高压发光二极管路灯、故障诊断方法和可读存储介质技术

本发明专利技术公开了一种高压发光二极管路灯、故障诊断方法和可读存储介质，该故障诊断方法包括五个步骤；初始化步骤：存储高压发光二极管路灯在一个工作周期内在正常状态和所有类型故障所对应的工作电流的数据样本，即故障数据样本；采样步骤：按照设定策略采集高压发光二极管灯具的工作电流在一个完整工作周期的测试数据样本；处理步骤：将采集的测试数据样本的数据进行滤波处理；计算步骤：计算滤波后的测试数据样本与已存储的各故障数据样本之间的相似度；以及诊断步骤：将相似度大于设定值的故障数据样本对应的故障类型作为灯具的故障。本发明专利技术实现了高压发光二极管灯具的故障自诊断。

High voltage LED street lamp, fault diagnosis method and readable storage medium

The invention discloses a high-voltage light-emitting diode street lamp, a fault diagnosis method and a readable storage medium. The fault diagnosis method comprises five steps; initialization steps: storing a data sample of the normal state of the high-voltage light-emitting diode street lamp and the working current corresponding to all types of faults within a working cycle, that is, the fault diagnosis method comprises five steps. Damage data sample; Sampling step: According to the set strategy to collect high-voltage light-emitting diode lamp working current in a full cycle of test data sample; Processing step: the data of the collected test data sample is filtered; Computing step: calculating the filtered test data sample and the stored fault. The similarity between the fault data samples and the diagnostic steps are as follows: the fault type corresponding to the fault data samples whose similarity is greater than the set value is taken as the fault of the lamps. The invention realizes the self fault diagnosis of the high-voltage LED lamp.

