電子式電壓互感器的診斷方法及設備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電子式電壓互感器的診斷方法及設備。其中，該方法包括：獲取電子式電壓互感器的工作參數(shù)；將工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值；將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果，其中，工作狀態(tài)至少包括：光路運行狀態(tài)、供電狀態(tài)、傳輸校驗狀態(tài)和網(wǎng)壓超限狀態(tài)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中電壓互感器只通過指針電壓表進行顯示網(wǎng)壓，導致的無法自動、及時的診斷網(wǎng)壓故障的問題。
【專利說明】
電子式電壓互感器的診斷方法及設備
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及動車組高壓電壓互感器技術領域，具體而言，涉及一種電子式電壓互感器的診斷方法及設備。
【背景技術】
[0002]電壓互感器是動車組的重要部件，目前動車組用電壓互感器主要基于電磁感應原理，其二次端直接驅動指針電壓表顯示網(wǎng)壓。在網(wǎng)壓出現(xiàn)異常時，無法及時判斷故障部位，也無故障電壓數(shù)據(jù)記錄用于事故分析。電子式電壓互感器是一種新型互感器，具有光電隔離“非介入式”測量優(yōu)勢，電氣絕緣性好、抗干擾能力強，數(shù)字化信號輸出適應動車組系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡化的需要。現(xiàn)有傳統(tǒng)故障錄波設備不能滿足電子式電壓互感器數(shù)字化輸出信號在線分析智能診斷及故障錄波的需求。
[0003]針對現(xiàn)有技術中電壓互感器只通過指針電壓表進行顯示網(wǎng)壓，導致的無法自動、及時的診斷網(wǎng)壓故障的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種電子式電壓互感器的診斷方法及設備，以解決現(xiàn)有技術中電壓互感器只通過指針電壓表進行顯示網(wǎng)壓，導致的無法自動、及時的診斷網(wǎng)壓故障的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種電子式電壓互感器的診斷方法。該方法包括:獲取電子式電壓互感器的工作參數(shù)；將工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值；將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果，其中，工作狀態(tài)至少包括:光路運行狀態(tài)、供電狀態(tài)、傳輸校驗狀態(tài)和網(wǎng)壓超限狀態(tài)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，提供了一種電子式電壓互感器的診斷設備，該設備包括:傳感器，與電子式電壓互感器建立通訊連接，用于獲取電子式電壓互感器的工作參數(shù)；處理器，與傳感器建立通訊連接，用于將工作參數(shù)通過計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值，并將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果；顯示器，與處理器建立通訊連接，用于對診斷結果以及通過電子式電壓互感器讀取的網(wǎng)壓值進行顯示。
[0007]根據(jù)發(fā)明實施例，通過獲取電子式電壓互感器的工作參數(shù)；將工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值；將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果，其中，工作狀態(tài)至少包括:光路運行狀態(tài)、供電狀態(tài)、傳輸校驗狀態(tài)和網(wǎng)壓超限狀態(tài)，解決了現(xiàn)有技術中電壓互感器只通過指針電壓表進行顯示網(wǎng)壓，導致的無法自動、及時的診斷網(wǎng)壓故障的問題。實現(xiàn)了對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)實時、自動的診斷的效果。
【附圖說明】
[0008]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例一的電子式電壓互感器的診斷設備的結構示意圖；
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例一優(yōu)選的電子式電壓互感器的診斷設備的結構示意圖；
[0011]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例一優(yōu)選的電子式電壓互感器的診斷設備的結構示意圖；以及
