CN110907091A - 一种压力传感器的自诊断方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力传感器的自诊断方法及系统，涉及管道机器人技术领域，包括：在柔性管道机器人的管道检测过程中，实时获取柔性管道机器人的实时电量；实时电量大于第一电量阈值时，按照预设的第一频率实时获取压力传感器的信号电压；实时电量不大于第一电量阈值时，将实时电量与预设的第二电量阈值进行比较，实时电量大于第二电量阈值，则按照预设的第二频率实时获取压力传感器的信号电压；将信号电压与预设的标准值进行比较，并根据比较结果生成相应的自诊断告警并发送至与柔性管道机器人连接的一外部监控端。本发明实用性强，实时诊断，节约人力成本；在保证柔性管道机器人管道检测作业的同时节约自诊断带来的能耗。

Description

一种压力传感器的自诊断方法及系统

技术领域

本发明涉及管道机器人技术领域，尤其涉及一种压力传感器的自诊断方法及系统。

背景技术

针对目前城市地下管线数量巨大、种类繁多、新旧层次突出,使得对缺陷检测、定位以及维修等工作的难度极大等问题，通常采用管道机器人实现地下管道的检测。通过管道机器人在封闭管道中开展巡游功能，并通过自身携带的压力传感器检测巡游过程中，封闭管道由于漏点导致的流场局部变化，从而精准捕捉和定位微小的管道漏点。其中，压力传感器的运行状态的好坏直接关系到管道漏点的判定，于是压力传感器的可靠性至关重要。

由于压力传感器长时间工作有可能发生故障，为了保证压力传感器能准确反应检测对象的真实状况，对压力变送器进行定期的检测可以有效的保证其精度具有重要意义。传统压力传感器检测方式是通过人为手动操作来完成的，不仅工作效率低，而且容易引入人为误差，这样会对压力传感器好坏的评估带来较多的不便，同时增加了人员成本。人工检测方式通常采用不定期检测方式，不能及时发现压力传感器故障，存在一定安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种压力传感器的自诊断方法，应用于柔性管道机器人，所述压力传感器设置于所述柔性管道机器人的尾部，以实时检测管道中的压力变化；

所述压力传感器的自诊断方法具体包括以下步骤：

步骤S1，在所述柔性管道机器人的管道检测过程中，实时获取所述柔性管道机器人的实时电量；

步骤S2，将所述实时电量与预设的第一电量阈值进行比较：

若所述实时电量大于所述第一电量阈值，则转向步骤S3；

若所述实时电量不大于所述第一电量阈值，则转向步骤S4；

步骤S3，按照预设的第一频率实时获取所述压力传感器的信号电压，随后转向步骤S6；

步骤S4，将所述实时电量与预设的第二电量阈值进行比较：

若所述实时电量大于所述第二电量阈值，则转向步骤S5；

若所述实时电量不大于所述第二电量阈值，则退出；

步骤S5，按照预设的第二频率实时获取所述压力传感器的所述信号电压，随后转向步骤S6；

步骤S6，将所述信号电压与预设的标准值进行比较，并根据比较结果生成相应的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端。

优选的，所述第一电量阈值大于所述第二电量阈值。

优选的，所述第一电量阈值为所述柔性管道机器人满电电量的百分之三十。

优选的，所述第二电量阈值为所述柔性管道机器人满电电量的百分之十。

优选的，所述第一频率大于所述的第二频率。

优选的，所述标准值包括标准最小值和标准最大值；

则所述步骤S6具体包括：

步骤S61，将所述信号电压与所述标准最小值进行比较：

若所述信号电压小于所述标准最小值，则转向步骤S62；

若所述信号电压不小于所述标准最小值，则转向步骤S63；

步骤S62，输出表示所述压力传感器断路的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端，随后退出；

步骤S623，将所述信号电压与所述标准最大值进行比较：

若所述信号电压大于所述标准最大值，则转向步骤S64；

若所述信号电压不大于所述标准最大值，则退出；

步骤S64，输出表示所述压力传感器短路的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端。

一种压力传感器的自诊断系统，应用以上任意一项所述的压力传感器的自诊断方法，所述压力传感器的自诊断系统具体包括：

第一获取模块，用于在所述柔性管道机器人的管道检测过程中，实时获取所述柔性管道机器人的实时电量；

第一比较模块，连接所述第一获取模块，用于将所述实时电量与预设的第一电量阈值进行比较，并在所述实时电量大于所述第一电量阈值时输出第一比较结果，以及在所述实时电量不大于所述第一电量阈值时输出第二比较结果；

