[发明专利]一种高能同步辐射光源磁铁电源故障识别系统

说明书

本发明公开了一种高能同步辐射光源磁铁电源故障识别系统，所述系统包括：数字电源采集模块，通信模块以及边缘计算平台模块。通过数字电源采集模块采集高能物理加速器中多个高能光源系统磁铁电源节点的实时的状态数据；然后，由通信模块将所述状态数据传输给边缘计算平台模块；边缘计算平台模块根据多个节点的状态数据，获得每个节点的特征矩阵，进而通过相应的数据分析算法进行电源数据计算和分析，自动识别出故障节点。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种高能同步辐射光源磁铁电源故障识别系统。

背景技术

高能同步辐射光源(High Energy Photon Source Test Facility,HEPS)是目前正在建设的第四代同步辐射光源，其束流能量设计为6GeV，发射度小于 0.1nm·rad。当前现有的高能同步辐射光源装置，已不能满足新时期科学研究的亮度要求，因此建设更高标准的第四代高能同步辐射光源成为了辅助科研创新的必然选择。第四代同步辐射光源的建成也将在基础科学研究上为用户提供更好的平台。

磁铁电源是HEPS的重要设备，为磁铁提供可编程励磁电流。使得粒子轨道分布在精密组合的磁场结构中，从而使带电粒子能够在加速器真空管道中按预设轨道稳定运行。随着数字信号处理技术的发展，大型加速器装置中的磁铁电源系统逐渐由模拟控制向数字控制方向发展。采用全数字化控制技术的高精度稳流电源已成为磁铁电源控制技术的发展趋势。例如，散裂中子源(CSNS) 的磁铁电源全面采用数字化技术；磁铁电源是由电源内部的数字电源控制器 (digital Power Supply Control Module，DPSCM)来进行电压电流的回路调节，数字电源控制器提供了对电源进行本地调试和远程控制的RS232通讯接口，无需VME(VersaModule Eurocard，计算机总线)机箱和VME CPU(central processing unit，中央处理器)。根据HEPS的需求，在CSNS磁铁电源控制系统的基础上，HEPS磁铁电源采用统一的数字控制模块DPSCM II来调节数字控制回路，产生高精度脉宽调制信号；从而实现对磁铁电源的开关机、升降电流等基本操作以及故障保护功能。由于电源电流值及电流升降流速率的变化将会对磁铁产生影响，进而影响到整个磁铁系统的运行，因此需要对电源的状态、数值、升降流速率进行实时监测与控制，实现远距离实时掌控设备运行状态的功能，保证系统正常运行。但是，HEPS的数千台磁铁电源分布在各个位置。在设备运行过程中，自然损耗或者意外事件会使设备的性能发生一定的变化，会出现故障。而故障检测是一项耗时、费力的工作，需要操作人员人工对系统进行监控查修，运维人员只能实施事后维修、非计划停机，并承担巨额维修费用和生产损失，也会影响科研工作人员的工作进展。

因此，目前亟需一种能够针对磁铁电源的故障情况进行高效识别检测的方法或系统。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种高能同步辐射光源磁铁电源故障识别系统，该系统能够实现实时的识别出现故障的磁铁电源节点，并且识别过程全自动完成无需人工参与，识别效率高。

本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种高能同步辐射光源磁铁电源故障识别系统，包括：数字电源采集模块，通信模块、边缘计算平台模块，所述数字电源采集模块与所述通信模块连接，所述通信模块与所述边缘计算平台模块连接，所述存储模块与边缘计算平台模块连接，其中，

所述数字电源采集模块，用于采集高能物理加速器中多个节点的实时的状态数据；其中，一个所述节点表示一个磁铁电源；

所述通信模块，用于将所述状态数据传输给所述边缘计算平台模块；

所述边缘计算平台模块，用于根据所述多个节点的状态数据，获得特征矩阵；其中，所述特征矩阵由每个所述节点的ID与每个所述节点的状态数据组成，所述状态数据随时间而更新；