CN116008688A - 一种便携式故障检测仪 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种便携式故障检测仪，所述便携式故障检测仪包括数据采集板卡、数据分析板卡和显示屏；所述数据采集板卡为对变频器采集的数据采集板卡或者对电机采集的数据采集板卡，所述对变频器采集的数据采集板卡和所述对电机采集的数据采集板卡可插拔切换；其中，所述对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接并一体化集成；所述数据采集板卡的输入端和变频器或者电机连接，所述数据采集板卡的输出端和所述数据分析板卡的输入端连接，所述数据分析板卡的输出端和所述显示屏的输入端连接。

Description

一种便携式故障检测仪

技术领域

本申请涉及工业控制领域，尤其涉及一种便携式故障检测仪。

背景技术

变频器、电动机等是工业控制领域中主要应用的、常见的工业设备，其中，变频器是一种应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备，电动机是一种把电能转换成机械能的一种设备。因此，如果这些技术设备发生故障，则会阻碍工业制造产线的顺利运行，对工业制造产线产生较大的影响。

在相关技术中，往往会对变频器、电动机等技术设备进行定期检测，以确定其运行状态是否正常，并在运行状态存在异常时进行预警提示，这样，一方面，工作人员可以在设备因故障导致彻底无法运行之前，便能够利用生产任务的间隙合理安排时间对设备进行维护，从而可以有效降低因设备的意外宕机而引起工业制造产线的意外停滞的风险，间接提升产能和产品质量。另一方面，工作人员可以立即对设备的各项运行参数进行检测，从而有利于快速定位出故障位置，便于对设备进行维修处理，从而有效降低因设备故障对产线带来的影响。

就目前国内外的应用趋势而言，大多数针对工业设备的故障检测主要是在工业设备的各个模块内部分别安装故障检测模块的方式：

比如，在变频器内部的整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元这几个关键模块中分别安装故障检测模块，由各个故障检测模块分别对各自对应的关键模块进行故障检测，这些故障检测模块构成了变频器的故障检测***。该方法至少存在以下技术问题：

1)集成于工业设备内部的故障检测***主要为调节设备自身的工作状态所用。因此有些设备在成本和应用环境的权衡下，仅保留了最基础的故障检测，比如某些国外信号机三相电流输出只检测其中两相，这会导致故障检测得到的数据不全面；

2)集成于工业设备内部的故障检测***检测得到的检测数据一般仅限于工业设备内部，不会公开，往往是由工业设备内部的微处理器直接获取检测数据并直接对检测数据进行判断和处理，若判定运行状态存在异常只进行预警提示。因此对使用者而言，无法清楚获知检测数据中的故障数据，为使用者定位工业设备的故障位置带来不便；

3)不同品牌的工业设备内部的检测数据不通用，而大型生产企业的产线上往往会存在各种品牌的工业设备，这导致不同品牌的同种工业设备内部的检测数据不统一，因此要想获知工业设备的工作状态较为困难；

为克服上述相关技术中的不足，相关技术中还出现了一种在工业制造产线上外接一套固定的故障检测设备的方式以对工业设备进行故障检测，该故障检测设备使用成本较高。针对此，申请人于2021年09月06日提交了一份申请号为CN202111037160.X，发明名称为一种变频器检测***及方法的方案以解决上述技术中存在的不足。然而，发明人进一步发现，上述方案中还存在以下技术问题：

相关技术中外接的故障检测设备的检测对象较为单一，并且对使用场地的要求比较高，往往因为场地的限制而使得故障检测设备的性能无法从分发挥出来。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种便携式故障检测仪，至少用以解决相关技术中的故障检测设备的检测对象较为单一，并且对使用场地的要求比较高，往往因为场地的限制而使得故障检测设备的性能无法从分发挥出来的技术问题。

本申请的一些实施例提供了一种便携式故障检测仪，所述便携式故障检测仪包括数据采集板卡、数据分析板卡和显示屏；

所述数据采集板卡为对变频器采集的数据采集板卡或者对电机采集的数据采集板卡，所述对变频器采集的数据采集板卡和所述对电机采集的数据采集板卡可插拔切换；其中，所述对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接并一体化集成；

