一种动力配电开关焊接电流诊断系统及其使用方法
阅读说明：本技术 一种动力配电开关焊接电流诊断系统及其使用方法 (Power distribution switch welding current diagnosis system and use method thereof ) 是由 彭艳波 吴明 杨涛 李春阳 梅漫宇 刘于瑞 王成 王志鹏 周宪民 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：一种动力配电开关焊接电流诊断系统,包括综合核心管理模块、数据实时采集模块、实时曲线绘图驱动模块、实时焊接电流分析模块与电流分级别策略管理模块；综合核心管理模块与数据实时采集模块、实时曲线绘图驱动模块、实时焊接电流分析模块与电流分级别策略管理模块都连接,电流分级别策略管理模块与瞬时电流波形曲线自动截图模块连接；综合核心管理模块用于控制数据实时采集模块、实时曲线绘图驱动模块、实时焊接电流分析模块与电流分级别策略管理模块模块。本设计不仅提高了智能化程度,而且提高了自动化程度。(A power distribution switch welding current diagnosis system comprises an integrated core management module, a data real-time acquisition module, a real-time curve drawing driving module, a real-time welding current analysis module and a current classification strategy management module; the comprehensive core management module is connected with the data real-time acquisition module, the real-time curve drawing driving module, the real-time welding current analysis module and the current classification strategy management module, and the current classification strategy management module is connected with the instantaneous current waveform curve automatic screenshot module; the comprehensive core management module is used for controlling the data real-time acquisition module, the real-time curve drawing driving module, the real-time welding current analysis module and the current classification strategy management module. The design not only improves the intelligent degree, but also improves the automation degree.)
技术领域
本发明涉及焊接电流检测技术领域，尤其涉及一种动力配电开关焊接电流诊断系统及其使用方法，主要适用于提高智能化程度与自动化程度。
背景技术
焊接电流是指焊接时，流经焊接回路的电流，单位一般用安培表示，焊接电流可以根据焊条种类等因素、焊法位置、焊接层次和生产经验选择合适的值，检测方式主要有两种，第一种是通过被检测电流在已知电阻上的压降来进行检测；第二种是通过被检测电流所建立的电磁场为标准量来进行检测。
中国专利，申请公布号为CN107486609A，申请公布日为2017年12月19日的发明专利申请公开了一种焊接电流全程实测系统及数据采集、处理与显示方法，该发明弥补了全球钢轨焊轨机只能对对初级电流值进行计算的缺陷，本发明的电流信号取样点直接建立在被焊钢轨的本体上，完全不受其他因素的干扰影响，建有强大的数据库，可随意提取各历史数据，但是仍然存在以下缺点：
