一种用于智能消防应急控制器的测试方法与流程

本发明涉及谐波测试，具体涉及一种用于智能消防应急控制器的测试方法。

背景技术：

1、消防应急装置是在发生火灾或者其他的紧急环境状态时辅助人们进行有效逃生的重要装置，例如常见的消防应急照明装置，其在突发紧急状态时，通过由控制电路组成的控制器进行电源状态的切换，使得备用电源在无外部电源接入时作为能源输入让照明装置正常使用，保证区域的照明进而使得人员有效撤离。

2、一般的应急照明装置的工作原理为在紧急状况的没有及时能源供给的时候，迅速转换为内置备用电源保证照明的持续性，而在此过程中，需要进行不同电源的切换，在电源切换时会产生较为强烈的谐波干扰，谐波干扰可能干扰电源的稳定输出，从而影响设备的正常运行导致应急照明装置闪烁、不稳定或无法正常启动。

3、现有方式对于谐波干扰的检测一般是针对电源切换之后的交流电压波形进行傅里叶变化，而后通过分析功率谱能量的形式进行检测谐波干扰，但是切换过程中存在的机械振动或声学干扰等其他噪声，也会产生较强的能量分布，这种谐波干扰强度的测试方式极其容易将部分噪声误判为谐波干扰，测试结果不准确使得消防应急控制器无法精准的定位技术问题，进而会导致消防应急装置无法有效应对紧急情况。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中谐波干扰强度的测试不准确的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于智能消防应急控制器的测试方法，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提供了一种用于智能消防应急控制器的测试方法，所述方法包括：

3、在消防应急装置的断电测试过程，分别获取测试断电前后的电压频谱图；

4、在测试断电前后的电压频谱图中，根据每个电压频谱图中频率对应幅值的局部分布显著程度，确定每个电压频谱图中的高强频率集合；

5、根据测试断电后的高强频率集合中每个频率与测试断电前的高强频率集合中频率的接近程度，从测试断电后的高强频率集合中确定出疑似谐波干扰频率；

6、根据每个疑似谐波干扰频率在测试断电后出现的及时性，以及每个疑似谐波干扰频率与测试断电前的高强频率集合中的频率在能量分布上的差异程度，从所有疑似谐波干扰频率中获取谐波干扰频率；

7、基于测试断电后谐波干扰频率的能量分布占比情况，获得消防应急装置的谐波干扰强度。

8、进一步地，所述高强频率集合的获取方法包括：

9、对于电压频谱图中的任意一个频率，基于该频率的相邻频率对应幅值的大小，获得该频率的局部幅值范围；

10、在该频率所处电压频谱图中，将与该频率具有相同幅值的其他频率，作为该频率的待分析频率；对于该频率的任意一个待分析频率，当该待分析频率的相邻频率对应幅值均在所述局部幅值范围内时，将该待分析频率作为该频率的匹配频率；

11、将该频率在所处电压频谱图中匹配频率的数量，作为该频率的分布指标；

12、依据分布指标的大小对每个电压频谱图中的频率进行分类，获得每个电压频谱图的高强频率集合，且高强频率集合中不包含电压频谱图中幅值最大时对应的频率。

13、进一步地，所述基于该频率的相邻频率对应幅值的大小，获得该频率的局部幅值范围，包括：

14、将电压频谱图中距离该频率最近的两个频率作为该频率的相邻频率；

15、当相邻频率对应的幅值不相等时，将相邻频率对应幅值的最小值作为下限，将相邻频率对应幅值的最大值作为上限；将所述下限和所述上限组成的范围，作为该频率的局部幅值范围；

