CN114659609B - 一种基于大数据的自动化振动测试系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于大数据的自动化振动测试系统，包括对核电站管道系统的相应区域分别进行非接触式振动监测的检测装置、对检测装置进行统一回收管理的管理模块、将核电站的管道系统根据振动强度进行区域划分形成相应的单元区域并分配相应检测装置位移至单元区域进行监测工作的分配模块、对每个单元区域进行监测工作的检测装置所生成的数据信号分别进行分析处理进而获得对应单元区域的振动强度的处理模块和与测试系统内每个模块进行通讯连接实现测试系统内数据信息和控制指令互相传输的终端服务器。本发明能够解决监测效率低；对检测装置的维护工作耗时且步骤复杂；不能实现对管道的不同振动强度的区域进行同步监测进而不能有效提高监测结果的正确性的问题。

Description

一种基于大数据的自动化振动测试系统
技术领域
本发明属于振动检测装置技术领域，具体涉及一种基于大数据的自动化振动测试系统。
背景技术
绝大多数故障都是与机械运动或振动相密切联系的，振动检测具有直接、实时和故障类型覆盖范围广的特点。因此，振动检测是针对旋转设备的各种预测性维修技术中的核心部分，其它预测性维修技术：如红外热像、油液分析、电气诊断等则是振动检测技术的有效补充。
现有技术如KR101799542B1、CN112270729A、CN111947903A和US09558875B1，现有技术的一种呈现核电设备振动信号频域信息的频相图方法，可将核电设备振动信号频域中的频率、幅值、相位三种信号在一个两坐标轴图中全部得到展示。核电设备振动信号在频域内各频率根据数值大小依次排列在横坐标轴上，纵坐标轴标注频率的幅值表现形式和单位，每一个频率的相位线起始于横坐标轴，沿纵坐标轴方向向上延伸，延伸高度为hp1，至相位点结束，画一线段，该段线段为相位线；从相位点开始，继续向上延伸至频率幅值高度hA1结束，画一线段，该线段为幅值上段线。本发明可将核电设备振动信号频域中的频率、幅值、相位三种信号在一个两坐标轴图中全部得到展示。核电站主要设备之间主要通过管道进行连接，现有技术的振动检测装置不适用于核电站的安装复杂同时使用数量多的管道系统。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于大数据的自动化振动测试系统，能够解决监测效率低；对检测装置的维护工作耗时且步骤复杂；不能实现对管道的不同振动强度的区域进行同步监测进而不能有效提高监测结果的正确性的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于大数据的自动化振动测试系统，包括对核电站管道系统的相应区域分别进行非接触式振动监测的检测装置、对检测装置进行统一回收管理的管理模块、将核电站的管道系统根据振动强度进行区域划分形成相应的单元区域并分配相应检测装置位移至单元区域进行监测工作的分配模块、将分别对每个单元区域进行监测工作的检测装置所生成的数据信号分别进行分析处理进而获得对应单元区域的振动强度的处理模块和与测试系统内每个模块进行通讯连接进而实现测试系统内数据信息和控制指令互相传输的终端服务器。
所述检测装置包括机体、驱动机体进行移动的驱动机构、对检测装置的目前位置信息进行获取并根据检测装置的目标单元区域进一步生成对驱动机构的驱动指令的位移单元、对核电站管道相应区域进行振动监测的监测单元和控制检测装置内各用电装置运行工作的控制端，其中控制端与服务器通过信号连接。
所述管理模块包括容纳检测装置的储放仓、将储放仓区域进行均匀划分并进行检测装置定量储放的单元储放区、设置于单元储放区对检测装置进行相应编号信息识别的识别模块和设置于单元储放区内与检测装置进行匹配对位充电的充电模块。
所述监测单元包括设置于机体上至少一个摄像装置，其中每个单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，所述摄像装置被设置为通过图片拍摄获取对应单元区域内所述标记点相对所述图片信息内的二维坐标，其中所述单元区域内的标记点组内各标记点的连接线平行管道的径长方向设置。
所述处理模块包括接收监测单元在预定监测周期内获得所述管道的图片信息的接收单元、根据监测周期将接收单元内对应的图片信息进行分析处理进而获得监测周期内图片信息上的标记组随时间发生位移的对应位移信息进一步获得管道在监测周期内对应的振动强度的计算单元和将振动强度与服务器内的储存数据进行对比分析进一步获得管道振动情况的对比单元和将对比单元的相应信号发送至核电站的终端设备进行监测系统的监测结果的显示的结果生成单元。
所述储存数据为服务器内储存设置有经预先试验获得的每个所述单元区域内对应的正常工作情况下对应所述管道为正常情况下的振动幅度和振动频率的对应数值范围。
所述计算单元的处理方法为：
步骤一:以一个监测周期内所获取的图片信息对应以一个处理目标进行分别对应处理；
步骤二：对摄像装置获取的一个处理目标内的所述图片信息进行相等规格的二维坐标建立；
步骤三：获得图片信息内对应标记点组内的标记点进行坐标获取，P(x，y)；
步骤四：根据摄像装置在所述监测周期内获得i个图像信息，单元区域内对应所述标记点个数为z，监测周期为T，摄像装置以预定间隔时间t进行图片信息拍摄获取，以摄像装置在所述监测周期内获取图像时间对应的时间点为t1、t2、t3…ti-1、ti,同一监测周期内相同拍摄时间所对应全部标记点以横坐标原点延长方向排列表示为P1、P2、P3…Pz-1、Pz，监测周期内根据所述拍摄时间顺序进行排列获得：Pz(ti)，其中，Pz(ti)代表摄像装置在ti时间对应获取的图片信息中对应标记点Pz；
