一种集成电路故障记录系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集成电路故障记录系统，涉及集成电路技术领域，包括集成电路数据采集单元，所述集成电路数据采集单元通过

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路故障记录系统


[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体为一种集成电路故障记录系统
。

技术介绍

[0002]集成电路是经过半导体制造工艺后将构成一定功能的电路中所用到的半导体
、
电阻
、
电容等元件以及他们之间的连接导线全部集成在一块硅片上的电子部件，目前集成电路日益复杂化，对集成电路在使用中的故障进行检测以及记录尤其重要，在申请号为
201820329303.1
的中国专利公开了“一种配电线路瞬时故障电压检测记录电路，该电路包括：连接在配电线路上的电压互感器单元；与电压互感器单元相连的电压变换电路和信号调理电路
、
低功耗微处理器
、
存储器，以及通信电路
。
通过本技术，可检测并记录配电自动化馈线终端失电过程中配电线路出现过瞬时故障电压，待配电自动化馈线终端正常运行后，读取本电路记录信息，闭锁对应的出口，从而避免再次重合或环网供电给终端设备带来的故障冲击
。”[0003]该对比文件仅仅解决了对电路进行瞬时故障检测并记录的问题，随着电气设备的数量不断增多，集成电路的复杂化也不断增大，集成电路的检测设备所受到的干扰也不断增大，导致集成电路故障检测设备容易随机性地采集到异常数据，导致故障难以排查，无法排查出的故障会导致电气设备的正常工作受到影响，此外，集成电路中的故障往往具有隐蔽性，往往难以直接判断，现有的电路故障记录系统中往往不能很好地对隐藏的故障数据进行挖掘分析
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种集成电路故障记录系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种集成电路故障记录系统，包括集成电路数据采集单元，所述集成电路数据采集单元通过
LPC1766
处理器作为控制核心，通过同时采集直流电压信号
、
直流电流信号
、
有源开关量信号和频率信号，对集成电路的电压
、
电流以及频率信号进行实时的采集，通过集成电路数据采集单元使集成电路在运行中出现故障时可及时显示与报警，通过集成电路数据采集单元将采集到的数据进行传输；
[0006]集成电路数据存储单元，所述集成电路数据存储单元对集成电路数据采集单元传输的数据进行接收，并通过使用大容量便携式存储设备对数据进行实时地存储，通过
USB
传输协议进行集成电路数据采集单元中所采集到的数据的高速存储，再通过大容量便携式存储设备将集成电路数据存储单元中存储的数据进行传输；
[0007]集成电路数据处理单元，所述集成电路数据处理单元对集成电路数据存储单元传输的数据进行接收，将集成电路数据存储单元中存储的大量集成电路的各种信号数据进行处理，通过集成电路数据处理单元将潜在的故障数据进行挖掘，然后将处理后的数据进行传输；
[0008]集成电路故障分析单元，所述集成电路故障分析单元对集成电路数据处理单元传输的数据进行接收，通过波形数据积分算法对经过处理后的数据进行提取得到与时间对应的数值数据，然后对提取到的数据进行聚类分析，通过距离求解算法进行距离值求解对数据中潜在的故障数据进行分析，然后将潜在故障在集成电路中寻找定位
。
[0009]优选的，所述集成电路数据采集单元包括硬件检测模块，所述硬件检测模块包括有源开关量采集，通过在集成电路数据采集单元中对正确的开关量执行流程进行预设，然后对集成电路运行时的有源开关量信号进行采集，所述硬件检测模块还包括频率采集，在硬件检测模块中设置定时器和计数器，定时器确定计数总时间，计数器用来在计数周期内不断地累计电平变化的次数，通过求均值得到一个比较稳定的频率信号，所述硬件检测模块还包括模拟量采集，通过
ADC
转换器对模拟量进行电压及电流信号的采集并将其转化为数字信号
。
[0010]优选的，所述集成电路数据采集单元还包括故障报警模块，所述故障报警模块包括声光报警装置和故障显示装置，所述故障报警模块使硬件检测模块采集到故障信号时，通过声光报警装置中的蜂鸣器进行声音报警，通过声光报警装置中的指示灯进行闪烁报警，同时通过故障显示装置中的
LED
显示设备将集成电路的故障信息进行展示
。
[0011]优选的，所述集成电路数据存储单元包括数据分时段存储，所述数据分时段存储通过使用大容量便携式的存储设备对集成电路数据采集单元中采集到的数据进行存储，所述数据分时段存储包含有数据定时擦除，通过数据定时擦除将采集到的数据按照设置时间间隔的采集到的数据进行存储，并且自动按照日期建立文件，所述数据分时段存储包含有数据定时擦除，通过设置擦除时间间隔，通过数据定时擦除将时间久远的数据清理，以节省大容量便携式存储设备的空间