[0012]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例二的電子式電壓互感器的診斷方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0014]為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產(chǎn)品或設備固有的其它步驟或單元。
[0016]實施例1
[0017]本發(fā)明實施例還提供了一種電子式電壓互感器的診斷設備，如圖1所示，該設備可以包括:傳感器10、處理器12和顯示器14。
[0018]其中，傳感器10，與電子式電壓互感器建立通訊連接，用于獲取電子式電壓互感器的工作參數(shù)。
[0019]處理器12，與傳感器10建立通訊連接，用于將工作參數(shù)通過計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值，并將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果。
[0020]顯示器14，與處理器12建立通訊連接，用于對診斷結果以及通過電子式電壓互感器讀取的網(wǎng)壓值進行顯示。
[0021]具體的，通過與電子式電壓互感器相連的傳感器10，獲取電子式電壓互感器的工作參數(shù)。并且，通過將傳感器采集到的工作參數(shù)輸入與工作狀態(tài)對應的計算模型，通過處理器12計算得出用于診斷電子式電壓互感器的診斷參數(shù)。再將計算得出的診斷參數(shù)與預先設置的閾值進行比較，得到電子式電壓互感器的工作狀態(tài)。最后，通過顯示器對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)和網(wǎng)壓值進行顯示。其中，傳感器至少包括:用于診斷光路運行狀態(tài)的傳感器、用于診斷傳輸校驗狀態(tài)和供電狀態(tài)的傳感器和用于診斷網(wǎng)壓超限狀態(tài)的傳感器。
[0022]通過對電子式電壓互感器的各項工作參數(shù)的計算、比對，得到電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果。進而，可以通過電子網(wǎng)壓表以及輸出裝置對診斷結果進行顯示，以提示操作人員。當然還可以設置存儲設備，對電子式電壓互感器的各項工作參數(shù)以及診斷結果進行記錄。為了節(jié)省存儲空間，當電子式電壓互感器的工作狀態(tài)處于正常時，可以只使用一小部分存儲空間，按照時間順序對工作參數(shù)及診斷結果進行循環(huán)記錄。
[0023]當然，在實際應用當中，可以用于判斷工作狀態(tài)的判斷閾值以及判斷結果存儲到網(wǎng)絡服務器中，各個型號機車的電子式電壓互感器可以直接通過網(wǎng)絡獲取與自己型號對應的判斷與之及判斷結果。這樣，在對診斷方法進行優(yōu)化時，只需更改網(wǎng)絡服務器中的參數(shù)即可，降低了維護成本。
[0024]綜上可知，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中電壓互感器只通過指針電壓表進行顯示網(wǎng)壓，導致的無法自動、及時的診斷網(wǎng)壓故障的問題，實現(xiàn)了對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)實時、自動的診斷，進一步的，通過對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)實時、自動的診，快速發(fā)現(xiàn)動車故障點，以提高動車運行安全性的效果。
[0025]優(yōu)選的，本申請上述實施例中，傳感器10包括:光電探測器101、第一運算放大器102和第一數(shù)模轉換器103。
[0026]其中，光電探測器101，與電子式電壓互感器建立通訊連接；第一運算放大器102，與光電探測器建立通訊連接；第一數(shù)模轉換器103，與第一運算放大器建立通訊連接。
[0027]具體的，如圖2所示，通過光電探測器采集到電子式電壓互感器的光路信息的模擬信號，并通過第一運算放大器和第一數(shù)模轉換器進行處理，將光路信息進行放大，并轉換為數(shù)字信號。最后通過上述計算公式對數(shù)字信號進行計算，轉換為診斷數(shù)值。
[0028]進一步的，通過對診斷數(shù)值與第一診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的光路運行狀態(tài)。當診斷數(shù)值大于第一診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的光路運行狀態(tài)為故障；否則，電子式電壓互感器的光路運行狀態(tài)為正常。
[0029]在實際應用當中，當電子式電壓互感器光路出現(xiàn)故障時，光電探測器、第一運算放大器和第一數(shù)模轉換器對電子式電壓互感器光路信息進行處理，得到光路信息的數(shù)字信號。然后，通過調(diào)用處理器進行計算、診斷后，輸出診斷信息，并進行故障電壓數(shù)據(jù)錄波。
[0030]優(yōu)選的，本申請上述實施例中，傳感器10包括:幀比較器104，分別與電子式電壓互感器和備份電子式電壓互感器建立通訊連接。