步骤五：将同一周期内的所有靶点的坐标在软件中进行呈现时，模拟出所述目标单元区域对应的标记点的实时位置并模拟出目标单元导每个标记点的实时位置在管道系统进行工作中发送相应振动后以监测周期内的时间点为自变量对应同一标记点的在平面位移所对应横坐标为因变量获得函数Xz以及对应同一标记点的在平面位移所对应纵坐标为因变量获得函数Yz，以其中一个标记号为例，获得对应所述标记号在监测周期内的函数：Xz＝F1(ti)(1)，Yz＝F2(ti)(2)其中ti为测试时间点，z为在不同位置标记点；
步骤六：进一步，对(1)进行求导为Xz′，对(2)进行求导为Yz′；
步骤七：进一步，获取坐标集合B1＝{(ti,Xk)|Xz′＝0}和坐标集合B2＝{(ti,Yv)|Yz′＝0}，其中Xk为其中一个所述标记号在ti时对应的二维坐标的横坐标值，Yk为其中一个标记号在ti时对应的二维坐标的纵坐标值，其中集合B1对应的子集个数为k，集合B1子集中以ti大小递进对应Xz表示为Q1、Q2…Qk-1、Qk，其中集合B2对应的子集个数为v，集合B2子集中以ti大小递进对应Xz表示为H1、H2…Hv-1、Hv；
步骤八：同时以标记点在所述监测周期内横向振动幅度为：横向振动幅度：
步骤九：进一步以标记点在监测周期内纵向振动幅度：
步骤十：标记点横向振动幅度误差值：标记点纵向振动幅度误差值：/>
步骤十一：其中az为对应标记点Pz对应的振动幅度指标，m为由本邻域技术人员经大量重复实验获得所述振动幅度优先级系数；
步骤十二：其中振动测试装置对应监测管道的振动幅度指标为A，其中g为大量重复试验获得的相关补偿系数；
步骤十二：进一步比较，当A≤C则所述测试装置检测相应管道的振幅在控制范围内，若A≥C说明所述管道相应振幅过大，存在故障，其中C通过大量重复试验和数据统计分析获得所述对应的单元区域所监测管道在正常运行范围内对应的幅度指标范围。
所述自动化振动测试系统应用于计算机可读存储介质，实现处理模块的计算处理步骤。
本发明的有益效果：
1.本发明有效提高对核电站管道系统的振动监测效率。
2.本发明通过检测装置的基站设置有效提高检测装置的统一管理减少工作人员对检测装置维护工作的劳动力消耗。
3.本发明通过对核电站的管道系统进行非接触式振动监测进而减少检测装置对管道监控发生影响。
附图说明
图1为本发明的自动化振动测试系统的模块化示意图。
图2为本发明的检测装置的模块化示意图。
图3为本发明的分配模块的流程示意图。
图4为本发明的处理模块的流程示意图。
图5为本发明的检测装置的实验示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
本实施例构造了一种具有对所述管道进行非接触式振动监测进一步根据所述管道振动情况评估所述管道安全运行系数的自动化振动测试系统；
一种基于大数据的自动化振动测试系统，包括对核电站管道系统的相应区域分别进行非接触式振动监测的检测装置、对所述检测装置进行统一回收管理的管理模块、将所述核电站的管道系统根据振动强度进行区域划分形成相应的单元区域并分配相应检测装置位移至所述单元区域进行监测工作的分配模块、将分别对每个所述单元区域进行监测工作的所述检测装置所生成的数据信号分别进行分析处理进而获得对应所述单元区域的振动强度的处理模块和与所述测试系统内每个模块进行通讯连接进而实现所述测试系统内数据信息和控制指令互相传输的终端服务器，所述检测装置还包括机体、驱动所述机体进行移动的驱动机构、对所述检测装置的目前位置信息进行获取并根据所述检测装置的目标单元区域进一步生成对所述驱动机构的驱动指令的位移单元、对所述核电站管道相应区域进行振动监测的监测单元和控制所述检测装置内各用电装置运行工作的控制端，其中所述控制端与所述服务器通过信号连接，所述管理模块包括容纳所述检测装置的储放仓、将所述储放仓区域进行均匀划分并进行所述检测装置定量储放的单元储放区、设置于所述单元储放区对所述检测装置进行相应编号信息识别的识别模块和设置于所述单元储放区内与所述检测装置进行匹配对位充电的充电模块，所述监测单元包括设置于所述机体上至少一个摄像装置，其中每个所述单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，所述摄像装置被设置为通过图片拍摄获取对应单元区域内所述标记点相对所述图片信息内的二维坐标，其中所述单元区域内的所述标记点组内各标记点的连接线平行所述管道的径长方向设置，所述处理模块包括接收所述监测单元在预定监测周期内获得所述管道的图片信息的接收单元、根据所述监测周期将所述接收单元内对应的图片信息进行分析处理进而获得所述监测周期内图片信息上的所述标记组随时间发生位移的对应位移信息进一步获得所述管道在所述监测周期内对应的振动强度的计算单元和将所述振动强度与所述服务器内的储存数据进行对比分析进一步获得所述管道振动情况的对比单元和将所述对比单元的相应信号发送至所述核电站的终端设备进行所述监测系统的监测结果的显示的结果生成单元，所述储存数据为所述服务器内储存设置有经预先试验获得的每个所述单元区域内对应的正常工作情况下对应所述管道为正常情况下的振动幅度和振动频率的对应数值范围，本发明又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括所述自动化振动测试系统的计算方法程序，所述自动化振动测试系统的所述处理模块被执行时，实现所述处理模块的计算处理步骤；
