CN115112366B - 一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统及方法，它包括检测监测模块、全工况环境模拟模块、系统气体稳压模块、全自动吊装模块、全型呼吸阀装夹模块、操控交互显示模块、数据采集模块、检测控制模块、数据处理模块和传感器校对模块。本发明实现了呼吸阀全作业及环境工况的模拟，可较好消除外部因素差异带来的检测误差；且集呼吸阀正负压检测、泄漏量检测及通气量检测为一体，具有自动吊装、装夹、连接和检测功能，实现了呼吸阀批量化、智能化检测；设置系统气体稳压模块替代传统稳压罐，采用多传感器并行检测机制，具有保压模式和传感器校对功能，且可进行检测数据对比、过滤和优化，实现了检测结果的高精度、高准确性和高稳定性。

Description

一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统及方法

技术领域

本发明涉及石油与化工领域，具体涉及一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统及方法。

背景技术

呼吸阀是维护储罐气压平衡，减少介质挥发的安全节能装置，它不仅能维持储罐气压平衡，确保在超压或真空时免遭破坏，而且能最大限度减少罐内介质的排放，减少环境污染，因此需定期对呼吸阀进行检测，保证呼吸阀能够正常作业。呼吸阀的检测主要包括正向开启压力检测，负向开启压力检测、泄漏量检测和通气量检测。现有呼吸阀检测无法根据呼吸阀真实安装储罐的温度和湿度自动调节储气罐内的温度和湿度，虽然有一些可调节检测介质的温度和湿度的系统，但无法自动调节，需人为手动控制，且只能调节温度为20℃，湿度为50%，不能真正模拟呼吸阀全作业及环境工况的温度和湿度，导致外部因素差异性带来的检测误差；此外现有呼吸阀检测主要还是分开检测，一体化程度低，无法实现呼吸阀的智能化检测，不仅造成检测操作复杂，且呼吸阀频繁拆装，造成检测结果不准确，目前虽然有一些一体化的检测系统，但对系统气体的稳压均设置稳压罐，稳压罐除了自身所占体积较大，且所需气量多，稳压性能较差，使检测系统具有一定的局限性；安装呼吸阀时，不仅需要呼吸阀的人工吊装、手动固定和螺栓连接，且需手动控制各个阀门，同时没有设置检测系统的自检测，无法检测连接管路是否发生泄漏以及传感器是否发生故障，不能保障检测系统的批量化检测和长时间使用后仍可保持检测结果的准确性；单传感器精度低，可优化和处理数据少，且无法通过数据对比衡量检测数据的准确性，同时不能通过多数据之间的过滤及优化使检测结果更加贴近真实值，因此，有必要针对其真实作业环境、可能发生的故障、检测精度降低等难题，发明一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统及方法。

所发明的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统及方法除了解决现有检测系统及方法中存在的问题，还需实现和满足以下功能与需求：

1.可接收呼吸阀真实安装储罐上温度传感器和湿度传感器的数据，并根据该数据自动调节储气罐内的温度和湿度，且具有较大的调节范围，达到真正模拟呼吸阀全作业及环境工况的温度和湿度，消除外部因素差异带来的检测误差。

2.集呼吸阀的正向开启压力、负向开启压力、泄漏量检测和通气量检测为一体，并减少拆装次数，简化操作流程，同时克服稳压罐自身所占体积大，所需气量多，稳压性能较差的缺点，提出一种操作简便，智能化检测，稳压性能更好的呼吸阀检测系统。

3.检测系统无需呼吸阀的人工吊装、手动固定和螺栓连接，且自动控制各个阀门，实现呼吸阀的自动吊装、自动装夹、自动连接和自动检测，同时设置检测系统的自检测，可检测连接管路是否发生泄漏及传感器是否发生故障，保障检测系统的批量化检测和长时间使用后仍可保持高精度和高准确性检测。

4.多传感器并行检测，实现物理冗余，并根据多检测数据对比衡量检测结果是否准确，且在检测过程中若多传感器检测数据的差值超过允许范围，系统将会报错，若差值在允许范围内，系统则继续检测，并对多检测数据进行对比、过滤和优化，使检测结果更加准确和更加贴近真实值。

发明内容

（一）解决的技术问题

为解决上述问题，本发明的中心处理器可无线接收呼吸阀真实作业安装储罐上温度传感器和湿度传感器的数据，并根据该数据控制全工况环境模拟模块自动调节储气罐内的温度和湿度，达到真正模拟呼吸阀全作业及环境工况的温度和湿度，消除外部因素差异带来的检测差异；集呼吸阀的正向开启压力、负向开启压力、泄漏量检测和通气量检测为一体，由人机交互界面进行模式选择，电磁换向阀切换，并设置系统气体稳压模块实现气体稳压，保证检测结果准确，解决现有呼吸阀检测分开检测、一体化程度低，呼吸阀拆装频繁，操作流程复杂，且稳压罐所占体积大，所需气量多，稳压性能较差的难题；设置装夹臂、气动夹具和磁性密封元件实现呼吸阀的自动吊装、自动装夹和自动连接，还设置保压模式对连接管路进行泄漏识别以及设置传感器校对功能对传感器进行故障识别，防止传感器故障导致检测结果不正确，实现批量化检测，解决检测系统长时间使用后检测结果精度降低，准确性下降的难题；多个传感器构成物理冗余，且对检测数据对比衡量检测结果是否准确，并对多检测数据进行对比、过滤和优化，解决检测结果精度低和真实值误差较大的难题。

本发明的目的在于：针对全工况作业下的呼吸阀，提供一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统及方法。

（二）技术方案

1.一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于，包括：检测监测模块、全工况环境模拟模块、系统气体稳压模块、全自动吊装模块、全型呼吸阀装夹模块、操控交互显示模块、数据采集模块Ⅰ、检测控制模块Ⅱ、数据处理模块Ⅲ和传感器校对模块Ⅳ。

所述的检测监测模块包括正负压两用泵、三位三通电磁换向阀Ⅰ、干燥过滤器Ⅰ、电动调压阀Ⅰ、电动截止阀Ⅰ、压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、三位三通电磁换向阀Ⅱ、风速仪Ⅰ、流量传感器Ⅰ、风速仪Ⅱ和流量传感器Ⅱ。

所述的全工况环境模拟模块包括湿度调节箱、温度调节箱、温度传感器和湿度传感器，所述的系统气体稳压模块包括电磁阀Ⅰ、电动节流阀、电磁阀Ⅱ和压力传感器Ⅲ。

所述的全自动吊装模块包括呼吸阀、气动装夹线路、装夹臂、移动支座、气动卸载线路、工作台和三位三通电磁换向阀Ⅲ。

所述的全型呼吸阀装夹模块包括电动截止阀Ⅱ、储气罐、气动夹具、磁性密封元件、气动加压线路、气动泄压线路、干燥过滤器Ⅱ、单向阀、氮气气瓶、电动调压阀Ⅱ、电动截止阀Ⅲ、压力传感器Ⅳ、三位三通电磁换向阀Ⅳ、电动泄压阀和安全阀。

