[发明专利]一种基于远程控制的实验设备全自动控制的交互系统

摘要

本发明属于实验设备控制技术领域，公开了一种基于远程控制的实验设备全自动控制的交互系统包括：供电模块、摄像模块、参数配置模块、单片机控制模块、无线通信模块、电路检测模块、VR操作模块、设备故障定位模块、显示模块。本发明通过VR操作模块可以实现三维虚拟操作，满足大量使用者使用的需求，同时本发明通过设备故障定位模块根据历史故障数据，对设备故障进行定位与原因分析，本发明可以在故障出现前提前预测数据，同时快速识别故障位置与原因；减少了检修人员检修的时间，节约了大量的经济损失。

主权项

1.一种基于远程控制的实验设备全自动控制的交互系统，其特征在于，所述基于远程控制的实验设备全自动控制的交互系统包括：参数配置模块，与单片机控制模块连接，用于对实验设备控制系统进行初始参数配置；单片机控制模块，与参数配置模块、电路检测模块、VR操作模块连接，用于控制各个模块正常工作；单片机控制模块的控制方法包括：1)选取测试数据；在实验室选取节点连续两天相同时间段内的数据，且所选第一天的数据无异常值存在；2)分簇，根据每个节点某相同时刻点的数据对节点分簇；具体方法为：根据数据分别计算PRk，其中判断r_i^d与在第k维是否相邻，进一步判断对所有k是否都有r_i^d与相邻，从而对节点分簇；3)训练超椭球，对已分好的簇训练刚好包含簇内所有节点的超椭球；具体方法为：(1)分别写出簇内节点所收集的多维数据的协方差矩阵Σ并计算其对应特征值；按特征值的大小依次排列，其分别对应椭圆的长轴、次长轴；4)数据降维，通过步骤3)计算超椭球各个轴长对应的比例系数a_i并作为线性降维的系数，即5)曲线拟合，对降维后的数据在二维平面进行曲线拟合，将十组数据拟合成一条八次光滑非线性函数曲线并将其起点平移至原点，平移后的曲线作为测试曲线f(x)；6)选取检测数据，在实验室选取不同时间段内十个数据作为检测数；7)处理检测数据，将所选取的检测数据作步骤4)、步骤5)的处理；将所得的曲线称为检测曲线g(x)；8)比较曲线，将测试曲线与检测曲线进行相似度比较；选取适当阈值c，判断是否有|f(x)‑g(x)|＜c或者成立；9)检测异常，根据步骤8)中的判断结果检测节点处是否存在异常数据；10)重复检测，重复上步骤1)～步骤9)，直至检测完所有节点数据；电路检测模块，与单片机控制模块连接，用于对实验设备电路进行检测；VR操作模块，与单片机控制模块连接，用于通过构建实验设备三维模拟佩戴VR设备进行虚拟操作；VR操作模块集成有数据头盔、数据眼镜、数据手套、720度仿真坐仓、球型幕布、立体投影仪；数据头盔、数据眼镜、数据手套、720度仿真坐仓、球型幕布、立体投影仪均与单片机连接。