[发明专利]船艇供配电智能检测系统

权利要求书

1.船艇供配电智能检测系统，其特征在于，包括通断检测模块、电量采集模块、工业控制器、电源模块和CAN总线，所述电量采集模块包括三相智能电度表和电流采集模块，通过通断检测模块和电参量检测模块对主配电板的各条输电线路的电参量、断路器和熔断器的通断状态、继电器和接触器的闭合情况、控制开关的触头位置进行检测，所采集数据经CAN总线上传至工业控制器，工业控制器经基于连续隐马尔可夫模型的电路故障诊断软件分析判断，同时工业控制器经基于灰色模型的预测机制对船艇的供配电系统进行短期状态预测。

2.如权利要求1所述的船艇供配电智能检测系统，其特征在于，所述通断检测模块电路包括各采集通道相互对立且灵活组合的信号采集部分、信号处理部分、CAN通讯部分和电源及接口，CAN通讯部分包括CAN协议栈芯片MCP2510、电平转换芯片TJA1050和外围电路，TJA1050将在CAN总线上接收到的CAN数据帧电平转换后，传递给MCP2510，MCP2510将接收到的数据进行帧ID匹配，然后MCP2510通过SPI接口与信号处理部分的单片机进行通讯。

3.如权利要求1所述的船艇供配电智能检测系统，其特征在于，所述通断检测模块的检测流程为：首先通断检测模块完成模块初始化，对各个I/O口进行设置，然后通过SPI接口对MCP2510进行CAN通讯参数的设置，设置屏蔽滤波器只接收工业控制器的数据，根据数据采集口的数据组合CAN数据帧，并传输给MCP2510，当接收到工业控制器发来的数据发送命令后，通断检测模块进行命令判定，当工业控制器发来的命令字与本模块ID相符后，单片机向MCP2510发出数据传输命令，包含采集信息的数据帧传输到CAN总线。

4.如权利要求1所述的船艇供配电智能检测系统，其特征在于，所述电流采集模块采用芯片ATT7022B。

5.如权利要求1所述的船艇供配电智能检测系统，其特征在于，所述连续隐马尔可夫模型结构，如下：

（1）供配电系统在初始工作或投入运行时总是处于正常工作状态，模型参数中的初始状态概率参数设为：π=[l000]；

（2）状态转移矩阵为：

A=a00a01000a11a12000a22a230001]]>

其中，状态分为四类：正常态（0），弱故障态（1），中间故障态（2），完全故障态（3），中间故障态包含了两类:状态1，状态2，ai_j（i，j=0，l，2，3）表示状态间的转移概率值，O_k（k=0，l，2，3）表示在各种状态下观测到的数据序列，即故障征兆；

（3）B矩阵表示如下：

B={bj(0),j=1,2,...N}bj(0)=Σm=1MCjmH[0,μm,ujm]]]>

其中o是观测矢量，C_jm是状态j的第m个混合成分的混合系数，H指高斯概率密度，状态j的第m个混合成分的均值矢量为μ_jm，协方差矩阵为U_jm，C_jm满足随机约束:

Σm=1MCjm=1,1≤j≤NCjm≥0,1≤j≤N,1≤m≤M]]>

（4）概率密度函数满足归一化条件，即：

（5）混合密度系数C_jm、μ_jm、U_jm的重估公式为：

Cjk‾=Σt=1Trt(j,k)Σt=1TΣm=1Mrt(j,k)μjk‾=Σt=1Trt(j,k).OtΣt=1Trt(j,k)Ujk‾=Σt=1Trt(j,k).(Ot-μjk)(Ot-μjk)TΣt=1Trt(j,k)]]>

其中r(_tj,k)是t时刻，O_t是在状态j且带有第k个混合成分的概率，可简化为r_t(j)=P(q_t=θ_j|O,λ)