CN114723342A - 一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油化工业压力管道领域，用于解决现有的管道泄漏检测技术往往消耗大量的时间和经济成本，检测时效性较差，不能够及时对泄漏进行判断和处理的问题，具体涉及一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统，通过流量监测模块获取波流差，判断管道是否发生泄漏，通过压力采集模块通过分析得出标压值，从而提升了对管道泄漏判断的准确性，通过自检管控模块利用安全自检设备对泄漏的管道进行自检管控，能够及时、快速的泄漏管道进行自检，发现泄漏点并自动对泄漏点进行密封处理，无需关停管道使其维持正常运行，降低经济损失，避免周围环境遭受污染甚至危害人民群众的生命安全。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工业压力管道领域，具体涉及一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统。
背景技术
随着国内输油管道服役年限增长，石油化工业压力管道出现老化并产生缺陷。在突发自然灾害、人为破坏等情况下极易发生泄漏，从而引起周围环境遭受污染甚至危害人民群众的生命安全，造成极其恶劣的社会影响。因此，针对管道进行实时的泄漏监测与定位，对提升国民经济水平以及保障群众生命安全具有重要意义，管道泄漏检测技术的研究，经历了泄漏介质巡检、检漏电缆方法、空气采样法、试剂追踪法、管内探测法等直接检测泄漏的方法的演变，这些方法通过检测泄漏周围介质如土壤、空气等物理性质，以及检漏电缆导电特性、放射性标记物位置等对管道进行泄漏检测，但是这种检测方式往往消耗大量的时间和经济成本，检测时效性较差，不能够及时对泄漏进行判断和处理。
随着目前互联网技术、现代控制理论、信号处理技术、人工智能技术的发展，如何利用以上技术对管道泄漏进行检测以提高管道泄漏的准确性、及时性以便于及时处理是本发明的关键，因此，亟需一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统来解决以上问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统：通过流量监测模块持续检测每段压力管道的前端与末端的波流差，若过大则判定出现严重泄漏因此需要生成关停指令将管道关停，若波流差位于一级预设波流差与二级预设波流差之间则判定出现轻微泄漏，需要进行自检管控，若过小则继续判定，通过分析筛选出出现轻微泄漏的情况进行自检管控，最终通过自检管控模块对轻微泄漏情况进行自检管控，从而在不关停管道的情况下进行及时的维护修理，保证其不继续泄漏，解决了现有的管道泄漏检测技术往往消耗大量的时间和经济成本，检测时效性较差，不能够及时对泄漏进行判断和处理的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统，包括处理器、流量监测模块、压力采集模块、终端模块、自检管控模块以及数据调节模块；
流量监测模块，用于实时监测每段压力管道i内部的液体流量，并根据液体流量获得波流差，将波流差与预设波流差进行比较：若生成关停指令，将其发送至终端模块，若生成自检指令，将其发送至自检管控模块，若生成续测指令，将其发送至压力采集模块；
压力采集模块，用于实时采集续测管道内部的液体压力，并将其标记为液压值，将出现最多次数的液压值标记为标压值，同时生成数据调节指令，并将数据调节指令和液压值采集点的位置发送至数据调节模块，还用于根据数据调节模块反馈的修正值将其与液压值以及标压值形成数据包，并将数据包发送至处理器；
数据调节模块，用于根据接收到的数据调节指令和液压值采集点的位置获取修正值，并将修正值发送至压力采集模块；
处理器，用于根据数据包获取修正值，并将其与液压值的乘积标记为修压值，将修压值与标压值进行比较：若生成自检指令，将其发送至自检管控模块；
自检管控模块，用于根据自检指令通过安全自检设备对需检管道进行自检并管控。
作为本发明进一步的方案：所述流量监测模块获得波流差并与预设波流差进行比较的过程具体如下：
流量监测模块将所管理的石油化工业压力管道按照液体流向依次标记为压力管道i，i=1、……、n，n为正整数；
流量监测模块实时监测每段压力管道i内部的液体流量，并将其标记为Li，代入公式