[0031]具體的，如圖2所示，為了保證電子式電壓互感器的可靠性，在動車上都會至少設置主、備兩個電子式電壓互感器。當判斷電子式電壓互感器的傳輸校驗狀態(tài)時，同時接收電子式電壓互感器生成的第一電壓信號和備份電子式電壓互感器生成的第二電壓信號。通過幀比較器將通過解析第一電壓信號得到的第一字符串和通過解析第二電壓信號得到的第二字符串帶入校驗算法進行計算，得到第一電壓信號與第二電壓信號的匹配度，將匹配度數(shù)值作為診斷數(shù)值。
[0032]進一步的，處理器12對診斷數(shù)值與第二診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的傳輸校驗狀態(tài)。當診斷數(shù)值(即匹配度)小于第二診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的傳輸校驗狀態(tài)為故障；否則，電子式電壓互感器的傳輸校驗狀態(tài)為正常。
[0033]在實際應用當中，當電子式電壓互感器、備份電子式電壓互感器輸出幀校驗出現(xiàn)故障時，幀比較器對電子式電壓互感器、備份電子式電壓互感器幀校驗信息進行計算，調(diào)用處理器進行診斷后，輸出診斷信息，并進行故障電壓數(shù)據(jù)錄波。
[0034]具體的，在采用CRC16校驗方式對電子式電壓互感器、備份電子式電壓互感器的輸出信息分別進行校驗時，判斷其生成多項式與IEC標準的IEC60044-8中FT3傳輸協(xié)議的校驗生成多項式一致，并按位取反，其生成多項式為:
[0035]X16+X13+X12+Xn+X10+X8+X6+X5+X2+X+1。
[0036]同時，通過對校驗結果和相應電子式電壓互感器輸入校驗結果進行比較，計算得出幀比較器系數(shù)Re，其中，Re是由第一電壓信號除以第二電壓信號計算得出。
[0037]進一步的，本申請上述實施例中，傳感器10包括:網(wǎng)壓比較器105，與幀比較104器建立通訊連接。
[0038]具體的，通過網(wǎng)壓比較器將采集到的電子式電壓互感器輸出的第一電壓信號進行計算，得到診斷數(shù)值。
[0039]在實際應用當中，在網(wǎng)壓比較器對網(wǎng)壓超限狀態(tài)進行驗證時，為了保證對網(wǎng)壓超限狀態(tài)判斷的準確性，需要先通過幀比較器進行傳輸校驗。
[0040]進一步的，通過處理器將診斷數(shù)值與第三診斷閾值和第四診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)。當診斷數(shù)值小于第四診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)為超限；當診斷數(shù)值大于第四診斷閾值且小于第三判斷閾值時，判定電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)為正常；當診斷數(shù)值大于第三診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)為故障。
[0041 ] 在實際應用當中，當電子式電壓互感器或者備份電子式電壓互感器輸出網(wǎng)壓異常時，網(wǎng)壓比較器對電子式電壓互感器或者備份電子式電壓互感器網(wǎng)壓信息進行計算，調(diào)用處理器進行診斷后，輸出診斷信息，進行故障電壓數(shù)據(jù)錄波。
[0042]優(yōu)選的，本申請上述實施例中，傳感器10包括:第二運算放大器106和第二數(shù)模轉換器107。
[0043]其中，第二運算放大器106，與電子式電壓互感器建立通訊連接；
[0044]第二數(shù)模轉換器107，與第二運算放大器106建立通訊連接。
[0045]具體的，如圖2所示，將采集到的電子式電壓互感器的電源信息，通過第二運算放大器和第二數(shù)模轉換器進行處理，將電源信息轉換為數(shù)字信號，通過上述公式將數(shù)字信號轉換為用于診斷供電狀態(tài)的診斷數(shù)值。
[0046]進一步的，通過處理器，對診斷數(shù)值與第五診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的供電狀態(tài)。當診斷數(shù)值大于第五診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的供電狀態(tài)為故障，否則，判定電子式電壓互感器的供電狀態(tài)為正常。
[0047]在實際應用當中，當電子式電壓互感器供電電源出現(xiàn)故障時，通過第二運算放大器對采集到的電子式電壓互感器電源信息的模擬信號進行放大，且通過第二數(shù)模轉換器(AD轉換器)將模擬信號轉化為數(shù)字信號，在調(diào)用處理器進行計算、診斷后，輸出診斷信息，并進行故障電壓數(shù)據(jù)錄波。
[0048]優(yōu)選的，如圖3所示，本申請上述實施例中，設備還包括:存儲器16，與處理器12建立通訊連接，用于將電子式電壓互感器的工作參數(shù)與電子式電壓互感器的診斷結果進行儲存。
[0049]通過存儲器對電子式電壓互感器的工作參數(shù)以及診斷結果及診斷結果進行存儲。
[0050]在實際應用當中，當診斷結果為正常時，將電子式電壓互感器的工作參數(shù)以及診斷結果儲存至固定容量的緩存設備當中。一旦緩存設備被存滿，則用最新的數(shù)據(jù)內(nèi)容替換最老的數(shù)據(jù)內(nèi)容，以實現(xiàn)循環(huán)記錄，從而節(jié)省存儲空間。當診斷結果為故障時，則系統(tǒng)將故障發(fā)生時間點前后預定時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)庫中。