所述数据采集板卡的输入端和变频器或者电机连接，所述数据采集板卡的输出端和所述数据分析板卡的输入端连接，所述数据分析板卡的输出端和所述显示屏的输入端连接。

相较于现有技术，本申请实施例提出的便携式故障检测仪，可以针对不同型号的变频器、不同型号的电机而对应更换不同的数据采集板卡，以使故障检测仪可以对不同型号的设备进行数据处理，由于还会通过数据分析板卡的分析功能对相关数据进行进一步的分析并将分析结果展示于显示屏上，因此相关工作人员可以通过显示屏展示的数据对不同生产线上的工业设备进行动态监控，至少解决了相关技术中的故障检测设备的检测对象较为单一的技术问题。另外，由于本申请实施例的便携式故障检测仪内置了数据分析板卡，因此可以对数据采集板卡采集到的数据进行及时的分析处理，而不必依赖后端的数据分析平台；又由于对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接并一体化集成，这样，可以将多个通道的电流采集模块、电压采集模块集成在一张板卡上，使得对变频器采集的数据采集板卡的通信带宽得到了极大提升。此外，由于所述对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接，避免了不必要的接线，同时缩短了通信线路的走线距离，进一步提高了对变频器采集的数据采集板卡承载高速信号的能力。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种便携式故障检测仪的示例性结构示意图；

图2为相关技术中的故障检测设备的示例性示意图；

图3为相关技术中的故障检测设备的示例性结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种故障检测仪中数据采集板卡的示例性结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种便携式故障检测仪中对变频器采集的数据采集板卡的示例性结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种便携式故障检测仪中对电机采集的数据采集板卡的示例性结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种便携式故障检测仪的示例性结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种便携式故障检测仪中CAN信号检测板卡的示例性结构示意图；

图9为相关技术中的故障检测设备中各板卡的示例性结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种便携式故障检测仪中板卡的示例性结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，在本申请实施例中，所述便携式故障检测仪包括数据采集板卡、数据分析板卡和显示屏；

所述数据采集板卡为对变频器采集的数据采集板卡或者对电机采集的数据采集板卡，所述对变频器采集的数据采集板卡和所述对电机采集的数据采集板卡可插拔切换；其中，所述对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接并一体化集成；

所述数据采集板卡的输入端和变频器或者电机连接，所述数据采集板卡的输出端和所述数据分析板卡的输入端连接，所述数据分析板卡的输出端和所述显示屏的输入端连接。

以下首先对本申请实施例的方案整体进行说明：

本申请实施例中的便携式故障检测仪主要由三个部分组成：

第一部分：数据采集板卡，用于对变频器或者电机进行数据采集，其可以采用通用的标准接口，以适配多种品牌和型号的变频器或者电机，并将检测到的数据进行数据存储和数据处理，将进行数据处理后的数据发送至数据分析板卡。所述对变频器采集的数据采集板卡和所述对电机采集的数据采集板卡可插拔切换。实际应用中，便携式故障检测仪一般包括多个数据采集板卡，该多个数据采集板卡不能既有对变频器采集的数据采集板卡，又有对电机采集的数据采集板卡，也就是说，该多个数据采集板卡要么均为对变频器采集的数据采集板卡，要么均为对电机采集的数据采集板卡，这样，便携式故障检测仪才可正常工作。

第二部分：数据分析板卡，用于对接收到的数据进行分析处理，其可以根据通信协议的不同区分所述数据采集板卡输出的数据是所述变频器的数据还是所述电机的数据。在对接收到的数据进行分析处理的过程中，可以结合人工智能和大数据等技术对对应的变频器或者电机进行故障判断，从而对变频器或者电机的工作状态的趋势进行分析，并将分析结果发送至显示屏，与此同时，还可以将分析结果存储在大容量的硬盘中。

第三部分：显示屏，用于展示分析结果。这里，该显示屏可以为触控显示屏，相关人员可以基于所述触控显示屏进行操作，这样，触控显示屏可以根据用户的操作进行数据的展示和转换。

