CN112414520A - 一种流量计的故障检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流量计的故障检测系统,该检测系统包括第一控制模块、第二控制模块、监控采样模块、环境采样模块、诊断预判模块、方案排序模块和数据优化模块,诊断预判模块方便用户及生产厂工程师通过移动端查看故障原因和解决办法,无需工程师到现场指导调试,减少了人工费用以及现场无法使用造成的停产费用的增加,方案排序模块将流量计的故障原因和解决方案进行排序,方便用户快速、精准的找到真正的解决方案,可在极短的时间内解决问题,并方便后续的故障系统优化,数据优化模块将用户反馈本和系统给出的方案进行对比,得出本系统的故障检测能力,同时根据用户反馈的数据补充原始数据库,进而优化本系统的故障检测能力。
Description
技术领域
本发明涉及流量计技术领域,具体为一种流量计的故障检测系统。
背景技术
流量计是温度、压力、流量、物位四大过程仪表之一,广泛应用于各行业及各种过程自动化现场。由于流量计是现场仪表,必须要应用在现场,其性能与现场应用环境息息相关,所以为了能够充分发挥流量计的性能,必须要考虑现场环境及使用状态。
目前,流量计具有流量传感器采样、信号输出远传显示及流量传感器自诊断功能。没有对环境的监控诊断和信号输出监控诊断功能。因此,一般流量计在应用时,需要经过几个步骤,流量计出厂发货到现场,现场安装,找专业人员或联系厂家安装调试。中间由于人为因素的原因,可能导致安装方式错误、参数设置错误、接线方式错误等问题,由于现场人员对流量计的使用方法不太了解,很难自己解决现场问题,需要联系厂家指派工程师到现场指导调试,造成了人工费用增加以及现场无法使用造成的停产费用增加。
本发明公开的一种流量计的故障检测系统,用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流量计的故障检测系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种流量计的故障检测系统,该检测系统包括第一控制模块、第二控制模块、监控采样模块、环境采样模块、诊断预判模块、方案排序模块和数据优化模块,所述第一控制模块控制流量传感器采样,并将传感器采样信号转换成流量值显示,所述第二控制模块控制流量传感器监控采样、环境采样,对采样值进行诊断预判、方案排序、数据优化,所述监控采样模块用于采集流量计的数据,即监控流量计本身的性质参数,所述环境采样模块用于采集流量计的环境数据,所述环境采样的监控项包括介质温度、介质压力、介质导电率、介质流场、介质相含率等,所述诊断预判模块用于根据监控采样模块和环境采样模块采集的数据分析流量计的故障原因,并给出解决方案,并将故障原因通过第二控制模块传输至第一控制模块,再由第一控制模块传输至云端服务器,方便用户及生产厂工程师通过移动端查看故障原因和解决办法,无需工程师到现场指导调试,减少了人工费用以及现场无法使用造成的停产费用的增加,所述方案排序模块用于对诊断预判模块分析出的故障原因和解决方案进行排序,将流量计的故障原因和解决方案进行排序,方便用户快速、精准的找到真正的解决方案,可在极短的时间内解决问题,并方便后续的故障系统优化,所述数据优化模块用于根据用户反馈的故障结果优化诊断系统,将用户反馈本和系统给出的方案进行对比,得出本系统的故障检测能力,同时根据用户反馈的数据补充原始数据库,进而优化本系统的故障检测能力,所述第一控制模块和第二控制模块通过数字通信连接,使第一控制模块和第二控制模块之间可相互传输数据,所述监控采样模块和环境采样模块的输出端接入诊断预判模块的输入端,所述诊断预判模块的输出端接入方案排序模块的输入端,所述数据优化模块的输出端接入诊断预判模块。