第二获取模块，连接所述第一比较模块，用于根据所述第一比较结果按照预设的第一频率实时获取所述压力传感器的信号电压；

第二比较模块，连接所述第一比较模块，用于根据所述第二比较结果将所述实时电量与预设的第二电量阈值进行比较，并在所述实时电量大于所述第二电量阈值时输出第三比较结果；

第三获取模块，连接所述第二比较模块，用于根据所述第三比较结果按照预设的第二频率实时获取所述压力传感器的所述信号电压；

告警生成模块，分别连接所述第二获取模块和所述第三获取模块，用于将所述信号电压与预设的标准值进行比较，并根据比较结果生成相应的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端。

优选的，所述标准值包括标准最小值和标准最大值；

则所述告警生成模块具体包括：

第一比较单元，用于将所述信号电压与所述标准最小值进行比较，并在所述信号电压小于所述标准最小值时输出第四比较结果，以及在所述信号电压不小于所述标准最小值时输出第五比较结果；

第一告警单元，连接所述第一比较单元，用于根据所述第四比较结果输出表示所述压力传感器断路的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端；

第二比较单元，连接所述第一比较单元，用于根据所述第五比较结果将所述信号电压与所述标准最大值进行比较，并在所述信号电压大于所述标准最大值时输出第六比较结果；

第二告警单元，连接所述第二比较单元，用于根据所述第六比较结果输出表示所述压力传感器短路的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1)实用性强，实时诊断，有效降低压力传感器不定期检测的劳动强度，节约人力成本；

2)通过柔性管道机器人的实时电量对压力传感器的自诊断频率进行调整，在保证柔性管道机器人管道检测作业的同时节约自诊断带来的能耗。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，一种压力传感器的自诊断方法的流程示意图；

图2为本发明的较佳的实施例中，自诊断告警生成方法的流程示意图；

图3为本发明的较佳的实施例中，一种压力传感器的自诊断系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种压力传感器的自诊断方法，应用于柔性管道机器人，压力传感器设置于柔性管道机器人的尾部，以实时检测管道中的压力变化；

如图1所示，压力传感器的自诊断方法具体包括以下步骤：

步骤S1，在柔性管道机器人的管道检测过程中，实时获取柔性管道机器人的实时电量；

步骤S2，将实时电量与预设的第一电量阈值进行比较：

若实时电量大于第一电量阈值，则转向步骤S3；

若实时电量不大于第一电量阈值，则转向步骤S4；

步骤S3，按照预设的第一频率实时获取压力传感器的信号电压，随后转向步骤S6；

步骤S4，将实时电量与预设的第二电量阈值进行比较：

若实时电量大于第二电量阈值，则转向步骤S5；

若实时电量不大于第二电量阈值，则退出；

步骤S5，按照预设的第二频率实时获取压力传感器的信号电压，随后转向步骤S6；

步骤S6，将信号电压与预设的标准值进行比较，并根据比较结果生成相应的自诊断告警并发送至与柔性管道机器人连接的一外部监控端。

具体地，本实施例中，本技术方案中的柔性管道机器人的结构为现有结构，具体结构可以参照现有已公开的专利文献CN105465551B。其中，压力传感器优选设置于柔性管道机器人的驱动机构上。该柔性管道机器人的主体结构并不是本申请所要阐述的重点，因此在此不做详细说明。本发明通过在柔性管道机器人的管道检测过程中，实时对柔性管道机器人的压力传感器进行自诊断，能够及时发现压力传感器的故障信息并生成相应的自诊断告警发送至外部监控端，使得外部监控端的工作人员能够及时获取压力传感器的自诊断告警，及时作出应对举措，保证柔性管道机器人检测结果的准确性。