所述检测装置还包括机体、驱动所述机体进行移动的驱动机构、对所述检测装置的目前位置信息进行获取并根据所述检测装置的目标单元区域进一步生成对所述驱动机构的驱动指令的位移单元、对所述核电站管道相应区域进行振动监测的监测单元、为所述检测装置的工作运行提供电源的电源装置和控制所述检测装置内各用电装置运行工作的控制端，其中所述检测装置的数量不少于对应划分的单元区域的数量，所述控制端与所述服务器通过信号连接，其中所述驱动机构为现有技术的具有数控转向位移驱动装置，进一步具体如智能RGV和/或AGV小车，所述单元区域内设置有所述测试装置进行检测工作时的固定工作区域位置，所述工作区域位置位于所述管道的相应底端，同时所述服务器内预先设置有每个所述单元区域的所述区域位置信息，所述位移单元包括根据所述分配模块对所述检测装置对应单元区域的检测的分配进一步获得从所述检测装置所在相应单元储放区的位置和被分配的所述单元区域进行相应第一位移途径生成和对应驱动所述驱动机构以所述第一位移途径进行移动的第一驱动指令，所述位移单元还包括在所述检测装置完成检测工作后根据所述单元区域的位置信息和所述储放仓内的待使用的所述单元储放区的对应位置信息进一步处理生成所述检测装置相应的第二位移途径和根据所述第二位移途径生成对所述驱动机构的第二驱动指令，所述控制端根据所述第一驱动指令和/或第二驱动指令的接收进一步对应控制所述驱动机构，进而实现所述测试系统对管道的自动检测工作同时提高所述检测装置的监测工作有序性和高效管理化；
所述监测单元包括设置于所述机体上至少一个摄像装置，其中所述摄像装置为现有技术的科研级高速摄像机，其中每个所述单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，所述标记点为设置于所述管道上且与所述管道颜色具有高度色差进而易于区分识别标记，所述标记可以根据实际需求由本领域技术人员选择粘贴、锁合和/或喷刷于所述管道外壁上，所述摄像装置被设置为通过图片拍摄获取对应单元区域内所述标记点相对所述图片信息内的二维坐标信息，其中所述单元区域内的所述标记点组内各标记点的连接线平行所述管道的径长方向设置，所述摄像装置通过对应固定座安装于所述机体上，且所述摄像装置被设置为安装于所述机体上的位置以及拍摄角度为相同进而保证所述监测单元的准确性，其中每个所述单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，所述摄像装置被设置为通过图片拍摄获取对应单元区域内所述标记点相对所述图片信息内的二维坐标，其中所述单元区域内的所述标记点组内各标记点的连接线平行所述管道的径长方向设置，同时本发明通过设置所述单元区域内对应所述检测装置的固定工作位置且通过将所述摄像装置以固定位置设置于所述检测装置上进而实现所述检测模块对所述单元区域内标记点的定位获取，其中所述电源装置包括对所述检测装置机体内各用电元件进行供电的电源单元、实时监测所述电源模块电量剩余量的电量监控单元和与对所述电源单元进行连接且与所述单元储放仓的充电模块进行适配充电的电源接收口。
实施例二：
本实施例构造了一种对所述检测装置实现自动化系统管理以提高振动测试系统内数据处理的高效性；
一种基于大数据的自动化振动测试系统，包括对核电站管道系统的相应区域分别进行非接触式振动监测的检测装置、对所述检测装置进行统一回收管理的管理模块、将所述核电站的管道系统根据振动强度进行区域划分形成相应的单元区域并分配相应检测装置位移至所述单元区域进行监测工作的分配模块、将分别对每个所述单元区域进行监测工作的所述检测装置所生成的数据信号分别进行分析处理进而获得对应所述单元区域的振动强度的处理模块和与所述测试系统内每个模块进行通讯连接进而实现所述测试系统内数据信息和控制指令互相传输的终端服务器，所述检测装置还包括机体、驱动所述机体进行移动的驱动机构、对所述检测装置的目前位置信息进行获取并根据所述检测装置的目标单元区域进一步生成对所述驱动机构的驱动指令的位移单元、对所述核电站管道相应区域进行振动监测的监测单元和控制所述检测装置内各用电装置运行工作的控制端，其中所述控制端与所述服务器通过信号连接，所述管理模块包括容纳所述检测装置的储放仓、将所述储放仓区域进行均匀划分并进行所述检测装置定量储放的单元储放区、设置于所述单元储放区对所述检测装置进行相应编号信息识别的识别模块和设置于所述单元储放区内与所述检测装置进行匹配对位充电的充电模块，所述监测单元包括设置于所述机体上至少一个摄像装置，其中每个所述单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，所述摄像装置被设置为通过图片拍摄获取对应单元区域内所述标记点相对所述图片信息内的二维坐标，其中所述单元区域内的所述标记点组内各标记点的连接线平行所述管道的径长方向设置，所述处理模块包括接收所述监测单元在预定监测周期内获得所述管道的图片信息的接收单元、根据所述监测周期将所述接收单元内对应的图片信息进行分析处理进而获得所述监测周期内图片信息上的所述标记组随时间发生位移的对应位移信息进一步获得所述管道在所述监测周期内对应的振动强度的计算单元和将所述振动强度与所述服务器内的储存数据进行对比分析进一步获得所述管道振动情况的对比单元和将所述对比单元的相应信号发送至所述核电站的终端设备进行所述监测系统的监测结果的显示的结果生成单元，所述储存数据为所述服务器内储存设置有经预先试验获得的每个所述单元区域内对应的正常工作情况下对应所述管道为正常情况下的振动幅度和振动频率的对应数值范围，本发明又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括所述自动化振动测试系统的计算方法程序，所述自动化振动测试系统的所述处理模块被执行时，实现所述处理模块的计算处理步骤；
