[发明专利]继电器衔铁运动状态检测装置、方法及处理设备

权利要求书

1.一种继电器衔铁运动状态检测装置，所述继电器包括继电器线圈以及与继电器线圈配合的触点，所述继电器线圈与外部的电源连接；其特征在于，所述检测装置包括采样电阻、第一放大电路、第二放大电路、低通滤波器、高通滤波器以及ADC模块；其中：

所述采样电阻设置于继电器线圈与电源连接的线路上；所述第一放大电路的同相输入端和反向输入端连接于采样电阻的两端，所述低通滤波器和高通滤波器的输入端均连接至所述第一放大电路的输出端；

所述第二放大电路的同相输入端和反向输入端连接于电源或继电器线圈的两端；

所述ADC模块设有三个模拟信号输入端，三个模拟信号输入端分别连接至第二放大电路的输出端、低通滤波器的输出端以及高通滤波器的输出端，以使所述ADC模块输出电压信号U、低频电流信号I_low和高频电流信号I_high。

2.如权利要求1所述的继电器衔铁运动状态检测装置，其特征在于，所述第一放大电路和第二放大电路均为差分放大器。

3.如权利要求1所述的继电器衔铁运动状态检测装置，其特征在于，所述第二放大电路与ADC模块之间、或/和、所述低通滤波器与ADC模块之间、或/和、所述高通滤波器与ADC模块之间设置有信号调理电路。

4.一种继电器衔铁运动状态检测方法，其特征在于，其包括以下步骤：

采用权利要求1-3任一项所述的继电器衔铁运动状态检测装置对继电器线圈端进行多次采样，每次采样得到的样本数据均包括电压信号U、低频电流信号I_low和高频电流信号I_high；

获取衔铁运动状态对应的真实时间信息，根据所述样本数据和真实时间信息构建关系模型，所述关系模型为线圈端数据与衔铁运动状态的数学关系；

根据检测数据以及所述关系模型对衔铁运动状态进行预测，得到所述检测数据对应的衔铁运动状态的预测时间信息，所述检测数据为在衔铁运动状态检测时获取的线圈端数据。

5.如权利要求4所述的继电器衔铁运动状态检测方法，其特征在于，所述关系模型为机器学习模型。

6.如权利要求5所述的继电器衔铁运动状态检测方法，其特征在于，所)述构建关系模型，包括特征标注步骤和模型训练步骤，其中：

所述特征标注步骤，包括：

对衔铁运动过程中的状态进行描述；

其中，M表示衔铁运动状态中的状态描述集合，m_h代表衔铁运动状态中的第h个状态描述，h为状态描述的总数；

对状态描述集合的所有状态描述分别通过实验方式找到整个运动过程中对应的真实时间信息；其中衔铁运动状态中的第i个状态描述m_i对应真实时间信息1≤i≤h；

所述模型训练步骤，包括：

创建关系模型，以样本数据作为输入，作为真实标签对关系模型进行训练，得到预测输出表示为其中，S为样本数据，alg_i(S)为衔铁运动状态中的第i个状态描述与线圈端数据之间的关系模型；

计算预测输出和真实标签之间的误差，如果所述误差大于预设的阈值，则衔铁运动状态中的第i个状态描述与线圈端数据之间的关系模型即为alg_i(S)，反之，则继续通过样本数据对alg_i(S)进行训练，直至预测输出和真实标签之间的误差不大于预设的阈值；

依此方法得到衔铁运动状态中的所有状态描述的关系模型：

alg(S)为衔铁运动状态的关系模型集合。

7.如权利要求4所述的继电器衔铁运动状态检测方法，其特征在于，所述关系模型为小波变换模型；

所述构建关系模型，包括：

通过实验方式，获取衔铁运动状态对应的真实时间信息时的样本数据，并通过傅里叶变换，将所述衔铁运动状态对应的真实时间信息时的样本数据展开，得到样本展开数据；

以所述样本展开数据建立小波基；

通过检测小波基建立衔铁运动状态和线圈端数据的数学关系。