所述的操控交互显示模块包括中心处理器、人机交互界面、数显表Ⅰ、数显表Ⅱ、数显表Ⅲ、数显表Ⅳ、数显表Ⅴ和控制线路。

2.进一步地，所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的操控交互显示模块中的中心处理器通过控制线路和检测监测模块、全工况环境模拟模块、系统气体稳压模块、全自动吊装模块和全型呼吸阀装夹模块连接，所述的检测监测模块通过气压管线与全工况环境模拟模块、系统气体稳压模块、全自动吊装模块和全型呼吸阀装夹模块连接。

进一步地，所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的数据采集模块Ⅰ、检测控制模块Ⅱ、数据处理模块Ⅲ和传感器校对模块Ⅳ之间采用双向控制线路通讯，所述的数据采集模块Ⅰ能够对压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、风速仪Ⅰ、流量传感器Ⅰ、风速仪Ⅱ、流量传感器Ⅱ、温度传感器、湿度传感器、压力传感器Ⅲ和压力传感器Ⅳ等数据实时采集，并反馈至数据处理模块Ⅲ，数据处理模块Ⅲ控制检测控制模块Ⅱ及传感器校对模块Ⅳ完成对各种阀门及传感器的控制和校对。

进一步地，所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的检测监测模块完成呼吸阀的正压开启检测、负压开启检测和通气量检测，所述的压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ设置在电动截止阀Ⅰ与三位三通电磁换向阀Ⅱ之间，所述的数据处理模块Ⅲ接收数据采集模块Ⅰ采集的压力传感器Ⅰ和压力传感器Ⅱ的检测数据并进行处理并根据该数据控制电动调压阀Ⅰ的开度，为呼吸阀提供合适的检测压力。

进一步地，所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的全工况环境模拟模块和全型呼吸阀装夹模块实现了呼吸阀的真实作业环境模拟，所述的湿度调节箱与储气罐之间设置有湿度传感器，所述的温度调节箱与储气罐之间设置有温度传感器，所述的数据处理模块Ⅲ接收数据采集模块Ⅰ采集的湿度传感器和温度传感器的数据，并根据该数据控制湿度调节箱和温度调节箱，使模拟检测环境为呼吸阀真实的作业环境。

进一步地，所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的系统气体稳压模块可保持检测介质的压力恒定，当压力传感器Ⅲ检测到储气罐内部的压力大于设定值时，中心处理器控制电磁阀Ⅰ打开，使储气罐内部的压力降低，当压力传感器Ⅲ检测到储气罐内部的压力小于设定值时，中心处理器使电磁阀Ⅱ的开度增大，使储气罐内部的压力增大，由此保持储气罐内部压力恒定。

进一步地，所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的检测监测模块中的数显表Ⅰ显示呼吸阀正压开启压力，数显表Ⅱ显示呼吸阀负压开启压力，数显表Ⅲ显示呼吸阀通气量，数显表Ⅳ显示呼吸阀泄漏量，数显表Ⅴ显示装夹管线内的压力，所述的人机交互界面可实现用户操作输入、检测数据显示。

进一步地，所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的传感器校对模块Ⅳ包括采集单元，融合单元、模型单元和诊断单元，所述的采集单元用于获取安装在气压管线上的各个传感器信号，并进行预处理获取传感器特征指标，所述的融合单元用于将预处理后的传感器特征指标转化为特征级信号并进行融合得到特征数据集，所述的模型单元用于存储在历史运行中所训练得到的传感器故障识别模型，所述的诊断单元接受特征数据集，并导入模型单元内存储的故障识别模型当中，诊断待测的故障传感器和传感器故障类型。

进一步地，所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：呼吸阀安装，具体包括以下步骤：

S11：准备好待检测的呼吸阀，启动电源开关，中心处理器使电动调压阀Ⅱ和电动截止阀Ⅲ打开，三位三通电磁换向阀Ⅲ上的电磁阀YA8得电，使气动装夹线路导通，此时气动装夹线路的压力由电动调压阀Ⅱ调定，中心处理器控制电动调压阀Ⅱ的开度，装夹臂将呼吸阀放置在磁性密封元件上，三位三通电磁换向阀Ⅲ上的电磁阀YA8失电，三位三通电磁换向阀Ⅲ上的电磁阀YA7得电，气动卸载线路导通，使装夹臂恢复原始工位，三位三通电磁换向阀Ⅳ上的电磁阀YA6得电，使气动加压线路导通，中心处理器控制磁性密封元件，使呼吸阀密封连接至储气罐上；

S12：控制电动调压阀Ⅱ的开度，气动加压线路内压力控制气动夹具，使呼吸阀装夹至储气罐上，气动加压线路内压力反馈到人机交互界面和数显表Ⅴ上显示，此时储气罐、磁性密封元件、气动夹具、呼吸阀为内部相通状态；

S2：保压模式监测，具体包括以下步骤：

S21：中心处理器使电动调压阀Ⅰ、电动截止阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ打开，三位三通电磁换向阀Ⅰ上的电磁阀YA1、三位三通电磁换向阀Ⅱ上的电磁阀YA3得电，此时保压模式介质压力大小由电动调压阀Ⅰ调定；

S22：调节电动调压阀Ⅰ的开度，使管道内维持合适大小的介质压力，并维持一段时间；

S23：每隔一段时间，数据采集模块Ⅱ对气动管线内压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ和压力传感器Ⅲ监测压力进行采集，并输送至中心处理器，中心处理器监测各段时间内气动管线的压力变化，若压力无明显变化则表明气压管线无泄漏；

S24：若气压管线内压力发生明显变化，则表明管线发生泄漏，需进一步处理，然后重新进行S22和S23操作，直至气压管线内压力无明显变化；

S25：在人机交互界面上进行必要的参数设置及模式选择，开始检测；

S3：呼吸阀正向开启压力及泄漏量检测，具体包括以下步骤：

S31：中心处理器控制正负压两用泵正向运转，提供正向检测介质，此时系统正向检测介质压力大小由电动调压阀Ⅰ调定，流量传感器Ⅰ、流量传感器Ⅱ为工作状态；

S32：调节电动调压阀Ⅰ的开度，使储气罐内的压力逐步升高或降低，使阀盘调整到使其处于正向开启状态，由压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ和压力传感器Ⅲ检测气压管路上的压力值，每分钟记录一次；

S33：调节电动调压阀Ⅰ的开度，使储气罐内的压力为0.75倍的检测压力，由流量传感器Ⅰ和流量传感器Ⅱ检测气压管路上的流量值，每分钟记录一次；

S34：正向开启压力及泄漏量检测过程中，压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ和压力传感器Ⅲ能实时监测呼吸阀正向开启压力，流量传感器Ⅰ、流量传感器Ⅱ能实时监测呼吸阀泄漏量，数据采集模块Ⅱ采集呼吸阀正向开启压力及泄漏量，并反馈给中心处理器，中心处理器再根据需要调定正向监测介质压力，同时中心处理器将检测数据传输至数据处理模块Ⅲ，数据处理模块Ⅲ对多个传感器采集到的数据进行对比、过滤和优化，并且在检测过程中，当多个检测数据的差值在允许范围内时，对其取平均值，当多个检测数据的差值超过允许范围时，系统将会报错，需进一步检查错误来源，对比、过滤和优化后的呼吸阀正向开启压力及泄漏量数据显示至人机交互界面、数显表Ⅰ和数显表Ⅳ上；