[0051]通過上述實施例中的電子式電壓互感器進行診斷設備的有益效果，可以總結如下:
[0052](I)本設備對電子式電壓互感器輸出數(shù)字信號進行在線分析，可以在網(wǎng)壓異常時進行故障快速定位，節(jié)省處理時間，從而使動車組快速恢復運行。
[0053](2)本設備可以對故障電壓數(shù)據(jù)進行錄波(記錄)，在網(wǎng)壓異常時提供準確的電壓數(shù)據(jù)用于故障定位和分析。
[0054](3)本設備滿足數(shù)字化、智能化動車組系統(tǒng)的需要。
[0055]實施例2
[0056]本發(fā)明實施例提供了一種電子式電壓互感器的診斷方法。
[0057]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的電子式電壓互感器的診斷方法的流程圖。如圖4所示，該方法包括步驟如下:
[0058]步驟SI I，獲取電子式電壓互感器的工作參數(shù)。
[0059]具體的，上述步驟SI I，通過與電子式電壓互感器相連的傳感器，獲取電子式電壓互感器的工作參數(shù)。其中，傳感器至少包括:用于診斷光路運行狀態(tài)的傳感器、用于診斷傳輸校驗狀態(tài)和供電狀態(tài)的傳感器和用于診斷網(wǎng)壓超限狀態(tài)的傳感器。
[0060]步驟S13，將工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值。
[0061]具體的，上述步驟S13，通過將傳感器采集到的工作參數(shù)輸入與工作狀態(tài)對應的計算模型，計算得出用于診斷電子式電壓互感器的診斷參數(shù)。
[0062]步驟S15，將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果，其中，工作狀態(tài)至少包括:光路運行狀態(tài)、供電狀態(tài)、傳輸校驗狀態(tài)和網(wǎng)壓超限狀態(tài)。
[0063]具體的，上述步驟S15，通過將計算得出的診斷參數(shù)與預先設置的閾值進行比較，得到電子式電壓互感器的工作狀態(tài)。
[0064]通過上述步驟Sll至步驟S15，通過對電子式電壓互感器的各項工作參數(shù)的計算，比對，得到電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果。進而，可以通過電子網(wǎng)壓表以及輸出裝置對診斷結果進行顯示，以提示操作人員。當然還可以設置存儲設備，對電子式電壓互感器的各項工作參數(shù)以及診斷結果進行記錄。為了節(jié)省存儲空間，當電子式電壓互感器的工作狀態(tài)處于正常時，可以只使用一小部分存儲空間，按照時間順序對工作參數(shù)及診斷結果進行循環(huán)記錄。
[0065]當然，在實際應用當中，可以用于判斷工作狀態(tài)的判斷閾值以及判斷結果存儲到網(wǎng)絡服務器中，各個型號機車的電子式電壓互感器可以直接通過網(wǎng)絡獲取與自己型號對應的判斷與之及判斷結果。這樣，在對診斷方法進行優(yōu)化時，只需更改網(wǎng)絡服務器中的參數(shù)即可，降低了維護成本。
[0066]綜上可知，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中電壓互感器只通過指針電壓表進行顯示網(wǎng)壓，導致的無法自動、及時的診斷網(wǎng)壓故障的問題，實現(xiàn)了對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)實時、自動的診斷，進一步的，通過對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)實時、自動的診，快速發(fā)現(xiàn)動車故障點，以提高動車運行安全性的效果。
[0067]優(yōu)選的，本申請上述實施例中，當對電子式電壓互感器的光路運行狀態(tài)進行診斷時，工作參數(shù)為電子式電壓互感器的光路信息，其中，在步驟S13將工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值的步驟中，利用如下公式進行計算得到診斷數(shù)值:
[0068]L = L0* α ；
[0069]其中，L為對電子式電壓互感器光路進行診斷的診斷數(shù)值，L。為電子式電壓互感器光路的光路信息，α為系數(shù)值。
[0070]具體的，通過光電探測器采集到電子式電壓互感器的光路信息的模擬信號，并通過第一運算放大器和第一數(shù)模轉換器進行處理，將光路信息進行放大，并轉換為數(shù)字信號。最后通過上述計算公式對數(shù)字信號進行計算，轉換為診斷數(shù)值。
[0071]進一步的，本申請上述實施例中，在步驟S15將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果中，步驟包括:
[0072]步驟S151a，獲取第一診斷閾值。
[0073]步驟S153a，將診斷數(shù)值與第一診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的光路運行狀態(tài)。
