CN115218124B - 多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质 - Google Patents

多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质。该方法包括：根据氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围；获取单位时长内各氢瓶的温度变化率；根据温度变化率、第一阈值范围及第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀。本申请利用氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系，可以通过温度变化实时监控瓶阀状态，无需额外增加压力传感器，使系统结构简单，成本更低，并且算法简单有效，提高了检测可信度。

Description

多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质
技术领域
本申请涉及储氢系统的技术领域，尤其涉及一种多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质。
背景技术
在多氢瓶阀系统中，当一个或者多个瓶阀在工作中出现异常状态时，易导致安全隐患。目前诊断氢瓶阀异常主要通过瓶阀电压电流来诊断，但当瓶阀电压电流都正常时，也会出现瓶阀无法打开的情况，这就导致诊断错误，检测可信度低。
发明内容
本申请的目的在于，提供一种多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质，利用温度变化率对瓶阀状态进行实时监控，简化系统结构，提高检测可信度。
为解决上述技术问题，本申请公开了一种多瓶阀状态异常的检测方法，包括如下步骤：
根据氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围，其中，所述第一阈值范围为氢瓶的温度变化率对应的阈值范围，第二阈值范围为氢瓶之间温度变化率的差异值对应的阈值范围；
获取单位时长内各氢瓶的温度变化率；
根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀。
可选地，根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀，包括：
判断第一目标氢瓶的温度变化率是否在所述第一阈值范围内；
若第一目标氢瓶的温度变化率在所述第一阈值范围内，则根据所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值与所述第二阈值范围，确定状态异常的瓶阀。
可选地，根据所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值与所述第二阈值范围，确定状态异常的瓶阀，包括：
若第一目标氢瓶的温度变化率在所述第一阈值范围内，将用于表征温度变化率连续异常次数的第一计数清零；
获取所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值；
判断所述差异值是否在所述第二阈值范围内；
根据判断结果确定状态异常的瓶阀。
可选地，所述根据判断结果确定状态异常的瓶阀，包括：
若所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值在所述第二阈值范围内，则将用于表征差异值连续异常次数的第二计数清零，确定所述第一目标氢瓶的瓶阀状态正常；
若所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值不在所述第二阈值范围内，则判断所述第二计数是否达到第二预设次数；
若所述第二计数达到第二预设次数，则确定所述第一目标氢瓶和/或所述第二目标氢瓶的瓶阀状态异常。
可选地，所述根据判断结果确定状态异常的瓶阀，还包括：
若所述第二计数未达到所述第二预设次数，则不输出检测结果，返回所述获取单位时长内各氢瓶的温度变化率的步骤。
可选地，所述根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀，还包括：
若第一目标氢瓶的温度变化率不在所述第一阈值范围内，则判断所述第一计数是否达到第一预设次数；
若所述第一计数达到第一预设次数，则确定所述第一目标氢瓶异常。
可选地，所述根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀，还包括：
若所述第一计数未达到第一预设次数，则不输出检测结果，返回所述获取单位时长内各氢瓶的温度变化率的步骤。
本申请还提供一种检测装置，包括：阈值范围建立模块，用于根据氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围，其中，所述第一阈值范围为氢瓶的温度变化率对应的阈值范围，第二阈值范围为氢瓶之间温度变化率的差异值对应的阈值范围；
温度变化率获取模块，用于获取单位时长内各氢瓶的温度变化率；
状态确定模块，用于根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀。
可选地，所述状态确定模块，包括：