得到单位时间内液体流量的变化值，并将其标记为波变值BLi，代入公式
得到每段压力管道i的前端与末端的波变值差值，将其标记为波流差BLc;
将波流差BLc与预设波流差YB进行比较，预设波流差YB包括一级预设波流差YB1与二级预设波流差YB2；
若BLc＞YB2，则生成关停指令，将波流差BLc所对应的压力管道i标记为需停管道，并将关停指令与需停管道发送至终端模块，关停需停管道前端阀门；
若YB1≤BLc≤YB2，则生成自检指令，将波流差BLc所对应的压力管道i标记为需检管道，并将自检指令和需检管道发送至自检管控模块；
若BLc＜YB1，则生成续测指令，将波流差BLc所对应的压力管道i标记为续测管道，并将续测指令和续测管道经过处理器发送至压力采集模块。
作为本发明进一步的方案：所述数据调节模块获取修正值的具体过程如下：
数据调节模块接收到数据调节指令后采集续测管道内部的液体温度Tm，m=1、……、n，n为正整数，将液体温度Tm代入公式
得到浮温值ΔT，将续测管道的液压值P采集点的位置坐标标记为采集点坐标j（Xj，Yj，Zj），j=1、……、n，n为正整数，将采集点坐标j代入公式
得到位幅值WF，将浮温值ΔT、位幅值WF代入公式
得到修正值XZ，其中β为预设误差因子，取β=0.961，q1、q2均为预设权重系数，取q1=0.68，q2=0.32，将修正值XZ发送至压力采集模块。
作为本发明进一步的方案：所述处理器将修压值与标压值进行比较的具体过程如下：
处理器接收到数据包根据修正值XZ与液压值P的乘积标记为修压值Px，将修压值Px与标压值Pb进行比较：
若Px＜λ×Pb，则生成自检指令，并将修压值Px所对应的续测管道标记为需检管道，并将自检指令和需检管道发送至自检管控模块，其中λ为预设自检系数，0＜λ＜1。
作为本发明进一步的方案：所述自检管控模块包括安装在若干个需检管道底部的安全自检设备，所述安全自检设备包括单片机、位移单元、翻转单元、数据获取单元以及管控单元；
所述自检管控模块对需检管道进行自检并管控的过程具体如下：
自检管控模块根据需检管道将其所对应的安全自检设备标记为选中设备，将自检指令发送至选中设备的单片机；
单片机接收到自检指令生成数据采集指令与位移指令，并将数据采集指令发送至数据采集单元，将位移指令发送至位移单元；
位移单元接收到位移指令后启动位移电机，位移电机运转带动齿形轮转动，由于齿形轮与齿形轨道啮合连接，从而使得滑移座在L形滑轨上从需检管道前端向末端移动；
数据采集单元接收到数据采集指令启动摄像头，设定需检管道内部液体的颜色为标准颜色，设定首先出现标准颜色的摄像头为预选摄像头，将预选摄像头中出现标准颜色的区域标记为目标区域，选择目标区域最靠近需检管道前端和需检管道末端的点为预选目标点，以两个预选目标点的中点为选中目标点，滑移座移动过程中，实时采集预选摄像头与选中目标点之间的距离，将两者之间最近距离所对应的预选摄像头的位置标记为预选位置，当第二个摄像头移动到预选位置时，滑移座停止移动，同时生成翻转指令，并将翻转指令经过单片机发送至翻转单元；
翻转单元接收到翻转指令启动翻转电机，翻转电机运转带动两个齿形辊转动并相互靠近，从而将需检管道包裹，此时第一翻转臂、第二翻转臂顶端相互抵接；
数据采集单元中的压力传感器采集到的压力值大于预设压力值时，生成停转指令与并生成管控指令，并将停转指令经过单片机发送至翻转单元，将管控指令经过单片机发送至管控单元；
翻转单元接收到停转指令控制翻转电机停止运转；
管控单元接收到管控指令控制限位气缸的活动杆延伸，推动限位块下降与限位挡板抵接，之后启动电动气泵向气囊中充气，直至达到修压值Px≥λ×标压值Pb，若预设时间内仍然修压值Px＜λ×标压值Pb，则生成关停指令，将需检管道标记为需停管道，并将关停指令与需停管道发送至终端模块，关停需停管道前端阀门。
本发明的有益效果：
本发明的一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统，通过流量监测模块持续监测每段压力管道的前端与末端的波流差，当管道发生泄漏时，由于流体具有连续性，其它位置流体将向泄漏位置补充，因此会导致波流差出现变化，通过波流差与预设波流差进行比较，若过大则判定出现严重泄漏因此需要生成关停指令将管道关停，若波流差位于一级预设波流差与二级预设波流差之间则判定出现轻微泄漏，需要进行自检管控，若过小则继续判定，经过压力采集模块、数据调节模块以及处理器的再次判定，通过分析筛选出出现轻微泄漏的情况进行自检管控，最终通过自检管控模块对轻微泄漏情况进行自检管控，从而在不关停管道的情况下进行及时的维护修理，保证其不继续泄漏；
