CN113758704B - 阀门智能诊断监测系统、方法、终端以及智能终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种阀门智能诊断监测系统、方法、终端以及智能终端，解决传统监测手段存在的设备测量效率低、精度低、无法持续监测等问题。全面覆盖阀门各参数测量的传感技术，实现位移、电流、电压、推力、扭矩、压力和分贝等多参数数据同平台实时测量与同步分析。采用三维可视化平台，通过三维表现技术来表现阀门的复杂信息，实现对阀门海量数据的立体呈现。通过建立阀门云端分析系统，汇集各个电站、各个流体系统各个阀门数据，聚合服务，完成不同信息系统间的互联互通与数据共享，完成本地系统之间，本地系统与云，以及云与云服务的集成，实现阀门的集群管理。
Description
技术领域
本发明涉及一种核电领域的阀门状态监测诊断领域，特别是涉及一种阀门智能诊断监测系统、方法、终端以及智能终端。
背景技术
在流体管道系统中，阀门是一种常见的机械产品，其主要作用是隔离设备和管道系统、防止回流、调节压力和流量等，在设备系统运行中起着重要的控制、调节作用。但凡涉及到流体的领域，如核电、火电和石化等，阀门都被广泛的应用，不仅数量多、型号广，且在各系统位置承担着重要的安全功能。阀门设备功能的正常与否，阀门的运行状态，直接关系到系统和电厂的安全经济运行。
为保证流体系统的安全运行，需对阀门进行系统的管理，以验证其功能满足正常运行要求和事故工况运行要求。当前，对阀门的管理还局限于简单的手段，主要为定期检修和周期试验，即定期对阀门进行拆卸、检修、更换和试验。遗憾的是，实际上只有不到50％的阀门需要拆卸修理，这会造成许多的人力、物力和时间的浪费，并且，阀门维修会占用电厂设备维修巨额的维修费用。目前，这种简单的阀门管理维护手段存在的问题主要有：
(1)效率低，约不到50％的阀门需要维修。
(2)时效晚，对于很多阀门，在对其进行维修时，阀门已经产生缺陷，部分阀门甚至给机组带来了重大损失，比如停机、停堆、介质外漏、环境污染等。
(3)成本高，大量的阀门维修工作，使人力、备件和时间成本成倍增加，且需巨额的维修费用。
(4)过度检修或检修不到位，根据维修数据可知，有相当数量的阀门损坏是在检修活动中产生的，且因缺少有效的诊断手段，阀门维修后故障仍然存在。
(5)试验参数单一，在阀门运行和检修过程，阀门试验采集的数据单一，主要为开关时间、行程设定等。缺少影响阀门开关的关键参数，如电流、电压、推力和扭矩等，无法真正监控阀门运行过程中的参数，故阀门的设定是否准确、功能是否满足系统要求无法准确判断。
(6)数据利用率低，因缺少有效的数据分析方法和手段且数据信息不足的情况，导致阀门运行和检修过程中获得的数据无法被有效利用。
为了解决上述问题，迄今为止提出的几个阀门诊断及状态监测的方法有：
在专利文献1(CN108885154A)提出了阀门诊断方法及阀门诊断装置。在该发明专利中，采用加速度传感器，测量阀门振动值，根据诊断所述的给定损伤指标与基准数据取得的损伤指标相比较，预测判断阀门状态变化。在该方法中，可举出如下的技术缺点：
(1)阀门振动的基准数据缺少，几乎少有阀门进行过振动监测；
(2)现场安装的振动传感器，有时会因环境温度的改变、管系振动的影响，导致安装位置，接触的角度发生改变，进而导致测量数据不准确；
(3)监测参数少，无法监测阀门的推力/扭矩、电流/电压等重要信号，有阀门数据不全导致阀门状态分析片面、单一的情况。
在专利文献2(CN105425693A)提出了一种基于无线智能终端的阀门远程无线监控系统及其方法。在该发明专利中，采用温度、湿度、压力和振动传感器，远程获得阀门的相关信息，通过监控主机，实现阀门日常维护设定和阀门动作的监管。在该技术方法中，可举出如下的技术缺点：
(1)传感器不完整，温度、湿度、压力和振动传感器不能完整的反应阀门的工况，缺少阀门运行时重要的参数，比如推力、扭矩、流量等；
(2)对阀门动作的监管，缺少阀门的三维可视化数据支撑，二维的阀门状态图，容易导致错误的判断阀门运行的真实情况。
(3)该方法局适用于解决阀门部分问题，如流量异常、振动异常等，但无法预判和分析阀门的潜在故障，如摩擦力异常、阀门泄漏等。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种阀门智能诊断监测系统、方法、终端以及智能终端，用于解决的技术问题如下：
(1)为了构建基于大数据可视化平台的阀门智能诊断监测系统，三维呈现阀门信息和状态。
(2)利用全面覆盖阀门各参数测量的传感技术，实现阀门位移、电流、电压、推力、扭矩、流量等参数数据同平台同时测量与同步分析。
(3)基于大数据云计算的信息技术，实现阀门集群管理和精准维修。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种阀门智能诊断监测方法，所述系统包括：传感器模块，用于采集多个待检测阀门的执行机构的传感数据，以获取各所述待检测阀门的运行维修数据；数据采集模块，连接所述传感器模块，用于实时获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；下位机，连接所述数据采集模块，用于获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；上位机，连接所述下位机，用于读取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行储存；智能平台，连接所述上位机，用于根据读取到的所述上位机储存的各所述待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果。