可见，本申请实施例提出的便携式故障检测仪，可以针对不同型号的变频器、不同型号的电机而对应更换不同的数据采集板卡，以使故障检测仪可以对不同型号的设备进行数据处理，由于还会通过数据分析板卡的分析功能对相关数据进行进一步的分析并将分析结果展示于显示屏上，因此相关工作人员可以通过显示屏展示的数据对不同生产线上的工业设备进行动态监控。进一步地，如果工业设备发生故障，相关工作人员可以通过显示屏的触控功能回溯对应设备的历史工作状态数据，从而有利于快速确定故障类型并定位故障位置；如果工业设备未发生故障而正常工作，由于数据分析板卡可以对对应的设备的工作状态的趋势进行分析，从而实现故障预警功能，方便相关人员在生产间隙对对应的设备进行维护，而不是到对应的设备真正故障时再处理，达到减少产线异常停滞而导致生产损失的目的。

以下对本申请实施例相对于相关技术的主要改进点进行说明：

具体地说，可以参见图2，图2所示为相关技术中的故障检测设备的示例性示意图，该设备的检测对象为变频器，安装于该故障检测设备的数据采集板卡无法自行处理本地采集到的数据，而是需要依赖后端的数据分析平台，图2中的一体机(或者服务器)即为安装有针对变频器的数据进行分析处理的数据分析平台的硬件载体，由于该产品中包括了前端的故障检测设备和后端的数据分析设备，这两个设备各自独立，因而造成该产品的使用场地有限，无法满足灵活、便携的需求，并且由之造成的维护成本也较高。

而本申请实施例中的便携式故障检测仪内置了数据分析板卡，该数据分析板卡的实现了数据分析平台的相关功能，因此可以对数据采集板卡采集到的数据进行及时的分析处理，而不必依赖后端的数据分析平台，因此该便携式故障检测仪为一体化的仪器，无需考虑使用场地，满足了灵活、便携的需求，而且对应的维护成本也较低。

具体地说，可以参见图3，图3所示为相关技术中的故障检测设备的示例性结构示意图，在该产品中包括数据采集板卡、电流检测板卡和电压检测板卡，该示例中的所述数据采集板卡为对变频器采集的数据采集板卡；这里，数据采集板卡、电流检测板卡和电压检测板卡分别为不同地、各自独立的板卡，数据采集板卡用于汇总各电流检测板卡和电压检测板卡所采集的数据，数据采集板卡、电流检测板卡和电压检测板卡之间通过外接导线连接，当数据采集的通道数较多和/或检测频率较高时，常常会出现数据丢包的现象。

而在本申请实施例的便携式故障检测仪中，可以如图4所示，对变频器采集的数据采集板卡一体化设计，其中的电流采集模块、电压采集模块之间通过导线连接，这样，通过将多个通道的电流采集模块、电压采集模块和数据采集传输板集成在一张板卡上，即，将原来的数据采集板卡、电流检测板卡和电压检测板卡合并集成于一张板卡上，该一张板卡即为本申请实施例中的对变频器采集的数据采集板卡，使得对变频器采集的数据采集板卡的通信带宽得到了极大提升。此外，由于对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接，因此会进行阻抗匹配设计，这样避免了不必要的接线，同时缩短了通信线路的走线距离，进一步提高了对变频器采集的数据采集板卡承载高速信号的能力。

这里需要说明的是，本申请实施例中可以仅对对变频器采集的数据采集板卡进行一体化设计，原因在于在相关技术中，对变频器采集的数据采集板卡存在通信带宽的技术问题，需要预处理数据而需要对其做出改进；而由于对电机采集的数据采集板卡并不存在该通信带宽的技术问题，因此可以无需对其进行改进。

综上，不难发现，本申请实施例提供的便携式故障检测仪，可以针对不同型号的变频器、不同型号的电机而对应更换不同的数据采集板卡，以使故障检测仪可以对不同型号的设备进行数据处理，由于还会通过数据分析板卡的分析功能对相关数据进行进一步的分析并将分析结果展示于显示屏上，因此相关工作人员可以通过显示屏展示的数据对不同生产线上的工业设备进行动态监控，至少解决了相关技术中的故障检测设备的检测对象较为单一的技术问题。另外，由于而本申请实施例的便携式故障检测仪内置了数据分析板卡，因此可以对数据采集板卡采集到的数据进行及时的分析处理，而不必依赖后端的数据分析平台；又由于对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接并一体化集成，这样，可以将多个通道的电流采集模块、电压采集模块集成在一张板卡上，使得对变频器采集的数据采集板卡的通信带宽得到了极大提升。此外，由于所述对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接，避免了不必要的接线，同时缩短了通信线路的走线距离，进一步提高了对变频器采集的数据采集板卡承载高速信号的能力。

