CN114608141B - 一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法及装置，阀门泄漏诊断方法包括：采集工艺空调机组上各阀门的开关状态；采集空气处理系统中每个检测点的多个检测指标的实时数据；依据所有阀门的开关状态以及所有检测指标进行数据分析，获得发生泄漏的阀门。本申请由空调系统自动判定出空调阀门组件劣化趋势，提示工作人员及时进行设备维护，以达到提升工作效率，降低能源消耗的目的，同时也保障了空调系统的安全稳定运行。

Description

一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法及装置

技术领域

本申请涉及空调技术领域，更具体地，涉及一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法及装置。

背景技术

卷烟厂的工艺空调根据现场温湿度传感器上传数据，结合不同区域内的现场温湿度控制要求范围，采集空调机组内各传感器、控制器及执行器的数据和状态，运行空调相关的控制逻辑和算法，调节机组各阀门位置，以满足区域内的温湿度环境要求和节能需求。

当阀门存在泄漏，由于自控程序调节控制其他阀门，现场温湿度值不会显示出异常数据，因此，在工艺空调运行时，很难马上发现阀门泄露故障。只有在进行事后能耗分析时，才能发现异常数据，才会去进行跟踪追溯。相关技术人员接到报修，根据自身的维修经验，对该工艺空调机组进行停机维修和原因查找，才能发现阀门泄露故障，这提高了空调机组的能源消耗，同时也为系统的安全稳定运行埋下了隐患。

发明内容

本申请提供一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法及装置，由空调系统自动判定出空调阀门组件劣化趋势，提示工作人员及时进行设备维护，以达到提升工作效率，降低能源消耗的目的，同时也保障了空调系统的安全稳定运行。

本申请提供了一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法，包括：

采集工艺空调机组上各阀门的开关状态；

采集空气处理系统中每个检测点的多个检测指标的实时数据；

依据所有阀门的开关状态以及所有检测指标进行数据分析，获得发生泄漏的阀门。

优选地，阀门包括加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀。

优选地，检测指标包括：送风机组的出风口处的温度、湿度和含湿值；表冷后的温度、湿度和含湿值；表冷前的温度。

优选地，依据所有阀门的开关状态以及所有检测指标进行数据分析，获得发生泄漏的阀门，具体包括如下步骤：

依据加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀的第一开关状态确定送风机组的出风口处的温度与表冷后的温度、送风机组的出风口处的含湿值与表冷后的含湿值、送风机组的出风口处的湿度与表冷后的湿度、表冷后的温度与表冷前的温度的理论关系；

判断送风机组的出风口处的温度与表冷后的温度、送风机组的出风口处的含湿值与表冷后的含湿值、送风机组的出风口处的湿度与表冷后的湿度和/或表冷后的温度与表冷前的温度的理论关系与相应的实际关系是否一致，获得一致的指标和不一致的指标；

综合所有一致的指标和所有不一致的指标进行分析，获得发生泄漏的至少一个阀门，作为第一初步诊断结果。

优选地，若第一初步诊断结果包括至少两个阀门泄漏，则依据加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀的第二开关状态及该状态下的所有检测指标进行数据分析，获得第二初步诊断结果；

结合第一初步诊断结果和第二初步诊断结果，确定发生泄漏的阀门，作为最终诊断结果。

本申请还提供一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断装置，包括状态采集模块、指标采集模块、数据分析模块；

状态采集模块用于采集工艺空调机组上各阀门的开关状态；

指标采集模块用于采集空气处理系统中每个检测点的多个检测指标的实时数据；

数据分析模块用于依据所有阀门的开关状态以及所有检测指标进行数据分析，获得发生泄漏的阀门。

优选地，阀门包括加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀。

优选地，检测指标包括：送风机组的出风口处的温度、湿度和含湿值；表冷后的温度、湿度和含湿值；表冷前的温度。

优选地，数据分析模块包括理论关系确定模块、关系比对模块以及综合分析模块；

理论关系确定模块用于依据加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀的第一开关状态或第二开关状态确定第一开关状态或第二开关状态下送风机组的出风口处的温度与表冷后的温度、送风机组的出风口处的含湿值与表冷后的含湿值、送风机组的出风口处的湿度与表冷后的湿度、表冷后的温度与表冷前的温度的理论关系；