判断单元，用于判断第一目标氢瓶的温度变化率是否在所述第一阈值范围内；
异常瓶阀确定单元，用于若第一目标氢瓶的温度变化率在所述第一阈值范围内，则根据所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值与所述第二阈值范围，确定状态异常的瓶阀。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储计算机应用程序，所述计算机应用程序在被处理器执行时，能实现如上所述的多瓶阀状态异常的检测方法。
本申请的多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质，该方法包括：根据氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围；获取单位时长内各氢瓶的温度变化率；根据温度变化率、第一阈值范围及第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀。本申请利用氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系，可以通过温度变化实时监控瓶阀状态，无需额外增加压力传感器，使系统结构简单，成本更低，并且算法简单有效，提高了检测可信度。
附图说明
图1是本申请的多瓶阀状态异常的检测方法的流程示意图；
图2是本申请的多瓶阀状态异常的检测方法的具体流程示意图；
图3是本申请的多瓶阀状态异常的检测装置的结构图。
具体实施方式
为更进一步阐述本申请为达成预定申请目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的提出的具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及其效果进行详细说明。下面的详细描述不应该被认为是限制的，这里使用的术语及所附图示仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。
图1是本申请的多瓶阀状态异常检测方法的流程示意图。如图1所示，本申请的多瓶阀状态异常检测方法，包括以下步骤：
步骤110，根据氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围，其中，所述第一阈值范围为氢瓶的温度变化率对应的阈值范围，第二阈值范围为氢瓶之间温度变化率的差异值对应的阈值范围。
其中，在特定工况下(包括加氢过程、系统运行耗氢过程、维修手动放氢过程等)，基于采集的数据预先建立氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系，基于氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，只需监测氢瓶温度变化即可对应反馈氢瓶瓶阀的压力变化，可以排查出氢瓶阀是否漏气、开度不足或者无法开启，从而无需额外增加压力传感器，并能减少氢气泄漏点，使得瓶阀结构简单、可靠、成本低。
基于氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，可以确定瓶阀状态正常所对应的氢瓶压力状态，其中，瓶阀状态正常包括瓶阀本身状态正常以及与其它瓶阀比对下的状态正常，从而可以增加检测结果的可信度。因此，基于氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，需建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围，其中，第一阈值范围为氢瓶的温度变化率对应的阈值范围，第二阈值范围为氢瓶之间温度变化率的差异值对应的阈值范围，温度变化率为温度变化值与单位时长之间的比值。
请一并参考图2，在本实施例中，步骤110包括：
步骤1：建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围[α，β]与第二阈值范围γ，其中，第二阈值范围γ也相当于[0，γ]。
步骤120，获取单位时长内各氢瓶的温度变化率。
具体地，如图2中步骤2所示，燃料电池系统运行时，计算每个氢瓶在单位时长T内的温度变化率k1，k2，……，kn。
步骤130，根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀。
可选地，根据温度变化率、第一阈值范围及第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀，包括：
判断第一目标氢瓶的温度变化率是否在第一阈值范围内；
若第一目标氢瓶的温度变化率在第一阈值范围内，则根据第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值与第二阈值范围，确定状态异常的瓶阀。
可选地，若第一目标氢瓶的温度变化率在第一阈值范围内，则根据第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值与第二阈值范围，确定状态异常的瓶阀，包括：
若第一目标氢瓶的温度变化率在第一阈值范围内，将用于表征温度变化率连续异常次数的第一计数清零；
获取第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值；
