本發(fā)明涉及一種實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，具體涉及一種分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)：

物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別(rfid)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。通俗地說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)加互聯(lián)網(wǎng)，是互聯(lián)網(wǎng)的延伸與擴(kuò)展，把人與人之間的互聯(lián)互通擴(kuò)大到人與物、物與物之間的互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括：傳感器技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能處理技術(shù)。

目前，在大力應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的背景下，高校實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)也獲得了新的視角和啟迪。眾多高校都開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)課程，教育信息化服務(wù)提供商也都提供了物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的解決方案，但是，各個(gè)高校的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)大都處于嵌入式實(shí)訓(xùn)室的階段，僅僅是以物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)箱的形式來(lái)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，缺乏相對(duì)來(lái)說(shuō)真實(shí)的實(shí)訓(xùn)室來(lái)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的學(xué)習(xí)，當(dāng)然也不存在基于真實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而建立起來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，那么相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)并不能夠真正的掌握。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，該物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)各物聯(lián)網(wǎng)模塊組進(jìn)行布局劃分解決了學(xué)生在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)時(shí)，組網(wǎng)構(gòu)建布局混亂的技術(shù)問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，包括：若干個(gè)由u型安裝墻圍成的實(shí)訓(xùn)間，且安裝墻的內(nèi)墻面劃分為若干調(diào)試區(qū)，各調(diào)試區(qū)用于分別安裝相應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)模塊組；所述物聯(lián)網(wǎng)模塊組中各物聯(lián)網(wǎng)模塊的后端設(shè)有至少兩個(gè)插頭，所述墻面分布有若干安裝孔，所述插頭與安裝孔配合，以安裝各物聯(lián)網(wǎng)模塊；所述實(shí)訓(xùn)間內(nèi)還設(shè)有用于放置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的機(jī)架。

為了便于開(kāi)展電容檢測(cè)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程，所述分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)還包括：用于構(gòu)建電容在線(xiàn)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置包括：

超聲波傳感器，用于采集被測(cè)電容產(chǎn)生的聲音信號(hào)，以獲得相應(yīng)電容聲壓級(jí)lpx。

高頻電流傳感器，用于采集電容兩端的電壓向量。

所述超聲波傳感器、高頻電流傳感器分別通過(guò)相應(yīng)數(shù)據(jù)調(diào)理單元與數(shù)據(jù)處理控制單元相連。

所述數(shù)據(jù)處理控制單元，包括：

電容疊加電壓計(jì)算模塊，適于將獲得的電壓向量分解出基波電壓u0(t)和n次諧波電壓分量un(t)，即，所述被測(cè)電容兩端的疊加電壓u(t)，即u(t)＝u0(t)+un(t)，計(jì)算該疊加電壓的有效值u，同時(shí)計(jì)算基波電壓的有效值u0。

電容量計(jì)算模塊，建立電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中包括：各類(lèi)型電容在僅有各基波的有效值所對(duì)應(yīng)的電容聲壓級(jí)；預(yù)設(shè)被測(cè)電容類(lèi)型、額定電容量c0，根據(jù)被測(cè)電容類(lèi)型及當(dāng)前基波電壓的有效值u0從所述電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲得相應(yīng)電容聲壓級(jí)lp0；通過(guò)被測(cè)電容產(chǎn)生的聲音信號(hào)，以獲得相應(yīng)電容聲壓級(jí)lpx，通過(guò)公式計(jì)算出被測(cè)電容的實(shí)際電容量cx。

被測(cè)電容壽命計(jì)算模塊，適于根據(jù)被測(cè)電容的實(shí)際電容量cx和疊加電壓的有效值u建立電容量預(yù)估公式，即c＝cx-kut；其中，c為被測(cè)電容損壞時(shí)的極限電容值，t為電容損壞預(yù)期時(shí)間，k為單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)電容在當(dāng)前基波電壓的有效值u0下對(duì)應(yīng)的電容量變化系數(shù)，即，其中，cx1和cx2為單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)電容的電容量初值和終值；并通過(guò)所述電容量預(yù)估公式推導(dǎo)出電容損壞預(yù)期時(shí)間t的計(jì)算公式，即設(shè)定所述極限電容值c，以計(jì)算出被測(cè)電容發(fā)生損壞的預(yù)期時(shí)間。