首先，智能化程度低，不具备在线实时分析功能，没有实时焊接电流的分析、评估、异常的诊断等功能，不能对最大电流、平均电流等数据进行实时分析；
其次，自动化程度低，使用时，需要工作人员二十四小时观察焊接电流的波形曲线，从而增大工作人员的劳动力，提高人工人本，并且出现故障或异常时，不易发现。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的智能化程度低与自动化程度低的缺陷与问题，提供一种智能化程度高与自动化程度高的动力配电开关焊接电流诊断系统及其使用方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种动力配电开关焊接电流诊断系统，包括综合核心管理模块、数据实时采集模块、实时曲线绘图驱动模块、实时焊接电流分析模块与电流分级别策略管理模块；
所述综合核心管理模块与数据实时采集模块、实时曲线绘图驱动模块、实时焊接电流分析模块与电流分级别策略管理模块都连接，所述电流分级别策略管理模块与瞬时电流波形曲线自动截图模块连接；
所述综合核心管理模块用于控制数据实时采集模块、实时曲线绘图驱动模块、实时焊接电流分析模块与电流分级别策略管理模块模块；
所述实时采集模块用于实时采集焊接电流数据的瞬时值并解读；
所述实时曲线绘图驱动模块用于将接收到的实时信号值进行动态实时显示波形曲线；
所述实时焊接电流分析模块用于对焊接电流的瞬时值进行判断或诊断；
所述电流分级别策略管理模块用于分级检测与识别实时信号值；
所述瞬时电流波形曲线自动截图模块用于截取实时曲线绘图驱动模块中的实时波形曲线并报警。
所述焊接电流诊断系统还包括开关跳闸管理模块，所述开关跳闸管理模块与综合核心管理模块、瞬时电流波形曲线自动截图模块均连接，所述开关跳闸管理模块用于对闪断瞬时动作进行捕获、检测与识别。
所述焊接电流诊断系统还包括波形曲线自主学习模块，所述波形曲线自主学习模块与综合核心管理模块连接，所述波形曲线自主学习模块用于将实时波形曲线与正常波形曲线进行比较分析。
所述波形曲线自主学习模块中设置有用于比较分析的正常波形曲线的专家库。
所述焊接电流诊断系统还包括参数配置模块，所述参数配置模块与综合核心管理模块连接，所述参数配置模块用于调节实时采集模块的采集参数。
所述焊接电流诊断系统还包括数据存储实时处理模块，所述数据存储实时处理模块与综合核心管理模块连接，所述数据存储实时处理模块用于存储与记录数据。
所述实时曲线绘图驱动模块中设置有用于与综合核心管理模块连接的实时曲线绘图驱动。
一种动力配电开关焊接电流诊断系统的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
信号采集与接收步骤：选择焊接电流的通信端口，通过数据实时采集模块与通信端口连接，数据实时采集模块采集焊接电流数据的瞬时值并解读，实时综合核心管理模块接入解读后实时信号；
数据显示步骤：实时综合核心管理模块调用实时曲线绘图驱动模块对解读后的实时信号进行显示，并将实时信号以动态波形的方式展示；
焊接电流分析步骤：通过实时焊接电流分析模块对焊接电流的瞬时值进行判断或诊断，评估设备工作实时状态，同时通过电流分级别策略管理模块对实时采集模块采集到瞬时值进行分级处理，并通过设置多级别电流限制值方式进行分级检测与识别；
截屏保留步骤：若分级处理后瞬时值达到多级别电流限制值标准时，电流分级别策略管理模块控制瞬时电流波形曲线自动截图模块对实时动态波形画面进行截取并存储，同时触发报警提示。
所述焊接电流数据的瞬时值为ABC三相电流的瞬时值，所述多级别电流限制值分为高级H、中级M与低级L，所述三相电流的瞬时值与多级别电流限制值对应。
所述截屏保留步骤中的标准指的是三相电流的A、B、C相任意一项的瞬时值达到或者高于高级H的标准值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种动力配电开关焊接电流诊断系统及其使用方法中设置有实时焊接电流分析模块与瞬时电流波形曲线自动截图模块，使用时，实时焊接电流分析模块焊接对电流的瞬时值进行判断或诊断，能够对实时焊接电流的分析、评估与异常的诊断，能够自动对发生故障或异常时的焊接电流进行判断，从而智能化程度高，同时发生故障时，瞬时电流波形曲线自动截图模块截取实时曲线绘图驱动模块中的实时波形曲线并报警，无需工作人员时刻对波形曲线进行分析，能够自动将发生故障或异常时的焊接电流的波形曲线进行截取，自动化程度高，从而便于工作人员对其进行分析，提高诊断效果，对于焊接电流的检测更加便利。因此，本发明智能化程度高，而且自动化程度高。