压力采集模块通过分析得出标压值，标压值用于衡量在无泄漏情况下管道内部液体压力，当出现泄漏时管道内部压力出现变化，因此在消除外部温度以及液压值采集点的位置位移变化的外部因素的情况下对压力进行修正，得到修压值，将修压值与标压值进行比较能够准确判断管道是否出现泄漏，从而提升了对管道泄漏判断的准确性；
自检管控模块利用安全自检设备对泄漏的管道进行自检管控，通过位移单元控制安全自检设备移动，通过数据获取单元判断泄漏的管道的泄漏点，通过翻转单元控制第一翻转臂、第二翻转臂翻转从而将泄漏的管道进行包裹，最后通过管控单元中的限位挡板与限位块配合，将第一翻转臂、第二翻转臂卡接限位，通过电动气泵、气囊的配合从而使得气囊膨胀将泄漏点进行密封，最终使得泄漏点不再泄漏；该自检管控模块通过人工智能技术能够及时、快速的泄漏管道进行自检，发现泄漏点并自动对泄漏点进行密封处理，无需关停管道使其维持正常运行，降低经济损失，避免周围环境遭受污染甚至危害人民群众的生命安全。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统的原理框图；
图2是本发明中自检管控模块的原理框图；
图3是本发明中安全自检设备的结构图；
图4是本发明中安全自检设备的内部结构图；
图5是本发明中图3中A处的放大示意图；
图6是本发明中第二翻转臂的侧视图；
图7是本发明中一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统的流程框图。
图中：101、滑移座；102、翻转电机；103、第一翻转臂；104、第二翻转臂；105、位移电机；106、L形滑轨；107、齿形轨道；108、齿形轮；109、齿形辊；110、支撑板；111、限位气缸；112、限位块；113、限位挡板；114、压力传感器；115、摄像头；116、电动气泵；117、气囊；118、电机穿口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-7所示，本实施例为一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统，包括处理器、流量监测模块、压力采集模块、终端模块、自检管控模块以及数据调节模块；
流量监测模块，用于实时监测每段压力管道i内部的液体流量，并根据液体流量获得波流差，将波流差与预设波流差进行比较：若生成关停指令，将其发送至终端模块，若生成自检指令，将其发送至自检管控模块，若生成续测指令，将其发送至压力采集模块，具体过程如下：
流量监测模块将所管理的石油化工业压力管道按照液体流向依次标记为压力管道i，i=1、……、n，n为正整数；
流量监测模块实时监测每段压力管道i内部的液体流量，并将其标记为Li，代入公式
得到单位时间内液体流量的变化值，并将其标记为波变值BLi，代入公式
得到每段压力管道i的前端与末端的波变值差值，将其标记为波流差BLc;
将波流差BLc与预设波流差YB进行比较，预设波流差YB包括一级预设波流差YB1与二级预设波流差YB2；
若BLc＞YB2，则生成关停指令，将波流差BLc所对应的压力管道i标记为需停管道，并将关停指令与需停管道发送至终端模块，关停需停管道前端阀门；
若YB1≤BLc≤YB2，则生成自检指令，将波流差BLc所对应的压力管道i标记为需检管道，并将自检指令和需检管道发送至自检管控模块；
若BLc＜YB1，则生成续测指令，将波流差BLc所对应的压力管道i标记为续测管道，并将续测指令和续测管道经过处理器发送至压力采集模块；
压力采集模块，用于实时采集续测管道内部的液体压力，并将其标记为液压值，将出现最多次数的液压值标记为标压值，同时生成数据调节指令，并将数据调节指令和液压值采集点的位置发送至数据调节模块，还用于根据数据调节模块反馈的修正值将其与液压值以及标压值形成数据包，并将数据包发送至处理器；
数据调节模块，用于根据接收到的数据调节指令和液压值采集点的位置获取修正值，并将修正值发送至压力采集模块，具体过程如下：
数据调节模块接收到数据调节指令后采集续测管道内部的液体温度Tm，m=1、……、n，n为正整数，将液体温度Tm代入公式
