电机工况的匹配方法及系统

技术领域

本发明涉及电机诊断技术领域，尤其涉及一种电机工况的匹配方法及系统。

背景技术

电机状态监测和故障诊断技术是一种了解和掌握电机在使用过程中的状态，确定其整体或局部正常或异常，发现故障及其原因的技术。现有技术方案一般是基于电气特征分析技术的状态监测诊断装置，通过测量电机负载运行时的电流、电压信号，分析频谱、谐波、电气参数等特征，进一步探测到源于轴承故障、不对中故障、负载故障、机械松动、绝缘和一系列电气和机械故障的状态变化，进而判断整个传动系统的故障所在。

但是，传统技术方案是以设备当下状态为研究重点，无法对设备的未来发展趋势进行预测，更无法对设备健康状态进行系统地管理。如何实现电机工况的匹配，以判定实时电机工况是否属于稳态工况列表中的某一个工况，进而根据匹配结果和对应的工况异常判定模型进行异常监测，是基于电机数据监测电机状态以及诊断电机故障所要解决的一个重要问题。

因此，亟需一种电机工况的匹配方法及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机工况的匹配方法及系统，以解决上述现有技术中的问题，能够判定实时电机工况是否属于稳态工况列表中的某一个工况，有利于根据匹配结果和对应的工况异常判定模型进行异常监测。

本发明提供了一种电机工况的匹配方法，其中，包括：

获取当前时刻的工况信息，所述工况信息包括转速和电流；

获取稳态工况列表文件，所述稳态工况列表文件包括不同稳定转速工况和不同电流工况的组合工况，并且，同一转速工况对应若干个不同电流工况；

将所述当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配；

根据转速和电流的匹配结果得到当前时刻电机工况的匹配结果。

如上所述的电机工况的匹配方法，其中，优选的是，所述获取当前时刻的工况信息，具体包括：

将当前时刻的工况文件中的工况时间戳和与所述工况文件对应的特征文件中的特征文件时间戳进行一致性对应，得到电机同步数据；

在所述电机同步数据中获取当前时刻的转速和电流。

如上所述的电机工况的匹配方法，其中，优选的是，所述获取稳态工况列表文件，具体包括：

获取切分配置阶段生成的稳态工况列表文件；

在所述稳态工况列表文件未成功获取时，则输出工况列表获取不成功的提示信息。

如上所述的电机工况的匹配方法，其中，优选的是，所述将所述当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配，具体包括：

对所述当前时刻的工况信息中的转速和电流的数据格式进行重整；

将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配。

如上所述的电机工况的匹配方法，其中，优选的是，所述对所述当前时刻的工况信息中的转速和电流的数据格式进行重整，具体包括：

对所述当前时刻的工况信息中的转速的数据格式进行转换，以使所述当前时刻的工况信息中的转速与所述所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况的单位一致；

对所述当前时刻的工况信息中的电流的数据格式进行转换，以使所述当前时刻的工况信息中的电流与所述所述稳态工况列表文件中的电流工况的单位一致。

如上所述的电机工况的匹配方法，其中，优选的是，所述将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配，具体包括：

将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况进行匹配；

若匹配，则将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的电流与所述稳态工况列表文件中的电流工况进行匹配。

如上所述的电机工况的匹配方法，其中，优选的是，所述将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况进行匹配，具体包括：

将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速与所述稳态工况列表文件中的若干个稳定转速工况匹配；

若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速与所述稳态工况列表文件中的其中一个稳定转速工况相匹配，则将匹配成功的稳定转速工况作为匹配转速工况；

若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速未与所述稳态工况列表文件中的任意一个稳定转速工况相匹配，则输出转速匹配不成功的提示信息，并结束匹配过程。

如上所述的电机工况的匹配方法，其中，优选的是，所述若匹配，将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的电流与所述稳态工况列表文件中的电流工况进行匹配，具体包括：