于本发明的一实施例中，所述传感器模块包括：温度和/或湿度传感器、流量传感器、位移传感器、压力传感器、电流/电压传感器、声发射传感器和推力和/或扭矩传感器中的一种或多种。
于本发明的一实施例中，所述智能平台包括：三维可视化平台和/或大数据分析平台；其中，所述三维可视化平台，包括：三维可视化仿真单元以及与所述三维可视化仿真单元连接的三维可视化显示单元，所述三维可视化平台用于根据获取的各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据获得各所述待检测阀门的三维仿真模型，并根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的全部机构参数和运行维修数据，并进行可视化展示。所述大数据分析平台，用于根据读取到的所述运行维修参数以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修。
于本发明的一实施例中，所述三维可视化仿真单元包括：三维基础模型处理子单元，用于分别获取各所述待检测阀门的机构参数，并筛选出对应于各所述待检测阀门的基础模型；三维数据采集子单元，用于获取各所述待检测阀门的运行维修数据；数据交互子单元，连接所述三维数据采集子单元，用于对获取到的各所述待检测阀门的运行维修数据进行传输和交互；三维模型仿真子单元，连接所述三维基础模型处理子单元，用于将筛选出来各所述待检测阀门的基础模型进行仿真获得各所述待检测阀门的三维仿真模型。
于本发明的一实施例中，所述三维可视化显示单元包括：阀门模型数据库子单元，用于预存各所述待检测阀门的三维仿真模型；场景编辑器子单元，连接所述阀门数据库子单元，用于调取所述待检测阀门的三维仿真模型，以建立对应所述待检测阀门的三维仿真模型集合；管理子单元，连接所述场景编辑器子单元，用于对三维仿真模型集合中的各所述待检测阀门的三维仿真模型进行与各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据进行预处理，其中，所述预处理操作包括：编辑、修改以及删除操作中的一种或多种；显示子单元，连接所述管理子单元，用于同步显示经过预处理的各个待检测阀门的机构参数以及运行维修数据；物理引擎子单元，连接所述管理子单元以及显示子单元，用于根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的机构参数或运行维修数据；场景模式切换子单元，连接所述物理引擎子单元，用于根据用户输入的所述阀门的可视化转换指令，令所述阀门的所述阀门的机构参数或运行维修数据的三维模型在二维环境和二维环境之间进行转换。
于本发明的一实施例中，所述大数据分析平台包括：诊断监测数据单元，用于对各所述待检测阀门的运行维修数据进行整合、识别以及储存操作中的一种或多种；云计算数据分析单元，连接所述诊断监测数据单元，用于对所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行计算，获得计算结果；阀门集群管理单元，连接所述诊断监测数据单元，用于根据所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行针对不同电站、不同系统、不同类型的阀门的集群管理获得集群管理结果；阀门精准维修单元，连接所述云计算数据分析单元以及阀门集群管理单元，用于根据所述计算结果以及集群管理结果，获得阀门的故障模式、故障类型以及损坏部件一种或多种，以进行精准维修。
于本发明的一实施例中，所述智能平台的运行平台包括：移动APP平台、PC软件平台以及WEB网页平台中的一种或多种。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种阀门智能诊断监测方法，所述方法包括：采集多个待检测阀门的执行机构的传感数据，以获取各所述待检测阀门的运行维修数据；实时获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；读取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行储存；根据读取到的各所述待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种阀门智能诊断监测终端，包括：一或多个存储器，用于存储计算机程序；一或多个处理器，运行所述计算机程序，以执行所述阀门智能诊断监测方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种智能终端，其特征在于，包括：获取模块，用于获取各待检测阀门的运行维修数据；处理模块，连接所述获取模块，用于根据各待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果；通信模块，连接所述处理模块，用于将各所述待检测阀门的监测结果向外部设备发送。
如上所述，本发明的阀门智能诊断监测系统、方法、终端以及智能终端，具有以下有益效果：
(1)采用数据自动采集系统，解决掉传统监测手段测量效率低、精度低、无法持续监测等问题。
(2)全面覆盖阀门各参数测量的传感技术，实现位移、电流、电压、推力、扭矩、压力和分贝等多参数数据同平台实时测量与同步分析。
(3)采用三维可视化平台，通过三维表现技术来表现阀门的复杂信息，实现对阀门海量数据的立体呈现。
