本技術(shù)涉及電子設(shè)備，尤其涉及一種電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著電子科技的逐步發(fā)展，由于電容器具有濾波、功率因數(shù)補(bǔ)償、儲能、隔直流、提供高精度的穩(wěn)定輸出交流電等功能，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、低壓配電系統(tǒng)等應(yīng)用場景內(nèi)的電子電路和電氣電路中。

2、當(dāng)電容出現(xiàn)故障時(shí)，不僅會對其應(yīng)用的電路的運(yùn)行產(chǎn)生影響，還會引起爆炸、起火等事故。因此，需要對電容的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用電容數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對目標(biāo)區(qū)域中的電容設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、分析以及狀態(tài)預(yù)測，電容數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)內(nèi)，采集器將獲得的采樣數(shù)據(jù)無線傳輸至服務(wù)器，以使該服務(wù)器調(diào)用對應(yīng)的電容分析api(application?programming?interface，應(yīng)用程序接口)進(jìn)行電容數(shù)據(jù)的處理，并將分析結(jié)果無線傳輸至目標(biāo)顯示設(shè)備進(jìn)行顯示。該電容數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中包含的多個(gè)分布設(shè)備需要較大的安裝空間(尤其是服務(wù)器)，對應(yīng)的部署需求也復(fù)雜，需要多個(gè)設(shè)備的安裝、配置、單獨(dú)及聯(lián)合調(diào)試，對應(yīng)產(chǎn)生的生產(chǎn)和維護(hù)成本也較高。

4、因此，構(gòu)建一個(gè)部署簡單、生產(chǎn)和維護(hù)成本低的電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備成為研究的重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備，用以解決上述技術(shù)問題。

2、本技術(shù)提供一種電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備，包括：

3、采集單元，用于獲取至少一個(gè)電容的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并將所述實(shí)時(shí)狀態(tài)信息傳輸至控制單元；

4、儲存單元，用于儲存各所述電容的歷史狀態(tài)信息和歷史報(bào)警信息；

5、所述控制單元，與所述采集單元、所述儲存單元電連接，用于從所述儲存單元獲取各電容的所述歷史狀態(tài)信息和所述歷史報(bào)警信息，并利用儲存在本地的電容分析算法處理所述實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、所述歷史狀態(tài)信息、所述歷史報(bào)警信息，輸出所述電容的狀態(tài)分析結(jié)果；所述狀態(tài)分析結(jié)果包括所述電容的健康狀態(tài)；

6、電源單元，和所述采集單元、所述儲存單元、所述控制單元分別電連接，用于向所述采集單元、所述儲存單元和所述控制單元提供對應(yīng)的供電電源。

7、在上述技術(shù)方案中，電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備通過集成采集單元、儲存單元、控制單元和電源單元，以使該電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備可實(shí)現(xiàn)電容實(shí)時(shí)狀態(tài)信息的采集、數(shù)據(jù)的存儲以及利用本地的電容分析算法進(jìn)行分析，而無需調(diào)用外部的api接口進(jìn)行處理，降低了對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的需求，此外，由于各單元的集成，減少了各單元的分別安裝、配置、調(diào)試的過程，簡化了部署過程，降低了部署成本，在對各單元供電時(shí)，采用統(tǒng)一的供電單元，而不是各單元分別供電，降低了配電難度，簡化了供電電路，節(jié)省了生產(chǎn)成本。

8、可選地，所述電源單元包括防雷保護(hù)電路、變換電路和輸出濾波電路；

9、所述防雷保護(hù)電路，用于接收市電，并對所述市電中包含的雷電流沖擊能量和操作浪涌沖擊能量進(jìn)行泄放；

10、所述變換電路和所述防雷保護(hù)電路電連接，用于將所述市電轉(zhuǎn)換為各非電源單元所需的直流電信號；所述非電源單元包括所述采集單元、所述儲存單元或所述控制單元；

11、所述輸出濾波電路和所述變換電路電連接，用于濾除所述直流電信號中的紋波電壓，并將濾波后的直流電信號傳輸至各所述非電源單元。

12、可選地，所述變換電路包括市電變換電路、多個(gè)二次變換電路，所述輸出濾波電路的數(shù)量與所述二次變換電路的數(shù)量相同；

13、所述市電變換電路和所述防雷保護(hù)電路電連接，用于獲取所述市電，并將所述市電整流為第一直流電信號；

14、各所述二次變換電路和所述市電變換電路電連接，用于將所述第一直流電信號變換為第二直流電信號，所述第一直流電信號的電壓值和所述第二直流電信號的電壓值不同，所述第二直流電信號的電壓值和所述二次變換電路電連接的非電源單元所需的直流電信號相同；

