本发明涉及变频器数据传输领域，尤其涉及一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法。
背景技术：
高压变频器是实现高压大功率电机变频调速的主要手段，而功率单元串联型拓扑在系统复杂度、稳定性、调速范围、对电机温升的影响以及对电网谐波污染等方面都具有明显的优势，因此成为高压变频器中主流的拓扑模式。如图1所示，是多单元串联的变频器的示意图，其主要包括一个主控板和多组三相输出的功率单元，同相输出的功率单元之间串联连接，主控板接收各功率单元的状态数据。
由于多单元串联的高压变频器不能直连互联网，只能将各单元的工作状态数据、故障追踪数据等数据存储在本地，当出现故障后，通常需要服务人员前往本地进行数据采集，由于各人员的能力不同，若前往现场的服务人员无法解决该故障，还需要将这些故障数据反馈回公司，再由公司的服务、开发、设计、制造等多个部门进行联合分析，以确认故障原因，随后才能进行修复，差旅时间较长(尤其是海外或偏远地区的用户)，无法及时处理故障，问题解决效率低下，用户体验感差，成本较高，因此针对以上问题，迫切需要设计出一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，以满足实际使用的需要。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，接入4g物联网关，实现了将各单元运行数据上传云服务器端，从而可以利用存储的大量的数据实现故障预警、诊断，以便于客户进行设备监测与管理，以保证设备安全高效运行。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
本发明提供一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤s1，采集变频器中功率单元组的状态数据，并存储在一边缘采集盒中，所述功率单元组包括多组三相输出的功率单元，每一相输出对应于相互串联的多个所述功率单元；
步骤s2，读取所述边缘采集盒中存储的各所述功率单元的状态数据，并判断所述状态数据是否变化：
若数据发生变化，则转入步骤s3；
若数据未变化，则返回所述步骤s2；
步骤s3，对所述状态数据进行转换；
步骤s4，将转换后的所述状态数据上传至云服务器端，并返回所述步骤s2。
优选地，所述步骤s1中，采集所述变频器中所述功率单元组的状态数据，并存储在所述边缘采集盒中，具体包括如下步骤：
步骤s11，通过一主控板同步采集所述功率单元组中各所述功率单元的状态数据并存储；
步骤s12，所述边缘采集盒按照一预设时间采集所述主控板中的所述状态数据，并存储。
优选地，所述步骤s11中，所述主控板同步采集所述变频器中功率单元组的状态数据，具体包括如下步骤：
步骤s111，根据一预设的设定参数将一数据采集同步信号发送给对应的各所述功率单元；
步骤s112，判断接收到所述数据采集同步信号的各所述功率单元是否同步完成：
若是，则同步采集对应的各所述功率单元的状态数据；
若否，则返回所述步骤s111。
优选地，所述步骤s12中，按照所述预设时间，所述边缘采集盒从所述主控板中读取存储的状态数据，将读取的状态数据写入当前队列中，并将所述当前队列的队尾增加一。
优选地，所述主控板通过轮询方式与各所述功率单元通讯。
优选地，所述主控板和各所述功率单元之间分别通过光纤连接。
优选地，所述步骤s2中，读取所述边缘采集盒中存储的状态数据，具体包括如下步骤：
步骤s21，判断所述边缘采集盒是否接收到一物联网关的读取请求；
步骤s22，若接收到所述物联网关的读取请求，则判断当前队列的队首和队尾是否相同：
若相同，则返回所述步骤s11；
若不相同，则所述当前队列的所述状态数据读出队伍，并将所述当前队列的队首增加一；
步骤s23，将读出的所述状态数据发送至所述物联网关。
优选地，所述步骤s3中，所述物联网关对读出的所述状态数据进行数据转换和协议转换。
优选地，所述物联网关通过一端口与所述边缘采集盒进行数据传输。
优选地，所述物联网关支持modbustcp协议。
本发明技术方案的有益效果在于：
本发明通过接入4g物联网关，实现了将各单元运行数据上传云服务器端，从而可以利用存储的海量的数据进行故障预警、诊断，并为客户提供更为便利的设备监测与管理方法，以保证设备安全高效运行。
附图说明
图1是本发明中现有技术中多单元串联的变频器单元的结构示意图；
图2是本发明中一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法具体实施例的结构框图；
图3是本发明中一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法具体实施例的流程示意图；
