不间断电源系统故障预测方法、设备和计算机可读存储介质技术方案

本申请涉及电力电子设备领域，提供了不间断电源系统故障预测方法、装置、设备和计算机可读存储介质，以排除不间断电源系统的潜在风险。所述方法包括：实时处理不间断电源系统各传感器件获取的数据参量，得到不间断电源系统当前时刻数据参量；当当前时刻数据参量的值超过预设阈值时，根据当前时刻数据参量的不同确定相应的预警状态；根据预设评估指标、当前时刻数据参量及其相应的预警状态，确定不间断电源系统的当前健康等级；以当前时刻数据参量、预警状态和当前健康等级作为故障预测算法模型的输入，预测不间断电源系统发生故障的概率；根据不间断电源系统发生故障的概率和当前健康等级，确定对不间断电源系统将要采取的检修维护策略。修维护策略。修维护策略。

【技术实现步骤摘要】
不间断电源系统故障预测方法、设备和计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及电力电子设备领域，特别涉及一种不间断电源系统故障预测方法、设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在信息时代，不间断电源系统(Uninterruptible Power System，UPS)，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。UPS是在工业、医疗、军事等重点领域下保障电力正常供应、为设备持续供电的重要设备，其健康状态也是涉及供电系统安全、可靠性问题的关键因素之一。
[0003]目前，业界保障供电系统安全性和可靠性的方案主要是依靠对UPS当前状态监测或周期性检查，无法从根本上提高供电系统的安全性和可靠性。然而，仅仅依靠对当前状态监测或周期检查，只能满足对当下的安全可靠性要求，并不具有预测性，因此，风险依然存在。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种不间断电源系统故障预测方法、设备和计算机可读存储介质，以排除不间断电源系统的潜在风险，提升供电系统的安全可靠性。
[0005]一方面，本申请提供了一种不间断电源系统故障预测方法，包括：
[0006]实时处理不间断电源系统各传感器件获取的数据参量，得到所述不间断电源系统当前时刻数据参量；
[0007]当所述当前时刻数据参量的值超过预设阈值时，根据所述当前时刻数据参量的不同确定相应的预警状态；
[0008]根据预设评估指标、所述当前时刻数据参量及其相应的预警状态，确定所述不间断电源系统的当前健康等级；
[0009]以所述当前时刻数据参量、预警状态和当前健康等级作为故障预测算法模型的输入，预测所述不间断电源系统发生故障的概率，所述故障预测算法模型为对深度信念网络并结合相关向量机训练得到；
[0010]根据所述不间断电源系统发生故障的概率和健康等级，确定对所述不间断电源系统将要采取的检修维护策略。
[0011]另一方面，本申请提供了一种不间断电源系统故障预测装置，包括：
[0012]实时处理模块，用于实时处理不间断电源系统各传感器件获取的数据参量，得到所述不间断电源系统当前时刻数据参量；
[0013]预定状态获取模块，用于当所述当前时刻数据参量的值超过预设阈值时，根据所述当前时刻数据参量的不同确定相应的预警状态；
[0014]健康等级确定模块，用于根据预设评估指标、所述当前时刻数据参量及其相应的
预警状态，确定所述不间断电源系统的当前健康等级；
[0015]故障预测模块，用于以所述当前时刻数据参量、预警状态和当前健康等级作为故障预测算法模型的输入，预测所述不间断电源系统发生故障的概率，所述故障预测算法模型为对深度信念网络并结合相关向量机训练得到；
[0016]策略确定模块，用于根据所述不间断电源系统发生故障的概率和当前健康等级，确定对所述不间断电源系统将要采取的检修维护策略。
[0017]第三方面，本申请提供了一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述技术方案的方法的步骤。
[0018]第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述技术方案的方法的步骤。
[0019]从上述本申请提供的技术方案可知，通过实时处理不间断电源系统各传感器件获取的数据参量，继而确定不间断电源系统当前预警状态和当前健康等级，然后根据当前时刻数据参量、预警状态和当前健康等级预测不间断电源系统发生故障的概率，最后根据不间断电源系统发生故障的概率和健康等级，对不间断电源系统将要采取的检修维护策略。相比于现有技术依靠对UPS当前状态监测或周期性检查而无法保障供电系统安全、可靠性，本申请的技术方案依赖于深度学习网络，能够对不间断电源系统可能发生的故障进行预测，从而排除不间断电源系统的潜在风险，提升了供电系统的安全可靠性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本申请实施例提供的不间断电源系统故障预测方法的流程图。