[0074]具體的，通過上述步驟S151a和步驟S153a，對診斷數(shù)值與第一診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的光路運行狀態(tài)。當診斷數(shù)值大于第一診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的光路運行狀態(tài)為故障；否則，電子式電壓互感器的光路運行狀態(tài)為正常。
[0075]在實際應用當中，當電子式電壓互感器光路出現(xiàn)故障時，光電探測器、第一運算放大器和第一數(shù)模轉換器對電子式電壓互感器光路信息進行處理，得到光路信息的數(shù)字信號。然后，通過調(diào)用處理器進行計算、診斷后，輸出診斷信息，并進行故障電壓數(shù)據(jù)錄波。
[0076]優(yōu)選的，本申請上述實施例中，當判斷電子式電壓互感器的傳輸校驗狀態(tài)時，工作參數(shù)為電子式電壓互感器輸出的第一電壓信號和備份電子式電壓互感器輸出的第二電壓信號，其中，在步驟S13將工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值中，步驟包括:
[0077]步驟S131，分別將第一電壓信號和第二電壓信號進行解析處理，得到與第一電壓信號對應的第一字符串和與第二電壓信號對應的第二字符串。
[0078]步驟S133，將第一字符串和第二字符串按照與字符串格式對應的校驗算法進行校驗，得到診斷數(shù)值，其中，診斷數(shù)值為第一字符串和第二字符串的匹配度，校驗算法至少包括:循環(huán)冗余校驗算法、奇偶校驗算法或MD5校驗算法。
[0079]具體的，在上述步驟S131之步驟S135中，為了保證電子式電壓互感器的可靠性，在動車上都會至少設置主、備兩個電子式電壓互感器。當判斷電子式電壓互感器的傳輸校驗狀態(tài)時，同時接收電子式電壓互感器生成的第一電壓信號和備份電子式電壓互感器生成的第二電壓信號。通過幀比較器將通過解析第一電壓信號得到的第一字符串和通過解析第二電壓信號得到的第二字符串帶入校驗算法進行計算，得到第一電壓信號與第二電壓信號的匹配度，將匹配度數(shù)值作為診斷數(shù)值。
[0080]進一步的，本申請上述實施例中，在步驟S15將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果中，步驟包括:
[0081]步驟S151b，獲取第二診斷閾值。
[0082]步驟S153b，將診斷數(shù)值與第二診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器傳輸校驗狀態(tài)。
[0083]具體的，通過上述步驟S151b和步驟S153b，對診斷數(shù)值與第二診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的傳輸校驗狀態(tài)。當診斷數(shù)值(即匹配度)小于第二診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的傳輸校驗狀態(tài)為故障；否則，電子式電壓互感器的傳輸校驗狀態(tài)為正常。
[0084]在實際應用當中，當電子式電壓互感器、備份電子式電壓互感器輸出幀校驗出現(xiàn)故障時，幀比較器對電子式電壓互感器、備份電子式電壓互感器幀校驗信息進行計算，調(diào)用處理器進行診斷后，輸出診斷信息，并進行故障電壓數(shù)據(jù)錄波。
[0085]具體的，在采用CRC16校驗方式對電子式電壓互感器、備份電子式電壓互感器的輸出信息分別進行校驗時，判斷其生成多項式與IEC標準的IEC60044-8中FT3傳輸協(xié)議的校驗生成多項式一致，并按位取反，其生成多項式為:
[0086]X16+X13+X12+Xn+X10+X8+X6+X5+X2+X+1。
[0087]優(yōu)選的，本申請上述實施例中，當判斷電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)時，工作參數(shù)為電子式電壓互感器輸出的第一電壓信號，其中，在步驟S13將工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值的步驟之前，方法還包括:
[0088]步驟S12，通過第一電壓信號和第二電壓信號，計算得出誤差系數(shù)。
[0089]具體的，將校驗結果和相應電子式電壓互感器輸入校驗結果進行比較，計算得出幀比較器系數(shù)Re，其中，Re是由第一電壓信號除以第二電壓信號計算得出。
[0090]進一步的，本申請上述實施例中，在步驟S13將工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值的步驟中，利用如下公式進行計算得到診斷數(shù)值:
[0091]S2=10*R0*R1;
[0092]其中，&為對電子式電壓互感器的診斷數(shù)值，I。為第一電壓信號，R。為誤差系數(shù)，札為網(wǎng)壓系數(shù)值。
[0093]具體的，上述步驟S13，通過網(wǎng)壓比較器將采集到的電子式電壓互感器輸出的第一電壓信號進行計算，得到診斷數(shù)值。
[0094]在實際應用當中，在網(wǎng)壓比較器對網(wǎng)壓超限狀態(tài)進行驗證時，為了保證對網(wǎng)壓超限狀態(tài)判斷的準確性，需要先通過幀比較器進行傳輸校驗。