判断差异值是否在第二阈值范围内；
根据判断结果确定状态异常的瓶阀。
可选地，根据判断结果确定状态异常的瓶阀，包括：
若第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值在第二阈值范围内，则将用于表征差异值连续异常次数的第二计数清零，确定第一目标氢瓶的瓶阀状态正常；
若第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值不在第二阈值范围内，则判断第二计数是否达到第二预设次数；
若第二计数达到第二预设次数，则确定第一目标氢瓶和/或第二目标氢瓶的瓶阀状态异常。
可选地，根据判断结果确定状态异常的瓶阀，还包括：
若第二计数未达到第二预设次数，则不输出检测结果，返回获取单位时长内各氢瓶的温度变化率的步骤。
第一目标氢瓶可以为任一氢瓶，第二目标氢瓶可以是与第一目标氢瓶相邻的另一氢瓶或预设用于与第一目标氢瓶进行比较的氢瓶。通过上述过程，当第一目标氢瓶的温度变化率本身正常时，还利用氢瓶之间的温度变化率的差异值来进一步进行判断，避免单一判断依据可能出现判断错误，提高结果准确性，并且基于氢瓶之间的相互参考，进一步提高了检测结果的可信度。
请一并参考图2，上述过程的具体实现步骤如下：
步骤3：判断kn是否在第一阈值范围[α，β]范围内；
步骤4：若是，将表征温度变化率连续异常次数的第一计数清零；
步骤5：获取第一目标氢瓶n与第二目标氢瓶m之间温度变化率的差异值kmn＝|km-kn|，即第m个瓶阀的温度变化率与第n个瓶阀温度变化率的差值的绝对值；
步骤6：判断kmn是否在第二阈值范围γ范围内；
步骤7：若在第二阈值范围内，将表征差异值连续异常次数的第二计数清零，确定瓶阀n状态正常；
步骤8：若不在第二阈值范围内，则第二计数次数加一；
步骤9：判断第二计数次数是否达到第二预设次数；
步骤10：第二计数次数若达到第二预设次数，确定第一目标氢瓶n和/或第二目标氢瓶m的瓶阀状态异常；
步骤11：上报故障，进一步排查确定瓶阀具体故障；故障可以是瓶阀没有完全开启或者存在泄漏等；
步骤12：继续求得单位时长T内各氢瓶温度变化率，并进入步骤3。从而开始新一轮的检测流程。
可选地，根据温度变化率、第一阈值范围及第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀，还包括：
若不在第一阈值范围内，则判断第一计数是否达到第一预设次数；
若达到第一预设次数，则确定第一目标氢瓶异常。
具体地，请一并参考图2，若不在第一阈值范围内，具体实现流程如下：
步骤13：若不在第一阈值范围内，则第一计数次数加一；
步骤14：判断第一计数次数是否达到第一预设次数；
步骤15：第一计数次数若达到第一预设次数，则确定第n个氢瓶(第一目标氢瓶)存在异常；
步骤16：上报故障，提示进行维修。
可选地，根据温度变化率、第一阈值范围及第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀，还包括：
若第一计数次数未达到第一预设次数，则不输出检测结果，返回获取单位时长内各氢瓶的温度变化率的步骤。
具体地，如图2中所示，返回步骤12：继续求得单位时长T内各氢瓶温度变化率，并进入步骤3。从而开始新一轮的检测流程。
基于以上步骤，本申请利用氢瓶的温度变化率来判断瓶阀的状态，可以排查出氢瓶阀是否漏气、开度不足或者无法开启；通过计算各氢瓶温度变化率之间差值值，可以判断两个瓶阀是否存在开度不足或者泄露的状态，在氢瓶之间提供相互参考；利用氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系，通过温度变化实时监控瓶阀状态，避免在瓶阀上额外增加压力传感器，使系统结构简单，成本更低。
本申请的多瓶阀状态异常的检测方法根据氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围；获取单位时长内各氢瓶的温度变化率；根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀。本申请算法简单有效，增大了检测范围以及提高了系统检测可信度，降低系统成本。
图3是本申请的多瓶阀状态异常的检测装置的结构图，如图3所示，本申请还提供一种多瓶阀状态异常的检测装置300，包括：
阈值范围建立模块301，用于根据氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围，其中，所述第一阈值范围为氢瓶的温度变化率对应的阈值范围，第二阈值范围为氢瓶之间温度变化率的差异值对应的阈值范围；
温度变化率获取模块302，用于获取单位时长内各氢瓶的温度变化率；
状态确定模块303，用于根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀。
可选地，状态确定模块，包括：判断单元，用于判断第一目标氢瓶的温度变化率是否在所述第一阈值范围内；异常瓶阀确定单元，用于若第一目标氢瓶的温度变化率在所述第一阈值范围内，则根据所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值与所述第二阈值范围，确定状态异常的瓶阀。
本实施例中的各个模块及单元的具体工作流程详见方法实施例中各步骤的实现过程，在此不再赘述。
