CN116147805B - 一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统 - Google Patents

一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116147805B
CN116147805B CN202310428033.5A CN202310428033A CN116147805B CN 116147805 B CN116147805 B CN 116147805B CN 202310428033 A CN202310428033 A CN 202310428033A CN 116147805 B CN116147805 B CN 116147805B
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
monitoring
channel
measurement
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310428033.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116147805A (zh
Inventor
于涌川
杨浩楠
唐锚
刘秋生
姜春歌
王鑫鑫
王硕
孙宝玺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing South Water To North Tuancheng Lake Co ltd
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing South Water To North Tuancheng Lake Co ltd
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing South Water To North Tuancheng Lake Co ltd, Beijing University of Technology filed Critical Beijing South Water To North Tuancheng Lake Co ltd
Priority to CN202310428033.5A priority Critical patent/CN116147805B/zh
Publication of CN116147805A publication Critical patent/CN116147805A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116147805B publication Critical patent/CN116147805B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B51/00Testing machines, pumps, or pumping installations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00Testing or calibrating of thermometers
    • G01K15/007Testing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/11Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/16Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/18Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本发明提出一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统。方法包括:在每路测量通道采用预定义测量机制的温度传感器;基于当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值;根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值;如果当前时刻测量通道的监测值与历史监测值的序列的均值的差值的绝对值大于阈值,则舍弃测量通道的监测值,得到正确测量通道的监测值;对正确监测通道的监测值加权求平均值,求得当前时刻的填料函温度的最终监测值。本发明提出的方案,通过各测量通道的监测值和异常值判断阈值相结合,完成在动态变化的检测对象的异常值检测,进而提出工作异常的传感器通道。

Description

一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统
技术领域
本发明属于检测技术与传感器数据处理领域,尤其涉及一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统。
背景技术
在泵站自动化系统种,水泵填料函温度是判断水泵正常运行状态的重要参数。在监测填料函温度时,各种不同检测机制的温度传感器具有不同的特点,为了使各类传感器取长补短,常需要在同一填料函配置多种不同监测机制的温度传感器,对填料函温度进行冗余监测,使各类不同类型的传感器形成相互校验,保证填料函温度监测的稳定性和可靠性。
在多种传感器同时工作时,尤其是某一个或多个传感器出现异常时,现有技术无法判断是哪个传感器产生了异常。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法的技术方案,以解决上述技术问题。
本发明第一方面公开了一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法,所述方法包括:
步骤S1、设置两路或多路传感器测量通道,在每路测量通道采用预定义测量机制的温度传感器;
步骤S2、基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值;
步骤S3、根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值;