关系比对模块用于判断第一开关状态或第二开关状态下送风机组的出风口处的温度与表冷后的温度、送风机组的出风口处的含湿值与表冷后的含湿值、送风机组的出风口处的湿度与表冷后的湿度和/或表冷后的温度与表冷前的温度的理论关系与相应的实际关系是否一致，获得第一开关状态或第二开关状态下的一致的指标和不一致指标；

综合分析模块用于综合第一开关状态或第二开关状态下所有一致的指标和不一致指标进行分析，获得第一开关状态或第二开关状态下发生泄漏的至少一个阀门，作为第一开关状态下的第一初步诊断结果或第二开关状态下的第二初步诊断结果。

优选地，数据分析模块还包括最终诊断模块，最终诊断模块用于结合第一初步诊断结果和第二初步诊断结果，确定发生泄漏的阀门，作为最终诊断结果。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请提供的工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法的流程图；

图2为本申请提供的工艺空调机组的阀门位置示意图；

图3为本申请提供的工艺空调机组的阀门泄漏诊断装置的结构图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

本申请提供一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法及装置，由空调系统自动判定出空调阀门组件劣化趋势，提示工作人员及时进行设备维护，以达到提升工作效率，降低能源消耗的目的，同时也保障了空调系统的安全稳定运行。

实施例

如图1所示，工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法包括如下步骤：

S110：采集工艺空调机组上各阀门的开关状态。

S120：采集空气处理系统中每个检测点的多个检测指标的实时数据。

如图2所示，工艺空调机组的空气管道上设有新风阀8和回风阀9，经过新风阀8的新风和经过回风阀9的回风进入主管道，主管道上设有表冷器7，表冷器7的下游设有加热器3和加湿器4，随后经送风机组5将处理后的空气送出。通过加热电动阀1、加湿电动阀2和表冷电动阀6分别控制加热器3、加湿器4和表冷器7的启停。新风阀8和回风阀9的前端（即上游）分别设有新风温湿度传感器11和回风温湿度传感器14，表冷器7的前端和后端分别设有表冷前温湿度传感器13和表冷后温湿度传感器12，送风机组5的后端设有送风温湿度传感器10。

在工艺空调机组运行状态下，分别采集各阀门（包括加热电动阀1、加湿电动阀2以及表冷电动阀6）的开关状态以及各传感器的检测指标（包括温度、湿度和含湿值）的实时数据。

S130：依据所有阀门的开关状态以及所有检测指标进行数据分析，获得发生泄漏的阀门。

具体地，数据分析包括如下步骤：

S1301：依据加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀的第一开关状态确定送风机组的出风口处的温度与表冷后的温度、送风机组的出风口处的含湿值与表冷后的含湿值、送风机组的出风口处的湿度与表冷后的湿度、表冷后的温度与表冷前的温度的理论关系。

S1302：判断送风机组的出风口处的温度与表冷后的温度、送风机组的出风口处的含湿值与表冷后的含湿值、送风机组的出风口处的湿度与表冷后的湿度和/或表冷后的温度与表冷前的温度的理论关系与相应的实际关系是否一致，获得一致的指标和不一致的指标；

S1303：综合所有一致的指标和所有不一致的指标进行分析，获得发生泄漏的至少一个阀门，作为第一初步诊断结果。

具体地，加热电动阀1、加湿电动阀2以及表冷电动阀6的开关状态的组合及对应的工况如下表所示：

其中，T5、H5、d5表示送风温湿度传感器10测得的温度、湿度、含湿值，T4、H4、d4表示表冷后温湿度传感器12测得的温度、湿度、含湿值，T3表示表冷前温湿度传感器13测得的温度。

其中，表冷电动阀6打开时，表冷器7工作，空调机组处于制冷除湿工况（A），在其他阀门关闭的状态下，表冷前温湿度传感器13测得的温度T3、湿度和含湿值均应大于和表冷后温湿度传感器12测得的温度T4、湿度H4和含湿值d4。