[0022]图2是本申请实施例提供的不间断电源系统故障预测装置的结构示意图。
[0023]图3是本申请实施例提供的设备的结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。
[0026]在本说明书中，为了便于描述，附图中所示的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0027]本申请提出了一种不间断电源系统故障预测方法，如附图1所示，主要包括步骤S101至S105，详述如下：
[0028]步骤S101：实时处理不间断电源系统UPS各传感器件获取的数据参量，得到UPS当前时刻数据参量。
[0029]UPS包括各种传感器件，这些传感器件获取的数据参量可能是不能由计算机直接处理的模拟数据，因此，对于这些模拟数据，可以先进行初步处理，然后交由计算机处理。具体地，步骤S101的实现可以是：将UPS各传感器件中当前时刻电学传感器和红外温度传感器获取的数据参量进行数字化操作，得到数字化数据，对这些数字化数据和各传感器中视觉传感器获取的数据参量进行可视化，得到可视化的当前时刻数据参量。其中，电学传感器获取的数据参量包括输入断路器的过载整定电流I
r
和短路整定电流I
m
、UPS输出端的零地线电压U
NE
、UPS的输入电压U
i
、每块电池放电时的端电压U
e
、电池的内阻R
r
以及电容器的等效串联电阻ESR，等等；红外温度传感器获取的数据参量包括UPS内部组件温度T
i
、冷却风机轴承温度T
f
和环境温度T
a
，等等；而视觉传感器获取的数据参量包括监测UPS内部组件模块连接是否稳固、金属元件氧化状况、变压器、电容器外观是否正常以及冷却风机的洁净本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不间断电源系统故障预测方法，其特征在于，所述方法包括：实时处理不间断电源系统各传感器件获取的数据参量，得到所述不间断电源系统当前时刻数据参量；当所述当前时刻数据参量的值超过预设阈值时，根据所述当前时刻数据参量的不同确定相应的预警状态；根据预设评估指标、所述当前时刻数据参量及其相应的预警状态，确定所述不间断电源系统的当前健康等级；以所述当前时刻数据参量、预警状态和当前健康等级作为故障预测算法模型的输入，预测所述不间断电源系统发生故障的概率，所述故障预测算法模型为对深度信念网络并结合相关向量机训练得到；根据所述不间断电源系统发生故障的概率和当前健康等级，确定对所述不间断电源系统将要采取的检修维护策略。2.如权利要求1所述不间断电源系统故障预测方法，其特征在于，所述实时处理不间断电源系统各传感器件获取的数据参量，得到所述不间断电源系统当前时刻数据参量，包括：将所述各传感器件中当前时刻电学传感器和红外温度传感器获取的数据参量进行数字化操作，得到数字化数据；对所述数字化数据和所述各传感器中视觉传感器获取的数据参量进行可视化，得到可视化的当前时刻数据参量。3.如权利要求1所述不间断电源系统故障预测方法，其特征在于，所述当前时刻数据参量包括当前时刻上下线断路器的过载整定电流和短路整定电流的比值ratio、所述不间断电源系统输出端的零地线电压U
NE
、所述不间断电源系统每块电池的内阻R
r
以及每块电池放电时的端电压U
e
，所述当所述当前时刻数据参量的值超过预设阈值时，根据所述当前时刻数据参量的不同确定相应的预警状态，包括：当所述ratio<1.6时，确定所述上下线断路器存在问题，发出第一预警状态SW1相应的值；当所述U
NE
>2伏特时，确定所述不间断电源系统输出端的零地线存在问题，发出第二预警状态SW2相应的值；当所述R
r
<8(1+ε)毫欧或所述U
e
<9(1+ε)伏特时，确定所述不间断电源系统的电池存在问题，发出第三预警状态SW3相应的值，所述ε为设定余量。4.如权利要求2或3所述不间断电源系统故障预测方法，其特征在于，所述根据预设评估指标、所述当前时刻数据参量及其相应的预警状态，确定所述不间断电源系统的健康等级，包括：计算所述电池当前时刻端电压相对于上一时刻端电压的相对电压差Rel
U
，按照所述相对电压差Rel
U
所处预设阈值的范围，确定所述不间断电源系统的当前健康等级；和/或计算所述不间断电源系统的电容器阻抗变化度Var
Z
，按照所述电容器阻抗变化度Var
Z
所处预设阈值的范围，确定所述不间断电源系统的当前健康等级；和/或根据所述红外温度传感器获取的数据参量和相邻采样周期所述不间断电源系统的温度变化值，计算所述不间断电源系统的温度变化指标ρ，按照所述ρ所处预设阈值的范围，确定所述不间断电源系统的当前健康等级；和/或
计算当前计数周期所述第一预警状态SW1、第二预警状态SW2和第三预警状态SW3发生的频率freq(i,j)，根据所述频率freq(i,j...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柯歌，曾念寅，贺良，雷聪，廖志伟，林青雷，张华山，
申请(专利权)人：深圳前海有电物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：