所述监控采样模块包括预判单元和采样单元,所述预判单元用于判断流量计的类型,即根据电磁流量计、涡轮流量计、超声波流量计等不同流量计的性能不同,例如电磁流量计的电极对地电阻、涡轮流量计的线圈电阻、超声波流量计的换能器抗阻之间的差异,判断待检测流量计的类型,针对不同的电磁流量计启动不同的检测项目,所述采样单元根据流量计的类型采样流量计的各个参数,例如电磁流量计监控励磁电流、线圈电阻、介质电导率、电极对地电阻等参数,涡轮流量计监控叶轮缺相、信号检出线圈电阻等参数;超声波流量计监控换能器阻抗、信号幅值、信号频率等参数,所述预判单元的输出端和采样单元的输入端连接。
所述诊断预判模块包括正常因素过滤单元、计算单元、数据库,所述正常因素过滤单元用于将监控采样模块采集的流量计的数据和环境采样模块采集的环境数据进行分析,找出非正常数据,初步锁定流量计的故障因素,正常因素过滤单元内对各个检测项设置有正常阈值范围和数据变化趋势,超出阈值范围或脱离变化趋势的轨迹被判定为非正常因素,但是由于环境因素的偶发性变化,或流量计外部因素的变化,会使得某个检测数据出现突发性的异常,但是在一定的时间内该数据会趋于正常范围或保持一定的曲线波动,因此当某个检测数据出现异常时,正常因素过滤单元判定该检测项是否容易受偶发性环境因素的影响,如果是,则对该检测项进行持续的监控,至该检测项的检测数据趋于正常范围或正常波动,则该该检测项被排出在故障因素外,例如流量数据的变化有可能是接地不良导致的,也有可能是偶发性的外部磁场变化导致的,如果是偶发性的外部磁场变化导致的,只要该外部磁场消失,流量数据就会趋于正常值,可排除流量数据变化导致的流量计故障,所述计算单元用于将非正常因素的数据和数据库的数据进行对比计算,进一步精确流量计的故障因素,将非正常因素的数据和数据库的数据进行阈值比较的方法进行分析,精确故障因素,所述数据库为流量计正常运转下的过往经验数据和异常数据,所述正常因素过滤单元和数据库的输出端均和计算单元的输入端连接。
所述方案排序模块包括检修录入单元、故障评分单元、排序单元,所述检修录入单元用于将诊断预判模块得到的各个故障因素录入,所述故障评分单元用于将各个故障因素进行评分,所述排序单元用于将故障因素根据评分大小进行排序,所述故障评分单元内对各个故障因素的数据超出阈值范围的程度划分等级,进而确定相应的解决方案,所述检修录入单元输出端与故障评分单元输入端连接,所述故障评分单元输入端与排序单元输出端连接。
所述数据优化模块包括反馈录入单元、数据优化单元、数据储存单元,所述反馈录入单元用于将用户反馈的故障因素录入系统,所述数据优化单元用于重新计算推测故障因素为最终故障因素的概率,用以优化推测结果,所述数据储存单元用于将用户反馈的故障因素录入数据库,为下次的故障检测提高精确度。
所述该检测系统还包括传感器采样、显示模块,所述传感器采样用于完成对流量计的日常采样,所述显示模块用于将流量计的日常采样结果显示,所述传感器采样输出端连接第一控制模块输入端,所述第一控制模块输出端连接显示模块输入端;
所述该检测系统还包括云端服务器,所述云端服务器用于接收第一控制模块输出的故障检测结果,所述第一控制模块输出端和云端服务器输入端连接。
所述该检测系统还包括远传输出和远传输出采样,所述远传输出用于输出第一控制模块的传输数据,所述远传输出采样在输出端由第二控制模块同步采样输出值,对比输出频率是否与第二控制模块控制输出值一致,以此监控第一控制模块和第二控制模块是否正常工作。
优选的,所述计算单元的计算方式具体为:
以因素W为例,在数据库中设置该因素的精确数据范围为mmin~mmax,容忍误差为a,采样单元在某一时间段t内采集的因素W的数据范围为pmin~pmax,
1)初步判定因素W是否为故障因素:
将pmin、pmax和mmin~mmax比较,得到以下几种结果:
mmin<pmin<pmax<mmax ①
mmin<pmin<mmax,pmax>mmax ②
pmin<mmin,mmin<pmax<mmax ③
pmin<mmin,pmax>mmax ④
pmin>mmax ⑤
pmax<mmin ⑥
因素W的数据范围pmin~pmax满足式①时,排出因素W,pmin~pmax满足式⑤或⑥时,判定因素W为故障因素;
2)再次判定式②、③和④中的因素W是否为故障因素:
式②中的pmax满足pmax-mmax≤a时,排出因素W,pmax-mmax>a时,判定因素W为故障因素;