【技术实现步骤摘要】
高压发光二极管路灯、故障诊断方法和可读存储介质
本专利技术涉及一种高压发光二极管灯具的故障自诊断方法和具有故障诊断功能的高压发光二极管路灯。
技术介绍
高压发光二极管(High-voltageLED，HV-LED)是一种将多个LED芯片串/并联、集成、封装为一体，或在材料层面实现多个LEDPN结连接的发光二极管，包括高压直流发光二极管和高压交流发光二极管两种类型。目前，高压发光二极管的驱动方式有分段线性恒流等类型。与传统的直流发光二极管灯具相比较，高压发光二极管灯具可以减少30％～50％电源损耗，减少30％～40％制造成本，电源驱动相对简单，能够更加有效地传输和利用电能，抗电子干扰能力更强。分段线性恒流驱动模式中的高压发光二极管灯具功率因素可以达到0.97以上，电流谐波失真可以小于25％。用于室外道路、工矿厂房的大功率高压发光二极管灯具，由于亮度高的原因，维护人员无法通过肉眼直接识别灯具是否存在故障；有些灯具安装的位置高，维护人员不方便直接取下灯具进行测试来判别灯具是否存在故障。因此，有必要提供一种高压发光二极管灯具的故障诊断方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高压发光二极管灯具的故障诊断方法，以实现对高压发光二极管灯具故障类型的诊断。本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，其存储的程序可用于灯具故障类型的自诊断。本专利技术的又一目的在于提供一种具有故障自诊断功能的高压发光二极管路灯。本专利技术的目的还在于提供一种高压发光二极管灯具故障诊断装置。为此，本专利技术提供了一种高压发光二极管路灯的故障自诊断方法，所述高压发光二极管路灯采用分段线性恒流驱动，包括五个步骤，初始化步骤：将高压发光二极管灯具的故障类型进行分类，然后存储高压发光二极管路灯在一个工作周期内在正常状态和所有类型故障的各故障类型下所对应的工作电流的数据样本，即故障数据样本；采样步骤：按照设定策略采集高压发光二极管灯具的工作电流在一个完整工作周期的测试数据样本；处理步骤：将采集的测试数据样本的数据进行滤波处理；计算步骤：计算滤波后的测试数据样本与已存储的各故障数据样本之间的相似度；以及诊断步骤：将相似度大于设定值的故障数据样本对应的故障类型作为灯具的故障、进行输出。进一步地，在采样步骤中，采集多个周期时长的电流数据，然后从中选择1个完整周期时长的数据作为测试数据样本。进一步地，每个完整周期有n个数据点，一个电流样本数据包括n+1个数据点，所述n为50～250个。进一步地，相似度设定值为0.8～0.9。进一步地，测试数据样本采用领域均值滤波法进行滤波。进一步地，通过计算测试数据样本与故障样本数据二者之间的欧式距离来获得相似度。进一步地，所述高压发光二极管的故障类型为分段线性恒流驱动的阶数。根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储用故障诊断识别程序，该程序在处理器或微控制器上时实现以下步骤，初始化步骤：将高压发光二极管的故障类型进行分类，然后存储高压发光二极管路灯在一个工作周期内在正常状态和所有类型故障的各故障类型下所对应的工作电流的数据样本，即故障数据样本；采样步骤：按照设定策略采集高压发光二极管灯具的工作电流在一个完整工作周期的测试数据样本；处理步骤：将采集的测试数据样本的数据进行滤波处理；计算步骤：计算滤波后的测试数据样本与已存储的各故障数据样本之间的相似度；以及输出步骤：将相似度大于设定值的故障数据样本对应的故障类型作为灯具的故障、进行输出。根据本专利技术的又一方面，提供了一种具有故障自诊断功能的高压发光二极管路灯，包括高压发光二极管灯具和故障诊断模块，其中，所述故障诊断模块包括电流传感器、微处理器、存储器、A/D转换芯片、电源电路和通讯模块，其中，所述电流传感器用于检测高压发光二极管灯具中的工作电流的信号，所述微处理器用于执行根据上面所描述的故障自诊断方法、获得路灯故障信息，所述通信模块用于所述故障信息发送至路灯监控平台。本专利技术还提供了一种高压发光二极管灯具故障诊断装置，包括电流传感器、微处理器、存储器、A/D转换芯片、电源电路和显示器，其中，所述电流传感器用于检测高压发光二极管灯具中的工作电流的信号，所述微处理器用于执行上述故障自诊断方法、获得路灯故障信息，所述显示器用于显示所述故障信息。本专利技术根据高压发光二极管灯具工作电流的特征，采用嵌入式技术，使用微处理器、存储器、A/D转换芯片和电流传感器构建手持式高压发光二极管灯具故障诊断装置，方便维护人员在灯具安装现场判别灯具的故障。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术的实验样灯的电路图；图2是根据本专利技术一实施例的高压发光二极管灯具的输入电压和工作电流的时间变化特征图；图3a是根据本专利技术一实施例的高压发光二极管灯具的故障1的电流特征图，其中灯串1损坏；图3b是根据本专利技术一实施例的高压发光二极管灯具的故障2的电流特征图，其中灯串2损坏；图3c是根据本专利技术一实施例的高压发光二极管灯具的故障3的电流特征图，其中灯串3损坏；图3d是根据本专利技术一实施例的高压发光二极管灯具的故障4的电流特征图，其中灯串4损坏；图4是根据本专利技术的高压发光二极管故障诊断方法的工作流程图；图5是根据本专利技术的高压发光二极管路灯的示意图；图6是根据本专利技术的具有故障自诊断功能的高压发光二极管路灯的接线图；图7是根据本专利技术一实施例的高压发光二极管灯具的电路框图；图8是根据本专利技术一实施例的高压发光二极管灯具的故障诊断模块的电路框图；图9是根据本专利技术另一实施例的故障诊断模块的使用状态图；以及图10是根据本专利技术另一实施例的高压发光二极管的故障诊断模块的电路框图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。我们通过研究发现，分段线性恒流驱动的高压发光二极管灯具的工作电流随时间呈现周期性的、规则的变化规律，该高压发光二极管灯具的工作电流特征可以作为灯具故障的判断依据。如图1所示，实验样灯为一只8W高压交流发光二极管灯具，选用的驱动芯片型号为BY-V7H04，高压发光二极管芯片型号为ZT2835WOM1。BY-V7H04是一款四段(也称为四阶)式线性恒流芯片，可负载A、B两组四段灯串。以上述实验灯样为例，灯具输入电压和工作电流随时间变化的特征数据在图2中示出，在一个工作周期中，采用四段式线性恒流驱动芯片的灯具，其工作电流呈现明显的四段特征。其中，故障1的电流特征在图3a中示出，此时对应包含灯串1的灯串损坏，电流为零，没有电流。故障2的电流特征在图3b中示出，此时对应包含灯串2的灯串损坏；故障3的电流特征在图3c中示出，此时对应包含灯串3的灯串损坏；故障4的电流特征在图3d中示出，此时灯串4损坏。需要指出的是，以上故障类型可认为设定，其他阶数分段线性恒流驱动芯片的故障也可人为设定。本专利技术利用分段线性恒流驱动的高压发光二极管灯具的工作电流具有一定的特征，工作电流随时间呈现周期性的、规则的变化规律本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压发光二极管路灯的故障自诊断方法，其特征在于，所述高压发光二极管路灯采用分段线性恒流驱动，包括以下步骤：初始化步骤：将高压发光二极管灯具的故障类型进行分类，然后存储高压发光二极管路灯在一个工作周期内在正常状态和所有类型故障的各故障类型下所对应的工作电流的数据样本，即故障数据样本；采样步骤：按照设定策略采集高压发光二极管灯具的工作电流在一个完整工作周期的测试数据样本；处理步骤：将采集的测试数据样本的数据进行滤波处理；计算步骤：计算滤波后的测试数据样本与已存储的各故障数据样本之间的相似度；以及诊断步骤：将相似度大于设定值的故障数据样本对应的故障类型作为灯具的故障、进行输出。