在本申请一些实施例中，所述对变频器采集的数据采集板卡包括电压检测模块和电流检测模块；所述电压检测模块外接分压模块，所述分压模块的输出端和所述电压检测模块的输入端连接；所述电流检测模块外接霍尔感应器件，所述霍尔感应器件的输出端和所述电流检测模块的输入端连接。

在本申请一些实施例中，所述对变频器采集的数据采集板卡包括加法器、线性光耦、A/D转换模块和微处理模块；所述分压模块的输出端和所述线性光耦的输入端连接，所述线性光耦的输出端和所述A/D转换模块的输入端连接；所述霍尔感应器件的输出端和所述加法器的输入端连接，所述加法器的输出端和所述A/D转换模块的输入端连接；所述A/D转换模块的输出端和所述微处理模块的输入端连接，所述微处理模块的输出端和所述数据分析板卡的输入端连接。

方便起见，以下一并对上述两个实施例进行说明，如图5所示：

具体地说，外接的所述分压模块和所述霍尔感应器件可以为安装于所述变频器上的设备。本申请实施例中，通过外接的所述分压模块、安装于所述对变频器采集的数据采集板卡的线性光耦和A/D转换模块采集变频器的电压数据；通过外接的所述霍尔传感器将三相电流进行线性缩小，并通过安装于所述对变频器采集的数据采集板卡的加法器运放电路和A/D转换模块以预设检测周期进行检测。电流检测模块和电压检测模块的数据通过微处理模块上传给数据分析板卡，其中，图5所示的数据采集传输电路即为微处理模块。

在一些例子中，预设检测周期可以为2ms。

在一些例子中，所述微处理模块可以为微控制器。

进一步地，由于变频器的工作电压为直流高电压(正常工作时为0～600VDC，最大约1000VDC)，因此在一些例子中，可以通过分压模块和A/D转换模块采集变频器的电压数据，并在分压模块和A/D转换模块之间加入高精度的线性光耦电路进行隔离。其中，可以将分压部分作为一个小型板卡灵活安装在变频器上，将高压线性分压至36V以下安全范围后再引入到本申请实施例提供的便携式故障检测仪中进行数据的进一步采集和检测，从而为相关工作人员的安全提供了保障。由于变频器的三相输出电流为交流大电流，输出电流的范围可以达到0-2000AAC。由于数值过大，用一般的采样电阻或者计量芯片的方式难以满足需求。因此在一些例子中，可以采用开口式线性霍尔传感器配合加法器电路实现将三相输出电流转换为A/D转换模块可处理的电压范围后再进行检测。同时，这样做还可以提升检测速度，采样频率达到2ms，满足了奈奎斯特采样定律的相关要求，进而可以尽可能地检测变频器在工作状态中的所有频域信息，便于数据分析板卡通过傅里叶变换恢复三相输出电流的频谱状态，更好的对变频器的工作状态进行判断。

在本申请一些实施例中，所述对变频器采集的数据采集板卡还包括地址模块，各所述对变频器采集的数据采集板卡分别对应不同的地址，结合图5所示，所述地址模块的输出端和所述微处理模块的输入端连接。

具体地说，对变频器采集的数据采集板卡还可以包括地址模块，这样做，即可以达到对单个变频器进行电压和电流检测的目的。在实际应用中，可以根据实际需求，通过增加同种类型的板卡的方式，由于各个对变频器采集的数据采集板卡的地址不同，因此可以对多台变频器的数据进行检测。

值得一提的是，可以通过数据分析板卡区分不同的数据采集板卡传输来的数据。具体到便携式故障检测仪而言，将对变频器采集的数据采集板卡接在哪些变频器上取决于操作人员的实际选择。

可见，本申请实施例中，通过在对变频器采集的数据采集板卡中设置地址模块的方式，方便对多台变频器的数据进行检测。

在本申请一些实施例中，所述对电机采集的数据采集板卡包括电能计量模块和多路复用芯片，如图6所示；

所述电能计量模块的输入端和所述数据采集板卡的输出端连接；所述电能计量模块的输出端和所述多路复用芯片的输入端连接，所述多路复用芯片的的输出端和所述微处理模块的输入端连接，所述微处理模块的输出端和所述数据分析板卡的输入端连接。