步骤S4、如果当前时刻测量通道的监测值与历史监测值的序列的均值的差值的绝对值大于所述阈值,则舍弃所述测量通道的监测值,得到正确测量通道的监测值;
步骤S5、对正确监测通道的监测值进行加权求平均值,求得当前时刻的填料函温度的最终监测值。
根据本发明第一方面的方法,在所述步骤S1中,所述预定义测量机制的温度传感器采用红外温度传感器计、热电阻温度传感器、热电偶温度传感器或光栅温度传感器中的至少一种。
根据本发明第一方面的方法,在所述步骤S2中,所述基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值的方法包括:
步骤S21、根据泵站填料函系统的状态方程计算先验估计值:
Figure SMS_1
;
其中,
Figure SMS_2
为测量通道的先验估计值;
F为状态转移矩阵;
Figure SMS_3
为第t-1时刻的测量通道的后验估计值,初始值设置0;
B为控制矩阵;
u t-1为系统控制量;
步骤S22、计算先验估计协方差矩阵;
Figure SMS_4
;
其中,P t -为先验估计协方差矩阵;
P t-1为第t-1时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure SMS_5
为状态噪声协方差矩阵;
步骤S23、计算估计增益;
Figure SMS_6
;
其中,K t 为估计增益;
H为测量系统参数矩阵;
R为测量噪声协方差矩阵;
步骤S24、计算后验估计值,所述后验估计值为监测值;
Figure SMS_7
;
其中,
Figure SMS_8
第t时刻的后验估计值;
z t 为第t时刻的历史测量值;
步骤S25、计算第t时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure SMS_9
;
其中,I为单位矩阵。
根据本发明第一方面的方法,在所述步骤S3中,所述根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值的方法包括:
步骤S31、计算所述历史监测值的序列的标准差;
步骤S32、采用监测值序列的标准差的3倍数值,作为当前通道测量异常值判断的阈值。
根据本发明第一方面的方法,在所述步骤S5中,所述对正确监测通道的监测值进行加权求平均值的方法包括:
步骤S51、对正确监测通道的监测值赋予权重;
步骤S52、将正确监测通道的监测值乘以对应的权重,得到加权监测值;
步骤S53、将所有正确监测通道的加权监测值相加,得到最终监测值。
根据本发明第一方面的方法,在所述步骤S5中,对正确监测通道的监测值赋予权重的方法包括:
对设置红外温度传感器计和光栅温度传感器的监测通道,监测值的权重设置为7:3。
本发明第二方面公开了一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测系统,所述系统包括:
第一处理模块,被配置为,基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值;
第二处理模块,被配置为,根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值;
第三处理模块,被配置为,如果当前时刻测量通道的监测值与当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值的差值的绝对值大于预设值,则舍弃所述测量通道的监测值,得到正确测量通道的监测值;
第四处理模块,被配置为,对正确监测通道的监测值进行加权求平均值,求得当前时刻的填料函温度的最终监测值。
根据本发明第二方面的系统,第一处理模块,被配置为,所述基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值包括:
根据泵站填料函系统的状态方程计算先验估计值:
Figure SMS_10
其中,
Figure SMS_11
为测量通道的先验估计值;
F为状态转移矩阵;
Figure SMS_12
第t-1时刻的测量通道的后验估计值,初始值设置0;
B为控制矩阵;
u t-1为系统控制量;
计算先验估计协方差矩阵;
Figure SMS_13
;
其中,
Figure SMS_14
为先验估计协方差矩阵;
P t-1为第t-1时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure SMS_15
为状态噪声协方差矩阵;
计算估计增益:
Figure SMS_16
;
其中,K t 为估计增益;
H为测量系统参数矩阵;
R为测量噪声协方差矩阵;
计算后验估计值,所述后验估计值为监测值;
Figure SMS_17
;
其中,
Figure SMS_18
第t时刻的后验估计值;
z t 为第t时刻的历史测量值;
计算第t时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure SMS_19
其中,I为单位矩阵。
根据本发明第二方面的系统,第二处理模块,被配置为,所述根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值包括:
计算所述历史监测值的序列的标准差;
采用监测值序列的标准差的3倍数值,作为当前通道测量异常值判断的阈值。
根据本发明第二方面的系统,第四处理模块,被配置为,所述对正确监测通道的监测值进行加权求平均值包括:
对正确监测通道的监测值赋予权重;
将正确监测通道的监测值乘以对应的权重,得到加权监测值;
将所有正确监测通道的加权监测值相加,得到最终监测值。
根据本发明第二方面的系统,第四处理模块,被配置为,对正确监测通道的监测值赋予权重包括:
对设置红外温度传感器计和光栅温度传感器的监测通道,监测值的权重设置为7:3。
本发明第三方面公开了一种电子设备,电子设备包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时,实现本公开第一方面中任一项的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法中的步骤。