所述检测装置还包括机体、驱动所述机体进行移动的驱动机构、对所述检测装置的目前位置信息进行获取并根据所述检测装置的目标单元区域进一步生成对所述驱动机构的驱动指令的位移单元、对所述核电站管道相应区域进行振动监测的监测单元、为所述检测装置的工作运行提供电源的电源装置和控制所述检测装置内各用电装置运行工作的控制端，其中所述检测装置的数量不少于对应划分的单元区域的数量，所述控制端与所述服务器通过信号连接，其中所述驱动机构为现有技术的具有数控转向位移驱动装置，进一步具体如智能RGV和/或AGV小车，所述单元区域内设置有所述测试装置进行检测工作时的固定工作区域位置，所述工作区域位置位于所述管道的相应底端，同时所述服务器内预先设置有每个所述单元区域的所述区域位置信息，所述位移单元包括根据所述分配模块对所述检测装置对应单元区域的检测的分配进一步获得从所述检测装置所在相应单元储放区的位置和被分配的所述单元区域进行相应第一位移途径生成和对应驱动所述驱动机构以所述第一位移途径进行移动的第一驱动指令，所述位移单元还包括在所述检测装置完成检测工作后根据所述单元区域的位置信息和所述储放仓内的待使用的所述单元储放区的对应位置信息进一步处理生成所述检测装置相应的第二位移途径和根据所述第二位移途径生成对所述驱动机构以所述第二位移途径进行移动的第二驱动指令，所述控制端根据所述第一驱动指令和/或第二驱动指令的接收进一步对应控制所述驱动机构，进而实现所述测试系统对管道的自动检测工作同时提高所述检测装置的监测工作有序性和高效管理化；
所述监测单元包括设置于所述机体上至少一个摄像装置，其中所述摄像装置为现有技术的科研级高速摄像机，其中每个所述单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，所述标记点为设置于所述管道上且与所述管道颜色具有高度色差进而易于区分识别标记，所述标记可以根据实际需求由本领域技术人员选择粘贴、锁合和/或喷刷于所述管道外壁上，所述摄像装置被设置为通过图片拍摄获取对应单元区域内所述标记点相对所述图片信息内的二维坐标，其中所述单元区域内的所述标记点组内各标记点的连接线平行所述管道的径长方向设置，所述摄像装置通过对应固定座安装于所述机体上，且所述摄像装置被设置为安装于所述机体上的位置以及拍摄角度为相同进而保证所述监测单元的准确性，其中每个所述单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，同时本发明通过设置所述单元区域内对应所述检测装置的固定工作位置且通过将所述摄像装置以固定位置设置于所述检测装置上进而实现所述检测模块对所述单元区域内标记点的定位获取，所述电源装置包括对所述检测装置机体内各用电元件进行供电的电源单元、实时监测所述电源模块电量剩余量的电量监控单元和与对所述电源单元进行连接且与所述单元储放仓的充电模块进行适配充电的电源接收口；
所述管理模块还包括获取各充电模块的位置信息和向服务器实时发送各空闲单元储放仓位置信息的位置单元，所述位置单元配置为基于服务器中的所述充电请求命令和各所述空闲模块的单元储存区的位置信息进一步选取与所述单元储放区位置距离最近的所述空闲模块的所述单元储放仓并将其设置为待执行模块，其中所述分配模块包括处理步骤:步骤一：对每个所述检测装置分别设置用于对所述检测装置进行区分识别的身份信息并记录于所述服务器，且所述身份信息被所述识别模块识别；步骤二：将每个所述单元区域进行相应编号；步骤三：设置所述检测装置对所述单元区域进行监测工作时所述检测装置所静止固定的地面位置相对的地面位置信息和所述标记点与所述地面位置信息的相对位置信息；步骤四：将所述单元区域的编号信息与所述检测装置对所述单元区域进行监测的工作位置信息进行关联，其中所述工作位置信息包括所述地面位置信息和相对位置信息；
所述管理模块还包括被配置为将储放仓按照所述检测装置排布均匀划分为对应单元储放区，所述服务器实时获取所述储放仓内的空闲的单元储放仓数量，所述分配模块还包括对电量不足的所述检测装置进行充电匹配和替补检测装置进行及时工作对接的处理方法：
步骤S10，将停放有所述检测装置和生成匹配的所述单元储放区视为执行模块；步骤S20，接收所述检测装置发送的充电请求信号；步骤S30，基于所述单元储放区的实时位置信息，选取与发送所述请求信号的所述检测装置位置距离最近的空闲的所述单元储放区并将其设置为待执行模块；步骤S40，基于所述待执行模块位置信息进行所述检测装置到所述单元储放区位置的相应位移路径的路径规划；步骤S50，所述检测装置基于所述相应位移路径移动至所述单元储放区位置进行充电，同时将所述待执行模块设定为执行模块；步骤S60，充电至所述检测装置完成充电，控制所述充电模块对所述检测装置结束充电；步骤S70，在所述检测装置接收所述服务器指令并转移至目标所述单元区域的检测工作时将所述检测装置出发的单元储存区对应为空闲模块；
所述检测装置内的所述电源监控单元被配置为当所述电源单元的剩余电量小于预设的阈值时所述控制端向所述服务器发送所述充电请求信号，其中将电源单元剩余量低于预设阈值的所述检测装置称为待充电装置，当所述充电请求信号的待充电装置为工作状态时，所述服务器发送替补指令至所述储放区域内电量充足的所述检测装置定向位移至所述待充电装置所检测的单元区域后基于所述分配模块选取的对应的目标单元储放区进一步驱动所述待充电装置回归至所述目标单元储放区进行充电，所述充电模块包括设置于相应单元储放区对所述充电接收口进行对位充电的充电端、对所述识别模块识别信号匹配的所述检测装置进行充电接收口的位置参数读取的视觉设备和监测所述充电端与所述充电接收口对位情况的磁感应装置，其中所述视觉设备为现有技术的激光定位装置、定位摄像装置等等，在此不做限制；
