(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210722053.9 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 国川智能装备 （深圳） 有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区石岩街 道上屋社区元径村北环路2-1号5 09 (72)发明人 邹宇　张怡绍　 (74)专利代理 机构 北京国坤专利代理事务所 (普通合伙) 11491 专利代理师 赵红霞 (51)Int.Cl. G01R 31/08(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G08B 21/18(2006.01) (54)发明名称 一种机电设备故障定位及报警保护装置 (57)摘要 本发明属于机电设备故障定位技术领域， 公 开了一种机电设备故障定位及报警保护装置， 所 述机电设备故障定位及报警保护装置包括： 温度 检测模块、 中央控制模块、 故障诊断模块、 故障定 位模块、 散热控制模块、 警报模块、 寿命预测模 块、 显示模块。 中央控制模块， 与温度检测模块、 故障诊断模块、 故障定位模块、 散热控制模块、 警 报模块、 寿命预测模块、 显示模块连接， 用于控制 各个模块正 常工作； 本发明通过散热控制模块根 据机电设备的运行信息， 计算散热损耗， 通过散 热损耗调节散热电机的运行频率， 实现了高效散 热控制的目的； 同时， 通过寿命预测模块采用外 部环境参数对机电设备的内部状态参数进行修 正补偿， 提高了寿 命预测准确性。 权利要求书4页 说明书8页 附图2页 CN 115219842 A 2022.10.21 CN 115219842 A 1.一种机电设备故障定位及报警保护装置， 其特征在于， 所述机电设备故障定位及报 警保护装置包括： 温度检测模块、 中央控制模块、 故障诊断模块、 故障定位模块、 散热控制模块、 警报模 块、 寿命预测模块、 显示模块； 温度检测模块， 与中央控制模块连接， 用于通过温度传感器检测机电设备温度数据， 采 用电阻温度传感器， 基于金属 导体的电阻值 随温度的增加而增加， 随温度的上升而改变电 阻值， 采用正电阻系数， 采用铜材 料制成， 通过测得的电阻值 直接得到当前机电设备温度； 中央控制模块， 与温度检测模块、 故障诊断模块、 故障定位模块、 散热控制模块、 警报模 块、 寿命预测模块、 显示模块连接， 用于控制各个模块正常工作， 用于控制各个模块正常工 作， 主控制器对外部信号进行采集， 通过分析 处理后输出给输出通道， 当外部需要模拟量输 出时， 系统经 过D/A转换器转换成标准电信号进行输出； 故障诊断模块， 与中央控制模块连接， 用于对机电设备故障进行诊断， 包括监测CPU， 报 警器， 以及阻断器， 监测CPU实时监测机电设备的状态， 机电设备状态 一旦发生变化， 会刺激 监测CPU产生电信号， 若电信号经由CPU分析为异常变化， 则立刻调用阻断器对装置以及系 统电源进行阻断， 防止 造成损失， 同时调用报警器发出报警提醒； 故障定位模块， 与中央控制模块连接， 用于对机电设备故障进行定位， 当接收到故障诊 断模块发送来的故障诊断结果， 故障定位模块立刻使用定位程序对机电设备进行故障定 位， 定位程序连通局部 机电设备， 检测其连通状态， 直至找出故障位置； 散热控制模块， 与中央控制模块连接， 用于对机电设备散热进行控制， 首先将机电设备 输出量的温度信号采用负反馈形式反馈到输入端并与误差信号比较， 构成温度反馈信号， 温度反馈信号传输至中央控制模块， 中央控制模块中的服务器对反馈信号进行分析， 当信 号在设定的温度范围内， 中央控制模块不下发指 令， 一旦超过设定的温度范围， 控制器立刻 下达减温指令， 散热控制模块接收到指 令， 转换为电信号传至散热器的电芯片处， 达到对机 电设备的温度控制； 警报模块， 与中央控制模块连接， 用于通过警报器根据检测的异常温度及故障信号进 行警报通知， 包括温度监测服务器， 报警器， 以及阻断器， 温度监测服务器实时监测机电设 备的温度， 机电设备温度一旦 发生变化， 会刺激温度监测服务器产生电信号， 若电信号经由 温度监测 服务器分析为异常变化， 则立刻调用阻断器对装置以及系统电源进行阻断， 防止 造成损失， 同时调用报警器发出报警提醒； 寿命预测模块， 与中央控制模块连接， 用于对机电设备寿命进行预测， 首先使用深度 学 习算法构构建寿命预测程序， 使用现有公开的机电设备寿命数据集对其进行训练并测试， 根据测试结果对预测程序进行调整， 保证99％以上的精确率， 程序获取机电设备信息并输 入， 得到机电设备寿命预测结果； 显示模块， 与中央控制模块连接， 用于通过显示器显示温度、 故障诊断信息、 故障定位 信息、 寿命预测结果， 中央控制模块将信息以数字信号的形式传送至显示模块， 显示模块将 数字信号 通过DVI接口传入显示屏， 以供显示。 2.如权利要求1所述机电设备故障定位及报 警保护装置， 其特征在于， 所述散热控制模 块控制方法如下： (1)配置机电设备、 散热电机工作参数； 根据机电设备的启动命令， 同步启动散热电机权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115219842 A 2低频率转速运行； 通过电机监测设备监测散热电机运行状态； (2)基于三相电流幅值计算出机电设备在一个调节周期内的等效发热量； (3)通过等效发热量， 计算出散热电机的频率给定； 散热电机根据 频率给定调节运行转 速。 3.如权利要求2所述机电设备故障定位及报 警保护装置， 其特征在于， 所述散热电机低 频率转速运行的设置为3 0％额定转速 。 4.如权利要求2所述机电设备故障定位及报 警保护装置， 其特征在于， 所述基三相电流 幅值计算出机电设备在一个调节周期内的等效发热量， 具体步骤 包括： 实时采集机电设备的三相电流； 根据三相电流计算 三相电流幅值； 计算机电设备在一个调节周期内的等效发热量； 所述计算 等效发热量公式为： 式中， Ii为i时刻三相电流幅值， ΔT为采样周期， Q av为n个采样周期时间内机电设备的 等效发热量。 5.如权利要求2所述机电设备故障定位及报 警保护装置， 其特征在于， 所述通过等效发 热量获得等效发热电流具体步骤包括： 计算一个调节周期内产生等效发热量所需的等效发 热电流； 所述计算 等效发热电流的公式为： 式中， Iav为 等效发热电流， Qav为 等效发热量， Δt为 一个调节周期； 所述调节周期为相连两次计算被散热设备发热量的时间， 可根据具体机电设备设定； 根据等效发热电流计算出散热电机的频率给定值； 所述计算频率给定值的公式为： 式中， Iav为等效发热电流， IN为散热电机额定电流， Qav为等效发热量， fN为散热电机 额定频率。 6.如权利要求2所述机电设备故障定位及报 警保护装置， 其特征在于， 所述根据等效发 热电流计算出散热电机的频率给定值后， 还包括对散热电机的频率给定值进行修正， 具体 修正方法包括： 采集机电设备的温度； 根据机电设备的温度， 计算散热电机频率给定的修 正系数K； 根据修正系数对散热电机运行 频率给定值进行修 正。 7.如权利要求6所述机电设备故障定位及报 警保护装置， 其特征在于， 所述计算散热电 机频率给定的修 正系数K为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115219842 A 3