本发明第四方面公开了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现本公开第一方面中任一项的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法中的步骤。
本发明提出的方案,通过各测量通道的监测值和异常值判断阈值相结合,完成在动态变化的检测对象的异常值检测,进而提出工作异常的传感器通道。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施例的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法的流程图;
图2为根据本发明实施例的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测系统的结构图;
图3为根据本发明实施例的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明第一方面公开了一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法。图1为根据本发明实施例的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法的流程图,如图1所示,所述方法包括:
步骤S1、设置两路或多路传感器测量通道,在每路测量通道采用预定义测量机制的温度传感器;
步骤S2、基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值;
步骤S3、根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值;
步骤S4、如果当前时刻测量通道的监测值与历史监测值的序列的均值的差值的绝对值大于所述阈值,则舍弃所述测量通道的监测值,得到正确测量通道的监测值;
步骤S5、对正确监测通道的监测值进行加权求平均值,求得当前时刻的填料函温度的最终监测值。
在步骤S1,设置两路或多路传感器测量通道,在每路测量通道采用预定义测量机制的温度传感器。
在一些实施例中,在所述步骤S1中,所述预定义测量机制的温度传感器采用但不限于红外温度传感器计、热电阻温度传感器、热电偶温度传感器或光栅温度传感器。
具体地,设置两路或多路传感器测量通道,通过各种传感器监测到填料函温度数据并收集。例如,红外温度传感器和光栅温度传感器分别收集了一组温度测量值。
在步骤S2,基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值。
在一些实施例中,在所述步骤S2中,所述基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值的方法包括:
步骤S21、根据泵站填料函系统的状态方程计算先验估计值:
Figure SMS_20
其中,
Figure SMS_21
为测量通道的先验估计值;
F为状态转移矩阵;
Figure SMS_22
为第t-1时刻的测量通道的后验估计值,初始值设置0;
B为控制矩阵;
u t-1为系统控制量;
步骤S22、计算先验估计协方差矩阵;
Figure SMS_23
其中,
Figure SMS_24
为先验估计协方差矩阵;
P t-1为第t-1时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure SMS_25
为状态噪声协方差矩阵;
步骤S23、计算估计增益;
Figure SMS_26
其中,K t 为估计增益;
H为测量系统参数矩阵;
R为测量噪声协方差矩阵;
步骤S24、计算后验估计值,所述后验估计值为监测值;
Figure SMS_27
其中,
Figure SMS_28
第t时刻的后验估计值;
z t 为第t时刻的历史测量值;
步骤S25、计算第t时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure SMS_29
其中,I为单位矩阵。
经过该方法后,可以使数据更加接近真实值。
具体地,步骤E21、计算先验估计值
Figure SMS_30
,状态转移矩阵为1,控制矩阵为0,当前时刻的先验估计值等于前一时刻后验估计值,后验估计值初始值一般设为0。例如前一时刻后验估计值为28.9(℃),那么当前时刻的先验估计值也等于28.9(℃);
步骤E22:计算先验估计协方差
Figure SMS_31
,状态转移矩阵为1,那么先验估计协方差就等于前一时刻后验估计协方差与状态噪声协方差之和,后验估计协方差初始值一般取1,状态噪声协方差矩阵为0.2,那么当前时刻的先验估计协方差矩阵为1.2;
步骤E23:计算估计增益K t ,测量噪声协方差取0.003,那么结合步骤2的先验估计协方差,经过计算,得出当前时刻估计增益为约0.9975;
步骤E24:计算后验估计值
Figure SMS_32
,测量系统参数矩阵为1,结合步骤E21的当前时刻的先验估计值为28.9(℃),若当前时刻的测量值为30.0(℃),那么测量值与先验估计值的差值为0.1(℃),结合步骤E23的估计增益,差值与估计增益相乘得到0.09975,最后与先验估计值相加得到28.9975(℃),即为当前时刻的后验估计值;
步骤A25:更新后验估计协方差P t ,单位矩阵为1,由单位矩阵与步骤3的估计增益相减后,再与当前时刻的先验估计协方差相乘,得到0.003,即为当前时刻的后验估计协方差。
在步骤S3,根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值。
在一些实施例中,在所述步骤S3中,所述根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值的方法包括:
步骤S31、计算所述历史监测值的序列的标准差;
步骤S32、采用监测值序列的标准差的3倍数值,作为当前通道测量异常值判断的阈值。
具体地,
步骤E31、计算监测值序列平均值:
Figure SMS_33
;
在这里,监测值序列中的X i 为后验估计值
Figure SMS_34
步骤E32、计算残差:
Figure SMS_35
步骤E33、计算样本标准差
Figure SMS_36
标准误差反映了监测数据在正常情况下的波动水平。
在步骤S4,如果当前时刻测量通道的监测值与历史监测值的序列的均值的差值的绝对值大于所述阈值,则舍弃所述测量通道的监测值,得到正确测量通道的监测值。