加热电动阀1打开时，加热器3工作，空调机组处于加热工况（F），在其他阀门关闭的状态下，送风温湿度传感器10测得的送风机组的出风口处的温度T5应大于表冷后温湿度传感器12测得的温度T4。

加湿电动阀2打开时，加湿器4工作，空调机组处于加湿工况（G），送风温湿度传感器10测得的送风机组的出风口处的湿度H5和含湿值d5均应大于表冷后温湿度传感器12测得的湿度H4和含湿值d4。

实际检测中，以制冷除湿工况（A）为例，工艺空调机组运行，有制冷除湿工况需求，表冷电动阀6打开，加热电动阀1和加湿电动阀2关闭，但如果此时送风温湿度传感器10测得的温度T5大于表冷后温湿度传感器12测得的温度T4，且送风温湿度传感器10测得的湿度H5小于表冷后温湿度传感器12测得的湿度H4，则判断加热电动阀1发生泄漏；如果送风温湿度传感器10测得的温度T5等于表冷后温湿度传感器12测得的温度T4，且送风温湿度传感器10测得的湿度H5大于表冷后温湿度传感器12测得的湿度H4，则加湿电动阀2发生泄漏；如果送风温湿度传感器10测得的温度T5大于表冷后温湿度传感器12测得的温度T4，且送风温湿度传感器10测得的含湿值d5大于表冷后温湿度传感器12测得的含湿值d4，则加热电动阀1或加湿电动阀2发生泄漏。

各工况下的判断方法如下：

A：（T₅＞T₄）∩（H₅＜H₄）→ 加热电动阀1泄漏。

（T₅=T₄）∩（H₅＞H₄）→ 加湿电动阀2泄漏。

（T₅＞T₄）∩（d₅＞d₄）→ 加热电动阀1或加湿电动阀2泄漏。

B：d₅＞d₄ → 加湿电动阀2泄漏。

C：T₅＞T₄ → 加热电动阀1泄漏。

D：不判断（实际工况中不存在三个阀门同时开启的工况）。

E：（T₄＜T₃）∩（T₅=T₄）∩（H₅=H₄）→ 表冷电动阀6泄漏。

（T₄＜T₃）∩（T₅＞T₄）→ 表冷电动阀6或加热电动阀1泄漏。

（T₄＜T₃）∩（T₅＞T₄）∩（H₅＞H₄）→表冷电动阀6或加热电动阀1或加湿电动阀2泄漏。

（T₄＜T₃）∩（T₅=T₄）∩（H₅＞H₄）→表冷电动阀6或加湿电动阀2泄漏。

（T₄=T₃）∩（T₅＞T₄）∩（H₅＜H₄）→加热电动阀1泄漏。

（T₄=T₃）∩（T₅=T₄）∩（H₅＞H₄）→加湿电动阀2泄漏。

（T₄=T₃）∩（T₅＞T₄）∩（H₅＞H₄）→加热电动阀1或加湿电动阀2泄漏。

F：（T₄＜T₃）∩（d₅＞d₄）→ 表冷电动阀6泄漏。

（T₄＞T₃）∩（d₅＞d₄）→ 表冷电动阀6或加湿电动阀2泄漏。

（T₄=T₃）∩（d₅＞d₄）→ 加湿电动阀2泄漏。

G：（T₄＞T₃）∩（T₅=T₄）→ 表冷电动阀6泄漏。

（T₄＜T₃）∩（T₅＞T₄）→ 表冷电动阀6或加热电动阀1泄漏。

（T₄=T₃）∩（T₅＞T₄）→ 加热电动阀1泄漏。

H： T₄＜T₃ → 表冷电动阀6泄漏。

依据如上判断方法，在单个第一工况下（即第一开关状态下）获得第一初步诊断结果。

优选地，若第一初步诊断结果包括一个阀门泄漏，则第一初步诊断结果为最终诊断结果。

若第一初步诊断结果包括至少两个阀门泄漏，则依据加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀的第二开关状态（即第二工况下）及该状态下的所有检测指标进行数据分析，获得第二初步诊断结果，然后结合第一初步诊断结果和第二初步诊断结果，确定发生泄漏的阀门，作为最终诊断结果。