15、各所述輸出濾波電路和對應(yīng)的二次變換電路、對應(yīng)的非電源單元電連接。

16、在上述技術(shù)方案中，通過設(shè)定防雷保護(hù)電路和市電變化電路，實(shí)現(xiàn)對電源單元的統(tǒng)一保護(hù)和降壓操作，并針對各單元所需供電電壓，利用多個(gè)二級變換電路進(jìn)行對應(yīng)的調(diào)控，不僅滿足整個(gè)電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備的供電，還簡化了電容數(shù)據(jù)分析過程中為各設(shè)備供電的電路結(jié)構(gòu)，簡化了安裝、調(diào)試、維護(hù)的流程，降低了成本。

17、可選地，所述采集單元的輸入端與網(wǎng)線的第一端電連接，所述網(wǎng)線的第二端和傳感器電連接；

18、所述傳感器用于采集電容的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息；所述實(shí)時(shí)狀態(tài)信息還包括電容的電壓值、電流值和紋波電壓值；

19、所述傳感器設(shè)于被測電容的表面或被測電容所處空間內(nèi)。

20、在上述技術(shù)方案中，采集單元通過網(wǎng)線與設(shè)置于被測電容周圍的傳感器連接，以保障傳感器與電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備間信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，防止因網(wǎng)絡(luò)信號差導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)的現(xiàn)象。

21、可選地，狀態(tài)信息包括溫度信息、環(huán)境信息、電壓值、電流值、紋波電壓值；所述電容分析算法包括健康分析模型；

22、所述控制單元利用儲存在本地的電容分析算法處理所述實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、所述歷史狀態(tài)信息、所述歷史報(bào)警信息，輸出所述電容的狀態(tài)分析結(jié)果，包括：

23、所述控制單元利用所述健康分析模型將所述實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和歷史報(bào)警信息對應(yīng)的歷史狀態(tài)信息進(jìn)行比較，在所述實(shí)時(shí)狀態(tài)信息中各狀態(tài)處于目標(biāo)歷史狀態(tài)信息對應(yīng)的狀態(tài)的預(yù)設(shè)波動范圍內(nèi)時(shí)，確定所述電容處于故障狀態(tài)，并生成所述目標(biāo)歷史狀態(tài)信息對應(yīng)的歷史報(bào)警信息；

24、所述歷史報(bào)警信息包括所述電容在至少一個(gè)歷史時(shí)刻采樣的溫度信息、電壓值、電流值和紋波電壓值，以及在所述歷史時(shí)刻根據(jù)采樣的狀態(tài)信息確定電容處于故障的報(bào)警信息。

25、可選地，所述控制單元利用所述健康分析模型處理所述實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、歷史狀態(tài)信息和歷史報(bào)警信息，確定所述電容的健康狀態(tài)，包括：

26、所述控制單元利用所述健康分析模型對歷史狀態(tài)信息進(jìn)行處理，以分別確定所述電容的溫度信息、電壓值、電流值、紋波電壓值的預(yù)測算法；

27、利用各所述預(yù)測算法和所述歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)，估計(jì)當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)測狀態(tài)數(shù)據(jù)；

28、在所述預(yù)測狀態(tài)信息和所述實(shí)時(shí)狀態(tài)信息的誤差大于預(yù)設(shè)誤差閾值時(shí)，和/或，在所述實(shí)時(shí)狀態(tài)信息大于對應(yīng)的健康閾值時(shí)，生成所述電容的異常信息。

29、在上述技術(shù)方案中，控制單元利用健康分析模型對電容的多種狀態(tài)的變化情況進(jìn)行預(yù)測，在實(shí)際采樣得到的狀態(tài)信息和預(yù)測信息偏差較大時(shí)，確定電容的狀態(tài)發(fā)生突變，需要對該電容進(jìn)行異常報(bào)警，此外，各狀態(tài)還設(shè)定有對應(yīng)的健康閾值，當(dāng)預(yù)測狀態(tài)數(shù)據(jù)超出健康閾值時(shí)，也會確定電容存在異常，不僅有助于電容檢修人員及時(shí)對電容進(jìn)行對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)防范措施，避免損壞的電容對電路和環(huán)境的侵害，還能實(shí)現(xiàn)從多角度對電容的狀態(tài)進(jìn)行分析。

30、可選地，所述控制單元還用于：

31、根據(jù)各所述電容的實(shí)時(shí)溫度信息，統(tǒng)計(jì)所述實(shí)時(shí)溫度信息處于多個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間內(nèi)的電容的數(shù)量；所述多個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間包括至少一個(gè)預(yù)設(shè)報(bào)警溫度區(qū)間；

32、當(dāng)所述預(yù)設(shè)報(bào)警溫度區(qū)間對應(yīng)的電容數(shù)量大于0時(shí)，對處于所述預(yù)設(shè)報(bào)警溫度區(qū)間的實(shí)時(shí)溫度信息對應(yīng)的電容進(jìn)行超溫告警。

33、可選地，在統(tǒng)計(jì)所述實(shí)時(shí)溫度信息處于所述預(yù)設(shè)溫度區(qū)間內(nèi)的電容的數(shù)量之前，還包括：

34、根據(jù)環(huán)境溫度和所有電容的溫度信息，將總溫度區(qū)間劃分為所述多個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間。