本申请还提供一种计算机可读存储介质；所述存储介质中存储计算机应用程序，所述计算机应用程序在被处理器执行时，能实现如上所述的多瓶阀状态异常的检测方法。
上述所有实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其进行限制，本申请的保护范围并不局限于次，任何熟悉本技术领域的技术人员对前述实施例所记载的技术方案进行同等变形或替换都包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种多瓶阀状态异常的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，通过监测氢瓶温度变化对应反馈氢瓶瓶阀的压力变化；
建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围，其中，所述第一阈值范围为氢瓶的温度变化率对应的阈值范围，第二阈值范围为氢瓶之间温度变化率的差异值对应的阈值范围；
获取单位时长内各氢瓶的温度变化率；
根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀；
其中，根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀，包括：
判断第一目标氢瓶的温度变化率是否在所述第一阈值范围内；
若第一目标氢瓶的温度变化率在所述第一阈值范围内，则根据所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值与所述第二阈值范围，确定状态异常的瓶阀。
2.根据权利要求1所述的多瓶阀状态异常的检测方法，其特征在于，根据所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值与所述第二阈值范围，确定状态异常的瓶阀，包括：
若第一目标氢瓶的温度变化率在所述第一阈值范围内，将用于表征温度变化率连续异常次数的第一计数清零；
获取所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值；
判断所述差异值是否在所述第二阈值范围内；
根据判断结果确定状态异常的瓶阀。
3.根据权利要求2所述的多瓶阀状态异常的检测方法，其特征在于，所述根据判断结果确定状态异常的瓶阀，包括：
若所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值在所述第二阈值范围内，则将用于表征差异值连续异常次数的第二计数清零，确定所述第一目标氢瓶的瓶阀状态正常；
若所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值不在所述第二阈值范围内，则判断所述第二计数是否达到第二预设次数；
若所述第二计数达到第二预设次数，则确定所述第一目标氢瓶和/或所述第二目标氢瓶的瓶阀状态异常。
4.根据权利要求3所述的多瓶阀状态异常的检测方法，其特征在于，所述根据判断结果确定状态异常的瓶阀，还包括：
若所述第二计数未达到所述第二预设次数，则不输出检测结果，返回所述获取单位时长内各氢瓶的温度变化率的步骤。
5.根据权利要求2所述的多瓶阀状态异常的检测方法，其特征在于，所述根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀，还包括：
若第一目标氢瓶的温度变化率不在所述第一阈值范围内，则判断所述第一计数是否达到第一预设次数；
若所述第一计数达到第一预设次数，则确定所述第一目标氢瓶异常。
6.根据权利要求5所述的多瓶阀状态异常的检测方法，其特征在于，所述根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀，还包括：
若所述第一计数未达到第一预设次数，则不输出检测结果，返回所述获取单位时长内各氢瓶的温度变化率的步骤。
7.一种多瓶阀状态异常的检测装置，其特征在于，包括：
阈值范围建立模块，用于根据氢瓶压力变化与氢瓶温度变化的关系数据，通过监测氢瓶温度变化对应反馈氢瓶瓶阀的压力变化，并建立用于表征瓶阀状态正常的第一阈值范围与第二阈值范围，其中，所述第一阈值范围为氢瓶的温度变化率对应的阈值范围，第二阈值范围为氢瓶之间温度变化率的差异值对应的阈值范围；
温度变化率获取模块，用于获取单位时长内各氢瓶的温度变化率；
状态确定模块，用于根据所述温度变化率、所述第一阈值范围及所述第二阈值范围，检测确定状态异常的瓶阀。
8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述状态确定模块，包括：
判断单元，用于判断第一目标氢瓶的温度变化率是否在所述第一阈值范围内；
异常瓶阀确定单元，用于若第一目标氢瓶的温度变化率在所述第一阈值范围内，则根据所述第一目标氢瓶与第二目标氢瓶之间温度变化率的差异值与所述第二阈值范围，确定状态异常的瓶阀。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储计算机应用程序，所述计算机应用程序在被处理器执行时，能实现如权利要求1至6中任意一项所述的多瓶阀状态异常的检测方法。
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