[发明专利]一种潜水电泵监测控制系统

权利要求书

1.一种潜水电泵监测控制系统，其特征在于，包括处理器、故障诊断模块、数据采集模块、运行监测模块、执行控制模块、后台管理模块和数据存储模块；

所述数据采集模块包括故障数据采集单元和运行数据采集单元；所述故障数据采集单元用于采集潜水电泵的故障数据，并将故障数据分别发送至故障诊断模块和数据存储模块；所述运行数据采集单元用于采集潜水电泵的运行数据，并将运行数据分别发送至运行监测模块和数据存储模块；

所述运行监测模块用于分析运行数据，包括：

当运行监测模块接收到运行数据之后，对运行数据进行提取；所述运行数据包括水流量、功耗和温度；

以时间为自变量，以水流量、功耗和温度为因变量，结合多项式拟合法分别建立流量变化曲线、功耗变化曲线和温度变化曲线；

分别将运行变化曲线标记为j，j＝1，2，……，6；所述运行变化曲线包括电流变化曲线、震动变化曲线、阻值变化曲线、流量变化曲线、功耗变化曲线和温度变化曲线；

获取运行变化曲线j的驻点并标记为Zij，i＝1，2，……，n；将驻点Zij带入运行变化曲线中获取函数值并标记为HZij；

生成运行矩阵，所述运行矩阵为

获取预警模型；

将运行矩阵输入至预警模型中获取输出结果；所述输出结果为运行矩阵对应的训练标签；

通过处理器将输出结果发送至数据存储模块和后台管理模块。

2.根据权利要求1所述的一种潜水电泵监测控制系统，其特征在于，所述后台管理模块接收到输出结果之后对输出结果进行分析，当输出结果为1时，则生成安全信号；当输出结果为0时，则生成故障信号；所述后台管理模块还用于根据故障信号调度维修人员。

3.根据权利要求1所述的一种潜水电泵监测控制系统，其特征在于，所述预警模型的具体获取步骤包括：

通过数据存储模块获取潜水电泵的运行历史曲线；所述运行历史曲线为过去半年获取的运行变化曲线；

根据运行历史曲线获取运行矩阵并标记为训练矩阵，根据运行历史曲线获取之后潜水电泵的故障状态设置训练标签；所述训练标签包括1和0，当训练标签为0时，表示运行历史曲线获取之后设定时间内潜水电泵出现故障，当训练标签为1时，表示运行历史曲线获取之后设定时间内潜水电泵未出现故障；所述设定时间包括一小时、一天和十五天；

将训练矩阵和训练标签按照设定比例划分为训练集和测试集；所述设定比例包括4:1、3:2和2:1；

构建人工智能模型；所述人工智能模型包括误差前向反馈神经网络、RBF神经网络和深度卷积神经网络；

通过训练集和测试集对人工智能模型进行训练和测试；将完成训练和测试的人工智能模型标记为预警模型；

通过处理器将预警模型分别发送至运行监测模块和数据存储模块。

4.根据权利要求1所述的一种潜水电泵监测控制系统，其特征在于，所述故障诊断模块根据故障数据分析潜水电泵的故障，包括：

当故障诊断模块接收到故障数据之后，对故障数据进行提取；所述故障数据包括电机电流、震动强度和绝缘阻值；

当电机电流超过电流阈值时，则判定潜水电泵的电流过大，生成电流故障标签，并将电流故障标签标记为01；当震动强度超过强度阈值时，则判定潜水电泵的震动强度过大，生成震动故障标签，并将震动故障标签标记为02；当绝缘阻值小于阻值阈值时，则判定潜水电泵的绝缘阻值过低，生成阻值故障标签，并将阻值故障标签设置为03；其中电流阈值、强度阈值和阻值阈值均通过大数据模拟获取；

以时间为自变量，分别以电机电流、震动强度和绝缘阻值为因变量，结合多项式拟合法分别建立电流变化曲线、震动变化曲线和阻值变化曲线；

通过处理器将故障预警标签、电流变化曲线、震动变化曲线和阻值变化曲线分别发送至数据存储模块和后台管理模块；所述故障预警标签包括电流故障标签、震动故障标签和阻值故障标签。

5.根据权利要求1所述的一种潜水电泵监测控制系统，其特征在于，所述处理器分别与故障诊断模块、数据采集模块、运行监测模块、执行控制模块、后台管理模块和数据存储模块通信连接；所述后台管理模块分别与数据存储模块和执行控制模块通信连接，所述数据采集模块分别与故障诊断模块和运行监测模块通信连接，所述执行控制模块与运行监测模块通信连接。