得到浮温值ΔT，将续测管道的液压值P采集点的位置坐标标记为采集点坐标j（Xj，Yj，Zj），j=1、……、n，n为正整数，将采集点坐标j代入公式
得到位幅值WF，将浮温值ΔT、位幅值WF代入公式
得到修正值XZ，其中β为预设误差因子，取β=0.961，q1、q2均为预设权重系数，取q1=0.68，q2=0.32，将修正值XZ发送至压力采集模块；
处理器，用于根据数据包获取修正值，并将其与液压值的乘积标记为修压值，将修压值与标压值进行比较：若生成自检指令，将其发送至自检管控模块，具体过程如下：
处理器接收到数据包根据修正值XZ与液压值P的乘积标记为修压值Px，将修压值Px与标压值Pb进行比较：
若Px＜λ×Pb，则生成自检指令，并将修压值Px所对应的续测管道标记为需检管道，并将自检指令和需检管道发送至自检管控模块，其中λ为预设自检系数，0＜λ＜1；
自检管控模块，用于根据自检指令通过安全自检设备对需检管道进行自检并管控，具体过程如下：
自检管控模块根据需检管道将其所对应的安全自检设备标记为选中设备，将自检指令发送至选中设备的单片机；
单片机接收到自检指令生成数据采集指令与位移指令，并将数据采集指令发送至数据采集单元，将位移指令发送至位移单元；
位移单元接收到位移指令后启动位移电机105，位移电机105运转带动齿形轮108转动，由于齿形轮108与齿形轨道107啮合连接，从而使得滑移座101在L形滑轨106上从需检管道前端向末端移动；
数据采集单元接收到数据采集指令启动摄像头115，设定需检管道内部液体的颜色为标准颜色，设定首先出现标准颜色的摄像头115为预选摄像头，将预选摄像头中出现标准颜色的区域标记为目标区域，选择目标区域最靠近需检管道前端和需检管道末端的点为预选目标点，以两个预选目标点的中点为选中目标点，滑移座101移动过程中，实时采集预选摄像头与选中目标点之间的距离，将两者之间最近距离所对应的预选摄像头的位置标记为预选位置，当第二个摄像头115移动到预选位置时，滑移座101停止移动，同时生成翻转指令，并将翻转指令经过单片机发送至翻转单元；
翻转单元接收到翻转指令启动翻转电机102，翻转电机102运转带动两个齿形辊109转动并相互靠近，从而将需检管道包裹，此时第一翻转臂103、第二翻转臂104顶端相互抵接；
数据采集单元中的压力传感器114采集到的压力值大于预设压力值时，生成停转指令与并生成管控指令，并将停转指令经过单片机发送至翻转单元，将管控指令经过单片机发送至管控单元；
翻转单元接收到停转指令控制翻转电机102停止运转；
管控单元接收到管控指令控制限位气缸111的活动杆延伸，推动限位块112下降与限位挡板113抵接，之后启动电动气泵116向气囊117中充气，直至达到修压值Px≥λ×标压值Pb，若预设时间内仍然修压值Px＜λ×标压值Pb，则生成关停指令，将需检管道标记为需停管道，并将关停指令与需停管道发送至终端模块，关停需停管道前端阀门。
实施例2：
请参阅图3-6所示，本实施例为自检管控模块，包括安装在若干个需检管道底部的安全自检设备，所述安全自检设备包括单片机、位移单元、翻转单元、数据获取单元以及管控单元；
所述位移单元包括滑移座101、位移电机105、L形滑轨106、齿形轨道107以及齿形轮108，所述滑移座101滑动连接在两个L形滑轨106上，两个所述L形滑轨106对称安装在需检管道的底部，所述需检管道的底部中间位置安装有齿形轨道107，所述齿形轨道107的两侧分别与两个L形滑轨106相互靠近的一侧连接，所述齿形轨道107的底部啮合连接有齿形轮108，所述齿形轮108位于滑移座101的内腔，所述齿形轮108的一端连接至位移电机105的输出轴上，所述位移电机105通过电机穿口118贯穿第二翻转臂104，所述位移电机105安装在滑移座101的一侧上；
所述翻转单元包括翻转电机102、第一翻转臂103、第二翻转臂104以及齿形辊109，所述第一翻转臂103、第二翻转臂104的顶部呈圆弧形板状结构，所述第一翻转臂103、第二翻转臂104的底端均安装有齿形辊109，所述齿形辊109转动安装在滑移座101的内部，两个所述齿形辊109啮合连接，其中一个所述齿形辊109的一端连接至翻转电机102的输出轴上，所述翻转电机102安装在滑移座101的一端上；