(4)通过建立阀门云端分析系统，汇集各个电站、各个流体系统各个阀门数据，聚合服务，完成不同信息系统间的互联互通与数据共享，完成本地系统之间，本地系统与云，以及云与云服务的集成，实现阀门的集群管理。
附图说明
图1显示为本发明一实施例中阀门智能诊断监测系统的结构示意图。
图2显示为本发明一实施例中智能平台的结构示意图。
图3显示为本发明一实施例中三维可视化仿真单元的结构示意图。
图4显示为本发明一实施例中三维可视化显示单元的结构示意图。
图5显示为本发明一实施例中只智能平台的运行平台的结构示意图。
图6显示为本发明一实施例中阀门智能诊断监测方法的流程示意图。
图7显示为本发明一实施例中阀门智能诊断监测终端的结构示意图。
图8显示为本发明一实施例中智能终端的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本发明的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本发明。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、““下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
在通篇说明书中，当说某部分与另一部分“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种部分“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素，排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
其中提到的第一、第二及第三等术语是为了说明多样的部分、成份、区域、层及/或段而使用的，但并非限定于此。这些术语只用于把某部分、成份、区域、层或段区别于其它部分、成份、区域、层或段。因此，以下叙述的第一部分、成份、区域、层或段在不超出本发明范围的范围内，可以言及到第二部分、成份、区域、层或段。
再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
本发明提供一种阀门智能诊断监测方法，用于采用数据自动采集系统，解决传统监测手段测量效率低、精度低、无法持续监测等问题。全面覆盖阀门各参数测量的传感技术，实现位移、电流、电压、推力、扭矩、压力和分贝等多参数数据同平台实时测量与同步分析。采用三维可视化平台，通过三维表现技术来表现阀门的复杂信息，实现对阀门海量数据的立体呈现。通过建立阀门云端分析系统，汇集各个电站、各个流体系统各个阀门数据，聚合服务，完成不同信息系统间的互联互通与数据共享，完成本地系统之间，本地系统与云，以及云与云服务的集成，实现阀门的集群管理。
下面以附图1为参考，针对本发明得实施例进行详细说明，以便本发明所述技术领域的技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种不同形态体现，并不限于此处说明的实施例。
如图1所示，展示一实施例中阀门智能诊断监测系统的结构示意图，所述系统包括：
传感器模块11，用于采集多个待检测阀门的执行机构的传感数据，以获取各所述待检测阀门的运行维修数据；
数据采集模块12，连接所述传感器模块11，用于实时获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；
下位机13，连接所述数据采集模块12，用于获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；
上位机14，连接所述下位机13，用于读取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行储存；
智能平台15，连接所述上位机14，用于根据读取到的所述上位机储存的各所述待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果。
可选的，传感器模块11可以采集各所述待检测阀门的各种运行维修数据，根据阀门大数据诊断和监测的需求，选择对应的进行安装、实施诊断采集，在本申请中不作限定。
可选的，所述传感器模块包括：温度和/或湿度传感器、流量传感器、位移传感器、压力传感器、电流/电压传感器、声发射传感器和推力和/或扭矩传感器中的一种或多种。
具体的，所述温度和/或湿度传感器采集各所述待检测阀门的各种运行维修数据中的温度和/或湿度数据；优选的，可提供待检测阀门、管道系统及环境的温度和/或湿度信息。所述流量传感器采集各所述待检测阀门的各种运行维修数据中流量数据，优选的，采集阀门管道系统内的流体流量；所述位移传感器采集各所述待检测阀门的各种运行维修数据中位移数据，优选的，采集所述待检测阀门动作时，测量阀门阀杆的位移信号；所述压力传感器采集所述待检测阀门的各种运行维修数据中的压力数据，优选的，采集管道内流体的压力、气动阀气源压力、运行压力等压力信号；所述电流/电压传感器采集各所述待检测阀门的各种运行维修数据中的电流/电压数据，优选的，采集电动阀门运行时的电流、电压信号；所述声发射传感器采集各所述待检测阀门的各种运行维修数据中的声发射数据，优选的，采集阀门上下游弹性波信号，用以分析阀门是否存在泄漏；所述推力和/或扭矩传感器采集各所述待检测阀门的各种运行维修数据中的推力和/或扭矩数据，优选的，采集所述待检测阀门动作时，测量阀杆所受到的推力/扭矩信号。
由此可知，在本申请中通过全面覆盖阀门各参数测量的传感技术，实现位移、电流、电压、推力、扭矩、压力和分贝等多参数数据同平台实时测量与同步分析。