。
[0012]优选的，所述集成电路数据处理单元包括数据预处理模块
、
数据挖掘模块和数据归纳模块，所述数据预处理模块将输入的数据转换为可以统一分析的数据格式，所述数据挖掘模块对数据预处理模块中的大量数据进行关联分析和异常分析，将异常数据从大量的数据中挖掘出来，所述数据归纳模块将挖掘出的数据进行归纳，以便进行后续分析
。
[0013]优选的，所述数据挖掘模块采用基于规则的分类器对数据进行分类挖掘，基于规则的分类器根据设置所触发的规则来对经过数据预处理模块处理后的数据进行分类，采取有序规则和无序规则的策略对数据处理
。
[0014]优选的，所述集成电路故障分析单元包括数据提取模块
、
聚类分析模块和模型定位模块，所述数据提取模块对数据进行提取，得到每个文件对应时间的数据，然后根据信号的类型对应时间与幅值数据集进行参数化，所述聚类分析模块对在数据提取模块中经过参数化提取后的数据进行聚类分析，对潜在故障的数据进行进一步处理，所述模型定位模块对不同组别数据中的异常数据进行建模，然后建立电路故障模型，通过模型对电路故障进行精准定位
。
[0015]优选的，所述聚类分析模块通过对数据提取模块中经过参数化的信号进行基于聚类分析的数据处理，通过比较潜在故障仿真波形与正常仿真波形
、
固高基准以及固低基准的距离值，以建立故障模型，通过距离求解算法进行波形的距离值求解；
[0016]距离求解算法具体为：
[0017][0018]其中，
w
ik
为已知波形
w
i
的第
k
个采样点的数值，
w
jk
为已知波形
w
j
的第
k
个采样点，
w
i
与
w
j
均在时域上有
m
个相同时刻的数值，
d
ij
为两条波形
w
i
和<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种集成电路故障记录系统，其特征在于：包括集成电路数据采集单元
(1)
，所述集成电路数据采集单元
(1)
通过
LPC1766
处理器作为控制核心，通过同时采集直流电压信号
、
直流电流信号
、
有源开关量信号和频率信号，对集成电路的电压
、
电流以及频率信号进行实时地采集，通过集成电路数据采集单元
(1)
使集成电路在运行中出现故障时可及时显示与报警，通过集成电路数据采集单元
(1)
将采集到的数据进行传输；集成电路数据存储单元
(2)
，所述集成电路数据存储单元
(2)
对集成电路数据采集单元
(1)
传输的数据进行接收，并通过使用大容量便携式存储设备对数据进行实时地存储，通过
USB
传输协议进行集成电路数据采集单元
(1)
中所采集到的数据的高速存储，再通过大容量便携式存储设备将集成电路数据存储单元
(2)
中存储的数据进行传输；集成电路数据处理单元
(3)
，所述集成电路数据处理单元
(3)
对集成电路数据存储单元
(2)
传输的数据进行接收，将集成电路数据存储单元
(2)
中存储的大量集成电路的各种信号数据进行处理，通过集成电路数据处理单元
(3)
将潜在的故障数据进行挖掘，然后将处理后的数据进行传输；集成电路故障分析单元
(4)
，所述集成电路故障分析单元
(4)
对集成电路数据处理单元
(3)
传输的数据进行接收，通过波形数据积分算法对经过处理后的数据进行提取得到与时间对应的数值数据，然后对提取到的数据进行聚类分析，通过距离求解算法进行距离值求解对数据中潜在的故障数据进行分析，然后将潜在故障在集成电路中寻找定位
。2.
根据权利要求2所述的一种集成电路故障记录系统，其特征在于：所述集成电路数据采集单元
(1)
包括硬件检测模块
(11)
，所述硬件检测模块
(11)
包括有源开关量采集
(13)
，通过在集成电路数据采集单元
(1)
中对正确的开关量执行流程进行预设，然后对集成电路运行时的有源开关量信号进行采集，所述硬件检测模块
(11)
还包括频率采集
(14)
，在硬件检测模块
(11)
中设置定时器和计数器，定时器确定计数总时间，计数器用来在计数周期内不断地累计电平变化的次数，通过求均值得到一个比较稳定的频率信号，所述硬件检测模块
(11)
还包括模拟量采集
(15)
，通过
ADC
转换器对模拟量进行电压及电流信号的采集并将其转化为数字信号
。3.
根据权利要求1所述的一种集成电路故障记录系统，其特征在于：所述集成电路数据采集单元
(1)
还包括故障报警模块
(12)
，所述故障报警模块
(12)
包括声光报警装置
(16)
和故障显示装置
(17)
，所述故障报警模块
(12)
使硬件检测模块
(11)
采集到故障信号时，通过声光报警...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷鸣，史家琴，
申请(专利权)人：武汉鸣洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：