所述数据获取单元包括压力传感器114、摄像头115，所述压力传感器114安装在第二翻转臂104的顶端内侧，若干个所述摄像头115分别并排安装有第一翻转臂103、第二翻转臂104的顶端内侧；
所述管控单元包括支撑板110、限位气缸111、限位块112、限位挡板113、电动气泵116以及气囊117，所述支撑板110安装在第一翻转臂103的顶端，所述支撑板110的底部嵌入安装有限位块112，所述支撑板110的顶部安装有限位气缸111，所述限位气缸111的活动杆贯穿支撑板110并连接至限位块112的顶部，所述第二翻转臂104的顶部设置有限位挡板113，所述限位挡板113与限位块112为配合构件，所述第一翻转臂103、第二翻转臂104相互靠近的一侧内腔均安装有气囊117，所述气囊117的进气口连接至电动气泵116的输气口，所述电动气泵116贯穿安装在第一翻转臂103、第二翻转臂104上。
实施例3：
请参阅图1-7所示，结合实施例1与实施例2，本实施例为一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统的工作方法，包括如下步骤：
步骤S1：流量监测模块将所管理的石油化工业压力管道按照液体流向依次标记为压力管道i，i=1、……、n，n为正整数；
步骤S2：流量监测模块实时监测每段压力管道i内部的液体流量，并将其标记为Li，代入公式
得到单位时间内液体流量的变化值，并将其标记为波变值BLi，代入公式
得到每段压力管道i的前端与末端的波变值差值，将其标记为波流差BLc;
步骤S3：流量监测模块将波流差BLc与预设波流差YB进行比较，预设波流差YB包括一级预设波流差YB1与二级预设波流差YB2；
若BLc＞YB2，则生成关停指令，将波流差BLc所对应的压力管道i标记为需停管道，并将关停指令与需停管道发送至终端模块，关停需停管道前端阀门；
若YB1≤BLc≤YB2，则生成自检指令，将波流差BLc所对应的压力管道i标记为需检管道，并将自检指令和需检管道发送至自检管控模块；
若BLc＜YB1，则生成续测指令，将波流差BLc所对应的压力管道i标记为续测管道，并将续测指令和续测管道经过处理器发送至压力采集模块；
步骤S4：压力采集模块实时采集续测管道内部的液体压力，并将其标记为液压值P，将出现最多次数的液压值P标记为标压值Pb，同时生成数据调节指令，并将数据调节指令和液压值P采集点的位置发送至数据调节模块；
步骤S5：数据调节模块接收到数据调节指令后采集续测管道内部的液体温度Tm，m=1、……、n，n为正整数，将液体温度Tm代入公式
得到浮温值ΔT，将续测管道的液压值P采集点的位置坐标标记为采集点坐标j（Xj，Yj，Zj），j=1、……、n，n为正整数，将采集点坐标j代入公式
得到位幅值WF，将浮温值ΔT、位幅值WF代入公式
得到修正值XZ，其中β为预设误差因子，取β=0.961，q1、q2均为预设权重系数，取q1=0.68，q2=0.32，将修正值XZ发送至压力采集模块；
步骤S6：压力采集模块接收到修正值XZ后将其与液压值P以及标压值Pb形成数据包，并将数据包发送至处理器；
步骤S7：处理器接收到数据包根据修正值XZ与液压值P的乘积标记为修压值Px，将修压值Px与标压值Pb进行比较：
若Px＜λ×Pb，则生成自检指令，并将修压值Px所对应的续测管道标记为需检管道，并将自检指令和需检管道发送至自检管控模块，其中λ为预设自检系数，0＜λ＜1；
步骤S8：自检管控模块根据需检管道将其所对应的安全自检设备标记为选中设备，将自检指令发送至选中设备的单片机；
步骤S9：单片机接收到自检指令生成数据采集指令与位移指令，并将数据采集指令发送至数据采集单元，将位移指令发送至位移单元；
步骤S10：位移单元接收到位移指令后启动位移电机105，位移电机105运转带动齿形轮108转动，由于齿形轮108与齿形轨道107啮合连接，从而使得滑移座101在L形滑轨106上从需检管道前端向末端移动；
步骤S11：数据采集单元接收到数据采集指令启动摄像头115，设定需检管道内部液体的颜色为标准颜色，设定首先出现标准颜色的摄像头115为预选摄像头，将预选摄像头中出现标准颜色的区域标记为目标区域，选择目标区域最靠近需检管道前端和需检管道末端的点为预选目标点，以两个预选目标点的中点为选中目标点，滑移座101移动过程中，实时采集预选摄像头与选中目标点之间的距离，将两者之间最近距离所对应的预选摄像头的位置标记为预选位置，当第二个摄像头115移动到预选位置时，滑移座101停止移动，同时生成翻转指令，并将翻转指令经过单片机发送至翻转单元；