【技术特征摘要】
1.一种高压发光二极管路灯的故障自诊断方法，其特征在于，所述高压发光二极管路灯采用分段线性恒流驱动，包括以下步骤：初始化步骤：将高压发光二极管灯具的故障类型进行分类，然后存储高压发光二极管路灯在一个工作周期内在正常状态和所有类型故障的各故障类型下所对应的工作电流的数据样本，即故障数据样本；采样步骤：按照设定策略采集高压发光二极管灯具的工作电流在一个完整工作周期的测试数据样本；处理步骤：将采集的测试数据样本的数据进行滤波处理；计算步骤：计算滤波后的测试数据样本与已存储的各故障数据样本之间的相似度；以及诊断步骤：将相似度大于设定值的故障数据样本对应的故障类型作为灯具的故障、进行输出。2.根据权利要求1所述的高压发光二极管路灯的故障自诊断方法，其特征在于，所述采样步骤中，采集多个周期时长的电流数据，然后从中选择1个完整工作周期时长的数据作为测试数据样本。3.根据权利要求1所述的高压发光二极管路灯的故障自诊断方法，其特征在于，所述每个完整周期有n个数据点，一个电流样本数据包括n+1个数据点，所述n为50～250个。4.根据权利要求1所述的高压发光二极管路灯的故障自诊断方法，其特征在于，所述相似度设定值为0.8～0.9。5.根据权利要求1所述的高压发光二极管路灯的故障自诊断方法，其特征在于，所述测试数据样本采用领域均值滤波法进行滤波。6.根据权利要求1所述的高压发光二极管路灯的故障自诊断方法，其特征在于，通过计算测试数据样本与故障数据样本二者之间的欧式距离来获得相似度。7.根据权利要求1所述的高压发光二极管路灯的故障自诊断方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙富康，方潜生，孟浩，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34