可选的，所述传感器模块11通过安装一或多个传感器与传感器技术结合实现对各所述待检测阀门的在线、离线数据采集和实施状态监测功能。
可选的，所述数据采集模块12对各种信号的同时、不间断采集，如电流、电压、振动、压力、流量等。通过该模块解决了传统监测手段测量无法持续监测的问题。
可选的，所述下位机13获取来自所述数据采集模块12的各所述待检测阀门的运行维修数据，并上传至所述上位机14。
可选的，所述上位机14，用于读取来自所述下位机的各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行储存。
可选的，如图2所示所述智能平台包括：三维可视化平台21和/或大数据分析平台22；其中，
所述三维可视化平台21，包括：三维可视化仿真单元211以及与所述三维可视化仿真单元连接的三维可视化显示单元212，所述三维可视化平台用于根据获取的各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据获得各所述待检测阀门的三维仿真模型，并根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的全部机构参数和运行维修数据，并进行可视化展示。
所述大数据分析平台22，用于根据读取到的所述运行维修参数以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修。
所述待检测阀门的监测结果包括：三维可视化监测结果和大数据分析监测结果；其中，所述三维可视化监测结果由所述三维可视化平台获得，所述大数据分析监测结果由所述大数据分析平台获得。
可选的，如图3所示，所述三维可视化仿真单元包括：
三维基础模型处理子单元31，用于分别获取各所述待检测阀门的机构参数，并筛选出对应于各所述待检测阀门的基础模型；其中，每个机构参数对应一个阀门。所述机构参数包括：公称压力、工作温度、驱动方式、结构特征、连接方法以及阀体材料等参数中的一种或多种，在本申请中不作限定。
三维数据采集子单元32，用于获取各所述待检测阀门的运行维修数据；
数据交互子单元33，连接所述三维数据采集子单元32，用于对获取到的各所述待检测阀门的运行维修数据进行传输和交互；
三维模型仿真子单元34，连接所述三维基础模型处理子单元31，用于将筛选出来各所述待检测阀门的基础模型进行仿真获得各所述待检测阀门的三维仿真模型。
可选的，如图4所示所述三维可视化显示单元包括：
阀门模型数据库子单元41，用于预存各所述待检测阀门的三维仿真模型；
场景编辑器子单元42，连接所述阀门数据库子单元41，用于调取所述待检测阀门的三维仿真模型，以建立对应所述待检测阀门的三维仿真模型集合；
管理子单元43，连接所述场景编辑器子单元42，用于对三维仿真模型集合中的各所述待检测阀门的三维仿真模型进行与各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据进行预处理，其中，所述预处理操作包括：编辑、修改以及删除操作中的一种或多种；
显示子单元44，连接所述管理子单元43，用于同步显示经过预处理的各个待检测阀门的机构参数以及运行维修数据；
物理引擎子单元45，连接所述管理子单元43以及显示子单元44，用于根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的机构参数或运行维修数据；
需要注意的是，据用户输入所述阀门的机构参数中的一个或多个，和/或运行维修数据中的一个或多个，得到所述阀门的另外的所有机构参数或运行维修数据。举例来说，用户输入一阀门的电流值以及公称压力值时，则输出除电流值以及公称压力值之外的所有机构参数或运行维修数据。
场景模式切换子单元46，连接所述物理引擎子单元45，用于根据用户输入的所述阀门的可视化转换指令，令所述阀门的所述阀门的机构参数或运行维修数据的三维模型在三维环境和二维环境之间进行转换。
可选的，如图2所示所述大数据分析平台22包括：
诊断监测数据单元221，用于对各所述待检测阀门的运行维修数据进行整合、识别以及储存操作中的一种或多种；
云计算数据分析单元222，连接所述诊断监测数据单元221，用于对所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行计算，获得计算结果；优选的，用于对所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行模糊计算和/或边缘计算，获得模糊计算和/或边缘计算结果。
阀门集群管理单元223，连接所述诊断监测数据单元221，用于根据所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行针对不同电站、不同系统、不同类型的阀门的集群管理获得集群管理结果；具体的，汇集各个电站、各个流体系统各个阀门数据，聚合服务，利用通讯技术完成不同信息系统间的互联互通与数据共享，完成本地系统之间，本地系统与云，以及云与云服务的集成。其中，所述通讯技术包括：无线通讯技术、无线传输技术、CAN总线技术，实现数据的远距离、实时传输中的一种或多种。
阀门精准维修单元224，连接所述云计算数据分析单元222以及阀门集群管理单元223，用于根据所述计算结果以及集群管理结果，获得阀门的故障模式、故障类型以及损坏部件一种或多种，以进行精准维修。
可选的，如图5所示所述智能平台51的运行平台包括：移动APP平台52、PC软件平台53以及WEB网页平台54中的一种或多种。
与上述实施例原理相似的是，本发明提供一种阀门智能诊断监测方法，与以上相似内容在此不再赘述。