式③中的pmin满足mmin-pmin≤a时,排出因素W,mmin-pmin>a时,判定因素W为故障因素;
式④中的pmin、pmax同时满足pmax-mmax≤a,mmin-pmin≤a时,排出因素W,否则判定因素W为故障因素。
优选的,所述故障评分单元的评分方式具体为:
以故障因素W为例,对故障因素W评分,
1)pmin同时满足pmin<mmin和mmin-pmin>a时,计算pmin的误差值x,得到:
x=||pmin-mmim|-a|
对x按照误差大小进行评分,该评分由b表示,
当x1<x<x2时,b=1;
当x2<x<x3时,b=2;
……
当x10<x<x11时,b=10;
pmin满足mmin<pmin<mmax时,设定b=0;
pmin同时满足pmin<mmin和mmin-pmin≤a时,设定b=0;
pmin满足pmin>mmax时,设定b=10;
2)pmax同时满足pmax>mmax和pmax-mmax>a时,计算pmax的误差值y,得到:
y=||pmax-mmax|-a|
对y按照误差大小进行评分,该评分由c表示,
当y1<y<y2时,c=1;
当y2<y<y3时,c=2;
……
当y10<y<y11时,c=10;
pmin满足mmin<pmax<mmax时,设定c=0;
pmax同时满足pmax>mmax和pmax-mmax≤a时,设定c=0;
pmin满足pmax<mmin时,设定c=10;
3)数据库记载的导致故障出现的相关因素中,故障因素W为最终故障因素的概率为d,设X为故障因素W的最终评分,对数据库中的数据进行多元化回归拟合,得到二次多项式回归方程为:
X=4.68b+5.73c+89.59d2 ⑦
优选的,所述数据优化单元具体计算方式为:
以故障因素W为例,同一故障出现f次,故障因素W为最终故障因素出现h,则对于同一故障,故障因素W为最终故障因素的概率为:
系统判定出的故障因素W和客户反馈的故障因素对应成功时,记录一次,则故障因素W为最终故障因素出现h+1次,则优化后故障因素W为最终故障因素的概率为:
实现对故障因素W的概率更新。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1、本发明的诊断预判模块根据监控采样模块和环境采样模块采集的数据分析流量计的故障原因,并给出解决方案,并将故障原因通过第二控制模块传输至第一控制模块,再由第一控制模块传输至云端服务器,方便用户及生产厂工程师通过移动端查看故障原因和解决办法,无需工程师到现场指导调试,减少了人工费用以及现场无法使用造成的停产费用的增加;
2、本发明的方案排序模块,将流量计的故障原因和解决方案进行排序,方便用户快速、精准的找到真正的解决方案,可在极短的时间内解决问题,并方便后续的故障系统优化;
3、本发明的数据优化模块,根据用户反馈的故障结果优化诊断系统,将用户反馈本和系统给出的方案进行对比,得出本系统的故障检测能力,同时根据用户反馈的数据补充原始数据库,进而优化本系统的故障检测能力;
4、本发明的正常因素过滤单元内对各个检测项设置有正常阈值范围和数据变化趋势,超出阈值范围或脱离变化趋势的轨迹被判定为非正常因素,但是由于环境因素的偶发性变化,或流量计外部因素的变化,会使得某个检测数据出现突发性的异常,但是在一定的时间内该数据会趋于正常范围或保持一定的曲线波动,因此当某个检测数据出现异常时,正常因素过滤单元判定该检测项是否容易受偶发性环境因素的影响,精确判定结果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一种流量计的故障检测系统的模块框图;
图2是本发明一种流量计的故障检测系统的流程图;
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做出创造性劳动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。
