本发明涉及一种判断设备是否被更换的方法及装置，具体涉及一种根据电参数判断设备是否被更换的方法及装置，属于工业设备互联网监测领域。
背景技术：
在某些应用场景中，需要判断设备的类型是否发生了变化，特别是对于节能环保部门而言，需要掌握企业是否采用高能耗高污染的设备来冒充节能环保设备，例如需要判断某些企业是否将一台环保节能设备更换成了一台能耗较高的设备。
现有技术中要解决上述问题，往往只能通过人工现场清点观察，其成本高且受检查的企业会预先接到通知而采用应急措施来应付检查。另一方面，对于不同类型的企业，其某些电参数可能相同，例如，一个水处理设备和燃煤锅炉的能耗或者电功率可能相同，因此通过单方面的能耗数、耗电数据来判断设备是否被更换是不科学也不可靠的。虽然现有的部分工业设备上装有id标识，通过采集设备的id及其工作状态来监测其是否在运行，但因容易被篡改而使得篡改者继续欺骗检查或监管单位。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种根据电参数来判断设备是否被更换的方法，包括以下步骤：步骤100：获取设备的电信号；步骤200：利用设备的电信号得到设备的电参数特征表示；步骤300：分析电参数特征，并判断是否被更换。所述电信号包括高频脉冲信号、和/或低频脉冲信号、和/或模拟采样信号，所述电参数包括高频脉冲参数、低频脉冲参数、模拟采样信号参数。
在步骤200中，通过图形化方式来展示所述电参数特征，和/或通过参数来表示所述电参数特征。
在所述步骤300中，先获取电参数曲线图w，将电参数曲线图w与原始电参数图wr进行比较，根据w与wr的波形的差异大小判断设备是否被更换。
优选地，在步骤300中，若脉冲上升时间t1，脉冲宽度t2，脉冲下降时间t3，脉冲幅度u1，脉冲顶部幅宽u2中有两个或者两个以上参数发生了明显变化，则表明该设备可能已经被更换。若脉冲上升时间t1，脉冲宽度t2，脉冲下降时间t3，脉冲幅度u1，脉冲顶部幅宽u2中有三个或者三个以上参数发生了明显变化，则做出该设备被更换成了另一类设备的判断。
更为优选地，在步骤300中，判断各高频脉冲信号h1、h2、h3……hn与原始高频脉冲信号参数h1r、h2r、h3r……hnr的差的绝对值|h1-h1r|＜阈值δh1、|h2-h2r|＜阈值δh2、……|hn-hnr|＜阈值δhn是否成立来判断该设备是否被更换。和/或判断各低频脉冲信号l1、l2、l3……lm与原始低频脉冲信号参数l1r、l2r、l3r……lmr的差的绝对值|l1-l1r|＜阈值δl1、|l2-l2r|＜阈值δl2、……|lm-lmr|＜阈值δlm是否成立来判断该设备是否被更换。和/或判断各模拟采样信号m1、m2、m3……mk与原始模拟采样信号参数m1r、m2r、m3r……mkr的差的绝对值|m1-m1r|＜阈值δm1、|m2-m2r|＜阈值δm2、……|mk-mkr|＜阈值δmk是否成立来判断该设备是否被更换。
本发明还提供了一种根据电参数来判断设备是否被更换的装置，用于实现本发明的上述方法。该装置包括电参数采集部件、电参数曲线分析部件、分析结果判断部件；所述电参数采集部件获取设备的电信号；所述电参数曲线分析部件利用设备的电信号得到设备的电参数特征；所述分析结果判断部件分析电参数特征，并判断是否被更换。
本发明通过工业设备的电参数来判断设备是否被更换，根据各实时电参数与原始电参数之间的差异来判断设备是否被更换，技术实现更为简单，监控难度小而且时效性高。
附图说明
图1是本发明根据电参数来判断设备运行状况的方法示意图；
图2是本发明以折弯机为例的高频信号曲线示意图；
图3是本发明以电锅炉为例的高频信号曲线示意图；
图4是本发明以折弯机为例的低频信号曲线示意图；
图5是本发明以电锅炉为例的低频信号曲线示意图；
图6是本发明以某一特定设备为例的第一状态的高频脉冲信号曲线示意图；
图7是本发明检测到的另一高频信号曲线示意图；
图8是本发明以某一特定设备为例的第二状态的高频脉冲信号曲线示意图；