以下结合附图提供具体实施例：
如图6所示展示本发明实施例中的一种阀门智能诊断监测方法的流程示意图。
所示方法的步骤如下：
步骤S61：采集多个待检测阀门的执行机构的传感数据，以获取各所述待检测阀门的运行维修数据；
可选的，采集各所述待检测阀门的各种运行维修数据，根据阀门大数据诊断和监测的需求，选择对应的进行安装、实施诊断采集，在本申请中不作限定。
可选的，所述传感器模块包括：温度和/或湿度传感器、流量传感器、位移传感器、压力传感器、电流/电压传感器、声发射传感器和推力和/或扭矩传感器中的一种或多种。
由此可知，在本申请中通过全面覆盖阀门各参数测量的传感技术，实现位移、电流、电压、推力、扭矩、压力和分贝等多参数数据同平台实时测量与同步分析。
可选的，所述传感器模块11通过安装一或多个传感器与传感器技术结合实现对各所述待检测阀门的在线、离线数据采集和实施状态监测功能。
步骤S62：实时获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传。
可选的，对各种信号的同时、不间断采集，如电流、电压、振动、压力、流量等。通过该模块解决了传统监测手段测量无法持续监测的问题。
步骤S63：获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传。
可选的，利用下位机获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并上传。
步骤S64：读取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行储存。
可选的，利用上位机读取来自所述下位机的各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行储存。
步骤S65：根据读取到的各所述待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果。
可选的，根据读取到的各所述待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果的方式包括：
根据获取的各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据获得各所述待检测阀门的三维仿真模型，并根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的全部机构参数和运行维修数据，并进行可视化展示。
根据读取到的所述运行维修参数以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修。
所述待检测阀门的监测结果包括：三维可视化监测结果和大数据分析监测结果；其中，所述三维可视化监测结果由所述三维可视化平台获得，所述大数据分析监测结果由所述大数据分析平台获得。
可选的，所述根据获取的各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据获得各所述待检测阀门的三维仿真模型的方式包括：
分别获取各所述待检测阀门的机构参数，并筛选出对应于各所述待检测阀门的基础模型；其中，每个机构参数对应一个阀门。所述机构参数包括：公称压力、工作温度、驱动方式、结构特征、连接方法以及阀体材料等参数中的一种或多种，在本申请中不作限定。
获取各所述待检测阀门的运行维修数据；
对获取到的各所述待检测阀门的运行维修数据进行传输和交互；
将筛选出来各所述待检测阀门的基础模型进行仿真获得各所述待检测阀门的三维仿真模型。
可选的，所述根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的全部机构参数和运行维修数据，并进行可视化展示的方式包括：
预存各所述待检测阀门的三维仿真模型；
调取所述待检测阀门的三维仿真模型，以建立对应所述待检测阀门的三维仿真模型集合；
对三维仿真模型集合中的各所述待检测阀门的三维仿真模型进行与各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据进行预处理，其中，所述预处理操作包括：编辑、修改以及删除操作中的一种或多种；
同步显示经过预处理的各个待检测阀门的机构参数以及运行维修数据；
根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的机构参数或运行维修数据；
根据用户输入的所述阀门的可视化转换指令，令所述阀门的所述阀门的机构参数或运行维修数据的三维模型在三维环境和二维环境之间进行转换。
可选的，所述根据读取到的所述运行维修参数以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修的方式包括：
对各所述待检测阀门的运行维修数据进行整合、识别以及储存操作中的一种或多种；
对所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行计算，获得计算结果；优选的，用于对所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行模糊计算和/或边缘计算，获得模糊计算和/或边缘计算结果。
根据所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行针对不同电站、不同系统、不同类型的阀门的集群管理获得集群管理结果；具体的，汇集各个电站、各个流体系统各个阀门数据，聚合服务，利用通讯技术完成不同信息系统间的互联互通与数据共享，完成本地系统之间，本地系统与云，以及云与云服务的集成。其中，所述通讯技术包括：无线通讯技术、无线传输技术、CAN总线技术，实现数据的远距离、实时传输中的一种或多种。