获得最终诊断结果后，将该诊断结果输出给工作人员，提示工作人员阀门的故障风险。

作为一个实施例，可以通过对空调机组进行仿真测试，提出其实际诊断能力模型，根据该模型确定工艺空调机组的阀门泄漏诊断逻辑，并基于PLC和IFIX编程，实现诊断功能，以满足提示阀门劣化故障趋势的需求。

实施例

基于上述方法，本申请还提供了一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断装置。如图3所示，阀门泄漏诊断装置包括状态采集模块310、指标采集模块320、数据分析模块330。

状态采集模块310用于采集工艺空调机组上各阀门的开关状态。

指标采集模块320用于采集空气处理系统中每个检测点的多个检测指标的实时数据。

数据分析模块330用于依据所有阀门的开关状态以及所有检测指标进行数据分析，获得发生泄漏的阀门。

作为一个实施例，数据分析模块330包括理论关系确定模块3301、关系比对模块3302以及综合分析模块3303。

理论关系确定模块3301用于依据加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀的第一开关状态或第二开关状态确定第一开关状态或第二开关状态下送风机组的出风口处的温度与表冷后的温度、送风机组的出风口处的含湿值与表冷后的含湿值、送风机组的出风口处的湿度与表冷后的湿度、表冷后的温度与表冷前的温度的理论关系。

关系比对模块3302用于判断第一开关状态或第二开关状态下送风机组的出风口处的温度与表冷后的温度、送风机组的出风口处的含湿值与表冷后的含湿值、送风机组的出风口处的湿度与表冷后的湿度和/或表冷后的温度与表冷前的温度的理论关系与相应的实际关系是否一致，获得第一开关状态或第二开关状态下的一致的指标和不一致指标。

综合分析模块3303用于综合第一开关状态或第二开关状态下所有一致的指标和不一致指标进行分析，获得第一开关状态或第二开关状态下发生泄漏的至少一个阀门，作为第一开关状态下的第一初步诊断结果或第二开关状态下的第二初步诊断结果。

优选地，数据分析模块330还包括最终诊断模块3304，最终诊断模块3304用于结合第一初步诊断结果和第二初步诊断结果，确定发生泄漏的阀门，作为最终诊断结果。

本申请利用控制过程多指标之间的逻辑关系，根据不同的工况，由多个温湿度传感器来判断阀门是否存在泄漏的故障。在保障空调系统稳定运行的情况下，在完全脱离人工参与分析的情况下，自主分析空调阀门工况，直接由系统判定出空调阀门组件劣化趋势，提示工作人员及时进行设备维护，减少因阀门泄露导致的能耗损失和故障溯源时间，大大降低维修人员对维修经验的要求，提高响应速度，提升了工作效率，降低了能源消耗，阀门故障诊断准确率达到87%以上。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法，其特征在于，所述工艺空调机组的空气管道上设有新风阀和回风阀，经过所述新风阀的新风和经过所述回风阀的回风进入主管道，所述主管道上设有表冷器，所述表冷器的下游设有加热器和加湿器，随后经送风机组将处理后的空气送出；通过加热电动阀、加湿电动阀和表冷电动阀分别控制所述加热器、所述加湿器和所述表冷器的启停；所述表冷器的前端和后端分别设有表冷前温湿度传感器和表冷后温湿度传感器，所述送风机组的后端设有送风温湿度传感器；

所述阀门泄漏诊断方法包括：

采集工艺空调机组上各阀门的开关状态，所述阀门包括加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀；

采集空气处理系统中每个检测点的多个检测指标的实时数据，所述检测指标包括：送风机组的出风口处的温度、湿度和含湿值；表冷后的温度、湿度和含湿值；表冷前的温度；

依据所有阀门的开关状态以及所有检测指标进行数据分析，获得发生泄漏的阀门；

其中，所述依据所有阀门的开关状态以及所有检测指标进行数据分析，获得发生泄漏的阀门，具体包括如下步骤：

依据所述加热电动阀、所述加湿电动阀以及所述表冷电动阀的第一开关状态确定所述送风机组的出风口处的温度与所述表冷后的温度、所述送风机组的出风口处的含湿值与所述表冷后的含湿值、所述送风机组的出风口处的湿度与所述表冷后的湿度、所述表冷后的温度与所述表冷前的温度的理论关系；