[0095]進一步的，本申請上述實施例中，在步驟S15將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果中，步驟包括:
[0096]步驟S151c，獲取第三診斷閾值和第四診斷閾值，其中，第三診斷閾值大于第四診斷閾值。
[0097]步驟S153c，將診斷數(shù)值分別與第三診斷閾值和第四診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)。
[0098]具體的，通過上述步驟S151c和步驟S153c，將診斷數(shù)值與第三診斷閾值和第四診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)。當診斷數(shù)值小于第四診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)為超限；當診斷數(shù)值大于第四診斷閾值且小于第三判斷閾值時，判定電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)為正常；當診斷數(shù)值大于第三診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的網(wǎng)壓超限狀態(tài)為故障。
[0099]在實際應用當中，當電子式電壓互感器或者備份電子式電壓互感器輸出網(wǎng)壓異常時，網(wǎng)壓比較器對電子式電壓互感器或者備份電子式電壓互感器網(wǎng)壓信息進行計算，調(diào)用處理器進行診斷后，輸出診斷信息，進行故障電壓數(shù)據(jù)錄波。
[0100]優(yōu)選的，本申請上述實施例中，當對電子式電壓互感器的供電狀態(tài)進行診斷時，工作參數(shù)為電子式電壓互感器的電源信息，其中，在步驟S13將工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷電子式電壓互感器的診斷數(shù)值的步驟中，利用如下公式進行計算得到診斷數(shù)值:
[0101]S3= D 0* β ;
[0102]其中，S3為對電子式電壓互感器供電電源的診斷數(shù)值，D。為電子式電壓互感器供電電源的電源信息，β為供電電源轉換系數(shù)。
[0103]具體的，將采集到的電子式電壓互感器的電源信息，通過第二運算放大器和第二數(shù)模轉換器進行處理，將電源信息轉換為數(shù)字信號，通過上述公式將數(shù)字信號轉換為用于診斷供電狀態(tài)的診斷數(shù)值。
[0104]進一步的，本申請上述實施例中，在步驟S15將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果中，步驟包括:
[0105]步驟S151d，獲取第五診斷閾值。
[0106]步驟S153d，將診斷數(shù)值與第五診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的供電狀態(tài)。
[0107]具體的，通過上述步驟S151d和步驟S153d，對診斷數(shù)值與第五診斷閾值進行比較，判斷電子式電壓互感器的供電狀態(tài)。當診斷數(shù)值大于第五診斷閾值時，判定電子式電壓互感器的供電狀態(tài)為故障，否則，判定電子式電壓互感器的供電狀態(tài)為正常。
[0108]在實際應用當中，當電子式電壓互感器供電電源出現(xiàn)故障時，通過第二運算放大器對采集到的電子式電壓互感器電源信息的模擬信號進行放大，且通過第二數(shù)模轉換器(AD轉換器)將模擬信號轉化為數(shù)字信號，在調(diào)用處理器進行計算、診斷后，輸出診斷信息，并進行故障電壓數(shù)據(jù)錄波。
[0109]優(yōu)選的，本申請上述實施例中，在步驟S15將診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果之后，方法還包括:
[0110]步驟S16，將工作參數(shù)與診斷結果儲存至數(shù)據(jù)庫。
[0111]具體的，通過上述步驟S16，對電子式電壓互感器的工作參數(shù)以及診斷結果及診斷結果進行存儲。
[0112]在實際應用當中，當診斷結果為正常時，將電子式電壓互感器的工作參數(shù)以及診斷結果儲存至固定容量的緩存設備當中。一旦緩存設備被存滿，則用最新的數(shù)據(jù)內(nèi)容替換最老的數(shù)據(jù)內(nèi)容，以實現(xiàn)循環(huán)記錄，從而節(jié)省存儲空間。當診斷結果為故障時，則系統(tǒng)將故障發(fā)生時間點前后預定時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)庫中。
[0113]通過上述實施例中的電子式電壓互感器進行診斷方法的有益效果，可以總結如下:
[0114](I)本方法對電子式電壓互感器輸出數(shù)字信號進行在線分析，可以在網(wǎng)壓異常時進行故障快速定位，節(jié)省處理時間，從而使動車組快速恢復運行。
[0115](2)本方法可以對故障電壓數(shù)據(jù)進行錄波(記錄)，在網(wǎng)壓異常時提供準確的電壓數(shù)據(jù)用于故障定位和分析。
[0116](3)本方法滿足數(shù)字化、智能化動車組系統(tǒng)的需要。