在一些实施例中,在所述步骤S4中,通过计算出样本标准差σ后,确定一个控制限区间
Figure SMS_37
,对超出该区间的数据,则认为是监测值发生异常。
具体地,若温度监测向量中各个传感器通道的监测估计值都在合理偏差范围内,则两个值均被采用;若只有某些传感器通道的估计值正确,这种情况下,认为错误的传感器通道对应的温度监测机制发生异常,则要摒弃该通道的估计值,并只能采用正确通道的估计值并触发告警。
在步骤S5,对正确监测通道的监测值进行加权求平均值,求得当前时刻的填料函温度的最终监测值。
在一些实施例中,在所述步骤S5中,所述对正确监测通道的监测值进行加权求平均值的方法包括:
步骤S51、对正确监测通道的监测值赋予权重;
步骤S52、将正确监测通道的监测值乘以对应的权重,得到加权监测值;
步骤S53、将所有正确监测通道的加权监测值相加,得到最终监测值。
对正确监测通道的监测值赋予权重的方法包括:
对设置红外温度传感器计和光栅温度传感器的监测通道,监测值的权重设置为7:3。
具体地,
步骤E51、对于正确监测通道,根据它们的优缺点,设置权重值,例如,红外温度传感器特点是可以非接触安装,不易受外界环境影响,但测量精度略差,采用单一红外测温容易出现虚警;光栅测温传感器的特点是精度高,但需要接触式安装,容易在机组震动的环境中,出现接触不良等异常情况。根据红外温度传感器和光栅温度传感器的优缺点,将其权重设置为7:3;
步骤E52、通过对正确监测通道的估计值进行加权平均,计算出t时刻填料函温度的最终监测值;若某一时刻只有一条通道的监测值为正确时,则此通道的监测值作为最终监测值,计算公式如下:
Figure SMS_38
当两条通道的监测值为正确时;
Figure SMS_39
当红外温度传感器通道的监测值为正确时;
Figure SMS_40
当光栅温度传感器通道的监测值为正确时;
Figure SMS_41
时刻红外温度传感器通道的监测值;
Figure SMS_42
时刻光栅温度传感器通道的监测值。
综上,本发明提出的方案能够通过各测量通道的监测值和异常值判断阈值相结合,完成在动态变化的检测对象的异常值检测,进而提出工作异常的传感器通道。
本发明第二方面公开了一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测系统。图2为根据本发明实施例的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测系统的结构图;如图2所示,所述系统100包括:
第一处理模块101,被配置为,基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值;
第二处理模块102,被配置为,根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值;
第三处理模块103,被配置为,如果当前时刻测量通道的监测值与当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值的差值的绝对值大于预设值,则舍弃所述测量通道的监测值,得到正确测量通道的监测值;
第四处理模块104,被配置为,对正确监测通道的监测值进行加权求平均值,求得当前时刻的填料函温度的最终监测值。
根据本发明第二方面的系统,第一处理模块101,被配置为,所述基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值包括:
根据泵站填料函系统的状态方程计算先验估计值:
Figure SMS_43
其中,
Figure SMS_44
为测量通道的先验估计值;
F为状态转移矩阵;
Figure SMS_45
为第t-1时刻的测量通道的后验估计值,初始值设置0;
B为控制矩阵;
u t-1为系统控制量;
计算先验估计协方差矩阵;
Figure SMS_46
;
其中,
Figure SMS_47
为先验估计协方差矩阵;
P t-1为第t-1时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure SMS_48
为状态噪声协方差矩阵;
计算估计增益:
Figure SMS_49
;
其中,K t 为估计增益;
H为测量系统参数矩阵;
R为测量噪声协方差矩阵;
计算后验估计值,所述后验估计值为监测值;
Figure SMS_50
;
其中,
Figure SMS_51
第t时刻的后验估计值;
z t 为第t时刻的历史测量值;
计算第t时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure SMS_52
;
其中,I为单位矩阵。
根据本发明第二方面的系统,第二处理模块102,被配置为,所述根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值包括:
计算所述历史监测值的序列的标准差;
采用监测值序列的标准差的3倍数值,作为当前通道测量异常值判断的阈值。
根据本发明第二方面的系统,第四处理模块104,被配置为,所述对正确监测通道的监测值进行加权求平均值包括:
对正确监测通道的监测值赋予权重;
将正确监测通道的监测值乘以对应的权重,得到加权监测值;
将所有正确监测通道的加权监测值相加,得到最终监测值。
根据本发明第二方面的系统,第四处理模块104,被配置为,对正确监测通道的监测值赋予权重包括:
对设置红外温度传感器计和光栅温度传感器的监测通道,监测值的权重设置为7:3。
本发明第三方面公开了一种电子设备。电子设备包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时,实现本发明公开第一方面中任一项的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法中的步骤。
图3为根据本发明实施例的一种电子设备的结构图,如图3所示,电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、近场通信(NFC)或其他技术实现。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图3中示出的结构,仅仅是与本公开的技术方案相关的部分的结构图,并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