根据所述计算结果以及集群管理结果，获得阀门的故障模式、故障类型以及损坏部件一种或多种，以进行精准维修。
可选的，所述根据读取到的各所述待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果的执行平台包括：移动APP平台52、PC软件平台53以及WEB网页平台54中的一种或多种。
如图7所示，展示本发明实施例中的阀门智能诊断监测终端70的结构示意图。
所述阀门智能诊断监测终端70包括：
一或多个存储器71用于存储计算机程序；一或多个处理器72运行计算机程序实现如图6所述的阀门智能诊断监测方法。
可选的，所述存储器71的数量均可以是一或多个，所述处理器72的数量均可以是一或多个，所而图7中均以一个为例。
可选的，所述外部设备可以为外部终端，举例来说为移动终端以及所述控制终端等任一设备，在本发明中不作限定。
可选的，所述阀门智能诊断监测终端70中的处理器72会按照如图6述的步骤，将一个或多个以应用程序的进程对应的指令加载到存储器71中，并由处理器72来运行存储在存储器71中的应用程序，从而实现如图6所述阀门智能诊断监测方法中的各种功能。
可选的，所述存储器71，可能包括但不限于高速随机存取存储器、非易失性存储器。例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备；所述处理器71，可能包括但不限于中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可选的，所述处理器72可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明还提供计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序运行时实现如图6所示的阀门智能诊断监测方法。所述计算机可读存储介质可包括，但不限于，软盘、光盘、CD-ROM(只读光盘存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。所述计算机可读存储介质可以是未接入计算机设备的产品，也可以是已接入计算机设备使用的部件。
如图8所示，展示本发明实施例中的智能终端80的结构示意图。
所述智能终端80包括：
获取模块81，用于获取各待检测阀门的运行维修数据；
处理模块82，连接所述获取模块81，用于根据各待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果；
通信模块83，连接所述处理模块82，用于将各所述待检测阀门的监测结果向外部设备发送。
可选的，所述处理模块82包括：三维可视化子模块和/或大数据分析模块；其中，
所述三维可视化子模块，包括：三维仿真单元以及与所述三维仿真单元连接的三维显示单元，所述三维可视化子模块用于根据获取的各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据获得各所述待检测阀门的三维仿真模型，并根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的全部机构参数和运行维修数据，并进行可视化展示。
所述大数据分析子模块，用于根据读取到的所述运行维修参数以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修。
所述待检测阀门的监测结果包括：三维可视化监测结果和大数据分析监测结果；其中，所述三维可视化监测结果由所述三维可视化子模块获得，所述大数据分析监测结果由所述大数据分析子模块获得。
可选的，所述三维仿真单元包括：
基础模型处理子单元，用于分别获取各所述待检测阀门的机构参数，并筛选出对应于各所述待检测阀门的基础模型；其中，每个机构参数对应一个阀门。所述机构参数包括：公称压力、工作温度、驱动方式、结构特征、连接方法以及阀体材料等参数中的一种或多种，在本申请中不作限定。数据采集子单元，用于获取各所述待检测阀门的运行维修数据；交互子单元，连接所述数据采集子单元，用于对获取到的各所述待检测阀门的运行维修数据进行传输和交互；模型仿真子单元，连接所述基础模型处理子单元，用于将筛选出来各所述待检测阀门的基础模型进行仿真获得各所述待检测阀门的三维仿真模型。
可选的三维显示单元包括：模型数据库子单元，用于预存各所述待检测阀门的三维仿真模型；编辑器子单元，连接所述数据库子单元，用于调取所述待检测阀门的三维仿真模型，以建立对应所述待检测阀门的三维仿真模型集合；数据管理子单元，连接所述场景编辑器子单元，用于对三维仿真模型集合中的各所述待检测阀门的三维仿真模型进行与各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据进行预处理，其中，所述预处理操作包括：编辑、修改以及删除操作中的一种或多种；数据显示子单元，连接所述数据管理子单元，用于同步显示经过预处理的各个待检测阀门的机构参数以及运行维修数据；引擎子单元，连接所述数据管理子单元以及数据显示子单元，用于根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的机构参数或运行维修数据；模式切换子单元，连接所述引擎子单元，用于根据用户输入的所述阀门的可视化转换指令，令所述阀门的所述阀门的机构参数或运行维修数据的三维模型在三维环境和二维环境之间进行转换。
