CN113641133A - 一种流量计故障诊断方法、监控系统和液体循环系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种流量计故障诊断方法、监控系统和液体循环系统，尽力避免了对流量计正常工作与否做出误判。该方法包括：判断液体循环系统中的流量计在到当前时刻为止的预设时间段内连续上传的历史数据是否存在数据波动，其中，在所述预设时间段内与流量计配合使用的变频泵的频率固定不变；若存在数据波动，根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否；若无数据波动，则：向所述变频泵发送调频指令，然后判断调频前后流量计上传的数据是否相等，若不相等，根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，若相等，判定出现死值。
Description
技术领域
本发明涉及设备故障诊断技术领域，更具体地说，涉及一种流量计故障诊断方法、监控系统和液体循环系统。
背景技术
液体循环系统(例如电解水制氢时采用的碱液循环系统、水暖供热时采用的热水循环系统或者汽车发动机上采用的冷却液循环系统等)中的变频泵配合流量计使用，变频泵数据和流量计数据均接入监控系统，如图1所示。在变频泵频率给定的情况下，监控系统根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计是否正常工作。但是在一些特殊情况下，例如流量计上传的数据出现死值(死值是指连续采集到的若干次数据非正常地保持不变，与正常情况下采集值维持不变的情况不同；死值可能是由传感器故障、网络异常、数据入库错误等原因导致)，则监控系统可能会做出误判。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种流量计故障诊断方法、监控系统和液体循环系统，以尽力避免对流量计正常工作与否做出误判。
一种流量计故障诊断方法，包括：
判断液体循环系统中的流量计在到当前时刻为止的预设时间段内连续上传的历史数据是否存在数据波动；其中，在所述预设时间段内与流量计配合使用的变频泵的频率固定不变；
若存在数据波动，根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否；
若无数据波动，则：向所述变频泵发送调频指令，然后判断调频前后流量计上传的数据是否相等，若不相等，根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，若相等，判定出现死值。
可选的，所述根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，包括：根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，或者根据调频后流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否。
可选的，在判定流量计故障后，还包括：发出报警信号，提示检修流量计。
可选的，所述判定出现死值后，还包括：发出报警信号，提示消除导致死值的原因。
一种监控系统，所述监控系统与液体循环系统中的流量计和变频泵存在通讯连接，所述监控系统包括：
获取单元，用于获取液体循环系统中的流量计在到当前时刻为止的预设时间段内连续上传的历史数据；其中，在所述预设时间段内与流量计配合使用的变频泵的频率固定不变；
诊断单元，用于判断所述连续上传的历史数据是否存在数据波动；若存在数据波动，根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否；若无数据波动，则：向所述变频泵发送调频指令，然后判断调频前后流量计上传的数据是否相等，若不相等，根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，若相等，判定出现死值。
可选的，所述诊断单元根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，包括：根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，或者根据调频后流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否。
可选的，所述监控系统还包括：第一报警单元，用于在所述诊断单元判定流量计故障后，发出报警信号，提示检修流量计。
可选的，所述监控系统还包括：第二报警单元，用于所述诊断单元判定出现死值后，发出报警信号，提示消除导致死值的原因。
一种液体循环系统，包括：流量计、变频泵，以及上述公开的任一种监控系统。
可选的，所述液体循环系统为电解水制氢时采用的碱液循环系统，或者为水暖供热时采用的热水循环系统，或者为汽车发动机上采用的冷却液循环系统。
从上述的技术方案可以看出，本发明综合流量计数据是否在正常范围内以及是否有波动来判断流量计工作正常与否，若有波动，则可以排除死值、以及非死值导致的数据无波动的情况，单纯依据流量计数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否；若无波动，说明要么是出现了死值要么是属于非死值导致的数据无波动的情况，此时调节变频泵频率，若调频前后流量计数据相等，说明出现了死值，若调频前后流量计数据发生改变，则直接依据流量计数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否。本发明通过对流量计数据进行纵向、横向比对，并辅以扰动控制进行数据验证性比对，增加了对流量计工作正常与否的判断准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术公开的一种液体循环系统结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种流量计故障诊断方法流程图；
图3为图2所示方法的一种具体实现方式流程图；
图4为图2所示方法的又一种具体实现方式流程图；
图5为本发明实施例公开的一种监控系统结构示意图；
图6为本发明实施例公开的又一种监控系统结构示意图；
图7为本发明实施例公开的一种碱液循环系统结构示意图。