S4：呼吸阀通气量检测，具体包括以下步骤：

S41：三位三通电磁换向阀Ⅱ上的电磁阀YA3失电，三位三通电磁换向阀Ⅱ上的电磁阀YA4得电，风速仪Ⅰ、风速仪Ⅱ为工作状态；

S42：调节电动调压阀Ⅰ的开度，使储气罐内的压力为检测压力，由风速仪Ⅰ和风速仪Ⅱ检测气压管路上的流量值，每分钟记录一次；

S43：通气量检测过程中，风速仪Ⅰ和风速仪Ⅱ能实时监测呼吸阀通气量，数据采集模块Ⅱ采集呼吸阀通气量，并反馈给中心处理器，中心处理器将检测数据传输至数据处理模块Ⅲ，数据处理模块Ⅲ对多个传感器采集到的数据进行对比、过滤和优化，并且在检测过程中，当多个检测数据的差值在允许范围内时，对其取平均值，当多个检测数据的差值超过允许范围时，系统将会报错，需进一步检查错误来源，对比、过滤和优化后的呼吸阀通气量数据显示至人机交互界面和数显表Ⅲ上；

S5：呼吸阀负向开启压力及泄漏量检测，具体包括以下步骤：

S51：中心处理器控制正负压两用泵反向运转，提供负向检测介质，三位三通电磁换向阀Ⅰ上的电磁阀YA1和三位三通电磁换向阀Ⅱ上的电磁阀YA4失电，三位三通电磁换向阀Ⅰ上的电磁阀YA2和三位三通电磁换向阀Ⅱ上的电磁阀YA3得电，此时系统正向检测介质压力大小由电动调压阀Ⅰ调定；

S52：调节电动调压阀Ⅰ的开度，使储气罐内的压力逐步升高或降低，使阀盘调整到使其处于负向开启状态，由压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ和压力传感器Ⅲ检测气压管路上的压力值，每分钟记录一次；

S53：调节电动调压阀Ⅰ的开度，使储气罐内的压力为0.75倍的检测压力，由流量传感器Ⅰ和流量传感器Ⅱ检测气压管路上的流量值，每分钟记录一次；

S54：负向开启压力及泄漏量检测过程中，压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ和压力传感器Ⅲ能实时监测呼吸阀负向开启压力，流量传感器Ⅰ、流量传感器Ⅱ能实时监测呼吸阀泄漏量，数据采集模块Ⅱ采集呼吸阀负向开启压力及泄漏量，并反馈给中心处理器，中心处理器再根据需要调定负向监测介质压力，同时中心处理器将检测数据传输至数据处理模块Ⅲ，数据处理模块Ⅲ对多个传感器采集到的数据进行对比、过滤和优化，并且在检测过程中，当多个检测数据的差值在允许范围内时，对其取平均值，当多个检测数据的差值超过允许范围时，系统将会报错，需进一步检查错误来源，对比、过滤和优化后的呼吸阀负向开启压力及泄漏量数据显示至人机交互界面、数显表Ⅱ和数显表Ⅳ上；

S6：呼吸阀模拟环境调节，具体包括以下步骤：

S61：呼吸阀检测过程中，数据采集模块Ⅱ采集温度传感器和湿度传感器检测的温度信号及湿度信号，并反馈至中心处理器；

S62：根据呼吸阀真实作业环境和安装储罐上的温度及湿度传感器检测到的呼吸阀真实作业温度和作业湿度，并将此真实作业温度信号及真实作业湿度信号无线传输至中心处理器，根据此信号，中心处理器调节湿度调节箱和调节温度调节箱的内部元件，改变储气罐内部的温度和湿度，使温度传感器和湿度传感器检测到的储气罐内的温度及湿度与呼吸阀安装储罐上检测到的温度及湿度一致，完成对呼吸阀实际工况环境的温度及湿度模拟；

S7：检测完成，中心处理器打开电动泄压阀，待储气罐内的高压气体排出，关闭试验系统及阀门，人机交互界面、数显表Ⅰ、数显表Ⅱ、数显表Ⅲ、数显表Ⅳ、数显表Ⅴ上显示对比、过滤和优化后的检测数据并生成检测结果报告。

进一步地，所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统的检测方法，其特征在于：在呼吸阀检测过程中，存在着一种传感器校对方法，包括以下步骤：

Sa：传感器信号采集：对安装在气压管线上的压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、压力传感器Ⅳ、湿度传感器、温度传感器、流量传感器Ⅰ、流量传感器Ⅱ、风速仪Ⅰ和风速仪Ⅱ采集原始传感器信号；

Sb：信号预处理：对原始传感器信号进行预处理和分析，去除传感器信号中的一些奇异信号，提取特征指标；

Sc：特征指标转化：将提取的特征指标转化为特征级信号；

Sd：特征级融合：对计算后的特征级信息采用并行叠加的方式将特征级信号融合得到特征数据集；

Se：归一化处理：对传感器融合后的特征数据集进行归一化处理，提高数据之间的可比性；

Sf：测试数据导入：将归一化后的特征数据集作为测试数据导入已经训练完成的传感器故障识别模型中，获取相应的传感器特征指标；

Sg：故障传感器类型识别：根据相应的特征指标对待检测传感器进行识别，识别发生故障的具体传感器类型；

Sh：传感器故障类型识别：对发生故障的传感器进一步获取其传感器故障敏感度，根据故障敏感度识别故障传感器的故障类型；

Si：故障显示：将识别的故障传感器类型和传感器故障类型进行存储至中心处理器中，并由人机交互界面完成显示，提醒操作人员发生故障的传感器及传感器故障类型，以完成对传感器的校对。

（三）有益效果

1.中心处理器可无线接收呼吸阀真实安装储罐上温度传感器和湿度传感器的数据，并根据该数据控制全工况环境模拟模块，自动调节储气罐内的温度和湿度，且调节范围大，达到真正模拟呼吸阀全作业及环境工况的温度和湿度，消除外部因素差异带来的检测误差，有效保障检测结果更加贴近真实值。

2.该检测系统集呼吸阀的正向开启压力、负向开启压力、泄漏量检测和通气量检测为一体，系统适用性更广，拆装次数更少，且系统气体稳压模块替代传统稳压罐，克服传统稳压罐所占体积大、所需气量多和稳压效果差的缺点，使检测介质的压力更加稳定，可实现呼吸阀智能化检测。

3.装夹臂、气动夹具和磁性密封元件实现呼吸阀的自动吊装、自动装夹和自动连接，且设置检测系统的自检测，其中保压模式对连接管路进行泄漏识别以及传感器校对功能对传感器进行故障识别，防止连接管路泄漏以及传感器故障导致检测结果不正确，保障检测系统的批量化检测和长时间使用后仍可保持高精度和高准确性检测。

4.多传感器构成物理冗余，实时采集气压管路和储罐内环境信息，数据间形成互补，且多检测数据可对比衡量检测结果是否准确，并进行数据对比、过滤和优化，同时根据多个检测数据的差值是否在允许范围内，选择系统报错还是对检测数据取其平均值，使检测结果更加精确。

