別數，對教師診斷模塊內的決策樹診斷模型進行遷移和參數壓縮，生成學生診斷模型并存入學生診斷模塊；

數據處理模塊，所述數據處理模塊連接學生診斷模型，所述數據處理模塊用于將采集的數據進行處理，使其與樣本數據集的格式相同；

數據采集模塊，所述數據處理模塊還連接數據處理模塊，所述數據采集模塊用于采集整個電源系統的多類型數據。

優先地，還包括顯示模塊，所述顯示模塊連接學生診斷模塊，用于顯示故障診斷結果。

優先地，所述數據采集模塊包括設于電源系統內的溫度傳感器、濕度傳感器、音頻傳感器、電壓采樣單元和電流采樣單元，所述溫度傳感器和濕度傳感器分別用于實時采集電源系統的溫度和濕度，所述音頻傳感器用于采集電源系統內或輸出端的噪聲數據，所述電壓采樣單元和電流采樣單元分別用于采集電源系統中的輸出電壓數據和輸出電流數據或檢測端的電壓數據和電流數據。

優先地，所述數據處理模塊包括頻譜分析單元和測試數據集，所述頻譜分析單元對數據采集模塊的數據進行初步分析，并根據學生診斷模塊的參數結構形成測試數據集。

基于上述的電源故障診斷系統，本申請還提出一種使用上述電源故障診斷系統的診斷方法，包括如下步驟：