图9是本发明根据电参数来判断设备运行状况的装置的逻辑结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
本发明的第一实施方式提供了一种根据电参数来判断设备是否被更换的方法。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤100：获取设备的电信号。优选地，所述电信号包括高频脉冲信号、和/或低频脉冲信号、和/或模拟采样信号（例如，0-24v电压信号）。所述电信号可以通过传感器进行采集，例如高频脉冲信号传感器、低频脉冲信号传感器、模拟采样信号传感器。所述高频脉冲信号传感器、低频脉冲信号传感器、模拟采样信号传感器可固定安装在各工业设备上，也可以通过外接插口的形式连接工业设备的控制器、单片机上。
进一步，所述获取设备的电信号的过程可以是连续的，也可以是不连续的。例如可以在连续一段时间（一小时、一天、一星期、一个月等）内获取设备的电信号，也可以间隔一段时间（例如，每间隔3小时、24小时等）获取设备的电信号。
步骤200：利用设备的电信号得到设备的电参数特征表示。优选地，可以通过图形化方式来展示所述电参数特征，也可以用参数来表示所述电参数特征。非限制性地，所述电参数曲线包括高频脉冲信号曲线、低频脉冲信号曲线、模拟采样信号曲线。因各类设备的用电特征、运行特征不一样，因此其电信号存在差异。如图2和图3所示，图2示意性地示出了折弯机工作时高频脉冲信号的曲线，图3示意性地示出了电锅炉工作时高频脉冲信号的曲线。因折弯机工作时高频脉冲信号呈现类似方波的变化，而电锅炉工作时高频脉冲信号则呈现激增、平稳、下降、稳定的变化过程。图4示意性地示出了折弯机工作时候低频脉冲信号的曲线，图5示意性地示出了电锅炉工作时低频脉冲信号曲线。模拟采样信号可以是电压信号，与高频脉冲信号、低频脉冲信号一样，各类设备的模拟采样信号曲线也不尽相同，在本发明中不再示出。
上述折弯机和电锅炉只是示意性地说明了各类工业设备之间电信号的差异，并非本发明限制性的实施方式。更为优选地，本发明采集电信号的步骤中可以进一步深入到每一个设备的各用电部件，及，每一个设备的每一个带有电反馈的部件（例如伺服电机、传动马达、电感、乃至传感器等）均可进行高频脉冲信号、低频脉冲信号、模拟采样信号的采集，如此，可以得到每一个部件的电参数曲线。
步骤300：分析电参数特征，并判断是否被更换。一般而言，一台设备，乃至其各部件在运行时会保持相对稳定的状态，因此其电参数曲线也相对稳定，但当该设备或者该设备的某一个电反馈部件被更换时，其电参数曲线也会呈现异常状况，因此通过电参数曲线可判断该设备及其部件是否被更换。电参数可以用各特征值来表示，也可以用脉冲曲线来表示。
以高频脉冲信号为例，如图6所示，图6示出了某一设备的高频脉冲信号示意图，其可以代表大多数设备的高频脉冲信号，相应的参数脉冲上升时间t1，脉冲宽度t2，脉冲下降时间t3，脉冲幅度u1，脉冲顶部幅宽u2。对于运行稳定的设备而言，t1、t2、t3、u1、u2等特征参数基本稳定，稳定状态时的参数成为原始参数，分别用t1r、t2r、t3r、u1r、u2r表示，其波形也基本稳定，其波形图用wr表示。
若检测到对应于该设备的波形如图7所示，则可初步判断该设备被更换，因为图6与图7在脉冲周期、脉冲幅宽等多方面均不相同，显然属于不同的设备。
此外，还可以引入参数进行判断。假设图6是原始设备的波形图，图8示出了一种波形图，该波形图中脉冲幅度u1相比原始设备的波形图中的脉冲幅度u1r的数值出现了变化，而其他参数均无大的变化，因此，表明该设备可能出现了异常状况，而不代表一定被更换。
另一种情形，若检测到的脉冲幅度u1相比原始设备的波形图中的脉冲幅度u1r的数值出现了变化，脉冲上升时间t1相比原始设备的脉冲上升时间t1r的数值也出现了变化，以及，脉冲宽度t2相比原始设备的脉冲宽度t2r的数值也出现了变化，则表明该设备可能已经被更换。