在本申请一些实施例中，所述对电机采集的数据采集板卡包括电流互感模块和交流电压检测模块；所述电流互感模块的输出端和交流电压检测模块的输出端分别和所述电能计量模块的输入端连接。

方便起见，以下一并对上述两个实施例进行说明：

具体地说，所述电能计量模块的数量为多个，每个电能计量模块分别通过电流互感模块和交流电压检测模块对电机的交流电流和交流电压进行采集，并通过多路复用芯片将采集的数据发送至微处理模块，其中，电流互感模块具体可以为电流互感器，多路复用芯片可以和微处理模块的串口进行分时通信，这样可以减少串口的占用。之后，微处理模块可以将进行采集得到的数据中的有效交流电流和交流电压等数据进行汇总后发送至数据分析板卡。

进一步地，对于电机等单相交流电路，其工作电压一般在380VAC左右，电流在16A以下，电路中的有功功率过高往往说明电压或者电流出现了异常，同时带来的温升也非常容易烧坏电路和设备，因此电功率往往是重要的故障检测指标。本申请实施例提供的便携式故障检测仪可以通过电能计量模块对目标电路和设备进行检测。在一些例子中，该对电机采集的数据采集板卡可以根据需求安装至多12个电能计量模块，每个模块都可以对一路交流电路的电压、电流、有功功率、功率因数、频率、电能、温度等多个电参量进行采集，通过TTL电平串口将采集数据单独发送给微处理模块，再由微处理模块汇总后统一上传给数据分析板卡。这里，出于便携式考虑，电能计量模块的电流采集方式可以采用AC互感式，外接电流互感器来替代锰铜电阻，这样不会对原有电路进行侵入，也能扩展电流的测量范围，适用更广泛的应用场景。

在实际应用中，对电机采集的数据采集板卡也可以包括地址模块，各所述对电机采集的数据采集板卡分别对应不同的地址，这样做，即可以达到对单个电机进行电压和电流检测的目的。在实际应用中，可以根据实际需求，通过增加同种类型的板卡的方式，由于各个对电机采集的数据采集板卡的地址不同，因此可以对多台电机的数据进行检测。

值得一提的是，可以通过数据分析板卡区分不同的数据采集板卡传输来的数据。具体到便携式故障检测仪而言，将对电机采集的数据采集板卡接在哪些变频器上取决于操作人员的实际选择。

在本申请一些实施例中，所述数据分析板卡可以包括边缘计算模块和GPU加速模块，所述边缘计算模块和所述GPU加速模块连接。

其中，边缘计算模块可以使用故障判断算法和自学习算法等。

进一步地，可以通过故障判断算法进行以下检测：1.电流数据是否平衡的检测；2.电压数据/电流数据是否存在突变的检测；3.电流数据从无到有，电压数据逐步上升的启动检测；4.电流数据从有到无，电压数据逐步下降的关机检测等；此外，还可以通过电压数据、电流数据之间的关系，来大致判断出故障产生的位置，为相关人员提供维修参考。

需要说明的是，在相关技术中也会对检测工业设备的电压和电流，而在这里，检测变频器的电压和电流的作用，是便于根据变频器的电压和电流来对其自身的工作状态进行调整和补偿。比如说，对变频器的电压进行检测，是为了配合频率的变化，使电机的磁通保持一致。这是由于三相异步电机的转矩是由电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的。在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧坏电机。因此必须通过电压检测确保变频器输出频率与电压是成比例地改变。再比如说，电动机在运转过程中如果降低指令频率过快，则电动状态将变为发电状态，再生出来的能量存积在变频器的直流电容器中。由于电容器容量和耐压的关系，就需要对电压进行及时、准确地检测，给变频器提供准确可靠的信息，使变压器在过压时进行及时、有效的保护。因此，同样是对电压和电流进行检测，但是在本申请实施例中的作用和在相关技术中所起到的作用并不相同。

进一步地，可以通过自学习算法重复学习特定品牌的变频器或者电机在特定操作时的电流数据和电压数据，并据此形成标准化数据存储至数据库中。之后，可以将实际获取的变频器或者电机对应的电流数据和电压数据与存储至数据库中的标准化数据进行匹配，利用人工智能技术进行拟合判断如果连续出现数据不符的情况则可以进行预警，以便于相关人员及时进行检查和维护。