当所述待充电装置移动至目标充电模块所在的单元储存区执行对位充电时，所述充电模块通过视觉设备识别进入相应单元储放区的所述检测装置充电接收口的位置检测并记录此时的充电接收口的位置参数，所述充电模块向对应匹配的待充电装置发送所述充电接收口与充电模块的位置参数，所述位移单元为设置为接收相匹配的所述充电模块发送的所述充电接收口与充电模块的位置参数并进一步生成相应控制信号控制所述驱动机构位置至所述充电模块与所述充电接收口进而对位适配，同时所述检测装置的电源装置的监控单元监测所述电源装置完成充电进一步发送信号至所述控制的，所述控制端发送停止充电的命令至所述服务器控制相应充电模块的充电端与外界电源的断开，其中所述电接收口和充电端可以根据实际需求由本领域技术人员选择现有技术的无线对位充电结构和可活动式的对位适配有线充电结构，在此不作限制；
通过所述分配模块实现对所述检测装置的自动数控管理，有效减少人工劳动力，同时通过所述检测装置与所述服务器的对应身份信息的数据传输进行检测装置的检测数据的可追溯化，提高所述测试系统的准确性和可观察性。
实施例三：
本实施例构造了一种对所述检测装置所获得的图片信息进行分析处理进一步以非接触式手段获得管道系统在监测周期内的振动情况的振动测试系统；
一种基于大数据的自动化振动测试系统，包括对核电站管道系统的相应区域分别进行非接触式振动监测的检测装置、对所述检测装置进行统一回收管理的管理模块、将所述核电站的管道系统根据振动强度进行区域划分形成相应的单元区域并分配相应检测装置位移至所述单元区域进行监测工作的分配模块、将分别对每个所述单元区域进行监测工作的所述检测装置所生成的数据信号分别进行分析处理进而获得对应所述单元区域的振动强度的处理模块和与所述测试系统内每个模块进行通讯连接进而实现所述测试系统内数据信息和控制指令互相传输的终端服务器，所述检测装置还包括机体、驱动所述机体进行移动的驱动机构、对所述检测装置的目前位置信息进行获取并根据所述检测装置的目标单元区域进一步生成对所述驱动机构的驱动指令的位移单元、对所述核电站管道相应区域进行振动监测的监测单元和控制所述检测装置内各用电装置运行工作的控制端，其中所述控制端与所述服务器通过信号连接，所述管理模块包括容纳所述检测装置的储放仓、将所述储放仓区域进行均匀划分并进行所述检测装置定量储放的单元储放区、设置于所述单元储放区对所述检测装置进行相应编号信息识别的识别模块和设置于所述单元储放区内与所述检测装置进行匹配对位充电的充电模块，所述监测单元包括设置于所述机体上至少一个摄像装置，其中每个所述单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，所述摄像装置被设置为通过图片拍摄获取对应单元区域内所述标记点相对所述图片信息内的二维坐标，其中所述单元区域内的所述标记点组内各标记点的连接线平行所述管道的径长方向设置，所述处理模块包括接收所述监测单元在预定监测周期内获得所述管道的图片信息的接收单元、根据所述监测周期将所述接收单元内对应的图片信息进行分析处理进而获得所述监测周期内图片信息上的所述标记组随时间发生位移的对应位移信息进一步获得所述管道在所述监测周期内对应的振动强度的计算单元和将所述振动强度与所述服务器内的储存数据进行对比分析进一步获得所述管道振动情况的对比单元和将所述对比单元的相应信号发送至所述核电站的终端设备进行所述监测系统的监测结果的显示的结果生成单元，所述储存数据为所述服务器内储存设置有经预先试验获得的每个所述单元区域内对应的正常工作情况下对应所述管道为正常情况下的振动幅度和振动频率的对应数值范围，本发明又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括所述自动化振动测试系统的计算方法程序，所述自动化振动测试系统的所述处理模块被执行时，实现所述处理模块的计算处理步骤；
所述检测装置还包括机体、驱动所述机体进行移动的驱动机构、对所述检测装置的目前位置信息进行获取并根据所述检测装置的目标单元区域进一步生成对所述驱动机构的驱动指令的位移单元、对所述核电站管道相应区域进行振动监测的监测单元、为所述检测装置的工作运行提供电源的电源装置和控制所述检测装置内各用电装置运行工作的控制端，其中所述检测装置的数量不少于对应划分的单元区域的数量，所述控制端与所述服务器通过信号连接，其中所述驱动机构为现有技术的具有数控转向位移驱动装置，进一步具体如智能RGV和/或AGV小车，所述单元区域内设置有所述测试装置进行检测工作时的固定工作区域位置，所述工作区域位置位于所述管道的相应底端，同时所述服务器内预先设置有每个所述单元区域的所述区域位置信息，所述位移单元包括根据所述分配模块对所述检测装置对应单元区域的检测的分配进一步获得从所述检测装置所在相应单元储放区的位置和被分配的所述单元区域进行相应第一位移途径生成和对应驱动所述驱动机构以所述第一位移途径进行移动的第一驱动指令，所述位移单元还包括在所述检测装置完成检测工作后根据所述单元区域的位置信息和所述储放仓内的待使用的所述单元储放区的对应位置信息进一步处理生成所述检测装置相应的第二位移途径和根据所述第二位移途径生成对所述驱动机构以所述第二位移途径进行移动的第二驱动指令，所述控制端根据所述第一驱动指令和/或第二驱动指令的接收进一步对应控制所述驱动机构，进而实现所述测试系统对管道的自动检测工作同时提高所述检测装置的监测工作有序性和高效管理化；