若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速与所述稳态工况列表文件中的其中一个稳定转速工况相匹配，则将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的电流与和所述匹配转速工况对应的若干个电流工况进行匹配；

若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的电流与和所述匹配转速工况对应的其中一个电流工况相匹配，则将匹配成功的电流工况作为匹配电流工况；

若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的电流未与和所述匹配转速工况对应的任意一个电流工况相匹配，则输出电流匹配不成功的提示信息。

如上所述的电机工况的匹配方法，其中，优选的是，所述根据转速和电流的匹配结果得到当前时刻电机工况的匹配结果，具体包括：

若所述当前时刻的工况信息中的转速和电流均匹配成功，则将稳态工况列表文件中，所述匹配转速工况和匹配电流工况的组合工况所对应的工况序号，作为当前时刻电机工况的匹配结果；

若所述当前时刻的工况信息中的转速未匹配成功，或者转速匹配成功而电流未匹配成功，则确定当前时刻电机工况不属于所述稳态工况列表文件中的任何一种工况。

本发明还提供一种采用上述方法的电机工况的匹配系统，包括：

接收模块，用于接收当前时刻的工况信息和稳态工况列表文件；

匹配模块，用于将所述当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配；

整体匹配结果确定模块，用于根据转速和电流的匹配结果确定当前时刻电机工况的整体匹配结果。

本发明提供一种电机工况的匹配方法及系统，将当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配，并根据转速和电流的匹配结果得到当前时刻电机工况的匹配结果，能够判定实时电机工况是否属于稳态工况列表中的某一个工况，有利于根据匹配结果和对应的工况异常判定模型进行异常监测。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的电机工况的匹配方法的实施例的流程图；

图2为本发明提供的电机工况的匹配系统的实施例的结构框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，本实施例提供的电机工况的匹配方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：

步骤S1、获取当前时刻的工况信息，所述工况信息包括转速和电流。

在本发明的电机工况的匹配方法的一种实施方式中，所述步骤S1具体可以包括：

步骤S11、将当前时刻的工况文件中的工况时间戳和与所述工况文件对应的特征文件中的特征文件时间戳进行一致性对应，得到电机同步数据。

步骤S12、在所述电机同步数据中获取当前时刻的转速和电流。

步骤S2、获取稳态工况列表文件，所述稳态工况列表文件包括不同稳定转速工况和不同电流工况的组合工况，并且，同一转速工况对应若干个不同电流工况。

在本发明的电机工况的匹配方法的一种实施方式中，所述步骤S2具体可以包括：

步骤S21、获取切分配置阶段生成的稳态工况列表文件。

步骤S22、在所述稳态工况列表文件未成功获取时，则输出工况列表获取不成功的提示信息。

步骤S3、将所述当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配。

为了判断当前时刻的电机工况是否属于稳态工况列表中的某一个工况，需要分别对其转速和电流进行匹配。在本发明的电机工况的匹配方法的一种实施方式中，所述步骤S3具体可以包括：

步骤S31、对所述当前时刻的工况信息中的转速和电流的数据格式进行重整。

进一步地，在本发明的电机工况的匹配方法的一种实施方式中，所述步骤S31具体可以包括：

步骤S311、对所述当前时刻的工况信息中的转速的数据格式进行转换，以使所述当前时刻的工况信息中的转速与所述所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况的单位一致。

本发明在一种实现方式中，所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况的单位为r/s，当前时刻的工况信息中的转速的单位为r/min，则将当前时刻的工况信息中的转速的单位(r/min)转换成r/s。

步骤S312、对所述当前时刻的工况信息中的电流的数据格式进行转换，以使所述当前时刻的工况信息中的电流与所述所述稳态工况列表文件中的电流工况的单位一致。

本发明在一种实现方式中，所述稳态工况列表文件中的电流工况的单位为A，当前时刻的工况信息中的电流的单位为mA，则将当前时刻的工况信息中的电流的单位(mA)转换成A。