在一些其他例子中，对于针对电机进行故障检测而言，数据分析板卡还可以通过边缘计算模块实现傅里叶变换功能，比如提取三相电流数据的频域信息，以根据此确定其频域变化是否平滑、是否存在突变的情况等。

其中，通过采用GPU加速模块可以对数据的处理进行硬件加速，实现对采集的数据进行快速即时地处理来得到分析结果并发送至显示屏。

在一些其他例子中，该便携式故障检测仪还可以通过数据分析板卡将本地的数据进行加密后通过5G网络分享至第三方平台，以获得云计算支持或实现多台故障检测仪的数据共享。

在本申请一些实施例中，所述便携式故障检测仪还可以包括CAN信号检测板卡，如图7所示；所述CAN信号检测板卡的输入端和CAN总线连接，所述CAN信号检测板卡的输出端和所述显示屏连接。

具体地说，结合到具体的应用场景，便携式故障检测仪还可以集成有CAN信号的检测功能。这里，数据采集板卡可以和CAN信号检测板卡同时使用，CAN信号检测板卡通过和CAN总线连接来实现对CAN信号的检测。

需要说明的是，CAN信号检测板卡解析的数据一般无需经过数据分析板卡即可直接将检测结果展示在显示屏上，这是由于在实际工作中，相关人员往往只需要获取该CAN信号的数据来决定的，因此无需经过数据分析板卡进行数据分析。

进一步地，可以如图8所示，其提供了一种CAN信号检测板卡中各模块的结构连接示意图。其中，每路CAN总线的信号可以分别通过信号滤波电路进行去噪和电阻匹配，然后经由CAN收发芯片将CANH和CANL转化为微处理模块可处理的CAN信号，并通过数字隔离电路将这些信号数据发送给微处理模块进行处理。这里，该CAN信号检测板卡中也可以进一步包括地址模块，这样做，可以实现对多路电路数据进行CAN信号的检测。

由于CAN总线具备抗干扰能力强、可承载节点数多和传输距离远的特点，因此在产线上运行的工业设备之间的指令传递和数据交互常常是通过CAN总线来完成的。当总线上某一节点的设备出现故障时，其相关的CAN数据也会出现异常，此时便需要对总线上的CAN信号进行采集，以便相关工作人员对采集的CAN信号进行分析或者对CAN总线进行调试，找出有问题的CAN消息帧，从而快速定位到有问题的节点设备。本申请实施例提供的便携式故障检测仪即可以满足这一实际需求。

在本申请一些实施例中，所述便携式故障检测仪还可以包括上位机；所述CAN信号检测板卡的输出端还和所述上位机连接。

这样，相关人员也可以通过上位机直接获取检测到的CAN信号的数据。

在本申请一些实施例中，所述数据采集板卡、所述数据分析板卡和所述CAN信号检测板卡的尺寸相同，并通过背板插接的方式进行拆卸或者装配。

具体地说，可以如图9所示，为相关技术中的类似产品中各块板卡连接的示例性示意图，可见，这里的各块板卡之间采用接插件拼接和排线插接的方式相连，且多块数据采集板卡之间用铜柱来进行上下叠加。这样，当需要更换板卡时拆卸和装配都很不方便，且过多的排线不仅使故障检测仪内部显得杂乱，连接的牢靠性也不能得到保证。

而本申请实施例中，可以如图10所示，所述数据采集板卡、所述数据分析板卡和所述CAN信号检测板卡的尺寸相同，采用插箱加背板的结构，这样，每块板卡具备统一标准的大小尺寸和背板接口，与背板上的插槽进行相连，易于插拔且连接可靠。

此外，该便携式故障检测仪中还往往会包括电源板卡，电源板卡和其他板卡的尺寸相同，电源板卡的电源输出和板间通信线路均通过背板进行走线，免去了杂乱的排线连接，便于统一管理。