本发明第四方面公开了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现本发明公开第一方面中任一项的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法中的步骤中的步骤。
请注意,以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤S1、设置两路或多路传感器测量通道,在每路测量通道采用预定义测量机制的温度传感器;
步骤S2、基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值;
步骤S3、根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值;
步骤S4、如果当前时刻测量通道的监测值与历史监测值的序列的均值的差值的绝对值大于所述阈值,则舍弃所述测量通道的监测值,得到正确测量通道的监测值;
步骤S5、对正确监测通道的监测值进行加权求平均值,求得当前时刻的填料函温度的最终监测值;
在所述步骤S1中,所述预定义测量机制的温度传感器采用红外温度传感器计、热电阻温度传感器、热电偶温度传感器或光栅温度传感器中的至少一种;
在所述步骤S2中,所述基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值的方法包括:
步骤S21、根据泵站填料函系统的状态方程计算先验估计值:
Figure QLYQS_1
其中,
Figure QLYQS_2
为测量通道的先验估计值;
F为状态转移矩阵;
Figure QLYQS_3
为第t-1时刻的测量通道的后验估计值,初始值设置0;
B为控制矩阵;
u t-1为系统控制量;
步骤S22、计算先验估计协方差矩阵;
Figure QLYQS_4
其中,P t -为先验估计协方差矩阵;
P t-1为第t-1时刻的后验估计协方差矩阵;
Q为状态噪声协方差矩阵;
步骤S23、计算估计增益;
Figure QLYQS_5
其中,K t 为估计增益;
H为测量系统参数矩阵;
R为测量噪声协方差矩阵;
步骤S24、计算后验估计值,所述后验估计值为监测值;
Figure QLYQS_6
其中,
Figure QLYQS_7
第t时刻的后验估计值;
z t 为第t时刻的历史测量值;
步骤S25、计算第t时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure QLYQS_8
其中,I为单位矩阵。
2.根据权利要求1所述的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法,其特征在于,在所述步骤S3中,所述根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值的方法包括:
步骤S31、计算所述历史监测值的序列的标准差;
步骤S32、采用监测值序列的标准差的3倍数值,作为当前通道测量异常值判断的阈值。
3.根据权利要求1所述的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法,其特征在于,在所述步骤S5中,所述对正确监测通道的监测值进行加权求平均值的方法包括:
步骤S51、对正确监测通道的监测值赋予权重;
步骤S52、将正确监测通道的监测值乘以对应的权重,得到加权监测值;
步骤S53、将所有正确监测通道的加权监测值相加,得到最终监测值。
4.根据权利要求3所述的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法,其特征在于,在所述步骤S5中,对正确监测通道的监测值赋予权重的方法包括:
对设置红外温度传感器计和光栅温度传感器的监测通道,监测值的权重设置为7:3。
5.一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测系统,其特征在于,所述系统采用权利要求1的方法,所述系统具体包括:
第一处理模块,被配置为,基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值;
所述预定义测量机制的温度传感器采用红外温度传感器计、热电阻温度传感器、热电偶温度传感器或光栅温度传感器中的至少一种;
第二处理模块,被配置为,根据每路测量通道当前时刻之前的历史监测值的序列,计算当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值;
所述基于每路测量通道的温度传感器测量的当前时刻之前的历史测量值,计算当前时刻测量通道的监测值包括:
根据泵站填料函系统的状态方程计算先验估计值:
Figure QLYQS_9
其中,
Figure QLYQS_10
为测量通道的先验估计值;
F为状态转移矩阵;
Figure QLYQS_11
为第t-1时刻的测量通道的后验估计值,初始值设置0;
B为控制矩阵;
u t-1为系统控制量;
计算先验估计协方差矩阵;
Figure QLYQS_12
其中,P t -为先验估计协方差矩阵;
P t-1为第t-1时刻的后验估计协方差矩阵;
Q为状态噪声协方差矩阵;
步骤S23、计算估计增益;
Figure QLYQS_13
其中,K t 为估计增益;
H为测量系统参数矩阵;
R为测量噪声协方差矩阵;
计算后验估计值,所述后验估计值为监测值;
Figure QLYQS_14
其中,
Figure QLYQS_15
第t时刻的后验估计值;
z t 为第t时刻的历史测量值;
计算第t时刻的后验估计协方差矩阵;
Figure QLYQS_16
其中,I为单位矩阵;
第三处理模块,被配置为,如果当前时刻测量通道的监测值与当前时刻测量通道的测量异常值判断的阈值的差值的绝对值大于预设值,则舍弃所述测量通道的监测值,得到正确测量通道的监测值;
第四处理模块,被配置为,对正确监测通道的监测值进行加权求平均值,求得当前时刻的填料函温度的最终监测值。