可选的，所述大数据分析子模块包括：诊断数据单元，用于对各所述待检测阀门的运行维修数据进行整合、识别以及储存操作中的一种或多种；数据分析单元，连接所述诊断数据单元，用于对所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行计算，获得计算结果；优选的，用于对所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行模糊计算和/或边缘计算，获得模糊计算和/或边缘计算结果。集群管理单元，连接所述诊断数据单元，用于根据所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行针对不同电站、不同系统、不同类型的阀门的集群管理获得集群管理结果；精准维修单元，连接所述数据分析单元及集群管理单元，用于根据所述计算结果以及集群管理结果，获得阀门的故障模式、故障类型以及损坏部件一种或多种，以进行精准维修。
可选的，所述处理模块82的运行平台包括：移动APP平台、PC软件平台以及WEB网页平台54中的一种或多种。
可选的，所述通信模块83包括无线通信模块，用于将各所述待检测阀门的监测结果向外部设备通过无线发送。
可选的，无线发送的方式包括：Zig-Bee、蓝牙、Wifi、超宽带、近场通信方式中的一种或多种。
综上所述，本发明阀门智能诊断监测系统、方法、终端以及智能终端，解决现有技术中传统监测手段测量效率低、精度低、无法持续监测等问题。全面覆盖阀门各参数测量的传感技术，实现位移、电流、电压、推力、扭矩、压力和分贝等多参数数据同平台实时测量与同步分析。采用三维可视化平台，通过三维表现技术来表现阀门的复杂信息，实现对阀门海量数据的立体呈现。通过建立阀门云端分析系统，汇集各个电站、各个流体系统各个阀门数据，聚合服务，完成不同信息系统间的互联互通与数据共享，完成本地系统之间，本地系统与云，以及云与云服务的集成，实现阀门的集群管理。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种阀门智能诊断监测系统，其特征在于，所述系统包括：
传感器模块，用于采集多个待检测阀门的执行机构的传感数据，以获取各所述待检测阀门的运行维修数据；
数据采集模块，连接所述传感器模块，用于实时获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；
下位机，连接所述数据采集模块，用于获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；
上位机，连接所述下位机，用于读取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行储存；
智能平台，连接所述上位机，用于根据读取到的所述上位机储存的各所述待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果；
其中，所述智能平台包括：三维可视化平台和大数据分析平台；其中，所述三维可视化平台，包括：三维可视化仿真单元以及与所述三维可视化仿真单元连接的三维可视化显示单元，所述三维可视化平台用于根据获取的各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据获得各所述待检测阀门的三维仿真模型，并根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的全部机构参数和运行维修数据，并进行可视化展示；所述机构参数包括：公称压力、工作温度、驱动方式、结构特征、连接方法以及阀体材料；所述大数据分析平台，用于根据读取到的所述运行维修数据以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修；
所述大数据分析平台包括：诊断监测数据单元，用于对各所述待检测阀门的运行维修数据进行整合、识别以及储存操作中的一种或多种；云计算数据分析单元，连接所述诊断监测数据单元，用于对经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行计算，获得计算结果；阀门集群管理单元，连接所述诊断监测数据单元，用于根据所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行针对不同电站、不同系统、不同类型的阀门的集群管理获得集群管理结果；阀门精准维修单元，连接所述云计算数据分析单元以及阀门集群管理单元，用于根据所述计算结果以及集群管理结果，获得阀门的故障模式、故障类型以及损坏部件一种或多种，以进行精准维修。
2.根据权利要求1所述的阀门智能诊断监测系统，其特征在于，所述传感器模块包括：温度和/或湿度传感器、流量传感器、位移传感器、压力传感器、电流/电压传感器、声发射传感器和推力和/或扭矩传感器中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的阀门智能诊断监测系统，其特征在于，所述三维可视化仿真单元包括：
三维基础模型处理子单元，用于分别获取各所述待检测阀门的机构参数，并筛选出对应于各所述待检测阀门的基础模型；
三维数据采集子单元，用于获取各所述待检测阀门的运行维修数据；
数据交互子单元，连接所述三维数据采集子单元，用于对获取到的各所述待检测阀门的运行维修数据进行传输和交互；