判断所述送风机组的出风口处的温度与所述表冷后的温度、所述送风机组的出风口处的含湿值与所述表冷后的含湿值、所述送风机组的出风口处的湿度与所述表冷后的湿度和/或所述表冷后的温度与所述表冷前的温度的理论关系与相应的实际关系是否一致，获得一致的指标和不一致的指标；

综合所有一致的指标和所有不一致的指标进行分析，获得发生泄漏的至少一个阀门，作为第一初步诊断结果。

2.根据权利要求1所述的工艺空调机组的阀门泄漏诊断方法，其特征在于，若所述第一初步诊断结果包括至少两个阀门泄漏，则依据所述加热电动阀、所述加湿电动阀以及所述表冷电动阀的第二开关状态及该状态下的所有检测指标进行数据分析，获得第二初步诊断结果；

结合所述第一初步诊断结果和所述第二初步诊断结果，确定发生泄漏的阀门，作为最终诊断结果。

3.一种工艺空调机组的阀门泄漏诊断装置，其特征在于，所述工艺空调机组的空气管道上设有新风阀和回风阀，经过所述新风阀的新风和经过所述回风阀的回风进入主管道，所述主管道上设有表冷器，所述表冷器的下游设有加热器和加湿器，随后经送风机组将处理后的空气送出；通过加热电动阀、加湿电动阀和表冷电动阀分别控制所述加热器、所述加湿器和所述表冷器的启停；所述表冷器的前端和后端分别设有表冷前温湿度传感器和表冷后温湿度传感器，所述送风机组的后端设有送风温湿度传感器；

所述阀门泄漏诊断装置包括状态采集模块、指标采集模块、数据分析模块；

所述状态采集模块用于采集工艺空调机组上各阀门的开关状态，所述阀门包括加热电动阀、加湿电动阀以及表冷电动阀；

所述指标采集模块用于采集空气处理系统中每个检测点的多个检测指标的实时数据，所述检测指标包括：送风机组的出风口处的温度、湿度和含湿值；表冷后的温度、湿度和含湿值；表冷前的温度；

所述数据分析模块用于依据所有阀门的开关状态以及所有检测指标进行数据分析，获得发生泄漏的阀门；

其中，所述数据分析模块包括理论关系确定模块、关系比对模块以及综合分析模块；

所述理论关系确定模块用于依据所述加热电动阀、所述加湿电动阀以及所述表冷电动阀的第一开关状态或第二开关状态确定所述第一开关状态或第二开关状态下所述送风机组的出风口处的温度与所述表冷后的温度、所述送风机组的出风口处的含湿值与所述表冷后的含湿值、所述送风机组的出风口处的湿度与所述表冷后的湿度、所述表冷后的温度与所述表冷前的温度的理论关系；

所述关系比对模块用于判断所述第一开关状态或第二开关状态下所述送风机组的出风口处的温度与所述表冷后的温度、所述送风机组的出风口处的含湿值与所述表冷后的含湿值、所述送风机组的出风口处的湿度与所述表冷后的湿度和/或所述表冷后的温度与所述表冷前的温度的理论关系与相应的实际关系是否一致，获得所述第一开关状态或第二开关状态下的一致的指标和不一致指标；

所述综合分析模块用于综合所述第一开关状态或第二开关状态下所有一致的指标和不一致指标进行分析，获得所述第一开关状态或第二开关状态下发生泄漏的至少一个阀门，作为所述第一开关状态下的第一初步诊断结果或第二开关状态下的第二初步诊断结果。

4.根据权利要求3所述的工艺空调机组的阀门泄漏诊断装置，其特征在于，所述数据分析模块还包括最终诊断模块，所述最终诊断模块用于结合所述第一初步诊断结果和所述第二初步诊断结果，确定发生泄漏的阀门，作为最终诊断结果。