[0117]需要說明的是，對于前述的各方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領域技術人員應該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動作順序的限制，因為依據(jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其他順序或者同時進行。其次，本領域技術人員也應該知悉，說明書中所描述的實施例均屬于優(yōu)選實施例，所涉及的動作和模塊并不一定是本發(fā)明所必須的。
[0118]在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。
[0119]在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置，可通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。
[0120]所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。
[0121]另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。
[0122]所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、移動終端、服務器或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:U盤、只讀存儲器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、移動硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0123]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種電子式電壓互感器的診斷方法，其特征在于，包括: 獲取電子式電壓互感器的工作參數(shù)； 將所述工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷所述電子式電壓互感器的診斷數(shù)值； 將所述診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對所述電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果，其中，所述工作狀態(tài)至少包括:光路運行狀態(tài)、供電狀態(tài)、傳輸校驗狀態(tài)和網(wǎng)壓超限狀態(tài)。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當對所述電子式電壓互感器的所述光路運行狀態(tài)進行診斷時，所述工作參數(shù)為所述電子式電壓互感器的光路信息，其中，在將所述工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷所述電子式電壓互感器的診斷數(shù)值的步驟中，利用如下公式進行計算得到所述診斷數(shù)值:L = L0* α ； 其中，所述L為對所述電子式電壓互感器光路進行診斷的所述診斷數(shù)值，所述L。為所述光路信息，所述α為系數(shù)值。3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，將所述診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對所述電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果的步驟包括: 獲取第一診斷閾值； 將所述診斷數(shù)值與所述第一診斷閾值進行比較，判斷所述電子式電壓互感器的所述光路運行狀態(tài)。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當判斷所述電子式電壓互感器的所述傳輸校驗狀態(tài)時，所述工作參數(shù)為所述電子式電壓互感器輸出的第一電壓信號和備份電子式電壓互感器輸出的第二電壓信號，其中，將所述工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷所述電子式電壓互感器的診斷數(shù)值的步驟包括: 分別將所述第一電壓信號和所述第二電壓信號進行解析處理，得到與所述第一電壓信號對應的第一字符串和與所述第二電壓信號對應的第二字符串； 將所述第一字符串和所述第二字符串按照與字符串格式對應的校驗算法進行校驗，得到所述診斷數(shù)值，其中，所述診斷數(shù)值為所述第一字符串和所述第二字符串的匹配度，所述校驗算法至少包括:循環(huán)冗余校驗算法、奇偶校驗算法或MD5校驗算法。5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，將所述診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對所述電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果的步驟包括: 獲取第二診斷閾值； 將所述診斷數(shù)值與所述第二診斷閾值進行比較，判斷所述電子式電壓互感器傳輸校驗狀態(tài)。