所述监测单元包括设置于所述机体上至少一个摄像装置，其中所述摄像装置为现有技术的科研级高速摄像机，其中每个所述单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，所述标记点为设置于所述管道上且与所述管道颜色具有高度色差进而易于区分识别标记，所述标记可以根据实际需求由本领域技术人员选择粘贴、锁合和/或喷刷于所述管道外壁上，所述摄像装置被设置为通过图片拍摄获取对应单元区域内所述标记点相对所述图片信息内的二维坐标，其中所述单元区域内的所述标记点组内各标记点的连接线平行所述管道的径长方向设置，所述摄像装置通过对应固定座安装于所述机体上，且所述摄像装置被设置为安装于所述机体上的位置以及拍摄角度为相同进而保证所述监测单元的准确性，其中每个所述单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，同时本发明通过设置所述单元区域内对应所述检测装置的固定工作位置且通过将所述摄像装置以固定位置设置于所述检测装置上进而实现所述检测模块对所述单元区域内标记点的定位获取，所述电源装置包括对所述检测装置机体内各用电元件进行供电的电源单元、实时监测所述电源模块电量剩余量的电量监控单元和与对所述电源单元进行连接且与所述单元储放仓的充电模块进行适配充电的电源接收口；
所述管理模块还包括获取各充电模块的位置信息和向服务器实时发送各空闲单元储放仓位置信息的位置单元，所述位置单元配置为基于服务器中的所述充电请求命令和各所述空闲模块的单元储存区的位置信息进一步选取与所述单元储放区位置距离最近的所述空闲模块的所述单元储放仓并将其设置为待执行模块，其中所述分配模块包括处理步骤:步骤一：对每个所述检测装置分别设置用于对所述检测装置进行区分识别的身份信息并记录于所述服务器，且所述身份信息被所述识别模块识别；步骤二：将每个所述单元区域进行相应编号；步骤三：设置所述检测装置对所述单元区域进行监测工作时所述检测装置所静止固定的地面位置相对的地面位置信息和所述标记点与所述地面位置信息的相对位置信息；步骤四：将所述单元区域的编号信息与所述检测装置对所述单元区域进行监测的工作位置信息进行关联，其中所述工作位置信息包括所述地面位置信息和相对位置信息；
所述管理模块还包括被配置为将储放仓按照所述检测装置排布均匀划分为对应单元储放区，所述服务器实时获取所述储放仓内的空闲的单元储放仓数量，所述分配模块还包括对电量不足的所述检测装置进行充电匹配和替补检测装置进行及时工作对接的处理方法：
步骤S10，将停放有所述检测装置和生成匹配的所述单元储放区视为执行模块；步骤S20，接收所述检测装置发送的充电请求信号；步骤S30，基于所述单元储放区的实时位置信息，选取与发送所述请求信号的所述检测装置位置距离最近的空闲的所述单元储放区并将其设置为待执行模块；步骤S40，基于所述待执行模块位置信息进行所述检测装置到所述单元储放区位置的相应位移路径的路径规划；步骤S50，所述检测装置基于所述相应位移路径移动至所述单元储放区位置进行充电，同时将所述待执行模块设定为执行模块；步骤S60，充电至所述检测装置完成充电，控制所述充电模块对所述检测装置结束充电；步骤S70，在所述检测装置接收所述服务器指令并转移至目标所述单元区域的检测工作时将所述检测装置出发的单元储存区对应为空闲模块；
所述检测装置内的所述电源监控单元被配置为当所述电源单元的剩余电量小于预设的阈值时所述控制端向所述服务器发送所述充电请求信号，其中将电源单元剩余量低于预设阈值的所述检测装置称为待充电装置，当所述充电请求信号的待充电装置为工作状态时，所述服务器发送替补指令至所述储放区域内电量充足的所述检测装置定向位移至所述待充电装置所检测的单元区域后基于所述分配模块选取的对应的目标单元储放区进一步驱动所述待充电装置回归至所述目标单元储放区进行充电，所述充电模块包括设置于相应单元储放区对所述充电接收口进行对位充电的充电端、对所述识别模块识别信号匹配的所述检测装置进行充电接收口的位置参数读取的视觉设备和监测所述充电端与所述充电接收口对位情况的磁感应装置，其中所述视觉设备为现有技术的激光定位装置、定位摄像装置等等，在此不做限制；
当所述待充电装置移动至目标充电模块所在的单元储存区执行对位充电时，所述充电模块通过视觉设备识别进入相应单元储放区的所述检测装置充电接收口的位置检测并记录此时的充电接收口的位置参数，所述充电模块向对应匹配的待充电装置发送所述充电接收口与充电模块的位置参数，所述位移单元为设置为接收相匹配的所述充电模块发送的所述充电接收口与充电模块的位置参数并进一步生成相应控制信号控制所述驱动机构位置至所述充电模块与所述充电接收口进而对位适配，同时所述检测装置的电源装置的监控单元监测所述电源装置完成充电进一步发送信号至所述控制的，所述控制端发送停止充电的命令至所述服务器控制相应充电模块的充电端与外界电源的断开，其中所述电接收口和充电端可以根据实际需求由本领域技术人员选择现有技术的无线对位充电结构和可活动式的对位适配有线充电结构，在此不作限制；
通过所述分配模块实现对所述检测装置的自动数控管理，有效减少人工劳动力，同时通过所述检测装置与所述服务器的对应身份信息的数据传输进行检测装置的检测数据的可追溯化，提高所述测试系统的准确性和可观察性；