一般地，脉冲上升时间t1，脉冲宽度t2，脉冲下降时间t3，脉冲幅度u1，脉冲顶部幅宽u2中有两个或者两个以上参数发生了明显变化，则表明该设备可能已经被更换。举例而言，脉冲上升时间t1，脉冲宽度t2，脉冲下降时间t3，脉冲幅度u1，脉冲顶部幅宽u2中任意两个或者两个以上参数发生了10%或者10%以上的变化，则表明该设备被更换。另一方面，脉冲上升时间t1，脉冲宽度t2，脉冲下降时间t3，脉冲幅度u1，脉冲顶部幅宽u2中有三个或者三个以上参数发生了明显变化，例如其中数值变化幅度超过50%，则意味着该设备被更换成了另一类设备，例如，将污水处理设备更换成了冲压机。
更为优选地，可以分别判断|t1-t1r|＜阈值δt1、|t2-t2r|＜阈值δt2、|t3-t3r|＜阈值δt3、|u1-u1r|＜阈值δu1、|u2-u2r|＜阈值δu2是否成立，若均成立，则表明该设备没有被更换；若不成立，或者其中部分不成立，则表明该设备出现异常，可能被更换。上述各阈值可以根据设备的种类、参数的类型而设定，可以是10%、20%、30%等等。本领域的技术人员应当理解，具体的参数设置以及条件组合并非本发明可以穷尽的，本发明的宗旨之一是利用各类设备的不同电信号的电参数的变化来判断其是否被更换。
更为一般化地，针对每一类设备可以定义高频脉冲参数、低频脉冲参数、模拟采样信号参数。例如，对某一类设备而言，其高频脉冲信号参数包括h1、h2、h3……hn，所述高频脉冲信号参数可以反映该设备的高频信号特征，可判断各高频脉冲信号与原始高频脉冲信号参数h1r、h2r、h3r……hnr的差的绝对值|h1-h1r|＜阈值δh1、|h2-h2r|＜阈值δh2、……|hn-hnr|＜阈值δhn是否成立来判断该设备是否被更换。其低频脉冲信号参数包括l1、l2、l3……lm，所述低频脉冲信号参数可以反映该设备的低频信号特征，可判断各低频脉冲信号与原始低频脉冲信号参数l1r、l2r、l3r……lmr的差的绝对值|l1-l1r|＜阈值δl1、|l2-l2r|＜阈值δl2、……|lm-lmr|＜阈值δlm是否成立来判断该设备是否被更换；其模拟采样信号参数包括m1、m2、m3……mk，所述模拟采样信号参数可以反映该设备的模拟采样信号特征，可判断各模拟采样信号与原始模拟采样信号参数m1r、m2r、m3r……mkr的差的绝对值|m1-m1r|＜阈值δm1、|m2-m2r|＜阈值δm2、……|mk-mkr|＜阈值δmk是否成立来判断该设备是否被更换。
如图9所示，本发明还提供了一种根据电参数来判断设备是否被更换的装置，用于实现本发明的上述方法。该装置包括电参数采集部件1、电参数曲线分析部件2、分析结果判断部件3。
所述电参数采集部件1获取设备的电信号，电参数采集部件1可以是一个或者一组传感器，例如高频脉冲信号传感器、低频脉冲信号传感器、模拟采样信号传感器。所述高频脉冲信号传感器、低频脉冲信号传感器、模拟采样信号传感器可固定安装在各工业设备上，也可以通过外接插口的形式连接工业设备的控制器、单片机上。
所述电参数曲线分析部件2利用设备的电信号得到设备的电参数特征。优选地，可以通过图形化方式来展示所述电参数特征，也可以通过参数来表示电参数特征。非限制性地，所述电参数特征包括高频脉冲信号特征、低频脉冲信号特征、模拟采样信号特征。
分析结果判断部件3分析电参数特征，并判断是否被更换。一般而言，一台设备，乃至其各部件在运行时会保持相对稳定的状态，因此其电参数曲线也相对稳定，但当该设备被更换后，其电信号曲线也会呈现异常状况，因此通过电参数曲线可判断该设备及其部件的运行是否被更换。电参数可以用各特征值来表示，也可以用脉冲曲线来表示。
本发明通过工业设备的电参数来判断设备是否被更换，根据各实时电参数与原始电参数之间的差异来判断设备是否被更换，技术实现更为简单，监控难度小而且时效性高。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。