進(jìn)一步，所述n次諧波電壓分量un(t)中n取5。

本發(fā)明還提供了一種分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的工作方法，其中，所述分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)還包括：用于構(gòu)建電容在線(xiàn)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置，

所述實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法包括如下步驟：

步驟一：采集被測(cè)電容兩端的電壓向量，并將該電壓向量分解出基波電壓u0(t)和n次諧波電壓分量un(t)，即可得出所述被測(cè)電容兩端的疊加電壓u(t)，即u(t)＝u0(t)+un(t)，然后計(jì)算該疊加電壓的有效值u，基波電壓的有效值u0；

步驟二：建立電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中包括：各類(lèi)型電容的與僅有各基波的有效值分別對(duì)應(yīng)的電容聲壓級(jí)。

預(yù)設(shè)被測(cè)電容類(lèi)型、額定電容量c0，根據(jù)被測(cè)電容類(lèi)型及當(dāng)前基波電壓的有效值u0從所述電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲得相應(yīng)電容聲壓級(jí)lp0。

采集被測(cè)電容產(chǎn)生的聲音信號(hào)，以獲得相應(yīng)電容聲壓級(jí)lpx，通過(guò)公式計(jì)算出被測(cè)電容的實(shí)際電容量cx。

步驟三：根據(jù)被測(cè)電容的實(shí)際電容量cx和疊加電壓的有效值u建立電容量預(yù)估公式，即c＝cx-kut；其中，c為被測(cè)電容損壞時(shí)的極限電容值，t為電容損壞預(yù)期時(shí)間，k為單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)電容在當(dāng)前基波電壓的有效值u0下對(duì)應(yīng)的電容量變化系數(shù)，即，其中，cx1和cx2為單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)電容的電容量初值和終值。

設(shè)定所述極限電容值c，通過(guò)所述電容量預(yù)估公式推導(dǎo)出電容損壞預(yù)期時(shí)間t的計(jì)算公式，即以計(jì)算出被測(cè)電容發(fā)生損壞的預(yù)期時(shí)間。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明可以根據(jù)自己的需要，相應(yīng)的劃定區(qū)域內(nèi)開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，通過(guò)各物聯(lián)網(wǎng)模塊組中的相應(yīng)模塊，模擬真實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景；而且各模塊可以任一擴(kuò)展，且通過(guò)安裝墻的安裝孔與插頭配合，使學(xué)生能夠很方便對(duì)需要用到的模塊進(jìn)行安裝，即對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)拓展，提高了實(shí)訓(xùn)效果；(2)本發(fā)明通過(guò)超聲波傳感器采集被測(cè)電容產(chǎn)生的電容聲壓級(jí)；高頻電流傳感器采集電容兩端的電壓值，建立電容量預(yù)估公式，利用該公式對(duì)被測(cè)電容的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，比傳統(tǒng)的僅僅檢測(cè)當(dāng)前電容實(shí)際電容量來(lái)判斷電容壽命更加具有前瞻性，并且通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置可以開(kāi)設(shè)電力電子技術(shù)課程，對(duì)電力電容的評(píng)估具有參考價(jià)值。

附圖說(shuō)明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中

圖1為本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中實(shí)訓(xùn)間的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的各模塊連接框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置的原理框圖。