35、可選地，根據(jù)環(huán)境信息和所有電容的溫度信息，將總溫度區(qū)間劃分為所述多個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間，包括：

36、根據(jù)所述環(huán)境信息，確定所述多個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間的區(qū)間跨度值；

37、根據(jù)所述區(qū)間跨度值和所述所有電容的溫度信息，將總溫度區(qū)間劃分為多個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間。

38、可選地，所述環(huán)境信息包括環(huán)境溫度；

39、根據(jù)所述環(huán)境信息，確定所述多個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間的區(qū)間跨度值，包括：

40、根據(jù)所述環(huán)境溫度和第一映射表，確定所述環(huán)境溫度對應(yīng)的區(qū)間跨度值；所述第一映射表包括多個(gè)環(huán)境溫度和對應(yīng)的區(qū)間跨度值的映射關(guān)系。

41、可選地，根據(jù)所述區(qū)間跨度值和所述所有電容的溫度信息，將總溫度區(qū)間劃分為多個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間，包括：

42、根據(jù)所述所有電容的溫度信息，確定溫度范圍；其中，溫度信息處于所述溫度范圍內(nèi)的電容的數(shù)量與所述所有電容的總量的比值為預(yù)設(shè)比值；

43、根據(jù)所述溫度范圍，確定所述總溫度區(qū)間中位于中間的至少一個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間；

44、根據(jù)所述區(qū)間跨度值和位于中間的預(yù)設(shè)溫度區(qū)間，將總溫度區(qū)間劃分為多個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間。

45、可選地，根據(jù)所述所有電容的溫度信息，確定溫度范圍，包括：

46、確定所述所有電容的溫度信息的均值；

47、根據(jù)所述均值和所述所有電容的溫度信息，確定溫度范圍；所述均值為所述溫度范圍的兩個(gè)端點(diǎn)值的均值。

48、可選地，根據(jù)所述溫度范圍，確定所述總溫度區(qū)間中位于中間的至少一個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間，包括：

49、當(dāng)所述預(yù)設(shè)溫度區(qū)間的數(shù)量為奇數(shù)時(shí)，將所述溫度范圍確定為所述總溫度區(qū)間中位于中間的一個(gè)預(yù)設(shè)溫度區(qū)間；

50、當(dāng)所述預(yù)設(shè)溫度區(qū)間的數(shù)量為偶數(shù)時(shí)，根據(jù)所述均值，將所述溫度范圍拆分為所述總溫度區(qū)間中位于中間的兩個(gè)溫度預(yù)設(shè)溫度區(qū)間。

51、在上述技術(shù)方案中，根據(jù)電容的溫度分布情況，確定總溫度區(qū)間中位于中間的預(yù)設(shè)溫度區(qū)間，再根據(jù)環(huán)境溫度，對剩余的溫度區(qū)間進(jìn)行劃分，從而適應(yīng)性地調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)電容數(shù)量的溫度范圍，以更精準(zhǔn)地確定異常的電容。

52、可選地，所述電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備還包括顯示單元；

53、所述控制單元還用于根據(jù)各所述電容的歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)，確定各所述電容的狀態(tài)數(shù)據(jù)均值、狀態(tài)數(shù)據(jù)最大值和狀態(tài)數(shù)據(jù)最小值；

54、所述控制單元還用于根據(jù)至少一組電容組的歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)，確定各組所述電容組的狀態(tài)數(shù)據(jù)均值、狀態(tài)數(shù)據(jù)最大值和狀態(tài)數(shù)據(jù)最小值；各組所述電容組包括至少一個(gè)電容；

55、所述顯示單元和所述控制單元電連接，用于對所述控制單元確定或輸出的數(shù)據(jù)、告警進(jìn)行顯示。

56、在上述技術(shù)方案中，電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備還設(shè)有顯示單元對分析結(jié)果、電容的相關(guān)數(shù)據(jù)以及告警信息進(jìn)行顯示，以使電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備的操作人員能及時(shí)掌握電容的狀態(tài)，該電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備也使用電源單元中的變換電路提供對應(yīng)的工作電信號，簡化了顯示單元的電路結(jié)構(gòu)，降低了顯示裝置的維護(hù)成本。

57、本技術(shù)提供一種電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備，電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備通過集成采集單元、儲存單元、控制單元和電源單元，以使該電容數(shù)據(jù)分析設(shè)備可實(shí)現(xiàn)電容實(shí)時(shí)狀態(tài)信息的采集、數(shù)據(jù)的存儲以及利用本地的電容分析算法進(jìn)行分析，而無需調(diào)用外部的api接口進(jìn)行處理，降低了對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的需求，此外，由于各單元的集成，減少了各單元的分別安裝、配置、調(diào)試的過程，簡化了部署過程，降低了部署成本，在對各單元供電時(shí)，采用統(tǒng)一的供電單元，而不是各單元分別供電，降低了配電難度，簡化了供電電路，節(jié)省了生產(chǎn)成本。