云控智能无刷电机驱动系统的制作方法

1.本发明涉及物联网数据处理技术领域，尤其涉及一种云控智能无刷电机驱动系统。


背景技术：

2.物联网技术是一项新兴发展的技术，物联网可以理解为是互联网的一个延伸，其将“物与物”接入互联网，从而实现在远端与物联网终端的通信，从而实现对物的控制以及信息共享等。相比于互联网时代，物联网的通信协议更加多样，物的碎片化非常严重，网关的重要性也就由此凸显，物联网网关能够把不同的物收集到的信息整合起来，并且把它传输到下一层次，因而信息才能在各部分之间相互传输。伴随着物联网技术的兴起，逐步增加的物联网终端设备将会产生越来越多的信息，这些信息可以广泛用作数据分析，模型训练等，而处理这些巨量的信息，需要大数据技术的支撑。
3.现有技术中，通过物联网进行控制的无刷电机，大多在运行时无法精确掌控其运行状态，从而造成无刷电机故障频发的现象，导致物联网无刷电机运行安全性低的问题。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种云控智能无刷电机驱动系统，用以克服现有技术中由于无法根据无刷电机实时运行状态进行安全监控导致的无刷电机运行效率低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种云控智能无刷电机驱动系统，包括，
6.采集模块，用以实时采集无刷电机的运行参数和环境参数；
7.分析模块，用以对所述运行参数和环境参数进行数据分析，其与所述采集模块连接，所述分析模块内设有运行状态系数h及其计算公式，运行状态系数h的计算因子包括电机频率、电机温度和电机运行时间，所述分析模块还用以根据实时采集的无刷电机的电机频率a确定频率影响系数的取值，并根据历史运行最大频率aa对频率影响系数的取值进行调节，所述分析模块还用以根据实时采集的无刷电机的电机温度c确定温度影响系数的取值，并根据历史运行最高温度ca对温度影响系数的取值进行调节，所述分析模块还用以根据工作环境的环境湿度g对计算得到的运行状态系数h进行修正，并根据工作环境的环境气压k对修正后的运行状态系数进行补偿；
8.判断模块，用以根据数据分析结果对无刷电机的运行安全进行判定，其与所述分析模块连接，所述判断模块在对运行安全进行判定时，根据补偿后的运行状态系数h”对无刷电机的运行安全进行判定；
9.存储模块，用以对实时采集的运行参数及环境参数、数据分析结果和安全判定结果进行存储，其与所述采集模块、分析模块和判断模块连接；
10.控制模块，用以根据所述安全判定结果控制无刷电机的运行过程，其与所述判断模块连接。
11.进一步地，所述分析模块在进行数据分析时，设有运行状态系数h，设定h＝m+n+
ta/t，式中，m为频率影响系数，n为温度影响系数，ta为电机已运行时间，t为预设电机运行周期，所述分析模块在设置频率影响系数的取值时，将实时采集的无刷电机的电机频率a与各预设电机频率进行比对，并根据比对结果设置频率影响系数的取值，其中，
12.当a＜a1时，所述分析模块判定电机频率低，并将频率影响系数的取值设为m2，设定m2＝m1+m1
×
(a1-a)/a，其中，当a＜amin时，所述控制模块阻断该无刷电机的运行，amin为预设最小电机频率；
13.当a1≤a≤a2时，所述分析模块判定电机频率正常，并将频率影响系数的取值设为m1，m1为预设值；
14.当a2＜a时，所述分析模块判定电机频率高，并将频率影响系数的取值设为m3，设定m3＝m1+m1
×
(a-a2)/a2，其中，当a＞amax时，所述控制模块阻断该无刷电机的运行，amax为预设最大电机频率；
15.其中，a1为第一预设电机频率，a2为第二预设电机频率，a1＜a2。
16.进一步地，所述分析模块在对频率影响系数进行调节时，获取该无刷电机的历史运行最大频率aa，并将其与实时检测的电机频率a进行比对，并根据比对结果对频率影响系数的取值mi进行调节，设定i＝1，2，其中，
17.当a≤aa时，所述分析模块不进行调节；
18.当a＞aa时，所述分析模块将频率影响系数的取值调节为mi’，设定mi’＝mi+mi
×
(a-aa)/a。
19.进一步地，所述分析模块在设置温度影响系数的取值时，将实时采集的无刷电机的电机温度c与预设标准电机温度c0进行比对，并根据比对结果设置温度影响系数的取值，其中，