不难发现，本申请实施例中提供了一种便携式故障检测仪中各板卡的连接方式，免去了杂乱的排线连接，便于统一管理。

综上，本申请实施例提出的便携式故障检测仪，可以针对不同型号的变频器、不同型号的电机而对应更换不同的数据采集板卡，以使故障检测仪可以对不同型号的设备进行数据处理，由于还会通过数据分析板卡的分析功能对相关数据进行进一步的分析并将分析结果展示于显示屏上，因此相关工作人员可以通过显示屏展示的数据对不同生产线上的工业设备进行动态监控，至少解决了相关技术中的故障检测设备的检测对象较为单一的技术问题。另外，由于而本申请实施例的便携式故障检测仪内置了数据分析板卡，因此可以对数据采集板卡采集到的数据进行及时的分析处理，而不必依赖后端的数据分析平台；又由于对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接并一体化集成，这样，可以将多个通道的电流采集模块、电压采集模块集成在一张板卡上，使得对变频器采集的数据采集板卡的通信带宽得到了极大提升。此外，由于所述对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接，避免了不必要的接线，同时缩短了通信线路的走线距离，进一步提高了对变频器采集的数据采集板卡承载高速信号的能力。

附图中的流程图或框图示出了按照本申请各种实施例的设备、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的针对硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。内存是计算机可读介质的示例。

需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一些实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种便携式故障检测仪，其特征在于，所述便携式故障检测仪包括数据采集板卡、数据分析板卡和显示屏；

所述数据采集板卡为对变频器采集的数据采集板卡或者对电机采集的数据采集板卡，所述对变频器采集的数据采集板卡和所述对电机采集的数据采集板卡可插拔切换；其中，所述对变频器采集的数据采集板卡中的各数据采集模块之间通过导线连接并一体化集成；

所述数据采集板卡的输入端和变频器或者电机连接，所述数据采集板卡的输出端和所述数据分析板卡的输入端连接，所述数据分析板卡的输出端和所述显示屏的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的便携式故障检测仪，其特征在于，所述对变频器采集的数据采集板卡包括电压检测模块和电流检测模块；

所述电压检测模块外接分压模块，所述分压模块的输出端和所述电压检测模块的输入端连接；

所述电流检测模块外接霍尔感应器件，所述霍尔感应器件的输出端和所述电流检测模块的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的便携式故障检测仪，其特征在于，所述对变频器采集的数据采集板卡包括加法器、线性光耦、A/D转换模块和微处理模块；

所述分压模块的输出端和所述线性光耦的输入端连接，所述线性光耦的输出端和所述A/D转换模块的输入端连接；

所述霍尔感应器件的输出端和所述加法器的输入端连接，所述加法器的输出端和所述A/D转换模块的输入端连接；

所述A/D转换模块的输出端和所述微处理模块的输入端连接，所述微处理模块的输出端和所述数据分析板卡的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的便携式故障检测仪，其特征在于，所述对变频器采集的数据采集板卡还包括地址模块，各所述对变频器采集的数据采集板卡分别对应不同的地址，所述地址模块的输出端和所述微处理模块的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的便携式故障检测仪，其特征在于，所述对电机采集的数据采集板卡包括电能计量模块和多路复用芯片，所述电能计量模块的数量为多个；

所述电能计量模块的输入端和所述数据采集板卡的输出端连接；所述电能计量模块的输出端和所述多路复用芯片的输入端连接，所述多路复用芯片的的输出端和所述微处理模块的输入端连接，所述微处理模块的输出端和所述数据分析板卡的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的便携式故障检测仪，其特征在于，所述对电机采集的数据采集板卡包括电流互感模块和交流电压检测模块；所述电流互感模块的输出端和交流电压检测模块的输出端分别和所述电能计量模块的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的便携式故障检测仪，其特征在于，所述数据分析板卡包括边缘计算模块和GPU加速模块，所述边缘计算模块和所述GPU加速模块连接。

8.根据权利要求1所述的便携式故障检测仪，其特征在于，所述便携式故障检测仪还包括CAN信号检测板卡；

所述CAN信号检测板卡的输入端和CAN总线连接，所述CAN信号检测板卡的输出端和所述显示屏连接。

9.根据权利要求8所述的便携式故障检测仪，其特征在于，所述便携式故障检测仪还包括上位机；

所述CAN信号检测板卡的输出端还和所述上位机连接。

10.根据权利要求8所述的便携式故障检测仪，其特征在于，所述数据采集板卡、所述数据分析板卡和所述CAN信号检测板卡的尺寸相同，并通过背板插接的方式进行拆卸或者装配。

Images