其中，調(diào)試區(qū)1、物聯(lián)網(wǎng)模塊2、機(jī)架3。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，包括：若干個(gè)由u型安裝墻圍成的實(shí)訓(xùn)間，且安裝墻的內(nèi)墻面劃分為若干調(diào)試區(qū)，各調(diào)試區(qū)用于分別安裝相應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)模塊組，以進(jìn)行組網(wǎng)測(cè)試；所述物聯(lián)網(wǎng)模塊組中各物聯(lián)網(wǎng)模塊的后端設(shè)有至少兩個(gè)插頭，所述墻面分布有若干安裝孔，所述插頭與安裝孔配合，以安裝各物聯(lián)網(wǎng)模塊；所述實(shí)訓(xùn)間內(nèi)還設(shè)有用于放置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的機(jī)架。

所述物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)還包括多路輸出穩(wěn)壓電源模塊，該穩(wěn)壓電源模塊由開(kāi)關(guān)電源構(gòu)成，且輸出+5v、+12v、+36v的直流電壓，以提供給各物聯(lián)網(wǎng)模塊工作用。

如圖2所示，所述物聯(lián)網(wǎng)模塊組包含：門(mén)禁控制模塊組、視頻監(jiān)控模塊組、報(bào)警模塊組、智能家電控制模塊組。

所述門(mén)禁控制模塊組包括：庭院門(mén)禁模塊、車(chē)庫(kù)門(mén)禁模塊、入戶(hù)門(mén)禁模塊、車(chē)輛出入識(shí)別模塊、門(mén)禁信息通知模塊。

所述視頻監(jiān)控模塊組包括：庭院監(jiān)控模塊、戶(hù)內(nèi)監(jiān)控模塊、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊。

所述報(bào)警模塊組包括：庭院報(bào)警模塊、戶(hù)內(nèi)入侵報(bào)警模塊、燃?xì)馓綔y(cè)報(bào)警模塊、煙霧探測(cè)報(bào)警模塊。

所述智能家電控制模塊組包括：窗簾控制模塊、窗戶(hù)開(kāi)關(guān)控制模塊、空調(diào)智能控制模塊。

所述各物聯(lián)網(wǎng)模塊組中的相應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)模塊分別安裝有無(wú)線(xiàn)傳感單元，且所述無(wú)線(xiàn)傳感單元通過(guò)zigbee協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)，組網(wǎng)后通過(guò)無(wú)線(xiàn)與所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連，以實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)間內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)模塊組與教師機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳和下載。所述無(wú)線(xiàn)傳感單元可以采用述wsn無(wú)線(xiàn)傳感單元。

所述各實(shí)訓(xùn)間位于實(shí)訓(xùn)室內(nèi)兩側(cè)，呈對(duì)稱(chēng)分布，且所述實(shí)訓(xùn)室可以設(shè)置6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)或12個(gè)；也可以根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)個(gè)數(shù)。

實(shí)施例2

如圖3和圖4所示，所述分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)還包括：用于構(gòu)建電容在線(xiàn)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置，

所述實(shí)驗(yàn)裝置包括：超聲波傳感器，用于采集被測(cè)電容產(chǎn)生的聲音信號(hào)，以獲得相應(yīng)電容聲壓級(jí)lpx。

高頻電流傳感器，用于采集電容兩端的電壓向量。

所述超聲波傳感器、高頻電流傳感器分別通過(guò)相應(yīng)數(shù)據(jù)調(diào)理單元與數(shù)據(jù)處理控制單元相連；即，超聲波傳感器、高頻電流傳感器分別通過(guò)第一、第二數(shù)據(jù)調(diào)理單元與數(shù)控處理控制單元相連，且第一、第二數(shù)據(jù)調(diào)理單元可以采用由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的一定比例的放大器。

所述數(shù)據(jù)處理控制單元，包括：

電容疊加電壓計(jì)算模塊，適于將獲得的電壓向量分解出基波電壓u0(t)和n次諧波電壓分量un(t)，即，所述被測(cè)電容兩端的疊加電壓u(t)，即u(t)＝u0(t)+un(t)，計(jì)算該疊加電壓的有效值u，同時(shí)計(jì)算基波電壓的有效值u0；其中，獲得諧波和基波的方法是通過(guò)fft運(yùn)算得到，該方法在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中已有大量描述，例如：李加升、柴世杰2009年9月發(fā)表在期刊《電力系統(tǒng)保護(hù)與控制》上的論文“電能質(zhì)量諧波間諧波在線(xiàn)快速檢測(cè)方法研究”中已有相關(guān)描述。