本发明提供技术方案:请参阅图1~2,一种流量计的故障检测系统,该检测系统包括第一控制模块、第二控制模块、监控采样模块、环境采样模块、诊断预判模块、方案排序模块和数据优化模块,所述第一控制模块控制流量传感器采样,并将传感器采样信号转换成流量值显示,所述第二控制模块控制流量传感器监控采样、环境采样,对采样值进行诊断预判、方案排序、数据优化,所述监控采样模块用于采集流量计的数据,即监控流量计本身的性质参数,所述环境采样模块用于采集流量计的环境数据,所述环境采样的监控项包括介质温度、介质压力、介质导电率、介质流场、介质相含率等,所述诊断预判模块用于根据监控采样模块和环境采样模块采集的数据分析流量计的故障原因,并给出解决方案,并将故障原因通过第二控制模块传输至第一控制模块,再由第一控制模块传输至云端服务器,方便用户及生产厂工程师通过移动端查看故障原因和解决办法,无需工程师到现场指导调试,减少了人工费用以及现场无法使用造成的停产费用的增加,所述方案排序模块用于对诊断预判模块分析出的故障原因和解决方案进行排序,将流量计的故障原因和解决方案进行排序,方便用户快速、精准的找到真正的解决方案,可在极短的时间内解决问题,并方便后续的故障系统优化,所述数据优化模块用于根据用户反馈的故障结果优化诊断系统,将用户反馈本和系统给出的方案进行对比,得出本系统的故障检测能力,同时根据用户反馈的数据补充原始数据库,进而优化本系统的故障检测能力,所述第一控制模块和第二控制模块通过数字通信连接,使第一控制模块和第二控制模块之间可相互传输数据,所述监控采样模块和环境采样模块的输出端接入诊断预判模块的输入端,所述诊断预判模块的输出端接入方案排序模块的输入端,所述数据优化模块的输出端接入诊断预判模块。
所述监控采样模块包括预判单元和采样单元,所述预判单元用于判断流量计的类型,即根据电磁流量计、涡轮流量计、超声波流量计等不同流量计的性能不同,例如电磁流量计的电极对地电阻、涡轮流量计的线圈电阻、超声波流量计的换能器抗阻之间的差异,判断待检测流量计的类型,针对不同的电磁流量计启动不同的检测项目,所述采样单元根据流量计的类型采样流量计的各个参数,例如电磁流量计监控励磁电流、线圈电阻、介质电导率、电极对地电阻等参数,涡轮流量计监控叶轮缺相、信号检出线圈电阻等参数;超声波流量计监控换能器阻抗、信号幅值、信号频率等参数,所述预判单元的输出端和采样单元的输入端连接。
所述诊断预判模块包括正常因素过滤单元、计算单元、数据库,所述正常因素过滤单元用于将监控采样模块采集的流量计的数据和环境采样模块采集的环境数据进行分析,找出非正常数据,初步锁定流量计的故障因素,正常因素过滤单元内对各个检测项设置有正常阈值范围和数据变化趋势,超出阈值范围或脱离变化趋势的轨迹被判定为非正常因素,但是由于环境因素的偶发性变化,或流量计外部因素的变化,会使得某个检测数据出现突发性的异常,但是在一定的时间内该数据会趋于正常范围或保持一定的曲线波动,因此当某个检测数据出现异常时,正常因素过滤单元判定该检测项是否容易受偶发性环境因素的影响,如果是,则对该检测项进行持续的监控,至该检测项的检测数据趋于正常范围或正常波动,则该该检测项被排出在故障因素外,例如流量数据的变化有可能是接地不良导致的,也有可能是偶发性的外部磁场变化导致的,如果是偶发性的外部磁场变化导致的,只要该外部磁场消失,流量数据就会趋于正常值,可排除流量数据变化导致的流量计故障,所述计算单元用于将非正常因素的数据和数据库的数据进行对比计算,进一步精确流量计的故障因素,将非正常因素的数据和数据库的数据进行阈值比较的方法进行分析,精确故障因素,所述数据库为流量计正常运转下的过往经验数据和异常数据,所述正常因素过滤单元和数据库的输出端均和计算单元的输入端连接。
所述方案排序模块包括检修录入单元、故障评分单元、排序单元,所述检修录入单元用于将诊断预判模块得到的各个故障因素录入,所述故障评分单元用于将各个故障因素进行评分,所述排序单元用于将故障因素根据评分大小进行排序,所述故障评分单元内对各个故障因素的数据超出阈值范围的程度划分等级,进而确定相应的解决方案,所述检修录入单元输出端与故障评分单元输入端连接,所述故障评分单元输入端与排序单元输出端连接。