20.当c≤c0时，所述分析模块判定电机温度正常，并将温度影响系数的取值设为n1；
21.当c0＜c≤cmax时，所述分析模块判定电机温度偏高，并将温度影响系数的取值设为n2，设定n2＝n1+n1
×
(c-c0)/c0，cmax为预设最大电机温度；
22.当c＞cmax时，所述分析模块判定电机温度过高，所述控制模块阻断该无刷电机的运行。
23.进一步地，所述分析模块在对温度影响系数进行调节时，还获取该无刷电机的历史运行最高温度ca，并将其与实时检测的电机温度c进行比对，并根据比对结果对温度影响系数的取值ni进行调节，设定i＝1，2，其中，
24.当c≤ca时，所述分析模块不进行调节；
25.当c＞ca时，所述分析模块将温度影响系数的取值调节为ni’，设定ni’＝ni+ni
×
(c-ca)/c。
26.进一步地，所述分析模块在对运行状态系数h计算完成后，获取所述无刷电机工作环境的环境湿度g，并将其与预设环境湿度g0进行比对，并根据比对结果对计算得到的运行状态系数h进行修正，其中，
27.当g≤g0时，所述分析模块判定环境湿度正常，不进行修正；
28.当g＞g0时，所述分析模块将运行状态系数修正为h’，设定h’＝h+h
×
(g-g0)/g。
29.进一步地，所述分析模块在对运行状态系数h修正完成后，获取所述无刷电机工作环境的环境气压k，并将其与预设环境气压k0进行比对，并根据比对结果对修正后的运行状
态系数进行补偿，其中，
30.当k＜k0时，所述分析模块将运行状态系数补偿为h”，设定h”＝h’+h
’×
(k0-k)/k0；
31.当k≥k0时，所述分析模块判定环境气压正常，不进行补偿。
32.进一步地，所述分析模块在对无刷电机的运行安全进行判定时，所述判断模块将补偿后的运行状态系数h”与各预设运行状态系数进行比对，并根据比对结果对无刷电机的运行安全进行判定，其中，
33.当h”≤h1时，所述判断模块判定无刷电机的运行状态正常，所述控制模块维持无刷电机运行至周期t；
34.当h1＜h”≤h2时，所述判断模块判定无刷电机的运行状态存在风险，所述控制模块缩短无刷电机的运行周期t；
35.当h2＜h”时，所述判断模块判定无刷电机的运行状态异常，所述控制模块阻断该无刷电机的运行；
36.其中，h1为第一预设运行状态系数，h2为第二预设运行状态系数，h1＜h2。
37.进一步地，所述控制模块在缩短无刷电机的运行周期时，所述控制模块将缩短后无刷电机的运行周期设为t’，设定t’＝t-t
×
(h
”‑
h1)/h”，当t’＜tmin时取t’＝tmin，tmin为预设最小运行周期，所述控制模块将缩短后的无刷电机的运行周期t’与电机已运行时间ta进行比对，并根据比对结果控制电机的运行状态，其中，
38.当t’≤ta时，所述控制模块阻断该无刷电机的运行；
39.当t’＞ta时，所述控制模块维持该无刷电机运行至周期t’。
40.进一步地，所述运行参数包括电机频率和电机温度，所述环境参数包括环境湿度和环境气压。
41.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述分析模块在进行数据分析时，通过设置运行状态系数h以使所述判断模块对无刷电机的运行安全进行判定，以达到对无刷电机实时监控，从而提高无刷电机的运行效率，提高运行安全性，所述运行状态系数h的计算结果受电机频率、电机温度和运行时间影响，所述分析模块在确定频率影响系数的取值时，所述分析模块将实时采集的无刷电机的电机频率a与预设值进行比对，若在预设范围内，所述分析模块选取固定值作为频率影响系数，反之通过差值进行计算，以保证频率影响系数取值的精确度，所述分析模块通过精确控制所述频率影响系数的取值，以提高运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率，且当电机频率a小于最小值或大于最大值时，所述控制模块及时阻断该无刷电机的运行，以保证电机运行的安全性，从而提高无刷电机的运行效率。