所述处理模块包括接收所述监测模块在预定监测周期内获得所述管道的图片信息的接收单元、根据所述监测周期将所述接收单元内对应的图片信息进行分析处理进而获得所述监测周期内图片信息上的所述标记组随时间发生位移的对应位移信息进一步获得所述管道在所述监测周期内对应的振动强度的计算单元和将所述振动强度与所述服务器内的储存数据进行对比分析进一步获得所述管道振动情况的对比单元和将所述对比单元的相应信号发送至所述核电站的终端设备进行所述监测系统的监测结果的显示的结果生成单元，其中所述储存数据为所述服务器内储存设置有经预先试验获得的每个所述单元区域分别对应的正常工作情况下对应所述管道为正常情况下的振动幅度和振动频率的对应数值范围，其中所述标记点为分别设置于所述目标单元导管上进行定点位置参考识别，所述标记点可以但不局限于粘贴于所述单元管道上与所述管道径长平行设置的标记线，所述摄像机获取单元管道对应图像信息进一步获取所述标记点二维坐标；
所述摄像装置对所述单元区域对应导管工作状态下的振动模态进行以预定时间间隔进行拍摄并将获得的图片信息发送至所述处理模块，并根据连续拍摄的照片中对应标记点的距离的变化计算出进一步根据所述标记点的位移幅度与所述单元区域的管道振动幅度进行关系计算，所述摄像装置通过传输导向和/或无线通讯与所述处理模块连接；
其中所述处理模块包括处理方法：
步骤一:将所述摄像头对应一个所述监测周期内所获取的图片信息对应以一个处理目标进行分别对应处理；
步骤二：对所述摄像装置获取的一个处理目标内的所述图片信息分别进行相等规格的二维坐标建立；
步骤三：对所述图片信息内对应标记点组内的标记点进行坐标获取，P(x，y)；
步骤四：根据所述摄像装置在所述监测周期内获得i个图像信息，所述单元区域内对应所述标记点个数为z，所述监测周期为T，所述摄像装置以预定间隔时间t进行图片信息拍摄获取，以所述摄像装置在所述监测周期内获取图像时间对应的时间点为t1、t2、t3…ti-1、ti,同一监测周期内相同拍摄时间所对应全部标记点以横坐标原点朝正向坐标方向排列表示为P1、P2、P3…Pz-1、Pz，所述监测周期内根据所述拍摄时间顺序进行排列获得：P1(t1)、P1(t2)、P1(t3)…P1(ti-1)、P1(ti)，
P2(t1)、P2(t2)、P2(t3)…P2(ti-1)、P2(ti)，
P3(t1)、P3(t2)、P3(t3)…P3(ti-1)、P3(ti)，
…
Pz-1(t1)、Pz-1(t2)、Pz-1(t3)…Pz-1(ti-1)、Pz-1(ti)，
Pz(t1)、Pz(t2)、Pz(t3)…Pz(ti-1)、Pz(ti)，
其中，Pz(ti)代表所述摄像装置在ti时间对应获取的所述图片信息中对应所述标记点Pz，z为自然数；
步骤五：将同一周期内的所有靶点的坐标在软件中进行呈现时，模拟出所述目标单元区域对应的标记点的实时位置并模拟出目标单元导每个标记点的实时位置在所述管道系统进行工作中发送相应振动后以监测周期内的时间点为自变量对应同一标记点的在平面位移所对应横坐标为因变量获得函数Xz以及对应同一标记点的在平面位移所对应纵坐标为因变量获得函数Yz，以其中一个所述标记号为例，获得对应所述标记号在监测周期内的函数：Xz＝F1(ti)(1)，Yz＝F2(ti)(2)其中ti为测试时间点，z为在不同位置标记点；
步骤六：进一步，对(1)进行求导为Xz′，对(2)进行求导为Yz′；
步骤七：进一步，获取坐标集合B1＝{(ti,Xk)|Xz′＝0}和坐标集合B2＝{(ti,Yv)|Yz′＝0}，其中所述Xk为其中一个所述标记号在ti时对应的二维坐标的横坐标值，Yk为其中一个所述标记号在ti时对应的二维坐标的纵坐标值，其中所述集合B1对应的子集个数为k，所述集合B1子集中以ti大小递进对应Xz表示为Q1、Q2…Qk-1、Qk，其中所述集合B2对应的子集个数为v，所述集合B2子集中以ti大小递进对应Xz表示为H1、H2…Hv-1、Hv；
步骤八：同时以所述标记点在所述监测周期内横向振动幅度为：横向振动幅度：
步骤九：进一步以所述标记点在所述监测周期内纵向振动幅度：
步骤十：所述标记点横向振动幅度误差值： 所述标记点纵向振动幅度误差值：/>
步骤十一：其中az为对应所述标记点Pz对应的振动幅度指标，m为由本邻域技术人员经大量重复实验获得所述振动幅度优先级系数，在此不再赘述；
步骤十二：其中所述振动测试装置对应监测管道的振动幅度指标为A，其中g为由本领域技术人员经大量重复试验获得的相关补偿系数；
步骤十二：进一步比较，当A≤C则所述测试装置检测相应管道的振幅在控制范围内，若A≥C说明所述管道相应振幅过大，存在故障，其中C由本领域技术人员通过大量重复试验和数据统计分析获得所述对应的所述单元区域所监测管道在正常运行范围内对应的幅度指标范围；
本发明通过核电站管道系统对应检测工作区域的固定化设置，定向驱动对应检测装置进行定点测试，所述检测装置在所述工作区域对所述管道上均匀排布的标记点进行拍摄检测并进一步以监测所述标记横纵方向的位移变化对所述实现对所述管道进行监控，进而减少接触式监测装置对所述管道系统进行振动监测时对应产生相应的惯性振动带来监测误差，有效提高所述监测装置对所述管道系统的系统化振动监控处理同时系统有序化管理模块有效减少工作人员的劳动能力，
本发明通过摄像装置获取所述管道上标记点在监测周期内随时间进行位移变化的信息进一步根据所述检测装置在监测过程的所在位置进一步获得所述管道的振动情况，实现以非接触式监测手段对核电站管道系统内不同振动强度区域分别进行同时监测，有效提高对所述核电站管道系统的监测准确性以及提高对所述管道系统工作状态下工作情况的自动化振动测试以实现对核电站管道系统的自动化安全监控工作。

Claims (6)