所述数据优化模块包括反馈录入单元、数据优化单元、数据储存单元,所述反馈录入单元用于将用户反馈的故障因素录入系统,所述数据优化单元用于重新计算推测故障因素为最终故障因素的概率,用以优化推测结果,所述数据储存单元用于将用户反馈的故障因素录入数据库,为下次的故障检测提高精确度。
所述该检测系统还包括传感器采样、显示模块,所述传感器采样用于完成对流量计的日常采样,所述显示模块用于将流量计的日常采样结果显示,所述传感器采样输出端连接第一控制模块输入端,所述第一控制模块输出端连接显示模块输入端;
所述该检测系统还包括云端服务器,所述云端服务器用于接收第一控制模块输出的故障检测结果,所述第一控制模块输出端和云端服务器输入端连接。
所述该检测系统还包括远传输出和远传输出采样,所述远传输出用于输出第一控制模块的传输数据,所述远传输出采样在输出端由第二控制模块同步采样输出值,对比输出频率是否与第二控制模块控制输出值一致,以此监控第一控制模块和第二控制模块是否正常工作。
优选的,所述计算单元的计算方式具体为:
以因素W为例,在数据库中设置该因素的精确数据范围为mmin~mmax,容忍误差为a,采样单元在某一时间段t内采集的因素W的数据范围为pmin~pmax,
2)初步判定因素W是否为故障因素:
将pmin、pmax和mmin~mmax比较,得到以下几种结果:
mmin<pmin<pmax<mmax ①
mmin<pmin<mmax,pmax>mmax ②
pmin<mmin,mmin<pmax<mmax ③
pmin<mmin,pmax>mmax ④
pmin>mmax ⑤
pmax<mmin ⑥
因素W的数据范围pmin~pmax满足式①时,排出因素W,pmin~pmax满足式⑤或⑥时,判定因素W为故障因素;
2)再次判定式②、③和④中的因素W是否为故障因素:
式②中的pmax满足pmax-mmax≤a时,排出因素W,pmax-mmax>a时,判定因素W为故障因素;
式③中的pmin满足mmin-pmin≤a时,排出因素W,mmin-pmin>a时,判定因素W为故障因素;
式④中的pmin、pmax同时满足pmax-mmax≤a,mmin-pmin≤a时,排出因素W,否则判定因素W为故障因素。
优选的,所述故障评分单元的评分方式具体为:
以故障因素W为例,对故障因素W评分,
1)pmin同时满足pmin<mmin和mmin-pmin>a时,计算pmin的误差值x,得到:
x=||pmin-mmim|-a|
对x按照误差大小进行评分,该评分由b表示,
当x1<x<x2时,b=1;
当x2<x<x3时,b=2;
……
当x10<x<x11时,b=10;
pmin满足mmin<pmin<mmax时,设定b=0;
pmin同时满足pmin<mmin和mmin-pmin≤a时,设定b=0;
pmin满足pmin>mmax时,设定b=10;
2)pmax同时满足pmax>mmax和pmax-mmax>a时,计算pmax的误差值y,得到:
y=||pmax-mmax|-a|
对y按照误差大小进行评分,该评分由c表示,
当y1<y<y2时,c=1;
当y2<y<y3时,c=2;
……
当y10<y<y11时,c=10;
pmin满足mmin<pmax<mmax时,设定c=0;
pmax同时满足pmax>mmax和pmax-mmax≤a时,设定c=0;
pmin满足pmax<mmin时,设定c=10;
3)数据库记载的导致故障出现的相关因素中,故障因素W为最终故障因素的概率为d,设X为故障因素W的最终评分,对数据库中的数据进行多元化回归拟合,得到二次多项式回归方程为:
X=4.68b+5.73c+89.59d2 ⑦
优选的,所述数据优化单元具体计算方式为:
以故障因素W为例,同一故障出现f次,故障因素W为最终故障因素出现h,则对于同一故障,故障因素W为最终故障因素的概率为:
实现对故障因素W的概率更新。
系统判定出的故障因素W和客户反馈的故障因素对应成功时,记录一次,则故障因素W为最终故障因素出现h+1次,则优化后故障因素W为最终故障因素的概率为:
实施例:使用监控采样模块采集电磁流量计的数据参数,环境采样模块采集环境参数(介质选择家用自来水),持续监控1h,监控至0.5~0.6h时,在电磁流量计周围放置干扰磁场,同时轻微挪动电磁流量计的位置;
数据显示,前0.5h数据稳定,后0.5h环境采样模块采集到的数据介质流量发生异常,监控采样模块采集到的电极对地电阻数据发生异常,正常因素过滤单元锁定介质流量数据和电极对地电阻数据,对该数据持续监控,监控至0.6h时,介质流量数据恢复正常,将介质流量判定为正常因素;
电极对地电阻数据持续显示异常,计算单元对电极对地电阻数据进行计算:
后0.5h内采集到的电极对地电阻的最高值为Rmax,最低值为Rmin,将Rmax、Rmin和电极对地电阻精确数据范围mmin~mmax比较,得到结果:
mmin<Rmin<mmax,Rmax>mmax
根据式pmax-mmax>a时,判定因素W为故障因素,将电极对地电阻的容忍误差和Rmax代入该公式后,确认电极对地电阻是故障因素;
接着方案排序模块的故障评分单元对电极对地电阻进行评分计算:
Rmin满足mmin<Rmin<mmax,b=0;
根据式y=||pmax-mmax|-a|,将将电极对地电阻的容忍误差和Rmax代入该公式后,确认y8<y<y9,c=8;
调取数据库中该故障下电极对地电阻的概率为d=56%;
将b=0、c=8、d=56%代入式X=4.68b+5.73c+89.59d2中得得到电极对地电阻R为故障因素的最终评分得分为107.4704;
排序单元排序电极对地电阻R异常为第一且唯一的故障因素,并给出解决方案:建立良好接地。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种流量计的故障检测系统,其特征在于:该检测系统包括第一控制模块、第二控制模块、监控采样模块、环境采样模块、诊断预判模块、方案排序模块和数据优化模块,所述第一控制模块控制流量传感器采样,并将传感器采样信号转换成流量值显示,所述第二控制模块控制流量传感器监控采样、环境采样,对采样值进行诊断预判、方案排序、数据优化,所述监控采样模块用于采集流量计的数据,所述环境采样模块用于采集流量计的环境数据,所述诊断预判模块用于根据监控采样模块和环境采样模块采集的数据分析流量计的故障原因,并给出解决方案,所述方案排序模块用于对诊断预判模块分析出的故障原因和解决方案进行排序,所述数据优化模块用于根据用户反馈的故障结果优化诊断系统,所述第一控制模块和第二控制模块通过数字通信连接,所述监控采样模块和环境采样模块的输出端接入诊断预判模块的输入端,所述诊断预判模块的输出端接入方案排序模块的输入端,所述数据优化模块的输出端接入诊断预判模块。
2.根据权利要求1所述的一种流量计的故障检测系统,其特征在于:所述监控采样模块包括预判单元和采样单元,所述预判单元用于判断流量计的类型,所述采样单元根据流量计的类型采样流量计的各个参数,所述预判单元的输出端和采样单元的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种流量计的故障检测系统,其特征在于:所述诊断预判模块包括正常因素过滤单元、计算单元、数据库,所述正常因素过滤单元用于将监控采样模块采集的流量计的数据和环境采样模块采集的环境数据进行分析,找出非正常数据,初步锁定流量计的故障因素,所述计算单元用于将非正常因素的数据和数据库的数据进行对比计算,进一步精确流量计的故障因素,所述数据库为流量计正常运转下的过往经验数据和异常数据,所述正常因素过滤单元和数据库的输出端均和计算单元的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种流量计的故障检测系统,其特征在于:所述方案排序模块包括检修录入单元、故障评分单元、排序单元,所述检修录入单元用于将诊断预判模块得到的各个故障因素录入,所述故障评分单元用于将各个故障因素进行评分,所述排序单元用于将故障因素根据评分大小进行排序,所述检修录入单元输出端与故障评分单元输入端连接,所述故障评分单元输入端与排序单元输出端连接。