进一步具体地，通过柔性管道机器人的实时电量对压力传感器的自诊断频率进行调整，当实时电量大于第一电量阈值时，说明柔性管道机器人此时电量充足，可以以较高的第一频率实时获取压力传感器的信号电压，以实现压力传感器的自诊断；当实时电量小于第一电量阈值且大于第二电量阈值时，说明柔性管道机器人此时电量相对较足，在保证柔性管道机器人管道检测作业的同时为了节约自诊断带来的能耗，可以以降低的第二频率实时获取压力传感器的信号电压，以实现压力传感器的自诊断；当实时电量小于第二电量阈值时，说明柔性管道机器人此时电量即将耗尽，此时优先保证管道检测作业的完成，不对压力传感器进行自诊断，有效节约能耗。

本发明的较佳的实施例中，第一电量阈值大于第二电量阈值。

本发明的较佳的实施例中，第一电量阈值为柔性管道机器人满电电量的百分之三十。

本发明的较佳的实施例中，第二电量阈值为柔性管道机器人满电电量的百分之十。

本发明的较佳的实施例中，第一频率大于的第二频率。

本发明的较佳的实施例中，标准值包括标准最小值和标准最大值；

如图2所示，则步骤S6具体包括：

步骤S61，将信号电压与标准最小值进行比较：

若信号电压小于标准最小值，则转向步骤S62；

若信号电压不小于标准最小值，则转向步骤S63；

步骤S62，输出表示压力传感器断路的自诊断告警并发送至与柔性管道机器人连接的一外部监控端，随后退出；

步骤S623，将信号电压与标准最大值进行比较：

若信号电压大于标准最大值，则转向步骤S64；

若信号电压不大于标准最大值，则退出；

步骤S64，输出表示压力传感器短路的自诊断告警并发送至与柔性管道机器人连接的一外部监控端。

一种压力传感器的自诊断系统，应用以上任意一项的压力传感器的自诊断方法，如图3所示，压力传感器的自诊断系统具体包括：

第一获取模块11，用于在柔性管道机器人1的管道检测过程中，实时获取柔性管道机器人1的实时电量；

第一比较模块12，连接第一获取模块11，用于将实时电量与预设的第一电量阈值进行比较，并在实时电量大于第一电量阈值时输出第一比较结果，以及在实时电量不大于第一电量阈值时输出第二比较结果；

第二获取模块13，连接第一比较模块12，用于根据第一比较结果按照预设的第一频率实时获取压力传感器的信号电压；

第二比较模块14，连接第一比较模块12，用于根据第二比较结果将实时电量与预设的第二电量阈值进行比较，并在实时电量大于第二电量阈值时输出第三比较结果；

第三获取模块15，连接第二比较模块14，用于根据第三比较结果按照预设的第二频率实时获取压力传感器的信号电压；

告警生成模块16，分别连接第二获取模块13和第三获取模块15，用于将信号电压与预设的标准值进行比较，并根据比较结果生成相应的自诊断告警并发送至与柔性管道机器人1连接的一外部监控端2。

本发明的较佳的实施例中，标准值包括标准最小值和标准最大值；

则告警生成模块16具体包括：

第一比较单元161，用于将信号电压与标准最小值进行比较，并在信号电压小于标准最小值时输出第四比较结果，以及在信号电压不小于标准最小值时输出第五比较结果；

第一告警单元162，连接第一比较单元161，用于根据第四比较结果输出表示压力传感器断路的自诊断告警并发送至与柔性管道机器人1连接的一外部监控端2；

第二比较单元163，连接第一比较单元161，用于根据第五比较结果将信号电压与标准最大值进行比较，并在信号电压大于标准最大值时输出第六比较结果；

第二告警单元164，连接第二比较单元163，用于根据第六比较结果输出表示压力传感器短路的自诊断告警并发送至与柔性管道机器人1连接的一外部监控端2。

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。

Claims (8)