16、当相邻频率对应幅值相等时，该频率的局部幅值范围为相邻频率对应的幅值大小。

17、进一步地，所述依据分布指标的大小对每个电压频谱图中的频率进行分类，获得每个电压频谱图的高强频率集合，包括：

18、对于任意一个电压频谱图，将该电压频谱图中所有分布指标从小到大排序，获得该电压频谱图的分布序列；

19、获取该电压频谱图的分布序列中每相邻两个分布指标间差异的最大差异，将最大差异对应的两个分布指标中数值最大的分布指标作为划分指标；

20、将该电压频谱图的分布序列中分布指标小于划分指标的频率组成集合，获得该电压频谱图的高强频率集合。

21、进一步地，所述疑似谐波干扰频率的获取方法包括：

22、对于测试断电后的高强频率集合中的任意一个频率，将该频率与测试断电前高强频率集合中每个频率之间差异作为频率偏差；将该频率对应所有频率偏差中的最小值，作为该频率的偏差度；

23、基于偏差度的大小对测试断电后的高强频率集合中的频率进行分类，获得疑似谐波干扰频率。

24、进一步地，所述基于偏差度的大小对测试断电后的高强频率集合中的频率进行分类，获得疑似谐波干扰频率，包括：

25、依据偏差度的大小将高强频率集合中的频率聚类为两个聚类簇，计算聚类簇中所有频率的偏差度均值，将偏差度均值最大的聚类簇中的频率作为疑似谐波干扰频率。

26、进一步地，所述谐波干扰频率的获取方法包括：

27、对于任意一个疑似谐波干扰频率，根据该疑似谐波干扰频率对应幅值出现时刻与测试断电的时间差异，获得该疑似谐波干扰频率的时效特征指标；

28、根据该疑似谐波干扰频率与测试断电前的高强频率集合中每个频率在能量分布上的差异，获得该疑似谐波干扰频率的能量差异指标；

29、结合该疑似谐波干扰频率的时效特征指标和能量差异指标，获得该疑似谐波干扰频率的可能性指标；基于可能性指标从所有疑似谐波干扰频率中确定出谐波干扰频率。

30、进一步地，所述时效特征指标的获取方法包括：

31、在测试断电后，获取时序上每个时刻的信号频谱图；

32、当信号频谱图在该疑似谐波干扰频率的幅值大于测试断电时该疑似谐波干扰频率的幅值时，计算对应信号频谱图对应时刻与测试断电时刻之间的时间差异并进行负相关映射，获得该疑似谐波干扰频率的时效特征指标。

33、进一步地，所述能量差异指标的获取方法包括：

34、计算该疑似谐波干扰频率与测试断电前的高强频率集合中每个频率在能量值上的差异，获得能量差异；

35、将该疑似谐波干扰频率与测试断电前的高强频率集合中所有频率间能量差异的均值，作为该疑似谐波干扰频率的能量差异指标。

36、进一步地，所述基于可能性指标从所有疑似谐波干扰频率中确定出谐波干扰频率，包括：

37、当疑似谐波干扰频率的可能性指标大于预设可能阈值时，将对应疑似谐波干扰频率作为谐波干扰频率。

38、本发明具有如下有益效果：

39、本发明通过装置的断电测试得到前后电压信号的频谱图进行分析，通过频域上的能量分布进行谐波干扰的识别。首先对测试断电前后的电压频谱图分别分析，通过频率幅值的分布显著情况，得到高强频率集合，将具有显著性的能量分布的频率筛选出来，进而分析其中非噪声的情况。由于测试断电前的频谱图中不存在切换电源产生的谐波情况，因此通过测试断电后与测试断电前在高强频率集合的接近程度，从测试断电后的高强频率集合中先确定出疑似谐波干扰频率，基于断电后谐波干扰的叠加影响初步筛选分析，提高谐波干扰分析的效率。进一步对疑似谐波干扰频率分析在测试断电后的出现情况，以及与断电前高强频率间的能量分布情况，从谐波干扰在断电事件发生的出现时效，以及能量分布与噪声分布的相似情况这两个特征综合分析，进一步筛选出特征更明显的谐波干扰频率进行更准确的强度检测。本发明对测试断电前后的干扰情况对比分析，获取断电后更准确的谐波干扰强度结果，提高消防应急装置在谐波干扰测试的可靠性。