步骤S12：翻转单元接收到翻转指令启动翻转电机102，翻转电机102运转带动两个齿形辊109转动并相互靠近，从而将需检管道包裹，此时第一翻转臂103、第二翻转臂104顶端相互抵接；
步骤S13：数据采集单元中的压力传感器114采集到的压力值大于预设压力值时，生成停转指令与并生成管控指令，并将停转指令经过单片机发送至翻转单元，将管控指令经过单片机发送至管控单元；
步骤S14：翻转单元接收到停转指令控制翻转电机102停止运转；
步骤S15：管控单元接收到管控指令控制限位气缸111的活动杆延伸，推动限位块112下降与限位挡板113抵接，之后启动电动气泵116向气囊117中充气，直至达到修压值Px≥λ×标压值Pb，若预设时间内仍然修压值Px＜λ×标压值Pb，则生成关停指令，将需检管道标记为需停管道，并将关停指令与需停管道发送至终端模块，关停需停管道前端阀门。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统，其特征在于，包括处理器、流量监测模块、压力采集模块、终端模块、自检管控模块以及数据调节模块；
流量监测模块，用于实时监测每段压力管道i内部的液体流量，并根据液体流量获得波流差，将波流差与预设波流差进行比较：若生成关停指令，将其发送至终端模块，若生成自检指令，将其发送至自检管控模块，若生成续测指令，将其发送至压力采集模块；
压力采集模块，用于实时采集续测管道内部的液体压力，并将其标记为液压值，将出现最多次数的液压值标记为标压值，同时生成数据调节指令，并将数据调节指令和液压值采集点的位置发送至数据调节模块，还用于根据数据调节模块反馈的修正值将其与液压值以及标压值形成数据包，并将数据包发送至处理器；
数据调节模块，用于根据接收到的数据调节指令和液压值采集点的位置获取修正值，并将修正值发送至压力采集模块；
处理器，用于根据数据包获取修正值，并将其与液压值的乘积标记为修压值，将修压值与标压值进行比较：若生成自检指令，将其发送至自检管控模块；
自检管控模块，用于根据自检指令通过安全自检设备对需检管道进行自检并管控。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统，其特征在于，所述流量监测模块获得波流差并与预设波流差进行比较的过程具体如下：
流量监测模块将所管理的石油化工业压力管道按照液体流向依次标记为压力管道i，i=1、……、n，n为正整数；
流量监测模块实时监测每段压力管道i内部的液体流量，经过分析得到单位时间内液体流量的变化值，并将其标记为波变值，经过分析得到每段压力管道i的前端与末端的波变值差值，将其标记为波流差;
将波流差与预设波流差进行比较，预设波流差包括一级预设波流差与二级预设波流差；
若波流差＞二级预设波流差，则生成关停指令，将波流差所对应的压力管道i标记为需停管道，并将关停指令与需停管道发送至终端模块，关停需停管道前端阀门；
若一级预设波流差≤波流差≤二级预设波流差，则生成自检指令，将波流差所对应的压力管道i标记为需检管道，并将自检指令和需检管道发送至自检管控模块；
若波流差＜一级预设波流差，则生成续测指令，将波流差所对应的压力管道i标记为续测管道，并将续测指令和续测管道经过处理器发送至压力采集模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统，其特征在于，所述数据调节模块获取修正值的具体过程如下：
数据调节模块接收到数据调节指令后采集续测管道内部的液体温度，将液体温度经过分析得到浮温值，将续测管道的液压值P采集点的位置坐标标记为采集点坐标j（Xj，Yj，Zj），j=1、……、n，n为正整数，将采集点坐标j经过分析得到位幅值，将浮温值、位幅值经过分析得到修正值，将修正值发送至压力采集模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统，其特征在于，所述处理器将修压值与标压值进行比较的具体过程如下：
处理器接收到数据包根据修正值与液压值的乘积标记为修压值，将修压值与标压值进行比较：
若修压值＜λ×标压值，则生成自检指令，并将修压值所对应的续测管道标记为需检管道，并将自检指令和需检管道发送至自检管控模块，其中λ为预设自检系数，0＜λ＜1。