1.一种压力传感器的自诊断方法，应用于柔性管道机器人，其特征在于，所述压力传感器设置于所述柔性管道机器人的尾部，以实时检测管道中的压力变化；

所述压力传感器的自诊断方法具体包括以下步骤：

步骤S1，在所述柔性管道机器人的管道检测过程中，实时获取所述柔性管道机器人的实时电量；

步骤S2，将所述实时电量与预设的第一电量阈值进行比较：

若所述实时电量大于所述第一电量阈值，则转向步骤S3；

若所述实时电量不大于所述第一电量阈值，则转向步骤S4；

步骤S3，按照预设的第一频率实时获取所述压力传感器的信号电压，随后转向步骤S6；

步骤S4，将所述实时电量与预设的第二电量阈值进行比较：

若所述实时电量大于所述第二电量阈值，则转向步骤S5；

若所述实时电量不大于所述第二电量阈值，则退出；

步骤S5，按照预设的第二频率实时获取所述压力传感器的所述信号电压，随后转向步骤S6；

步骤S6，将所述信号电压与预设的标准值进行比较，并根据比较结果生成相应的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端。

2.根据权利要求1所述的压力传感器的自诊断方法，其特征在于，所述第一电量阈值大于所述第二电量阈值。

3.根据权利要求2所述的压力传感器的自诊断方法，其特征在于，所述第一电量阈值为所述柔性管道机器人满电电量的百分之三十。

4.根据权利要求2所述的压力传感器的自诊断方法，其特征在于，所述第二电量阈值为所述柔性管道机器人满电电量的百分之十。

5.根据权利要求1所述的压力传感器的自诊断方法，其特征在于，所述第一频率大于所述的第二频率。

6.根据权利要求1所述的压力传感器的自诊断方法，其特征在于，所述标准值包括标准最小值和标准最大值；

则所述步骤S6具体包括：

步骤S61，将所述信号电压与所述标准最小值进行比较：

若所述信号电压小于所述标准最小值，则转向步骤S62；

若所述信号电压不小于所述标准最小值，则转向步骤S63；

步骤S62，输出表示所述压力传感器断路的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端，随后退出；

步骤S623，将所述信号电压与所述标准最大值进行比较：

若所述信号电压大于所述标准最大值，则转向步骤S64；

若所述信号电压不大于所述标准最大值，则退出；

步骤S64，输出表示所述压力传感器短路的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端。

7.一种压力传感器的自诊断系统，其特征在于，应用如权利要求1-6中任意一项所述的压力传感器的自诊断方法，所述压力传感器的自诊断系统具体包括：

第一获取模块，用于在所述柔性管道机器人的管道检测过程中，实时获取所述柔性管道机器人的实时电量；

第一比较模块，连接所述第一获取模块，用于将所述实时电量与预设的第一电量阈值进行比较，并在所述实时电量大于所述第一电量阈值时输出第一比较结果，以及在所述实时电量不大于所述第一电量阈值时输出第二比较结果；

第二获取模块，连接所述第一比较模块，用于根据所述第一比较结果按照预设的第一频率实时获取所述压力传感器的信号电压；

第二比较模块，连接所述第一比较模块，用于根据所述第二比较结果将所述实时电量与预设的第二电量阈值进行比较，并在所述实时电量大于所述第二电量阈值时输出第三比较结果；

第三获取模块，连接所述第二比较模块，用于根据所述第三比较结果按照预设的第二频率实时获取所述压力传感器的所述信号电压；

告警生成模块，分别连接所述第二获取模块和所述第三获取模块，用于将所述信号电压与预设的标准值进行比较，并根据比较结果生成相应的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端。

8.根据权利要求7所述的压力传感器的自诊断系统，其特征在于，所述标准值包括标准最小值和标准最大值；

则所述告警生成模块具体包括：

第一比较单元，用于将所述信号电压与所述标准最小值进行比较，并在所述信号电压小于所述标准最小值时输出第四比较结果，以及在所述信号电压不小于所述标准最小值时输出第五比较结果；

第一告警单元，连接所述第一比较单元，用于根据所述第四比较结果输出表示所述压力传感器断路的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端；

第二比较单元，连接所述第一比较单元，用于根据所述第五比较结果将所述信号电压与所述标准最大值进行比较，并在所述信号电压大于所述标准最大值时输出第六比较结果；

第二告警单元，连接所述第二比较单元，用于根据所述第六比较结果输出表示所述压力传感器短路的自诊断告警并发送至与所述柔性管道机器人连接的一外部监控端。

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