图4是本发明中所述步骤s1具体实施例的流程示意图；
图5是本发明中所述步骤s11具体实施例的流程示意图；
图6是本发明中所述步骤s2具体实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明提供一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，属于变频器数据传输领域，如图2和图3所示，包括以下步骤：
步骤s1，采集变频器中功率单元组的状态数据，并存储在一边缘采集盒中，功率单元组包括多组三相输出的功率单元，每一相输出对应于相互串联的多个功率单元；
步骤s2，读取边缘采集盒2中存储的各功率单元12的状态数据，判断状态数据是否变化：
若数据发生变化，则转入步骤s3；
若数据未变化，则返回步骤s2；
步骤s3，对状态数据进行转换；
步骤s4，将转换后的状态数据上传至云服务器端4，并返回步骤s2。
具体的，在本实施例中，本发明包括变频器1、边缘采集盒2、云服务器端4；优选的变频器1为高压变频器1，高压变频器1包括多组三相输出的功率单元12，具体的，第一相输出为u相，第二相输出为v相，第三相输出为w相，每组三相输出并排设置，位于最左边一侧的功率单元12(u1、u2…un)分别组成了多组三相输出的u相，位于中间的功率单元12(v1、v2…vn)分别组成了多组三相输出的v相，位于最右边一侧的功率单元12(w1、w2…wn)分别组成了多组三相输出的w相，且同一相输出的功率单元12串联连接。
边缘采集盒2通过高压变频器1本身现有的modbusrtu通讯接口与高压变频器1建立通讯连接，实现高压变频器1的数据采集与传输，通过边缘采集盒2的设置，弥补了高压变频器1系统本身通讯端口不足的问题，同时边缘采集盒2能够定时去采集高压变频器1中各功率单元12的状态数据，并存储在自身的内存中，等待数据访问；优选的，云服务器端4通过4g物联网关3访问边缘采集盒2，当建立4g物联网关3读取数据时，边缘采集盒2将存储的状态数据从内存中取出并发送给4g物联网关3，4g物联网关3将变频器1的各功率单元12的状态数据进行数据转换和协议转换，将原本采集的模拟量的状态数据转换成数字量，随后通过私有协议将转换后的状元数据上传至云服务器端4。
在一个较佳的实施例中，步骤s1中，采集变频器1中功率单元组的状态数据，并存储在边缘采集盒2中，如图4所示，具体包括如下步骤：
步骤s11，通过一主控板11同步采集功率单元组中各功率单元12的状态数据并存储；
步骤s12，边缘采集盒2按照一预设时间采集主控板11中的状态数据，并存储。
具体的，高压变频器1还包括一主控板11，主控板11连接功率单元组，用于同步采集各功率单元12的状态数据；优选的，主控板11通过光纤分别与各功率单元12通讯连接。
在一个较佳的实施例中，步骤s11中，主控板11同步采集变频器1中功率单元组的状态数据，如图5所示，具体包括如下步骤：
步骤s111，根据一预设的设定参数将一数据采集同步信号发送给对应的各功率单元12；
步骤s112，判断接收到数据采集同步信号的各功率单元12是否同步完成：
若是，则同步采集对应的各功率单元12的状态数据；
若否，则返回步骤s111。
具体的，在采集各个功率单元12的状态数据之前，主控板11输出一同步信号分别发送给各功率单元12，并接收来自各功率单元12的信号反馈，以确保在同一个时序内采集的各单元的状态数据，优选地，主控板11通过配置设定参数来控制需要读取哪一相输出的功率单元12的状态数据，该设定参数是预先设置的。
具体设定参数如下表一：
表一设定参数表
主控板11可以根据上述设定参数表每次配置相应的设定参数去读取需要采集的数据，也可以根据已配置的参数，每间隔一预设时间自动读取需要采集的功率单元12的数据，采集的数据会暂时存放在变频器1的主控板11的内存中，并等待边缘采集盒2定时读取，优选地，边缘采集盒2和主控板11之间通过modbusrtu协议访问。
在一个较佳的实施例中，步骤s12中，按照预设时间，边缘采集盒2从主控板11中读取存储的状态数据，将读取的状态数据写入当前队列中，并将当前队列的队尾增加一。
具体的，边缘采集盒2定时读取主控板11内存中的状态数据，当读取到数据后，将读取的数据写入当前队列的队尾，当前队列的队尾的入队位置自动加一，此时，边缘采集盒2中的数据发生变化，在后续4g物联网关3读取边缘采集盒2中的数据时，作为判断状态数据是否发生变化的根据。
在一个较佳的实施例中，主控板11通过轮询方式与各功率单元12通讯，主控板11定时分别向各功率单元12发出询问，例如向同一相输出的功率单元12依序发送同步信号询问，有即采集该相输出的各个功率单元12的状态数据，采集完后再询问下一相的各功率单元12，接着不断周而复始。