42.尤其，所述分析模块在确定频率影响系数的取值后，还根据无刷电机历史运行的最大频率aa对频率影响系数进行调节，所述分析模块通过根据无刷电机的历史运行数据对频率影响系数进行调节，可有效提高频率影响系数取值的精确度，从而进一步保证运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率。
43.尤其，所述分析模块在设置温度影响系数的取值时，通过将实时采集的无刷电机的电机温度c与预设值进行比对，以确定温度影响系数的取值，若电机温度c在预设值以内
则以固定值作为温度影响系数，若电机温度c大于预设值则根据其与预设值的差值进行计算，以保证温度影响系数取值的精确度，从而提高运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率，且，所述分析模块还根据无刷电机历史运行的最高温度ca对温度影响系数进行调节，所述分析模块通过根据无刷电机的历史运行数据对温度影响系数进行调节，可有效提高温度影响系数取值的精确度，从而进一步保证运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率。
44.尤其，所述分析模块在对运行状态系数h计算完成后，还根据无刷电机工作环境的环境湿度g对运行状态系数h进行修正，通过修正以降低环境湿度对电机运行状态的影响，若环境湿度g大于预设值，则根据其与预设值的差值计算修正后的运行状态系数，以提高运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率，且，在修正完成后，所述分析模块还根据无刷电机工作环境的环境气压k对运行状态系数进行补偿，通过补偿以降低环境气压对电机运行状态的影响，若环境气压k小于预设值，则根据其与预设值的差值计算补偿后的运行状态系数，以提高运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率。
45.尤其，所述判断模块在对无刷电机的运行安全进行判定时，通过将补偿后的运行状态系数h”与预设值进行比对，以使所述控制模块及时对无刷电机的运行状态进行调整，以提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率，当补偿后的运行状态系数h”在预设值以内时，判定运行状态正常不进行调整，若在预设值之间证明运行安全存在风险，通过降低运行周期以降低无刷电机出现故障的风险，若大于预设值，则直接阻断该无刷电机的运行以保证无刷电机的运行安全，同时，所述控制模块在降低运行周期时，根据运行状态系数h”与预设值的差值计算降低后的运行周期，以保证无刷电机的运行安全，同时将缩短后的无刷电机的运行周期t’与电机已运行时间ta进行比对，以及时阻断无刷电机的运行，以进一步提高无刷电机运行的安全性，从而提高无刷电机的运行效率。
附图说明
46.图1为本实施例云控智能无刷电机驱动系统的结构示意图。
具体实施方式
47.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
48.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
49.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.请参阅图1所示，其为本实施例云控智能无刷电机驱动系统的结构示意图，所述系
统包括，
51.采集模块，用以实时采集无刷电机的运行参数和环境参数，所述运行参数包括电机频率和电机温度，所述环境参数包括环境湿度和环境气压；
52.分析模块，用以对所述运行参数和环境参数进行数据分析，其与所述采集模块连接；
53.判断模块，用以根据数据分析结果对无刷电机的运行安全进行判定，其与所述分析模块连接；
54.存储模块，用以对实时采集的运行参数及环境参数、数据分析结果和安全判定结果进行存储，其与所述采集模块、分析模块和判断模块连接；
55.控制模块，用以根据所述安全判定结果控制电机的运行过程，其与所述判断模块连接。
56.具体而言，本实施例中所述无刷电机通过网关接入网络与云端连接，所述驱动系统通过对接入网络的无刷电机进行运行数据及历史数据分析，以实时监测无刷电机运行的安全性，从而提高无刷电机的安全运行效率。