三维模型仿真子单元，连接所述三维基础模型处理子单元，用于将筛选出来各所述待检测阀门的基础模型进行仿真获得各所述待检测阀门的三维仿真模型。
4.根据权利要求1所述的阀门智能诊断监测系统，其特征在于，所述三维可视化显示单元包括：
阀门模型数据库子单元，用于预存各所述待检测阀门的三维仿真模型；
场景编辑器子单元，连接所述阀门模型数据库子单元，用于调取所述待检测阀门的三维仿真模型，以建立对应所述待检测阀门的三维仿真模型集合；
管理子单元，连接所述场景编辑器子单元，用于对三维仿真模型集合中的各所述待检测阀门的三维仿真模型进行与各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据进行预处理，其中，所述预处理操作包括：编辑、修改以及删除操作中的一种或多种；
显示子单元，连接所述管理子单元，用于同步显示经过预处理的各个待检测阀门的机构参数以及运行维修数据；
物理引擎子单元，连接所述管理子单元以及显示子单元，用于根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的机构参数或运行维修数据；
场景模式切换子单元，连接所述物理引擎子单元，用于根据用户输入的所述阀门的可视化转换指令，令所述阀门的所述阀门的机构参数或运行维修数据的三维模型在二维环境和二维环境之间进行转换。
5.根据权利要求1所述的阀门智能诊断监测系统，其特征在于，所述智能平台的运行平台包括：移动APP平台、PC软件平台以及WEB网页平台中的一种或多种。
6.一种阀门智能诊断监测方法，其特征在于，所述方法包括：
采集多个待检测阀门的执行机构的传感数据，以获取各所述待检测阀门的运行维修数据；
实时获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；
获取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行上传；
读取各所述待检测阀门的运行维修数据，并进行储存；
根据读取到的各所述待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果，包括：
根据获取的各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据获得各所述待检测阀门的三维仿真模型，并根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的全部机构参数和运行维修数据，并进行可视化展示；根据读取到的所述运行维修数据以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修；所述机构参数包括：公称压力、工作温度、驱动方式、结构特征、连接方法以及阀体材料；
其中，所述根据读取到的所述运行维修数据以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修的方式包括：对各所述待检测阀门的运行维修数据进行整合、识别以及储存操作中的一种或多种；对经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行计算，获得计算结果；根据所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行针对不同电站、不同系统、不同类型的阀门的集群管理获得集群管理结果；根据所述计算结果以及集群管理结果，获得阀门的故障模式、故障类型以及损坏部件一种或多种，以进行精准维修。
7.一种阀门智能诊断监测终端，其特征在于，包括：
一或多个存储器，用于存储计算机程序；
一或多个处理器，用于运行所述计算机程序，以执行如权利要求6中所述的阀门智能诊断监测方法。
8.一种智能终端，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取各待检测阀门的运行维修数据；
处理模块，连接所述获取模块，用于根据各待检测阀门的运行维修数据对所述待检测阀门进行三维可视化，并对各所述待检测阀门的运行维修数据进行分析和处理，以获得各所述待检测阀门的监测结果，包括：
根据获取的各所述待检测阀门的机构参数以及运行维修数据获得各所述待检测阀门的三维仿真模型，并根据用户输入的阀门的机构参数和/或运行维修数据，得到所述阀门的全部机构参数和运行维修数据，并进行可视化展示；根据读取到的所述运行维修数据以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修；所述机构参数包括：公称压力、工作温度、驱动方式、结构特征、连接方法以及阀体材料；
其中，所述根据读取到的所述运行维修数据以及结构参数进行计算以及集群管理以进行精准维修的方式包括：对各所述待检测阀门的运行维修数据进行整合、识别以及储存操作中的一种或多种；对经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行计算，获得计算结果；根据所述经过整合、识别以及储存操作中的一种或多种的各所述待检测阀门的运行维修数据进行针对不同电站、不同系统、不同类型的阀门的集群管理获得集群管理结果；根据所述计算结果以及集群管理结果，获得阀门的故障模式、故障类型以及损坏部件一种或多种，以进行精准维修；
通信模块，连接所述处理模块，用于将各所述待检测阀门的监测结果向外部设备发送。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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