2、本发明一种动力配电开关焊接电流诊断系统及其使用方法中设置有开关跳闸管理模块，能够对闪断瞬时动作进行捕获、检测与识别，在发生故障或异常时，能在开关跳闸保护的瞬时进行异常捕获，并给综合核心管理模块传输信号，综合核心管理模块控制瞬时电流波形曲线自动截图模块块截取实时曲线绘图驱动模块中的实时波形曲线并报警，能在开关跳闸保护的瞬时进行异常捕获，避免出现截取不到的情况，提高整体的稳定性和可靠性；还设置有波形曲线自主学习模块，波形曲线自主学习模块能够将正常的波形曲线存储在数据存储实时处理模块中，然后将实时波形曲线与现有正常的波形曲线进行分析对比，从而进一步的提高智能化程度，而且具备自主学习的能力，提高故障确诊的准确性。因此，本发明稳定性好、可靠性高，而且准确性高。
附图说明
图1是本发明的整体框图。
图中：综合核心管理模块1、数据实时采集模块2、实时曲线绘图驱动模块3、实时焊接电流分析模块4、电流分级别策略管理模块5、瞬时电流波形曲线自动截图模块6、开关跳闸管理模块7、波形曲线自主学习模块8、参数配置模块9、数据存储实时处理模块10、实时曲线绘图驱动11。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，一种动力配电开关焊接电流诊断系统，包括综合核心管理模块1、数据实时采集模块2、实时曲线绘图驱动模块3、实时焊接电流分析模块4与电流分级别策略管理模块5；
所述综合核心管理模块1与数据实时采集模块2、实时曲线绘图驱动模块3、实时焊接电流分析模块4与电流分级别策略管理模块5都连接，所述电流分级别策略管理模块5与瞬时电流波形曲线自动截图模块6连接；
所述综合核心管理模块1用于控制数据实时采集模块2、实时曲线绘图驱动模块3、实时焊接电流分析模块4与电流分级别策略管理模块5模块；
所述实时采集模块2用于实时采集焊接电流数据的瞬时值并解读；
所述实时曲线绘图驱动模块3用于将接收到的实时信号值进行动态实时显示波形曲线；
所述实时焊接电流分析模块4用于对焊接电流的瞬时值进行判断或诊断；
所述电流分级别策略管理模块5用于分级检测与识别实时信号值；
所述瞬时电流波形曲线自动截图模块6用于截取实时曲线绘图驱动模块3中的实时波形曲线并报警。
所述焊接电流诊断系统还包括开关跳闸管理模块7，所述开关跳闸管理模块7与综合核心管理模块1、瞬时电流波形曲线自动截图模块6均连接，所述开关跳闸管理模块7用于对闪断瞬时动作进行捕获、检测与识别。
所述焊接电流诊断系统还包括波形曲线自主学习模块8，所述波形曲线自主学习模块8与综合核心管理模块1连接，所述波形曲线自主学习模块8用于将实时波形曲线与正常波形曲线进行比较分析。
所述波形曲线自主学习模块8中设置有用于比较分析的正常波形曲线的专家库。
所述焊接电流诊断系统还包括参数配置模块9，所述参数配置模块9与综合核心管理模块1连接，所述参数配置模块9用于调节实时采集模块2的采集参数。
所述焊接电流诊断系统还包括数据存储实时处理模块10，所述数据存储实时处理模块10与综合核心管理模块1连接，所述数据存储实时处理模块10用于存储与记录数据。
所述实时曲线绘图驱动模块3中设置有用于与综合核心管理模块1连接的实时曲线绘图驱动11。
一种动力配电开关焊接电流诊断系统的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
信号采集与接收步骤：选择焊接电流的通信端口，通过数据实时采集模块2与通信端口连接，数据实时采集模块2采集焊接电流数据的瞬时值并解读，实时综合核心管理模块1接入解读后实时信号；
数据显示步骤：实时综合核心管理模块1调用实时曲线绘图驱动模块3对解读后的实时信号进行显示，并将实时信号以动态波形的方式展示；
焊接电流分析步骤：通过实时焊接电流分析模块4对焊接电流的瞬时值进行判断或诊断，评估设备工作实时状态，同时通过电流分级别策略管理模块5对实时采集模块2采集到瞬时值进行分级处理，并通过设置多级别电流限制值方式进行分级检测与识别；
截屏保留步骤：若分级处理后瞬时值达到多级别电流限制值标准时，电流分级别策略管理模块5控制瞬时电流波形曲线自动截图模块6对实时动态波形画面进行截取并存储，同时触发报警提示。
所述焊接电流数据的瞬时值为ABC三相电流的瞬时值，所述多级别电流限制值分为高级H、中级M与低级L，所述三相电流的瞬时值与多级别电流限制值对应。
所述截屏保留步骤中的标准指的是三相电流的A、B、C相任意一项的瞬时值达到或者高于高级H的标准值。