5.人机交互界面自动控制各种阀门，简化操作流程，降低操作人员的劳动强度，且将传感器数据进行联网，从而集中控制，便于操作人员及时了解呼吸阀的健康状态。

附图说明

图1为本发明检测系统结构示意图；

图2为本发明检测系统原理图；

图3为本发明提供的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测方法流程图；

图4为本发明提供的一种传感器校对方法流程图；

图中，0-1为检测监测模块，0-2为全工况环境模拟模块，0-3为系统气体稳压模块，0-4为全自动吊装模块，0-5为全型呼吸阀装夹模块，0-6为操控交互显示模块，Ⅰ-数据采集模块，Ⅱ-检测控制模块，Ⅲ-数据处理模块，Ⅳ-传感器校对模块，101-正负压两用泵，102-三位三通电磁换向阀Ⅰ，103-干燥过滤器Ⅰ，104-电动调压阀Ⅰ，105-电动截止阀Ⅰ，106-压力传感器Ⅰ，107-压力传感器Ⅱ，108-三位三通电磁换向阀Ⅱ，109-风速仪Ⅰ，110-流量传感器Ⅰ，111-风速仪Ⅱ，112-流量传感器Ⅱ，201-湿度调节箱，202-温度调节箱，203-温度传感器，204-湿度传感器，301-电磁阀Ⅰ，302-电动节流阀，303-电磁阀Ⅱ，304-压力传感器Ⅲ,401-呼吸阀，402-气动装夹线路，403-装夹臂，404-移动支座，405-气动卸载线路，406-工作台，407-三位三通电磁换向阀Ⅲ，501-电动截止阀Ⅱ，502-储气罐，503-气动夹具，504-磁性密封元件，505-气动加压线路，506-气动泄压线路，507-干燥过滤器Ⅱ，508-单向阀，509-氮气气瓶，510-电动调压阀Ⅱ，511-电动截止阀Ⅲ，512-压力传感器Ⅳ，513-三位三通电磁换向阀Ⅳ，514-电动泄压阀，515-安全阀，601-中心处理器，602-人机交互界面，603-数显表Ⅰ，604-数显表Ⅱ，605-数显表Ⅲ，606-数显表Ⅳ，607-数显表Ⅴ，608-控制线路。

实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明做进一步的描述，在本发明的描述中，需要理解的是，使用“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”、“Ⅴ”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1、图2所示，一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于，包括：检测监测模块0-1、全工况环境模拟模块0-2、系统气体稳压模块0-3、全自动吊装模块0-4、全型呼吸阀装夹模块0-5、操控交互显示模块0-6、数据采集模块Ⅰ、检测控制模块Ⅱ、数据处理模块Ⅲ和传感器校对模块Ⅳ。

所述的检测监测模块0-1包括正负压两用泵101、三位三通电磁换向阀Ⅰ102、干燥过滤器Ⅰ103、电动调压阀Ⅰ104、电动截止阀Ⅰ105、压力传感器Ⅰ106、压力传感器Ⅱ107、三位三通电磁换向阀Ⅱ108、风速仪Ⅰ109、流量传感器Ⅰ110、风速仪Ⅱ111和流量传感器Ⅱ112。

所述的全工况环境模拟模块0-2包括湿度调节箱201、温度调节箱202、温度传感器203和湿度传感器204。

所述的系统气体稳压模块0-3包括电磁阀Ⅰ301、电动节流阀302、电磁阀Ⅱ303和压力传感器Ⅲ304。

所述的全自动吊装模块0-4包括呼吸阀401、气动装夹线路402、装夹臂403、移动支座404、气动卸载线路405、工作台406和三位三通电磁换向阀Ⅲ407。

所述的全型呼吸阀装夹模块0-5包括电动截止阀Ⅱ501、储气罐502、气动夹具（503）、磁性密封元件504、气动加压线路505、气动泄压线路506、干燥过滤器Ⅱ507、单向阀508、氮气气瓶509、电动调压阀Ⅱ510、电动截止阀Ⅲ511、压力传感器Ⅳ512、三位三通电磁换向阀Ⅳ513、电动泄压阀514和安全阀515。

所述的操控交互显示模块0-6包括中心处理器601、人机交互界面602、数显表Ⅰ603、数显表Ⅱ604、数显表Ⅲ605、数显表Ⅳ606、数显表Ⅴ607和控制线路608。

所述的操控交互显示模块0-6中的中心处理器601通过控制线路608和检测监测模块0-1、全工况环境模拟模块0-2、系统气体稳压模块0-3、全自动吊装模块0-4和全型呼吸阀装夹模块0-5连接，所述的检测监测模块0-1通过气压管线与全工况环境模拟模块0-2、系统气体稳压模块0-3、全自动吊装模块0-4和全型呼吸阀装夹模块0-5连接。

所述的数据采集模块Ⅰ、检测控制模块Ⅱ、数据处理模块Ⅲ和传感器校对模块Ⅳ之间采用双向控制线路通讯，所述的数据采集模块Ⅰ能够对压力传感器Ⅰ106、压力传感器Ⅱ107、风速仪Ⅰ109、流量传感器Ⅰ110、风速仪Ⅱ111、流量传感器Ⅱ112、温度传感器203、湿度传感器204、压力传感器Ⅲ304和压力传感器Ⅳ512等数据实时采集，并反馈至数据处理模块Ⅲ，数据处理模块Ⅲ控制检测控制模块Ⅱ及传感器校对模块Ⅳ完成对各种阀门及传感器的控制和校对。

所述的检测监测模块0-1完成呼吸阀的正压开启检测、负压开启检测和通气量检测，所述的压力传感器Ⅰ106、压力传感器Ⅱ107设置在电动截止阀Ⅰ105与三位三通电磁换向阀Ⅱ108之间，所述的数据处理模块Ⅲ接收数据采集模块Ⅰ采集的压力传感器Ⅰ106和压力传感器Ⅱ107的检测数据并进行处理并根据该数据控制电动调压阀Ⅰ104的开度，为呼吸阀提供合适的检测压力。

所述的全工况环境模拟模块0-2、全型呼吸阀装夹模块0-5实现了呼吸阀的真实作业环境模拟，所述的湿度调节箱201与储气罐502之间设置有湿度传感器204，所述的温度调节箱202与储气罐502之间设置有温度传感器203，所述的数据处理模块Ⅲ接收数据采集模块Ⅰ采集的湿度传感器204和温度传感器203的数据，并根据该数据控制湿度调节箱201和温度调节箱202，使模拟检测环境为呼吸阀真实的作业环境。

所述的系统气体稳压模块0-3可保持检测介质的压力恒定，当压力传感器Ⅲ304检测到储气罐502内部的压力大于设定值时，中心处理器601控制电磁阀Ⅰ301打开，使储气罐502内部的压力降低，当压力传感器Ⅲ304检测到储气罐502内部的压力小于设定值时，中心处理器601使电磁阀Ⅱ303的开度增大，使储气罐502内部的压力增大，由此保持储气罐502内部压力恒定。