57.具体而言，所述分析模块在进行数据分析时，设有运行状态系数h，设定h＝m+n+ta/t，式中，m为频率影响系数，n为温度影响系数，ta为电机已运行时间，t为预设电机运行周期，所述分析模块在设置频率影响系数的取值时，将实时采集的无刷电机的电机频率a与各预设电机频率进行比对，并根据比对结果设置频率影响系数的取值，其中，
58.当a＜a1时，所述分析模块判定电机频率低，并将频率影响系数的取值设为m2，设定m2＝m1+m1
×
(a1-a)/a，其中，当a＜amin时，所述控制模块阻断该无刷电机的运行，amin为预设最小电机频率；
59.当a1≤a≤a2时，所述分析模块判定电机频率正常，并将频率影响系数的取值设为m1，m1为预设值；
60.当a2＜a时，所述分析模块判定电机频率高，并将频率影响系数的取值设为m3，设定m3＝m1+m1
×
(a-a2)/a2，其中，当a＞amax时，所述控制模块阻断该无刷电机的运行，amax为预设最大电机频率；
61.其中，a1为第一预设电机频率，a2为第二预设电机频率，a1＜a2。
62.具体而言，本实施例中所述分析模块在进行数据分析时，通过设置运行状态系数h以使所述判断模块对无刷电机的运行安全进行判定，以达到对无刷电机实时监控，从而提高无刷电机的运行效率，提高运行安全性，所述运行状态系数h的计算结果受电机频率、电机温度和运行时间影响，所述分析模块在确定频率影响系数的取值时，所述分析模块将实时采集的无刷电机的电机频率a与预设值进行比对，若在预设范围内，所述分析模块选取固定值作为频率影响系数，反之通过差值进行计算，以保证频率影响系数取值的精确度，所述分析模块通过精确控制所述频率影响系数的取值，以提高运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率，且当电机频率a小于最小值或大于最大值时，所述控制模块及时阻断该无刷电机的运行，以保证电机运行的安全性，从而提高无刷电机的运行效率。
63.具体而言，所述分析模块在进行运行状态系数h计算时，获取该无刷电机的历史运行最大频率aa，并将其与实时检测的电机频率a进行比对，并根据比对结果对频率影响系数
的取值mi进行调节，设定i＝1，2，其中，
64.当a≤aa时，所述分析模块不进行调节；
65.当a＞aa时，所述分析模块将频率影响系数的取值调节为mi’，设定mi’＝mi+mi
×
(a-aa)/a。
66.具体而言，本实施例中所述分析模块在确定频率影响系数的取值后，还根据无刷电机历史运行的最大频率aa对频率影响系数进行调节，所述分析模块通过根据无刷电机的历史运行数据对频率影响系数进行调节，可有效提高频率影响系数取值的精确度，从而进一步保证运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率。
67.具体而言，所述分析模块在设置温度影响系数的取值时，将实时采集的无刷电机的电机温度c与预设标准电机温度c0进行比对，并根据比对结果设置温度影响系数的取值，其中，
68.当c≤c0时，所述分析模块判定电机温度正常，并将温度影响系数的取值设为n1；
69.当c0＜c≤cmax时，所述分析模块判定电机温度偏高，并将温度影响系数的取值设为n2，设定n2＝n1+n1
×
(c-c0)/c0，cmax为预设最大电机温度；
70.当c＞cmax时，所述分析模块判定电机温度过高，所述控制模块阻断该无刷电机的运行。
71.具体而言，所述分析模块在进行运行状态系数h计算时，还获取该无刷电机的历史运行最高温度ca，并将其与实时检测的电机温度c进行比对，并根据比对结果对温度影响系数的取值ni进行调节，设定i＝1，2，其中，
72.当c≤ca时，所述分析模块不进行调节；
73.当c＞ca时，所述分析模块将温度影响系数的取值调节为ni’，设定ni’＝ni+ni
×
(c-ca)/c。
74.具体而言，本实施例中所述分析模块在设置温度影响系数的取值时，通过将实时采集的无刷电机的电机温度c与预设值进行比对，以确定温度影响系数的取值，若电机温度c在预设值以内则以固定值作为温度影响系数，若电机温度c大于预设值则根据其与预设值的差值进行计算，以保证温度影响系数取值的精确度，从而提高运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率，且，所述分析模块还根据无刷电机历史运行的最高温度ca对温度影响系数进行调节，所述分析模块通过根据无刷电机的历史运行数据对温度影响系数进行调节，可有效提高温度影响系数取值的精确度，从而进一步保证运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率。