本发明的原理说明如下：
本设计主要通过实时焊接电流分析模块与瞬时电流波形曲线自动截图模块，能够自动对发生故障或异常时的焊接电流进行判断，并进行波形曲线的截取，提高了智能化程度与自动化程度。
使用时，通过数据实时采集模块2对焊接电流进行实时的采集ABC三相交流瞬时电流的瞬时值，经过A/D转换为数字信号值，并以工业Modbus协议方式打包，通过RS485通讯方式发送到综合核心管理模块1；
综合核心管理模块1实时接收数据实时采集模块2通过RS485线上发送过来的协议数据包，并通过调用通信协议解读数据实时采集模块2传输的数据，对Modbus协议进行解读还原，实时读取ABC三相交流电流瞬时值；
实时曲线绘图驱动11通过曲线绘图驱动模块3与综合核心管理模块1连接，综合核心管理模块1通过实时曲线绘图驱动11对ABC三相交流电流瞬时值进行数据转换，再通过实时曲线绘图驱动模块3将采集到的ABC三相实时电流值在监控画面上进行显示，动态显示的每一相电流瞬时的波形曲线；（以便分析人员清楚、直观地观察到各相电流实时波形曲线图，以及各相电流之间的时序逻辑关系，便于分析与评估）；
再通过综合核心管理模块1将ABC三相交流电流瞬时值数据传输到数据存储实时处理模块10中，数据存储实时处理模块10，将采集到ABC三相的电流瞬时值，实时存储到本地的数据库与远程的数据库中（便于事后集中分析或形成大数据经验库）；
同时综合核心管理模块1将ABC三相交流电流瞬时值数据传输到电流分级别策略管理模块5中，根据已配置的多级别电流限制值（分为高H、中M、低L），对采集到的实时电流值（A、B、C相），按H、M、L三级标准值进行检测与识别，对达到H、M、L三级电流瞬时值，按对应的级别分类进行次数统计，对于A、B、C三相中，任意一相电流瞬时值，达到或超过H（高）级标准值时，被判断电流或设备有故障或异常发生，综合核心管理模块1控制瞬时电流波形曲线自动截图模块6，进行截图保存，根据故障或异常诊断结果，进行故障报警提示，并记录故障；
并且核心管理模块1将ABC三相交流电流瞬时值数据传输到开关跳闸管理模块7，开关跳闸管理模块7对开关因过流、过压、过载等保护而闪断瞬时动作进行捕获、检测与识别，识别后，综合核心管理模块控制瞬时电流波形曲线自动截图模块6，进行截图保存，根据故障或异常诊断结果，进行故障报警提示，并记录故障；（便于故障后期分析，并记录跳闸保护数据）；
核心管理模块1将ABC三相交流电流瞬时值数据传输到波形曲线自主学习模块8，波形曲线自主学习模块8通过对核心管理模块1传输的数据经过协议转化为信号波形曲线，与事先通过自动学习得到的专家数据库的正常信号波形曲线进行比较分析，并进行现智能诊断，最后向核心管理模块1输出诊断与分析结果，信号波形曲线出现较大的不同时被判断电流或设备有故障或异常发生，综合核心管理模块1控制瞬时电流波形曲线自动截图模块6，根据故障或异常诊断结果，进行故障报警提示，并记录故障；
核心管理模块1将ABC三相交流电流瞬时值数据传输到实时焊接电流分析模块4，焊接电流分析模块4对三相ABC电流瞬时值进行实时计算、统计，并进行分析、评估以及简单判断或诊断，用来评估焊机设备工作实时状态与异常或故障情况。
所述综合核心管理模块1：其作用为控制数据实时采集模块2、实时曲线绘图驱动模块3、实时焊接电流分析模块4与电流分级别策略管理模块5模块。
所述数据实时采集模块2：其作用为实时采集焊接电流数据的瞬时值并解读。
所述实时曲线绘图驱动模块3：其作用为将接收到的实时信号值进行动态实时显示波形曲线。
所述实时焊接电流分析模块4：其作用为对焊接电流的瞬时值进行判断或诊断。
所述电流分级别策略管理模块5：其作用为分级检测与识别实时信号值。
所述瞬时电流波形曲线自动截图模块6：其作用为截取实时曲线绘图驱动模块3中的实时波形曲线并报警。
所述开关跳闸管理模块7：其作用为对闪断瞬时动作进行捕获、检测与识别。
所述波形曲线自主学习模块8：其作用为将实时波形曲线与正常波形曲线进行比较分析。
所述参数配置模块9：其作用为调节实时采集模块2的采集参数。
所述数据存储实时处理模块10：其作用为数据存储实时处理模块10用于存储与记录数据。
所述实时曲线绘图驱动11：其作用为将实时曲线绘图驱动模块3已综合核心管理模块1连接，并且对传输数据进行转换。
实施例1：