所述的检测监测模块0-6中的数显表Ⅰ603显示呼吸阀正压开启压力，数显表Ⅱ604显示呼吸阀负压开启压力，数显表Ⅲ605显示呼吸阀通气量，数显表Ⅳ606显示呼吸阀泄漏量，数显表Ⅴ607显示装夹管线内的压力，所述的人机交互界面602可实现用户操作输入、检测数据显示。

所述的传感器校对模块Ⅳ包括采集单元，融合单元、模型单元和诊断单元，所述的采集单元用于获取安装在气压管线上的各个传感器信号，并进行预处理获取传感器特征指标，所述的融合单元用于将预处理后的传感器特征指标转化为特征级信号并进行融合得到特征数据集，所述的模型单元用于存储在历史运行中所训练得到的传感器故障识别模型，所述的诊断单元接受特征数据集，并导入模型单元内存储的故障识别模型当中，诊断待测的故障传感器和传感器故障类型。

如图3所示，本申请基于上述一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，还提供了一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统的检测方法，该方法包括以下步骤：

S1：呼吸阀安装，具体包括以下步骤：

S11：准备好待检测的呼吸阀401，启动电源开关，中心处理器601使电动调压阀Ⅱ510和电动截止阀Ⅲ511打开，三位三通电磁换向阀Ⅲ407上的电磁阀YA8得电，使气动装夹线路402导通，此时气动装夹线路402的压力由电动调压阀Ⅱ510调定，中心处理器601控制电动调压阀Ⅱ510的开度，装夹臂403将呼吸阀401放置在磁性密封元件504上，三位三通电磁换向阀Ⅲ407上的电磁阀YA8失电，三位三通电磁换向阀Ⅲ407上的电磁阀YA7得电，气动卸载线路405导通，使装夹臂403恢复原始工位，三位三通电磁换向阀Ⅳ513上的电磁阀YA6得电，使气动加压线路505导通，中心处理器601控制磁性密封元件504，使呼吸阀410密封连接至储气罐502上；

S12：控制电动调压阀Ⅱ510的开度，气动加压线路505内压力控制气动夹具503，使呼吸阀401装夹至储气罐502上，气动加压线路505内压力反馈到人机交互界面602和数显表Ⅴ607上显示，此时储气罐502、磁性密封元件504、气动夹具503、呼吸阀401为内部相通状态；

S2：保压模式监测，具体包括以下步骤：

S21：中心处理器601使电动调压阀Ⅰ104、电动截止阀Ⅰ105、电磁阀Ⅱ303打开，三位三通电磁换向阀Ⅰ102上的电磁阀YA1、三位三通电磁换向阀Ⅱ108上的电磁阀YA3得电，此时保压模式介质压力大小由电动调压阀Ⅰ104调定；

S22：调节电动调压阀Ⅰ104的开度，使管道内维持合适大小的介质压力，并维持一段时间；

S23：每隔一段时间，数据采集模块Ⅱ对气动管线内压力传感器Ⅰ106、压力传感器Ⅱ107和压力传感器Ⅲ304监测压力进行采集，并输送至中心处理器601，中心处理器601监测各段时间内气动管线的压力变化，若压力无明显变化则表明气压管线无泄漏；

S24：若气压管线内压力发生明显变化，则表明管线发生泄漏，需进一步处理，然后重新进行S22和S23操作，直至气压管线内压力无明显变化；

S25：在人机交互界面602上进行必要的参数设置及模式选择，开始检测；

S3：呼吸阀正向开启压力及泄漏量检测，具体包括以下步骤：

S31：中心处理器601控制正负压两用泵101正向运转，提供正向检测介质，此时系统正向检测介质压力大小由电动调压阀Ⅰ104调定，流量传感器Ⅰ110、流量传感器Ⅱ112为工作状态；

S32：调节电动调压阀Ⅰ104的开度，使储气罐502内的压力逐步升高或降低，使阀盘调整到使其处于正向开启状态，由压力传感器Ⅰ106、压力传感器Ⅱ107和压力传感器Ⅲ304检测气压管路上的压力值，每分钟记录一次；

S33：调节电动调压阀Ⅰ104的开度，使储气罐502内的压力为0.75倍的检测压力，由流量传感器Ⅰ110和流量传感器Ⅱ112检测气压管路上的流量值，每分钟记录一次；

S34：正向开启压力及泄漏量检测过程中，压力传感器Ⅰ106、压力传感器Ⅱ107和压力传感器Ⅲ304能实时监测呼吸阀401正向开启压力，流量传感器Ⅰ110、流量传感器Ⅱ112能实时监测呼吸阀401泄漏量，数据采集模块Ⅱ采集呼吸阀正向开启压力及泄漏量，并反馈给中心处理器601，中心处理器601再根据需要调定正向监测介质压力，同时中心处理器601将检测数据传输至数据处理模块Ⅲ，数据处理模块Ⅲ对多个传感器采集到的数据进行对比、过滤和优化，并且在检测过程中，当多个检测数据的差值在允许范围内时，对其取平均值，当多个检测数据的差值超过允许范围时，系统将会报错，需进一步检查错误来源，对比、过滤和优化后的呼吸阀正向开启压力及泄漏量数据显示至人机交互界面602、数显表Ⅰ603和数显表Ⅳ606上；

S4：呼吸阀通气量检测，具体包括以下步骤：

S41：三位三通电磁换向阀Ⅱ108上的电磁阀YA3失电，三位三通电磁换向阀Ⅱ108上的电磁阀YA4得电，风速仪Ⅰ109、风速仪Ⅱ111为工作状态；

S42：调节电动调压阀Ⅰ104的开度，使储气罐502内的压力为检测压力，由风速仪Ⅰ109和风速仪Ⅱ111检测气压管路上的流量值，每分钟记录一次；

S43：通气量检测过程中，风速仪Ⅰ109和风速仪Ⅱ111能实时监测呼吸阀401通气量，数据采集模块Ⅱ采集呼吸阀通气量，并反馈给中心处理器601，中心处理器601将检测数据传输至数据处理模块Ⅲ，数据处理模块Ⅲ对多个传感器采集到的数据进行对比、过滤和优化，并且在检测过程中，当多个检测数据的差值在允许范围内时，对其取平均值，当多个检测数据的差值超过允许范围时，系统将会报错，需进一步检查错误来源，对比、过滤和优化后的呼吸阀通气量数据显示至人机交互界面602和数显表Ⅲ605上；

S5：呼吸阀负向开启压力及泄漏量检测，具体包括以下步骤：

S51：中心处理器601控制正负压两用泵101反向运转，提供负向检测介质，三位三通电磁换向阀Ⅰ102上的电磁阀YA1和三位三通电磁换向阀Ⅱ108上的电磁阀YA4失电，三位三通电磁换向阀Ⅰ102上的电磁阀YA2和三位三通电磁换向阀Ⅱ108上的电磁阀YA3得电，此时系统正向检测介质压力大小由电动调压阀Ⅰ104调定；

S52：调节电动调压阀Ⅰ104的开度，使储气罐502内的压力逐步升高或降低，使阀盘调整到使其处于负向开启状态，由压力传感器Ⅰ106、压力传感器Ⅱ107和压力传感器Ⅲ304检测气压管路上的压力值，每分钟记录一次；