1.一种基于大数据的自动化振动测试系统，其特征在于，包括对核电站管道系统的相应区域分别进行非接触式振动监测的检测装置、对检测装置进行统一回收管理的管理模块、将核电站的管道系统根据振动强度进行区域划分形成相应的单元区域并分配相应检测装置位移至单元区域进行监测工作的分配模块、将分别对每个单元区域进行监测工作的检测装置所生成的数据信号分别进行分析处理进而获得对应单元区域的振动强度的处理模块和与测试系统内每个模块进行通讯连接进而实现测试系统内数据信息和控制指令互相传输的终端服务器；
所述处理模块包括接收监测单元在预定监测周期内获得所述管道的图片信息的接收单元、根据监测周期将接收单元内对应的图片信息进行分析处理进而获得监测周期内图片信息上的标记组随时间发生位移的对应位移信息进一步获得管道在监测周期内对应的振动强度的计算单元和将振动强度与服务器内的储存数据进行对比分析进一步获得管道振动情况的对比单元和将对比单元的相应信号发送至核电站的终端设备进行监测系统的监测结果的显示的结果生成单元；
所述计算单元的处理方法为：
步骤一:以一个监测周期内所获取的图片信息对应以一个处理目标进行分别对应处理；
步骤二：对摄像装置获取的一个处理目标内的所述图片信息进行相等规格的二维坐标建立；
步骤三：获得图片信息内对应标记点组内的标记点进行坐标获取，P(x，y)；
步骤四：根据摄像装置在所述监测周期内获得i个图像信息，单元区域内对应所述标记点个数为z，监测周期为T，摄像装置以预定间隔时间t进行图片信息拍摄获取，以摄像装置在所述监测周期内获取图像时间对应的时间点为t1、t2、t3…ti-1、ti,同一监测周期内相同拍摄时间所对应全部标记点以横坐标原点延长方向排列表示为P1、P2、P3…Pz-1、Pz，监测周期内根据所述拍摄时间顺序进行排列获得：Pz(ti)，其中，Pz(ti)代表摄像装置在ti时间对应获取的图片信息中对应标记点Pz；
步骤五：将同一周期内的所有靶点的坐标在软件中进行呈现时，模拟出所述目标单元区域对应的标记点的实时位置并模拟出目标单元导每个标记点的实时位置在管道系统进行工作中发送相应振动后以监测周期内的时间点为自变量对应同一标记点的在平面位移所对应横坐标为因变量获得函数Xz以及对应同一标记点的在平面位移所对应纵坐标为因变量获得函数Yz，以其中一个标记号为例，获得对应所述标记号在监测周期内的函数：Xz＝F1(ti)(1)，Yz＝F2(ti)(2)其中ti为测试时间点，z为在不同位置标记点；
步骤六：进一步，对(1)进行求导为Xz′，对(2)进行求导为Yz′；
步骤七：进一步，获取坐标集合B1＝{(ti,Xk)|Xz′＝0}和坐标集合B2＝{(ti,Yv)|Yz′＝0}，其中Xk为其中一个所述标记号在ti时对应的二维坐标的横坐标值，Yv为其中一个标记号在ti时对应的二维坐标的纵坐标值，其中集合B1对应的子集个数为k，集合B1子集中以ti大小递进对应Xz表示为Q1、Q2…Qk-1、Qk，其中集合B2对应的子集个数为v，集合B2子集中以ti大小递进对应Xz表示为H1、H2…Hv-1、Hv；
步骤八：同时以标记点在所述监测周期内横向振动幅度为：横向振动幅度：
步骤九：进一步以标记点在监测周期内纵向振动幅度：
步骤十：标记点横向振动幅度误差值：标记点纵向振动幅度误差值：/>
步骤十一：其中az为对应标记点Pz对应的振动幅度指标，m为由本邻域技术人员经大量重复实验获得所述振动幅度优先级系数；
步骤十二：其中振动测试装置对应监测管道的振动幅度指标为A，其中g为大量重复试验获得的相关补偿系数；
步骤十二：进一步比较，当A≤C则所述测试装置检测相应管道的振幅在控制范围内，若A≥C说明所述管道相应振幅过大，存在故障，其中C通过大量重复试验和数据统计分析获得所述对应的单元区域所监测管道在正常运行范围内对应的幅度指标范围。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的自动化振动测试系统，其特征在于，所述检测装置包括机体、驱动机体进行移动的驱动机构、对检测装置的目前位置信息进行获取并根据检测装置的目标单元区域进一步生成对驱动机构的驱动指令的位移单元、对核电站管道相应区域进行振动监测的监测单元和控制检测装置内各用电装置运行工作的控制端，其中控制端与服务器通过信号连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的自动化振动测试系统，其特征在于，所述监测单元包括设置于机体上至少一个摄像装置，其中每个单元区域内均匀分布设置有不少于一个标记点的标记点组，所述摄像装置被设置为通过图片拍摄获取对应单元区域内所述标记点相对所述图片信息内的二维坐标，其中所述单元区域内的标记点组内各标记点的连接线平行管道的径长方向设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的自动化振动测试系统，其特征在于，所述管理模块包括容纳检测装置的储放仓、将储放仓区域进行均匀划分并进行检测装置定量储放的单元储放区、设置于单元储放区对检测装置进行相应编号信息识别的识别模块和设置于单元储放区内与检测装置进行匹配对位充电的充电模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的自动化振动测试系统，其特征在于，所述储存数据为服务器内储存设置有经预先试验获得的每个所述单元区域内对应的正常工作情况下对应所述管道为正常情况下的振动幅度和振动频率的对应数值范围。
6.基于权利要求1-5任一项所述的自动化振动测试系统的应用，其特征在于，应用于计算机可读存储介质，实现处理模块的计算处理步骤。
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