在一个较佳的实施例中，步骤s2中，读取边缘采集盒2中存储的状态数据，如图6所示，具体包括如下步骤：
步骤s21，判断边缘采集盒2是否接收到一物联网关3的读取请求；
步骤s22，若接收到物联网关3的读取请求，则判断当前队列的队首和队尾是否相同：
若相同，则返回步骤s21；
若不相同，则当前队列的状态数据读出队伍，并将当前队列的队首增加一；
步骤s23，将读出的状态数据发送至物联网关3。
在一个较佳的实施例中，步骤s3中，物联网关3对读出的状态数据进行数据转换和协议转换。
在一个较佳的实施例中，物联网关3通过一端口与边缘采集盒2进行数据传输。
具体的，4g物联网关3连接边缘采集盒2的端口，且4g物联网关3网关与边缘采集盒2之间的端口通过modbustcp协议传输数据。
本发明技术方案的有益效果在于：
本发明通过接入4g物联网关，实现了将各单元运行数据上传云服务器端，从而可以利用存储的海量的数据进行故障预警、诊断，并为客户提供更为便利的设备监测与管理方法，以保证设备安全高效运行。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
1.一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤s1，采集变频器中功率单元组的状态数据，并存储在一边缘采集盒中，所述功率单元组包括多组三相输出的功率单元，每一相输出对应于相互串联的多个所述功率单元；
步骤s2，读取所述边缘采集盒中存储的各所述功率单元的状态数据，并判断所述状态数据是否变化：
若数据发生变化，则转入步骤s3；
若数据未变化，则返回所述步骤s2；
步骤s3，对所述状态数据进行转换；
步骤s4，将转换后的所述状态数据上传至云服务器端，并返回所述步骤s2。
2.根据权利要求1所述的一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，所述步骤s1中，采集所述变频器中所述功率单元组的状态数据，并存储在所述边缘采集盒中，具体包括如下步骤：
步骤s11，通过一主控板同步采集所述功率单元组中各所述功率单元的状态数据并存储；
步骤s12，所述边缘采集盒按照一预设时间采集所述主控板中的所述状态数据，并存储。
3.根据权利要求2所述的一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，所述步骤s11中，所述主控板同步采集所述变频器中功率单元组的状态数据，具体包括如下步骤：
步骤s111，根据一预设的设定参数将一数据采集同步信号发送给对应的各所述功率单元；
步骤s112，判断接收到所述数据采集同步信号的各所述功率单元是否同步完成：
若是，则同步采集对应的各所述功率单元的状态数据；
若否，则返回所述步骤s111。
4.根据权利要求2所述的一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，所述步骤s12中，按照所述预设时间，所述边缘采集盒从所述主控板中读取存储的状态数据，将读取的状态数据写入当前队列中，并将所述当前队列的队尾增加一。
5.根据权利要求2所述的一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，所述主控板通过轮询方式与各所述功率单元通讯。
6.根据权利要求2所述的一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，所述主控板和各所述功率单元之间分别通过光纤连接。
7.根据权利要求1所述的一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，所述步骤s2中，读取所述边缘采集盒中存储的状态数据，具体包括如下步骤：
步骤s21，判断所述边缘采集盒是否接收到一物联网关的读取请求；
步骤s22，若接收到所述物联网关的读取请求，则判断当前队列的队首和队尾是否相同：
若相同，则返回所述步骤s21；
若不相同，则所述当前队列的所述状态数据读出队伍，并将所述当前队列的队首增加一；
步骤s23，将读出的所述状态数据发送至所述物联网关。
8.根据权利要求7所述的一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述物联网关对读出的所述状态数据进行数据转换和协议转换。
9.根据权利要求7所述的一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，所述物联网关通过一端口与所述边缘采集盒进行数据传输。
10.根据权利要求7所述的一种多单元串联的变频器单元数据采集上云方法，其特征在于，所述物联网关支持modbustcp协议。
技术总结