S53：调节电动调压阀Ⅰ104的开度，使储气罐502内的压力为0.75倍的检测压力，由流量传感器Ⅰ110和流量传感器Ⅱ112检测气压管路上的流量值，每分钟记录一次；

S54：负向开启压力及泄漏量检测过程中，压力传感器Ⅰ106、压力传感器Ⅱ107和压力传感器Ⅲ304能实时监测呼吸阀401负向开启压力，流量传感器Ⅰ110、流量传感器Ⅱ112能实时监测呼吸阀401泄漏量，数据采集模块Ⅱ采集呼吸阀负向开启压力及泄漏量，并反馈给中心处理器601，中心处理器601再根据需要调定负向监测介质压力，同时中心处理器601将检测数据传输至数据处理模块Ⅲ，数据处理模块Ⅲ对多个传感器采集到的数据进行对比、过滤和优化，并且在检测过程中，当多个检测数据的差值在允许范围内时，对其取平均值，当多个检测数据的差值超过允许范围时，系统将会报错，需进一步检查错误来源，对比、过滤和优化后的呼吸阀负向开启压力及泄漏量数据显示至人机交互界面602、数显表Ⅱ604和数显表Ⅳ606上；

S6：呼吸阀模拟环境调节，具体包括以下步骤：

S61：呼吸阀检测过程中，数据采集模块Ⅱ采集温度传感器203和湿度传感器204检测的温度信号及湿度信号，并反馈至中心处理器601；

S62：根据呼吸阀真实作业环境和安装储罐上的温度及湿度传感器检测到的呼吸阀真实作业温度和作业湿度，并将此真实作业温度信号及真实作业湿度信号无线传输至中心处理器601，根据此信号，中心处理器601调节湿度调节箱201和调节温度调节箱202的内部元件，改变储气罐502内部的温度和湿度，使温度传感器203和湿度传感器204检测到的储气罐502内的温度及湿度与呼吸阀安装储罐上检测到的温度及湿度一致，完成对呼吸阀实际工况环境的温度及湿度模拟；

S7：检测完成，中心处理器601打开电动泄压阀514，待储气罐502内的高压气体排出，关闭试验系统及阀门，人机交互界面602、数显表Ⅰ603、数显表Ⅱ604、数显表Ⅲ605、数显表Ⅳ606、数显表Ⅴ607上显示对比、过滤和优化后的检测数据并生成检测结果报告。

如图4所示，本申请基于上述一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统的检测方法，在呼吸阀检测过程中，存在着一种传感器校对方法，该方法包括以下步骤：

Sa：传感器信号采集：对安装在气压管线上的压力传感器Ⅰ106、压力传感器Ⅱ107、压力传感器Ⅲ304、压力传感器Ⅳ512、湿度传感器204、温度传感器203、流量传感器Ⅰ110、流量传感器Ⅱ112、风速仪Ⅰ109和风速仪Ⅱ111采集原始传感器信号；

Sb：信号预处理：对原始传感器信号进行预处理和分析，去除传感器信号中的一些奇异信号，提取特征指标；

Sc：特征指标转化：将提取的特征指标转化为特征级信号；

Sd：特征级融合：对计算后的特征级信息采用并行叠加的方式将特征级信号融合得到特征数据集；

Se：归一化处理：对传感器融合后的特征数据集进行归一化处理，提高数据之间的可比性；

Sf：测试数据导入：将归一化后的特征数据集作为测试数据导入已经训练完成的传感器故障识别模型中，获取相应的传感器特征指标；

Sg：故障传感器类型识别：根据相应的特征指标对待检测传感器进行识别，识别发生故障的具体传感器类型；

Sh：传感器故障类型识别：对发生故障的传感器进一步获取其传感器故障敏感度，根据故障敏感度识别故障传感器的故障类型；

Si：故障显示：将识别的故障传感器类型和传感器故障类型进行存储至中心处理器601中，并由人机交互界面602完成显示，提醒操作人员发生故障的传感器及传感器故障类型，以完成对传感器的校对。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本专利进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于，包括：检测监测模块（0-1）、全工况环境模拟模块（0-2）、系统气体稳压模块（0-3）、全自动吊装模块（0-4）、全型呼吸阀装夹模块（0-5）、操控交互显示模块（0-6）、数据采集模块（Ⅰ）、检测控制模块（Ⅱ）、数据处理模块（Ⅲ）和传感器校对模块（Ⅳ），所述的检测监测模块（0-1）包括正负压两用泵（101）、三位三通电磁换向阀Ⅰ（102）、干燥过滤器Ⅰ（103）、电动调压阀Ⅰ（104）、电动截止阀Ⅰ（105）、压力传感器Ⅰ（106）、压力传感器Ⅱ（107）、三位三通电磁换向阀Ⅱ（108）、风速仪Ⅰ（109）、流量传感器Ⅰ（110）、风速仪Ⅱ（111）和流量传感器Ⅱ（112），所述的全工况环境模拟模块（0-2）包括湿度调节箱（201）、温度调节箱（202）、温度传感器（203）和湿度传感器（204），所述的系统气体稳压模块（0-3）包括电磁阀Ⅰ（301）、电动节流阀（302）、电磁阀Ⅱ（303）和压力传感器Ⅲ（304），所述的全自动吊装模块（0-4）包括呼吸阀（401）、气动装夹线路（402）、装夹臂（403）、移动支座（404）、气动卸载线路（405）、工作台（406）和三位三通电磁换向阀Ⅲ（407），所述的全型呼吸阀装夹模块（0-5）包括电动截止阀Ⅱ（501）、储气罐（502）、气动夹具（503）、磁性密封元件（504）、气动加压线路（505）、气动泄压线路（506）、干燥过滤器Ⅱ（507）、单向阀（508）、氮气气瓶（509）、电动调压阀Ⅱ（510）、电动截止阀Ⅲ（511）、压力传感器Ⅳ（512）、三位三通电磁换向阀Ⅳ（513）、电动泄压阀（514）和安全阀（515），所述的操控交互显示模块（0-6）包括中心处理器（601）、人机交互界面（602）、数显表Ⅰ（603）、数显表Ⅱ（604）、数显表Ⅲ（605）、数显表Ⅳ（606）、数显表Ⅴ（607）和控制线路（608）。

2.根据权利要求1所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的操控交互显示模块（0-6）中的中心处理器（601）通过控制线路（608）和检测监测模块（0-1）、全工况环境模拟模块（0-2）、系统气体稳压模块（0-3）、全自动吊装模块（0-4）和全型呼吸阀装夹模块（0-5）连接，所述的检测监测模块（0-1）通过气压管线与全工况环境模拟模块（0-2）、系统气体稳压模块（0-3）、全自动吊装模块（0-4）和全型呼吸阀装夹模块（0-5）连接。