参见图1，一种动力配电开关焊接电流诊断系统，包括综合核心管理模块1、数据实时采集模块2、实时曲线绘图驱动模块3、实时焊接电流分析模块4与电流分级别策略管理模块5；所述综合核心管理模块1与数据实时采集模块2、实时曲线绘图驱动模块3、实时焊接电流分析模块4与电流分级别策略管理模块5都连接，所述电流分级别策略管理模块5与瞬时电流波形曲线自动截图模块6连接；所述综合核心管理模块1用于控制数据实时采集模块2、实时曲线绘图驱动模块3、实时焊接电流分析模块4与电流分级别策略管理模块5模块；所述实时采集模块2用于实时采集焊接电流数据的瞬时值并解读；所述实时曲线绘图驱动模块3用于将接收到的实时信号值进行动态实时显示波形曲线；所述实时焊接电流分析模块4用于对焊接电流的瞬时值进行判断或诊断；所述电流分级别策略管理模块5用于分级检测与识别实时信号值；所述瞬时电流波形曲线自动截图模块6用于截取实时曲线绘图驱动模块3中的实时波形曲线并报警。
所述焊接电流诊断系统还包括开关跳闸管理模块7，所述开关跳闸管理模块7与综合核心管理模块1、瞬时电流波形曲线自动截图模块6均连接，所述开关跳闸管理模块7用于对闪断瞬时动作进行捕获、检测与识别；所述焊接电流诊断系统还包括波形曲线自主学习模块8，所述波形曲线自主学习模块8与综合核心管理模块1连接，所述波形曲线自主学习模块8用于将实时波形曲线与正常波形曲线进行比较分析；所述波形曲线自主学习模块8中设置有用于比较分析的正常波形曲线的专家库；所述焊接电流诊断系统还包括参数配置模块9，所述参数配置模块9与综合核心管理模块1连接，所述参数配置模块9用于调节实时采集模块2的采集参数；所述焊接电流诊断系统还包括数据存储实时处理模块10，所述数据存储实时处理模块10与综合核心管理模块1连接，所述数据存储实时处理模块10用于存储与记录数据；所述实时曲线绘图驱动模块3中设置有用于与综合核心管理模块1连接的实时曲线绘图驱动11。
一种动力配电开关焊接电流诊断系统的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
信号采集与接收步骤：选择焊接电流的通信端口，通过数据实时采集模块2与通信端口连接，数据实时采集模块2采集焊接电流数据的瞬时值并解读，实时综合核心管理模块1接入解读后实时信号；
数据显示步骤：实时综合核心管理模块1调用实时曲线绘图驱动模块3对解读后的实时信号进行显示，并将实时信号以动态波形的方式展示；
焊接电流分析步骤：通过实时焊接电流分析模块4对焊接电流的瞬时值进行判断或诊断，评估设备工作实时状态，同时通过电流分级别策略管理模块5对实时采集模块2采集到瞬时值进行分级处理，并通过设置多级别电流限制值方式进行分级检测与识别；
截屏保留步骤：若分级处理后瞬时值达到多级别电流限制值标准时，电流分级别策略管理模块5控制瞬时电流波形曲线自动截图模块6对实时动态波形画面进行截取并存储，同时触发报警提示。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
参见图1，所述焊接电流诊断系统还包括开关跳闸管理模块7，所述开关跳闸管理模块7与综合核心管理模块1、瞬时电流波形曲线自动截图模块6均连接，所述开关跳闸管理模块7用于对闪断瞬时动作进行捕获、检测与识别；所述焊接电流诊断系统还包括波形曲线自主学习模块8，所述波形曲线自主学习模块8与综合核心管理模块1连接，所述波形曲线自主学习模块8用于将实时波形曲线与正常波形曲线进行比较分析；所述波形曲线自主学习模块8中设置有用于比较分析的正常波形曲线的专家库；所述焊接电流诊断系统还包括参数配置模块9，所述参数配置模块9与综合核心管理模块1连接，所述参数配置模块9用于调节实时采集模块2的采集参数；所述焊接电流诊断系统还包括数据存储实时处理模块10，所述数据存储实时处理模块10与综合核心管理模块1连接，所述数据存储实时处理模块10用于存储与记录数据；所述实时曲线绘图驱动模块3中设置有用于与综合核心管理模块1连接的实时曲线绘图驱动11。
实施例3：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
参见图1，所述焊接电流数据的瞬时值为ABC三相电流的瞬时值，所述多级别电流限制值分为高级H、中级M与低级L，所述三相电流的瞬时值与多级别电流限制值对应；所述截屏保留步骤中的标准指的是三相电流的A、B、C相任意一项的瞬时值达到或者高于高级H的标准值。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
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