步骤S32、将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配。

进一步地，在本发明的电机工况的匹配方法的一种实施方式中，所述步骤S32具体可以包括：

步骤S321、将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况进行匹配。

更进一步地，在本发明的电机工况的匹配方法的一种实施方式中，所述步骤S321具体可以包括：

步骤S3211、将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速与所述稳态工况列表文件中的若干个稳定转速工况匹配。

步骤S3212、若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速与所述稳态工况列表文件中的其中一个稳定转速工况相匹配，则将匹配成功的稳定转速工况作为匹配转速工况。

步骤S3213、若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速未与所述稳态工况列表文件中的任意一个稳定转速工况相匹配，则输出转速匹配不成功的提示信息，并结束匹配过程。

示例性地，输出转速匹配不成功的提示信息的方式可以为输出转速匹配失败的代码或文字。

步骤S322、若匹配，则将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的电流与所述稳态工况列表文件中的电流工况进行匹配。

更进一步地，在本发明的电机工况的匹配方法的一种实施方式中，所述步骤S322具体可以包括：

步骤S3221、若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的转速与所述稳态工况列表文件中的其中一个稳定转速工况相匹配，则将重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的电流与和所述匹配转速工况对应的若干个电流工况进行匹配。

步骤S3222、若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的电流与和所述匹配转速工况对应的其中一个电流工况相匹配，则将匹配成功的电流工况作为匹配电流工况。

步骤S3223、若重整数据格式后的所述当前时刻的工况信息中的电流未与和所述匹配转速工况对应的任意一个电流工况相匹配，则输出电流匹配不成功的提示信息。

示例性地，输出电流匹配不成功的提示信息的方式可以为输出电流匹配失败的代码或文字。需要说明的是，本发明对输出电流匹配不成功的提示信息的方式不作具体限定。另外还需说明的是，本发明对输出转速匹配不成功的提示信息的方式和输出电流匹配不成功的提示信息的时机也不作具体限定，两者可以合并输出，也可以分别单独输出。

步骤S4、根据转速和电流的匹配结果得到当前时刻电机工况的匹配结果。

进一步地，在本发明的电机工况的匹配方法的一种实施方式中，所述步骤S4具体可以包括：

步骤S41、若所述当前时刻的工况信息中的转速和电流均匹配成功，则将稳态工况列表文件中，所述匹配转速工况和匹配电流工况的组合工况所对应的工况序号，作为当前时刻电机工况的匹配结果。

步骤S42、若所述当前时刻的工况信息中的转速未匹配成功，或者转速匹配成功而电流未匹配成功，则确定当前时刻电机工况不属于所述稳态工况列表文件中的任何一种工况。

本发明实施例提供的电机工况的匹配方法，将当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配，并根据转速和电流的匹配结果得到当前时刻电机工况的匹配结果，能够判定实时电机工况是否属于稳态工况列表中的某一个工况，有利于根据匹配结果和对应的工况异常判定模型进行异常监测。

相应地，如图2所示，本发明还提供一种电机工况的匹配系统，包括：

接收模块1，用于接收当前时刻的工况信息和稳态工况列表文件；

匹配模块2，用于将所述当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与所述稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配；

整体匹配结果确定模块3，用于根据转速和电流的匹配结果确定当前时刻电机工况的整体匹配结果。

本发明实施例提供的电机工况的匹配系统，利用匹配模块将当前时刻的工况信息中的转速和电流分别与稳态工况列表文件中的稳定转速工况和电流工况进行匹配，并利用整体匹配结果确定模块根据转速和电流的匹配结果得到当前时刻电机工况的匹配结果，能够判定实时电机工况是否属于稳态工况列表中的某一个工况，有利于根据匹配结果和对应的工况异常判定模型进行异常监测。

应理解以上图2所示的电机工况的匹配系统的各个部件的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些部件可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分部件以软件通过处理元件调用的形式实现，部分部件通过硬件的形式实现。例如，某个上述模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在电子设备的某一个芯片中实现。其它部件的实现与之类似。此外这些部件全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个部件可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。