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。
参见图2，本发明实施例公开了一种流量计故障诊断方法，包括：
步骤S01：判断液体循环系统中的流量计在到当前时刻为止的预设时间段内连续上传的历史数据是否存在数据波动；其中，在所述预设时间段内与流量计配合使用的变频泵的频率固定不变。若存在数据波动，进入步骤S02；若无数据波动，进入步骤S03。
步骤S02：根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，至此本轮控制结束。
步骤S03：向所述变频泵发送调频指令，之后进入步骤S04。
步骤S04：判断调频前后流量计上传的数据是否相等，若不相等，进入步骤S05，若相等，进入步骤S06。
步骤S05：根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，至此本轮控制结束。
步骤S06：判定出现死值，至此本轮控制结束。
具体的，流量计和变频泵安装在液体循环系统的液体循环管道上，两者配合使用。在变频泵频率给定的情况下，流量计数据处于当前频率对应的正常范围内，一旦流量计发生故障，流量计数据将超出当前频率对应的正常范围，因此一般可以根据流量计数据采集值(即流量计上传给监控系统的数据)是否在当前频率对应的正常范围内来判断流量计工作正常与否。
但是上述判断过程没有考虑死值，因此可能对流量计正常工作与否做出误判断，比如说：当由传感器故障、网络异常、数据入库错误等原因导致流量计数据采集值出现死值时，若该死值恰好出现在当前频率对应的正常范围内但流量计本身早已损坏，则监控系统会做出流量计正常工作的误判断；若该死值超出当前频率对应的正常范围但流量计本身并未损坏，则监控系统会做出流量计故障的误判断。总之，当流量计数据采集值出现死值时，就不能再依据流量计数据采集值是否在当前频率对应的正常范围内来判断流量计工作正常与否，需要等到工作人员将导致死值的原因消除后再进行判断。
要消除导致死值的原因，就要先识别出死值。识别死值不能单纯依靠流量计数据采集值在固定频率下是否有波动来判断，因为：在变频泵频率给定的情况下，虽然液体实际流量一般略有波动，但并不排除液体实际流量在一段时间内始终保持恒定的情况；该液体实际流量恒定的情况表现在流量计数据采集值上，可能对应的是流量计正常工作但流量计数据采集值无波动(以下简称为正常无波动的情况)，也可能对应的是流量计故障但流量计数据采集值无波动(以下简称为故障无波动的情况)，也可能是流量计数据采集值出现死值。因此，单纯依靠流量计数据采集值在固定频率下是否有波动来判断死值会导致对死值做出误判断。
综上，本发明实施例综合流量计数据是否在正常范围内以及是否有波动来判断流量计工作正常与否，若流量计在最近一段时间内(所述最近一段时间是指到当前时刻为止的预设时间段内，例如最近30分钟内)连续上传的历史数据有波动，则可以排除死值、正常无波动以及故障无波动的情况，直接依据流量计数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否；若无波动，说明要么是出现了死值要么是属于正常无波动的情况要么是属于故障无波动的情况，此时对变频泵施加扰动以调节变频泵的频率(频率可按5％的变化调整)，若调频前后流量计数据相等，说明出现了死值，若调频前后流量计数据发生改变，则可以直接依据流量计数据是否在正常范围内来判断究竟是属于正常无波动的情况还是属于故障无波动的情况。
可见，本发明实施例通过对流量计数据进行纵向、横向比对，并辅以扰动控制进行数据验证性比对来增加对流量计工作正常与否的判断准确性。
可选的，所述步骤S05中根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，可以是根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否(例如图3所示，记为步骤S051)，或者也可以是根据调频后流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否(例如图4所示，记为步骤S052)。
其中，流量计数据的正常范围，特指流量计数据在当前频率下的正常范围。假设变频泵调频前的频率是f1、调频前的频率是f2，则：所述历史数据是否在正常范围内，是指所述历史数据是否在f1下对应的正常范围内；调频后流量计上传的数据是否在正常范围内，是指流量计数据是否在f2下对应的正常范围内。
可选的，在上述公开的任一实施例中，在判定流量计故障后，还包括：发出报警信号，提示检修流量计。
可选的，在上述公开的任一实施例中，在判定出现死值后，还包括：发出报警信号，提示消除导致死值的原因。
此外，与上述方法实施例相对应的，本发明实施例还公开了一种监控系统，所述监控系统与液体循环系统中的流量计和变频泵存在通讯连接，参见图5，所述监控系统包括：
获取单元，用于获取液体循环系统中的流量计在到当前时刻为止的预设时间段内连续上传的历史数据；其中，在所述预设时间段内与流量计配合使用的变频泵的频率固定不变；
以及诊断单元，用于判断所述连续上传的历史数据是否存在数据波动；若存在数据波动，根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否；若无数据波动，则：向所述变频泵发送调频指令，然后判断调频前后流量计上传的数据是否相等，若不相等，根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，若相等，判定出现死值。
可选的，所述诊断单元根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，包括：根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，或者根据调频后流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否。
可选的，参见图6，上述公开的任一种监控系统还包括：第一报警单元；所述第一报警单元用于在所述诊断单元判定流量计故障后，发出报警信号，提示检修流量计。
可选的，仍参见图6，上述公开的任一种监控系统还包括：所述监控系统还包括：第二报警单元；所述第二报警单元用于所述诊断单元判定出现死值后，发生报警信号，提示消除导致死值的原因。