6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，當判斷所述電子式電壓互感器的所述網(wǎng)壓超限狀態(tài)時，所述工作參數(shù)為所述工作參數(shù)為所述電子式電壓互感器輸出的所述第一電壓信號，其中，在將所述工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷所述電子式電壓互感器的診斷數(shù)值的步驟之前，所述方法還包括: 通過所述第一電壓信號和所述第二電壓信號，計算得出誤差系數(shù)。7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，將所述工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷所述電子式電壓互感器的診斷數(shù)值的步驟中，利用如下公式進行計算得到所述診斷數(shù)值:S2= 10*R0*Ri; 其中，所述&為對所述電子式電壓互感器的所述診斷數(shù)值，所述I。為所述第一電壓信號，所述&為所述誤差系數(shù)，所述R工為網(wǎng)壓系數(shù)值。8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，將所述診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對所述電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果的步驟包括: 獲取第三診斷閾值和第四診斷閾值，其中，所述第三診斷閾值大于所述第四診斷閾值； 將所述診斷數(shù)值分別與所述第三診斷閾值和所述第四診斷閾值進行比較，判斷所述電子式電壓互感器的所述網(wǎng)壓超限狀態(tài)。9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當對所述電子式電壓互感器的所述供電狀態(tài)進行診斷時，所述工作參數(shù)為所述電子式電壓互感器的電源信息，其中，將所述工作參數(shù)輸入計算模型，計算得到用于診斷所述電子式電壓互感器的診斷數(shù)值的步驟中，利用如下公式進行計算得到所述診斷數(shù)值: S3= D0*^; 其中，所述&為對所述電子式電壓互感器供電電源的所述診斷數(shù)值，所述D。為所述電源信息，所述β為供電電源轉換系數(shù)。10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，將所述診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對所述電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果的步驟包括: 獲取第五診斷閾值； 將所述診斷數(shù)值與所述第五診斷閾值進行比較，判斷所述電子式電壓互感器的所述供電狀態(tài)。11.根據(jù)權利要求1至10中任意一項所述的方法，其特征在于，在將所述診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對所述電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果之后，所述方法還包括: 將所述工作參數(shù)與所述診斷結果儲存至數(shù)據(jù)庫。12.一種電子式電壓互感器的診斷設備，其特征在于，包括: 傳感器，與電子式電壓互感器建立通訊連接，用于獲取所述電子式電壓互感器的工作參數(shù)； 處理器，與所述傳感器建立通訊連接，用于將所述工作參數(shù)通過計算得到用于診斷所述電子式電壓互感器的診斷數(shù)值，并將所述診斷數(shù)值與預先設置的診斷閾值進行比較，得到針對所述電子式電壓互感器的工作狀態(tài)的診斷結果； 顯示器，與所述處理器建立通訊連接，用于對所述診斷結果以及通過所述電子式電壓互感器讀取的網(wǎng)壓值進行顯示。13.根據(jù)權利要求12所述的設備，其特征在于，所述傳感器包括: 光電探測器，與所述電子式電壓互感器建立通訊連接； 第一運算放大器，與所述光電探測器建立通訊連接； 第一數(shù)模轉換器，與所述第一運算放大器建立通訊連接。14.根據(jù)權利要求12所述的設備，其特征在于，所述傳感器包括: 幀比較器，分別與所述電子式電壓互感器和備份電子式電壓互感器建立通訊連接。15.根據(jù)權利要求14所述的設備，其特征在于，所述傳感器包括: 網(wǎng)壓比較器，與所述幀比較器建立通訊連接。16.根據(jù)權利要求12所述的設備，其特征在于，所述傳感器包括: 第二運算放大器，與所述電子式電壓互感器建立通訊連接； 第二數(shù)模轉換器，與所述第二運算放大器建立通訊連接。17.根據(jù)權利要求13至16中任意一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括: 存儲器，與所述處理器建立通訊連接，用于將所述電子式電壓互感器的工作參數(shù)與所述電子式電壓互感器的診斷結果進行儲存。
【文檔編號】G01R35/02GK105988099SQ201510080818
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月15日
【發(fā)明人】賈步超, 鄧桂美, 孫傳銘, 由建宏, 陳波, 侯方東, 楊盼奎, 王越, 姜建偉
【申請人】中車青島四方機車車輛股份有限公司