電容量計(jì)算模塊，適于根據(jù)預(yù)設(shè)被測(cè)電容類(lèi)型、額定電容量c0，通過(guò)所述電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲得被測(cè)電容與僅有各基波的有效值對(duì)應(yīng)的電容聲壓級(jí)lp0；通過(guò)被測(cè)電容產(chǎn)生的聲音信號(hào)，以獲得相應(yīng)電容聲壓級(jí)lpx，通過(guò)公式計(jì)算出被測(cè)電容的實(shí)際電容量cx；其中，所述電容聲壓級(jí)lp0通過(guò)建立電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式獲得，即該數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有各類(lèi)型電容與各基波電壓的有效值對(duì)應(yīng)的電容聲壓級(jí)，通過(guò)預(yù)設(shè)輸入被測(cè)電容的類(lèi)型，以及計(jì)算所得到當(dāng)前基波電壓的有效值，從電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)查找得到該電容對(duì)應(yīng)的電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)；計(jì)算相應(yīng)電容聲壓級(jí)lpx的方法在論文文獻(xiàn)：2010年6月發(fā)表于《電子技術(shù)學(xué)報(bào)》的基于振動(dòng)信號(hào)的電容噪聲水平計(jì)算方法中已被公開(kāi)。

被測(cè)電容壽命計(jì)算模塊，適于根據(jù)被測(cè)電容的實(shí)際電容量cx和疊加電壓的有效值u建立電容量預(yù)估公式，即c＝ｃk-kut；其中，c為被測(cè)電容損壞時(shí)的極限電容值，t為電容損壞預(yù)期時(shí)間，k為單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)電容在當(dāng)前基波電壓的有效值u0下對(duì)應(yīng)的電容量變化系數(shù)，即，其中cx1和cx2為在當(dāng)前基波電壓的有效值u0下的單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)電容的電容量初值和終值；電容量變化系數(shù)k可以根據(jù)各類(lèi)型電容在各基波電壓的有效值下經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)建立的電容量變化系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)得到，該電容量變化系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)電容型號(hào)和相應(yīng)基波電壓的有效值查找得到該電容對(duì)應(yīng)的電容量變化系數(shù)k，其具體獲取方法：各種基波電壓的有效值下所測(cè)量的各類(lèi)型電容在一段時(shí)間內(nèi)的電容量初值和終值，再換算出一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的電容量初值和終值，根據(jù)預(yù)設(shè)被測(cè)電容的類(lèi)型，以及計(jì)算所得到當(dāng)前基波電壓的有效值，從電容量變化系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中查找的出該電容對(duì)應(yīng)的電容量變化系數(shù)k，為了便于計(jì)算，設(shè)電容在單位時(shí)間內(nèi)的變化量是線(xiàn)性的；且通過(guò)所述電容量預(yù)估公式推導(dǎo)出電容損壞預(yù)期時(shí)間t的計(jì)算公式，即設(shè)定所述極限電容值c，以計(jì)算出被測(cè)電容發(fā)生損壞的預(yù)期時(shí)間。

所述疊加電壓u(t)的有效值u計(jì)算方法包括：基波電壓u0(t)和n次諧波電壓分量un(t)的有效值平方和的平方根值。所述n次諧波電壓分量un(t)中n取5。

所述數(shù)據(jù)處理控制單元通過(guò)fpga模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，fpga芯片xc6slx9-tqg144。

表1為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)對(duì)比結(jié)果一，表1的電力電容選用巨華電力電容bsmj-0.415-15-315kvar，設(shè)定所述極限電容值c為原容量的40％。