此外，本发明实施例还公开了一种液体循环系统，包括：流量计、变频泵，以及上述公开的任一种监控系统；所述监控系统与所述流量计和所述变频泵存在通讯连接。
可选的，所述液体循环系统为电解水制氢时采用的碱液循环系统，或者为水暖供热时采用的热水循环系统，或者为汽车发动机上采用的冷却液循环系统。
所述碱液循环系统采用电解水制氢技术，在电解水制氢过程中，碱液循环系统的碱液进入电解槽后，在直流电的作用下分解，在电解槽两端分别产生氢气和氧气。这些氢气和氧气随碱液一起从电解槽两端流出后分别进入氢分离器和氧分离器，进行气液分离。分离出的氢气和氧气通过气体管道进入到下一道处理工艺中，同时分离出的碱液送回到电解槽中形成循环，如图7所示。
综上所述，本发明综合流量计数据是否在正常范围内以及是否有波动来判断流量计工作正常与否，若有波动，则可以排除死值、以及非死值导致的数据无波动的情况，单纯依据流量计数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否；若无波动，说明要么是出现了死值要么是属于非死值导致的数据无波动的情况，此时调节变频泵频率，若调频前后流量计数据相等，说明出现了死值，若调频前后流量计数据发生改变，则直接依据流量计数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否。本发明通过对流量计数据进行纵向、横向比对，并辅以扰动控制进行数据验证性比对，增加了对流量计工作正常与否的判断准确性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的不同对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种流量计故障诊断方法，其特征在于，包括：
判断液体循环系统中的流量计在到当前时刻为止的预设时间段内连续上传的历史数据是否存在数据波动；其中，在所述预设时间段内与流量计配合使用的变频泵的频率固定不变；
若存在数据波动，根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否；
若无数据波动，则：向所述变频泵发送调频指令，然后判断调频前后流量计上传的数据是否相等，若不相等，根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，若相等，判定出现死值。
2.根据权利要求1所述的流量计故障诊断方法，其特征在于，所述根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，包括：根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，或者根据调频后流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否。
3.根据权利要求1或2所述的流量计故障诊断方法，其特征在于，在判定流量计故障后，还包括：发出报警信号，提示检修流量计。
4.根据权利要求1或2所述的流量计故障诊断方法，其特征在于，所述判定出现死值后，还包括：发出报警信号，提示消除导致死值的原因。
5.一种监控系统，所述监控系统与液体循环系统中的流量计和变频泵存在通讯连接，其特征在于，所述监控系统包括：
获取单元，用于获取液体循环系统中的流量计在到当前时刻为止的预设时间段内连续上传的历史数据；其中，在所述预设时间段内与流量计配合使用的变频泵的频率固定不变；
诊断单元，用于判断所述连续上传的历史数据是否存在数据波动；若存在数据波动，根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否；若无数据波动，则：向所述变频泵发送调频指令，然后判断调频前后流量计上传的数据是否相等，若不相等，根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，若相等，判定出现死值。
6.根据权利要求5所述的监控系统，其特征在于，所述诊断单元根据流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，包括：根据所述历史数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否，或者根据调频后流量计上传的数据是否在正常范围内来判断流量计工作正常与否。
7.根据权利要求5或6所述的监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括：第一报警单元，用于在所述诊断单元判定流量计故障后，发出报警信号，提示检修流量计。
8.根据权利要求5或6所述的监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括：第二报警单元，用于所述诊断单元判定出现死值后，发出报警信号，提示消除导致死值的原因。
9.一种液体循环系统，其特征在于，包括：流量计、变频泵，以及权利要求5-8中任一项所述的监控系统。
10.根据权利要求9所述的监控系统，其特征在于，所述液体循环系统为电解水制氢时采用的碱液循环系统，或者为水暖供热时采用的热水循环系统，或者为汽车发动机上采用的冷却液循环系统。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20220812 Address after: 230000 room 616, Baiyan Industrial Service Center, 188 Mingchuan Road, high tech Zone, Hefei, Anhui Province Applicant after: Sunshine Hydrogen Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 230088 No. 1699 Xiyou Road, Hefei High-tech Zone, Anhui Province Applicant before: SUNGROW POWER SUPPLY Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211112 |