3.根据权利要求1所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的数据采集模块（Ⅰ）、检测控制模块（Ⅱ）、数据处理模块（Ⅲ）和传感器校对模块（Ⅳ）之间采用双向控制线路通讯，所述的数据采集模块（Ⅰ）能够对压力传感器Ⅰ（106）、压力传感器Ⅱ（107）、风速仪Ⅰ（109）、流量传感器Ⅰ（110）、风速仪Ⅱ（111）、流量传感器Ⅱ（112）、温度传感器（203）、湿度传感器（204）、压力传感器Ⅲ（304）和压力传感器Ⅳ（512）等数据实时采集，并反馈至数据处理模块（Ⅲ），数据处理模块（Ⅲ）控制检测控制模块（Ⅱ）及传感器校对模块（Ⅳ）完成对各种阀门及传感器的控制和校对。

4.根据权利要求1所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的检测监测模块（0-1）完成呼吸阀的正压开启检测、负压开启检测、泄漏量检测和通气量检测，所述的压力传感器Ⅰ（106）、压力传感器Ⅱ（107）设置在电动截止阀Ⅰ（105）与三位三通电磁换向阀Ⅱ（108）之间，所述的数据处理模块（Ⅲ）接收数据采集模块（Ⅰ）采集的压力传感器Ⅰ（106）和压力传感器Ⅱ（107）的检测数据并进行处理并根据该数据控制电动调压阀Ⅰ（104）的开度，为呼吸阀提供合适的检测压力。

5.根据权利要求1所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的全工况环境模拟模块（0-2）和全型呼吸阀装夹模块（0-5）实现了呼吸阀的真实作业环境模拟，所述的湿度调节箱（201）与储气罐（502）之间设置有湿度传感器（204），所述的温度调节箱（202）与储气罐（502）之间设置有温度传感器（203），所述的数据处理模块（Ⅲ）接收数据采集模块（Ⅰ）采集的湿度传感器（204）和温度传感器（203）的数据，并根据该数据控制湿度调节箱（201）和温度调节箱（202），使模拟检测环境为呼吸阀真实的作业环境。

6.根据权利要求1所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的系统气体稳压模块（0-3）可保持检测介质的压力恒定，当压力传感器Ⅲ（304）检测到储气罐（502）内部的压力大于设定值时，中心处理器（601）控制电磁阀Ⅰ（301）打开，使储气罐（502）内部的压力降低，当压力传感器Ⅲ（304）检测到储气罐（502）内部的压力小于设定值时，中心处理器（601）使电磁阀Ⅱ（303）的开度增大，使储气罐（502）内部的压力增大，由此保持储气罐（502）内部压力恒定。

7.根据权利要求1所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的检测监测模块（0-6）中的数显表Ⅰ（603）显示呼吸阀正压开启压力，数显表Ⅱ（604）显示呼吸阀负压开启压力，数显表Ⅲ（605）显示呼吸阀通气量，数显表Ⅳ（606）显示呼吸阀泄漏量，数显表Ⅴ（607）显示装夹管线内的压力，所述的人机交互界面（602）可实现用户操作输入、检测数据显示。

8.根据权利要求1所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统，其特征在于：所述的传感器校对模块（Ⅳ）包括采集单元，融合单元、模型单元和诊断单元，所述的采集单元用于获取安装在气压管线上的各个传感器信号，并进行预处理获取传感器特征指标，所述的融合单元用于将预处理后的传感器特征指标转化为特征级信号并进行融合得到特征数据集，所述的模型单元用于存储在历史运行中所训练得到的传感器故障识别模型，所述的诊断单元接受特征数据集，并导入模型单元内存储的故障识别模型当中，诊断待测的故障传感器和传感器故障类型。

9.根据权利要求1~8中任意一项所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：呼吸阀安装，具体包括以下步骤：

S11：准备好待检测的呼吸阀（401），启动电源开关，中心处理器（601）使电动调压阀Ⅱ（510）和电动截止阀Ⅲ（511）打开，三位三通电磁换向阀Ⅲ（407）上的电磁阀YA8得电，使气动装夹线路（402）导通，此时气动装夹线路（402）的压力由电动调压阀Ⅱ（510）调定，中心处理器（601）控制电动调压阀Ⅱ（510）的开度，装夹臂（403）将呼吸阀（401）放置在磁性密封元件（504）上，三位三通电磁换向阀Ⅲ（407）上的电磁阀YA8失电，三位三通电磁换向阀Ⅲ（407）上的电磁阀YA7得电，气动卸载线路（405）导通，使装夹臂（403）恢复原始工位，三位三通电磁换向阀Ⅳ（513）上的电磁阀YA6得电，使气动加压线路（505）导通，中心处理器（601）控制磁性密封元件（504），使呼吸阀（410）密封连接至储气罐（502）上；

S12：控制电动调压阀Ⅱ（510）的开度，气动加压线路（505）内压力控制气动夹具（503），使呼吸阀（401）装夹至储气罐（502）上，气动加压线路（505）内压力反馈到人机交互界面（602）和数显表Ⅴ（607）上显示，此时储气罐（502）、磁性密封元件（504）、气动夹具（503）、呼吸阀（401）为内部相通状态；

S2：保压模式监测，具体包括以下步骤：

S21：中心处理器（601）使电动调压阀Ⅰ（104）、电动截止阀Ⅰ（105）、电磁阀Ⅱ（303）打开，三位三通电磁换向阀Ⅰ（102）上的电磁阀YA1、三位三通电磁换向阀Ⅱ（108）上的电磁阀YA3得电，此时保压模式介质压力大小由电动调压阀Ⅰ（104）调定；

S22：调节电动调压阀Ⅰ（104）的开度，使管道内维持合适大小的介质压力，并维持一段时间；

S23：每隔一段时间，数据采集模块（Ⅱ）对气动管线内压力传感器Ⅰ（106）、压力传感器Ⅱ（107）和压力传感器Ⅲ（304）监测压力进行采集，并输送至中心处理器（601），中心处理器（601）监测各段时间内气动管线的压力变化，若压力无明显变化则表明气压管线无泄漏；

S24：若气压管线内压力发生明显变化，则表明管线发生泄漏，需进一步处理，然后重新进行S22和S23操作，直至气压管线内压力无明显变化；

S25：在人机交互界面（602）上进行必要的参数设置及模式选择，开始检测；

S3：呼吸阀正向开启压力及泄漏量检测，具体包括以下步骤：

S31：中心处理器（601）控制正负压两用泵（101）正向运转，提供正向检测介质，此时系统正向检测介质压力大小由电动调压阀Ⅰ（104）调定，流量传感器Ⅰ（110）、流量传感器Ⅱ（112）为工作状态；

S32：调节电动调压阀Ⅰ（104）的开度，使储气罐（502）内的压力逐步升高或降低，使阀盘调整到使其处于正向开启状态，由压力传感器Ⅰ（106）、压力传感器Ⅱ（107）和压力传感器Ⅲ（304）检测气压管路上的压力值，每分钟记录一次；

S33：调节电动调压阀Ⅰ（104）的开度，使储气罐（502）内的压力为0.75倍的检测压力，由流量传感器Ⅰ（110）和流量传感器Ⅱ（112）检测气压管路上的流量值，每分钟记录一次；