表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)對(duì)照表

其中，在計(jì)算電容量變化系數(shù)k時(shí)，單位時(shí)間為24小時(shí)，即在525v基波有效值下，一天的電容變化量經(jīng)實(shí)測(cè)為0.08uf。

表2為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)對(duì)比結(jié)果二，表2的電力電容選用上海威斯康電力電容bsmj0.4-15-3電容bsmj0.45-15-3，設(shè)定所述極限電容值c為原容量的40％。

表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)對(duì)照表

其中，在計(jì)算電容量變化系數(shù)k時(shí)，單位時(shí)間為24小時(shí)，即在450v基波有效值下，一天的電容變化量經(jīng)實(shí)測(cè)為0.12uf；或在415v基波有效值下，一天的電容變化量經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)為0.11uf。

表3為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)對(duì)比結(jié)果三，表3的電力電容選用德力西自愈式低壓電容器并聯(lián)電力電容器bsmjs0.420-3bsmj，設(shè)定所述極限電容值c為原容量的40％。

表3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)對(duì)照表

其中，在計(jì)算電容量變化系數(shù)k時(shí)，單位時(shí)間為24小時(shí)，即在380v基波有效值下，一天的電容變化量經(jīng)實(shí)測(cè)為0.063uf。

本發(fā)明中基波有效值也可以認(rèn)為是理想狀態(tài)下的電壓有效值。

從表1至表3可以看出，本發(fā)明的電容在線(xiàn)檢測(cè)預(yù)估電容剩余時(shí)間是切實(shí)有效的，具有準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，在接近電容實(shí)際電容量接近電容損壞時(shí)的極限電容值c時(shí)，所結(jié)算的結(jié)果越接近實(shí)測(cè)結(jié)果；因此，該實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)電容的檢測(cè)數(shù)據(jù)是有效的。

實(shí)施例3

如圖3和圖4所示，在實(shí)施例2基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的工作方法，其中，所述分布式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)還包括：用于構(gòu)建電容在線(xiàn)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置，

所述實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法包括如下步驟：

步驟一：采集被測(cè)電容兩端的電壓向量，并將該電壓向量分解出基波電壓u0(t)和n次諧波電壓分量un(t)，即可得出所述被測(cè)電容兩端的疊加電壓u(t)，即u(t)＝u0(t)+un(t)，然后計(jì)算該疊加電壓的有效值u，基波電壓的有效值u0。

步驟二：建立電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中包括：各類(lèi)型電容的與僅有各基波的有效值分別對(duì)應(yīng)的電容聲壓級(jí)。

預(yù)設(shè)被測(cè)電容類(lèi)型、額定電容量c0，根據(jù)被測(cè)電容類(lèi)型及當(dāng)前基波電壓的有效值u0從所述電容聲壓級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲得相應(yīng)電容聲壓級(jí)lp0。

采集被測(cè)電容產(chǎn)生的聲音信號(hào)，以獲得相應(yīng)電容聲壓級(jí)lpx，通過(guò)公式計(jì)算出被測(cè)電容的實(shí)際電容量cx。

步驟三：根據(jù)被測(cè)電容的實(shí)際電容量cx和疊加電壓的有效值u建立電容量預(yù)估公式，即c＝cx-kut；其中，c為被測(cè)電容損壞時(shí)的極限電容值，t為電容損壞預(yù)期時(shí)間，k為單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)電容在當(dāng)前基波電壓的有效值u0下對(duì)應(yīng)的電容量變化系數(shù)，即，其中，cx1和cx2為單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)電容的電容量初值和終值。

設(shè)定所述極限電容值c，通過(guò)所述電容量預(yù)估公式推導(dǎo)出電容損壞預(yù)期時(shí)間t的計(jì)算公式，即以計(jì)算出被測(cè)電容發(fā)生損壞的預(yù)期時(shí)間。

因此，本實(shí)驗(yàn)裝置能完成必要的電容在線(xiàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，其數(shù)據(jù)具有很高的參考價(jià)值。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。