5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的石油化工业压力管道安全管理系统，其特征在于，所述自检管控模块包括安装在若干个需检管道底部的安全自检设备，所述安全自检设备包括单片机、位移单元、翻转单元、数据获取单元以及管控单元；
所述自检管控模块对需检管道进行自检并管控的过程具体如下：
自检管控模块根据需检管道将其所对应的安全自检设备标记为选中设备，将自检指令发送至选中设备的单片机；
单片机接收到自检指令生成数据采集指令与位移指令，并将数据采集指令发送至数据采集单元，将位移指令发送至位移单元；
位移单元接收到位移指令后启动位移电机（105），位移电机（105）运转带动齿形轮（108）转动，由于齿形轮（108）与齿形轨道（107）啮合连接，从而使得滑移座（101）在L形滑轨（106）上从需检管道前端向末端移动；
数据采集单元接收到数据采集指令启动摄像头（115），设定需检管道内部液体的颜色为标准颜色，设定首先出现标准颜色的摄像头（115）为预选摄像头，将预选摄像头中出现标准颜色的区域标记为目标区域，选择目标区域最靠近需检管道前端和需检管道末端的点为预选目标点，以两个预选目标点的中点为选中目标点，滑移座（101）移动过程中，实时采集预选摄像头与选中目标点之间的距离，将两者之间最近距离所对应的预选摄像头的位置标记为预选位置，当第二个摄像头（115）移动到预选位置时，滑移座（101）停止移动，同时生成翻转指令，并将翻转指令经过单片机发送至翻转单元；
翻转单元接收到翻转指令启动翻转电机（102），翻转电机（102）运转带动两个齿形辊（109）转动并相互靠近，从而将需检管道包裹，此时第一翻转臂（103）、第二翻转臂（104）顶端相互抵接；
数据采集单元中的压力传感器（114）采集到的压力值大于预设压力值时，生成停转指令与并生成管控指令，并将停转指令经过单片机发送至翻转单元，将管控指令经过单片机发送至管控单元；
翻转单元接收到停转指令控制翻转电机（102）停止运转；
管控单元接收到管控指令控制限位气缸（111）的活动杆延伸，推动限位块（112）下降与限位挡板（113）抵接，之后启动电动气泵（116）向气囊（117）中充气，直至达到修压值≥λ×标压值，若预设时间内仍然修压值＜λ×标压值，则生成关停指令，将需检管道标记为需停管道，并将关停指令与需停管道发送至终端模块，关停需停管道前端阀门。
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Denomination of invention: A Safety Management System for Pressure Pipeline in Petrochemical Industry Based on Artificial Intelligence Effective date of registration: 20221122 Granted publication date: 20220826 Pledgee: Dongying Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Hekou sub branch Pledgor: OUMILO ELECTRIC Co.,Ltd. Registration number: Y2022980022582 |
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Denomination of invention: A Safety Management System for Pressure Pipelines in the Petrochemical Industry Based on Artificial Intelligence Effective date of registration: 20231016 Granted publication date: 20220826 Pledgee: Dongying Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Hekou sub branch Pledgor: OUMILO ELECTRIC Co.,Ltd. Registration number: Y2023980061351 |