75.具体而言，所述分析模块在对运行状态系数h计算完成后，获取所述无刷电机工作环境的环境湿度g，并将其与预设环境湿度g0进行比对，并根据比对结果对计算得到的运行状态系数h进行修正，其中，
76.当g≤g0时，所述分析模块判定环境湿度正常，不进行修正；
77.当g＞g0时，所述分析模块将运行状态系数修正为h’，设定h’＝h+h
×
(g-g0)/g。
78.具体而言，所述分析模块在对运行状态系数h修正完成后，获取所述无刷电机工作环境的环境气压k，并将其与预设环境气压k0进行比对，并根据比对结果对修正后的运行状
态系数进行补偿，其中，
79.当k＜k0时，所述分析模块将运行状态系数补偿为h”，设定h”＝h’+h
’×
(k0-k)/k0；
80.当k≥k0时，所述分析模块判定环境气压正常，不进行补偿。
81.具体而言，本实施例中所述分析模块在对运行状态系数h计算完成后，还根据无刷电机工作环境的环境湿度g对运行状态系数h进行修正，通过修正以降低环境湿度对电机运行状态的影响，若环境湿度g大于预设值，则根据其与预设值的差值计算修正后的运行状态系数，以提高运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率，且，在修正完成后，所述分析模块还根据无刷电机工作环境的环境气压k对运行状态系数进行补偿，通过补偿以降低环境气压对电机运行状态的影响，若环境气压k小于预设值，则根据其与预设值的差值计算补偿后的运行状态系数，以提高运行状态系数h计算的精确度，从而提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率。
82.具体而言，所述分析模块在对运行状态系数补偿完成后，所述判断模块将补偿后的运行状态系数h”与各预设运行状态系数进行比对，并根据比对结果对无刷电机的运行安全进行判定，其中，
83.当h”≤h1时，所述判断模块判定无刷电机的运行状态正常，所述控制模块维持无刷电机运行至周期t；
84.当h1＜h”≤h2时，所述判断模块判定无刷电机的运行状态存在风险，所述控制模块缩短无刷电机的运行周期t；
85.当h2＜h”时，所述判断模块判定无刷电机的运行状态异常，所述控制模块阻断该无刷电机的运行；
86.其中，h1为第一预设运行状态系数，h2为第二预设运行状态系数，h1＜h2。
87.具体而言，所述控制模块在缩短无刷电机的运行周期时，所述控制模块将缩短后无刷电机的运行周期设为t’，设定t’＝t-t
×
(h
”‑
h1)/h”，当t’＜tmin时取t’＝tmin，tmin为预设最小运行周期，所述控制模块将缩短后的无刷电机的运行周期t’与电机已运行时间ta进行比对，并根据比对结果控制电机的运行状态，其中，
88.当t’≤ta时，所述控制模块阻断该无刷电机的运行；
89.当t’＞ta时，所述控制模块维持该无刷电机运行至周期t’。
90.具体而言，本实施例中所述判断模块在对无刷电机的运行安全进行判定时，通过将补偿后的运行状态系数h”与预设值进行比对，以使所述控制模块及时对无刷电机的运行状态进行调整，以提高对无刷电机的安全监控效率，从而进一步提高无刷电机的运行效率，当补偿后的运行状态系数h”在预设值以内时，判定运行状态正常不进行调整，若在预设值之间证明运行安全存在风险，通过降低运行周期以降低无刷电机出现故障的风险，若大于预设值，则直接阻断该无刷电机的运行以保证无刷电机的运行安全，同时，所述控制模块在降低运行周期时，根据运行状态系数h”与预设值的差值计算降低后的运行周期，以保证无刷电机的运行安全，同时将缩短后的无刷电机的运行周期t’与电机已运行时间ta进行比对，以及时阻断无刷电机的运行，以进一步提高无刷电机运行的安全性，从而提高无刷电机的运行效率。
91.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。