5.根据权利要求1所述的一种流量计的故障检测系统,其特征在于:所述数据优化模块包括反馈录入单元、数据优化单元、数据储存单元,所述反馈录入单元用于将用户反馈的故障因素录入,所述数据优化单元用于重新计算推测故障因素为最终故障因素的概率,用以优化推测结果,所述数据储存单元用于将用户反馈的故障因素录入数据库。
6.根据权利要求1所述的一种流量计的故障检测系统,其特征在于:所述该检测系统还包括传感器采样、显示模块,所述传感器采样用于完成对流量计的日常采样,所述显示模块用于将流量计的日常采样结果显示,所述传感器采样输出端连接第一控制模块输入端,所述第一控制模块输出端连接显示模块输入端;
所述该检测系统还包括云端服务器,所述云端服务器用于接收第一控制模块输出的故障检测结果,所述第一控制模块输出端和云端服务器输入端连接。
7.根据权利要求1所述的一种流量计的故障检测系统,其特征在于:所述该检测系统还包括远传输出和远传输出采样,所述远传输出用于输出第一控制模块的传输数据,所述远传输出采样在输出端由第二控制模块同步采样输出值,对比输出频率是否与第二控制模块控制输出值一致。
8.根据权利要求3所述的一种流量计的故障检测系统,其特征在于,所述计算单元的计算方式具体为:
以因素W为例,在数据库中设置该因素的精确数据范围为mmin~mmax,容忍误差为a,采样单元在某一时间段t内采集的因素W的数据范围为pmin~pmax,
1)初步判定因素W是否为故障因素:
将pmin、pmax和mmin~mmax比较,得到以下几种结果:
mmin<pmin<pmax<mmax ①
mmin<pmin<mmax,pmax>mmax ②
pmin<mmin,mmin<pmax<mmax ③
pmin<mmin,pmax>mmax ④
pmin>mmax ⑤
pmax<mmin ⑥
因素W的数据范围pmin~pmax满足式①时,排出因素W,pmin~pmax满足式⑤或⑥时,判定因素W为故障因素;
2)再次判定式②、③和④中的因素W是否为故障因素:
式②中的pmax满足pmax-mmax≤a时,排出因素W,pmax-mmax>a时,判定因素W为故障因素;
式③中的pmin满足mmin-pmin≤a时,排出因素W,mmin-pmin>a时,判定因素W为故障因素;
式④中的pmin、pmax同时满足pmax-mmax≤a,mmin-pmin≤a时,排出因素W,否则判定因素W为故障因素。
9.根据权利要求4所述的一种流量计的故障检测系统,其特征在于,所述故障评分单元的评分方式具体为:
以故障因素W为例,对故障因素W评分,
1)pmin同时满足pmin<mmin和mmin-pmin>a时,计算pmin的误差值x,得到:
x=||pmin-mmim|-a|
对x按照误差大小进行评分,该评分由b表示,
当x1<x<x2时,b=1;
当x2<x<x3时,b=2;
……
当x10<x<x11时,b=10;
pmin满足mmin<pmin<mmax时,设定b=0;
pmin同时满足pmin<mmin和mmin-pmin≤a时,设定b=0;
pmin满足pmin>mmax时,设定b=10;
2)pmax同时满足pmax>mmax和pmax-mmax>a时,计算pmax的误差值y,得到:
y=||pmax-mmax|-a|
对y按照误差大小进行评分,该评分由c表示,
当y1<y<y2时,c=1;
当y2<y<y3时,c=2;
……
当y10<y<y11时,c=10;
pmin满足mmin<pmax<mmax时,设定c=0;
pmax同时满足pmax>mmax和pmax-mmax≤a时,设定c=0;
pmin满足pmax<mmin时,设定c=10;
3)数据库记载的导致故障出现的相关因素中,故障因素W为最终故障因素的概率为d,设X为故障因素W的最终评分,对数据库中的数据进行多元化回归拟合,得到二次多项式回归方程为:
X=4.68b+5.73c+89.59d2 ⑦。
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