S34：正向开启压力及泄漏量检测过程中，压力传感器Ⅰ（106）、压力传感器Ⅱ（107）和压力传感器Ⅲ（304）能实时监测呼吸阀（401）正向开启压力，流量传感器Ⅰ（110）、流量传感器Ⅱ（112）能实时监测呼吸阀（401）泄漏量，数据采集模块（Ⅱ）采集呼吸阀正向开启压力及泄漏量，并反馈给中心处理器（601），中心处理器（601）再根据需要调定正向监测介质压力，同时中心处理器（601）将检测数据传输至数据处理模块（Ⅲ），数据处理模块（Ⅲ）对多个传感器采集到的数据进行对比、过滤和优化，并且在检测过程中，当多个检测数据的差值在允许范围内时，对其取平均值，当多个检测数据的差值超过允许范围时，系统将会报错，需进一步检查错误来源，对比、过滤和优化后的呼吸阀正向开启压力及泄漏量数据显示至人机交互界面（602）、数显表Ⅰ（603）和数显表Ⅳ（606）上；

S4：呼吸阀通气量检测，具体包括以下步骤：

S41：三位三通电磁换向阀Ⅱ（108）上的电磁阀YA3失电，三位三通电磁换向阀Ⅱ（108）上的电磁阀YA4得电，风速仪Ⅰ（109）、风速仪Ⅱ（111）为工作状态；

S42：调节电动调压阀Ⅰ（104）的开度，使储气罐（502）内的压力为检测压力，由风速仪Ⅰ（109）和风速仪Ⅱ（111）检测气压管路上的流量值，每分钟记录一次；

S43：通气量检测过程中，风速仪Ⅰ（109）和风速仪Ⅱ（111）能实时监测呼吸阀（401）通气量，数据采集模块（Ⅱ）采集呼吸阀通气量，并反馈给中心处理器（601），中心处理器（601）将检测数据传输至数据处理模块（Ⅲ），数据处理模块（Ⅲ）对多个传感器采集到的数据进行对比、过滤和优化，并且在检测过程中，当多个检测数据的差值在允许范围内时，对其取平均值，当多个检测数据的差值超过允许范围时，系统将会报错，需进一步检查错误来源，对比、过滤和优化后的呼吸阀通气量数据显示至人机交互界面（602）和数显表Ⅲ（605）上；

S5：呼吸阀负向开启压力及泄漏量检测，具体包括以下步骤：

S51：中心处理器（601）控制正负压两用泵（101）反向运转，提供负向检测介质，三位三通电磁换向阀Ⅰ（102）上的电磁阀YA1和三位三通电磁换向阀Ⅱ（108）上的电磁阀YA4失电，三位三通电磁换向阀Ⅰ（102）上的电磁阀YA2和三位三通电磁换向阀Ⅱ（108）上的电磁阀YA3得电，此时系统正向检测介质压力大小由电动调压阀Ⅰ（104）调定；

S52：调节电动调压阀Ⅰ（104）的开度，使储气罐（502）内的压力逐步升高或降低，使阀盘调整到使其处于负向开启状态，由压力传感器Ⅰ（106）、压力传感器Ⅱ（107）和压力传感器Ⅲ（304）检测气压管路上的压力值，每分钟记录一次；

S53：调节电动调压阀Ⅰ（104）的开度，使储气罐（502）内的压力为0.75倍的检测压力，由流量传感器Ⅰ（110）和流量传感器Ⅱ（112）检测气压管路上的流量值，每分钟记录一次；

S54：负向开启压力及泄漏量检测过程中，压力传感器Ⅰ（106）、压力传感器Ⅱ（107）和压力传感器Ⅲ（304）能实时监测呼吸阀（401）负向开启压力，流量传感器Ⅰ（110）、流量传感器Ⅱ（112）能实时监测呼吸阀（401）泄漏量，数据采集模块（Ⅱ）采集呼吸阀负向开启压力及泄漏量，并反馈给中心处理器（601），中心处理器（601）再根据需要调定负向监测介质压力，同时中心处理器（601）将检测数据传输至数据处理模块（Ⅲ），数据处理模块（Ⅲ）对多个传感器采集到的数据进行对比、过滤和优化，并且在检测过程中，当多个检测数据的差值在允许范围内时，对其取平均值，当多个检测数据的差值超过允许范围时，系统将会报错，需进一步检查错误来源，对比、过滤和优化后的呼吸阀负向开启压力及泄漏量数据显示至人机交互界面（602）、数显表Ⅱ（604）和数显表Ⅳ（606）上；

S6：呼吸阀模拟环境调节，具体包括以下步骤：

S61：呼吸阀检测过程中，数据采集模块（Ⅱ）采集温度传感器（203）和湿度传感器（204）检测的温度信号及湿度信号，并反馈至中心处理器（601）；

S62：根据呼吸阀真实作业环境和安装储罐上的温度及湿度传感器检测到的呼吸阀真实作业温度和作业湿度，并将此真实作业温度信号及真实作业湿度信号无线传输至中心处理器（601），根据此信号，中心处理器（601）调节湿度调节箱（201）和调节温度调节箱（202）的内部元件，改变储气罐（502）内部的温度和湿度，使温度传感器（203）和湿度传感器（204）检测到的储气罐（502）内的温度及湿度与呼吸阀安装储罐上检测到的温度及湿度一致，完成对呼吸阀实际工况环境的温度及湿度模拟；

S7：检测完成，中心处理器（601）打开电动泄压阀（514），待储气罐（502）内的高压气体排出，关闭试验系统及阀门，人机交互界面（602）、数显表Ⅰ（603）、数显表Ⅱ（604）、数显表Ⅲ（605）、数显表Ⅳ（606）、数显表Ⅴ（607）上显示对比、过滤和优化后的检测数据并生成检测结果报告。

10.根据权利要求9所述的一种呼吸阀全工况模拟与高精度智能检测系统的检测方法，其特征在于，在呼吸阀检测过程中，存在着一种传感器校对方法，包括以下步骤：

Sa：传感器信号采集：对安装在气压管线上的压力传感器Ⅰ（106）、压力传感器Ⅱ（107）、压力传感器Ⅲ（304）、压力传感器Ⅳ（512）、湿度传感器（204）、温度传感器（203）、流量传感器Ⅰ（110）、流量传感器Ⅱ（112）、风速仪Ⅰ（109）和风速仪Ⅱ（111）采集原始传感器信号；

Sb：信号预处理：对原始传感器信号进行预处理和分析，去除传感器信号中的一些奇异信号，提取特征指标；

Sc：特征指标转化：将提取的特征指标转化为特征级信号；

Sd：特征级融合：对计算后的特征级信息采用并行叠加的方式将特征级信号融合得到特征数据集；

Se：归一化处理：对传感器融合后的特征数据集进行归一化处理，提高数据之间的可比性；

Sf：测试数据导入：将归一化后的特征数据集作为测试数据导入已经训练完成的传感器故障识别模型中，获取相应的传感器特征指标；

Sg：故障传感器类型识别：根据相应的特征指标对待检测传感器进行识别，识别发生故障的具体传感器类型；

Sh：传感器故障类型识别：对发生故障的传感器进一步获取其传感器故障敏感度，根据故障敏感度识别故障传感器的故障类型；

Si：故障显示：将识别的故障传感器类型和传感器故障类型进行存储至中心处理器（601）中，并由人机交互界面（602）完成显示，提醒操作人员发生故障的传感器及传感器故障类型，以完成对传感器的校对。