6.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现权利要求1至4中任一项所述的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法中的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至4中任一项所述的一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法中的步骤。
CN202310428033.5A 2023-04-20 2023-04-20 一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统 Active CN116147805B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310428033.5A CN116147805B (zh) 2023-04-20 2023-04-20 一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310428033.5A CN116147805B (zh) 2023-04-20 2023-04-20 一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116147805A CN116147805A (zh) 2023-05-23
CN116147805B true CN116147805B (zh) 2023-06-27

Family

ID=86356504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310428033.5A Active CN116147805B (zh) 2023-04-20 2023-04-20 一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116147805B (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003100369A1 (en) * 2002-05-21 2003-12-04 Acrolon Technologies, Inc. System and method for temperature sensing and monitoring
CN102853932B (zh) * 2012-08-28 2014-06-11 奇瑞汽车股份有限公司 一种车用电机控制器的温度检测诊断方法
CN103398801B (zh) * 2013-08-09 2016-01-20 中国电子科技集团公司第八研究所 一种光纤光栅温度测量装置及测量方法
CN205538002U (zh) * 2016-04-11 2016-08-31 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种水温监测装置
CN107478350B (zh) * 2017-07-31 2019-07-23 中车南京浦镇车辆有限公司 一种铁路客车轴承温度检测方法及数字/模拟集成式温度传感器
CN207964114U (zh) * 2017-12-12 2018-10-12 成都元景科技有限公司 三重冗余型温度传感器
CN112183830A (zh) * 2020-09-16 2021-01-05 新奥数能科技有限公司 一种冷冻水温度的预测方法及装置
CN114046903A (zh) * 2021-11-05 2022-02-15 上海海能信息科技股份有限公司 一种高压电缆缆芯的实时温度预测方法及系统
CN114323337A (zh) * 2021-11-30 2022-04-12 上海海能信息科技股份有限公司 一种计及历史数据的电缆导体温度预测方法及系统
CN115219045A (zh) * 2022-07-25 2022-10-21 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种基于深度学习的变压器温度预测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116147805A (zh) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9696248B2 (en) Gas insulated switchgear monitoring apparatus and method
JP4772871B2 (ja) バッテリと関連する状態ベクトルを推定するシステム及び方法
US9129510B2 (en) Monitoring operating condition of electrical component
JP7356510B2 (ja) ホルムアルデヒド濃度の検出方法、装置及び空気清浄機
US10222249B2 (en) Liquid level sensing and diagnostic determination
JP3968656B2 (ja) プラント機器の保守支援装置
CN111852463A (zh) 气井产能评价方法及设备
CN111239515A (zh) 电力设备载流故障预测方法及系统
KR20120066400A (ko) 커패시터의 이상 검출 방법 및 이상 검출 장치
CN116147805B (zh) 一种用于泵站填料函温度监测的冗余监测方法和系统
Azmy et al. Robust quality metric for scarce mobile crowd-sensing scenarios
CN111947702B (zh) 传感器交叉验证故障诊断方法、装置、计算机设备
US20230280240A1 (en) Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method
CN114252558A (zh) 一种具有自诊断功能的气体探测器
CN111259338B (zh) 元器件失效率修正方法、装置、计算机设备及存储介质
CN112731815A (zh) 一种提高模拟量采集精度的方法
Xiang et al. Mobile sensor network noise reduction and recalibration using a Bayesian network
CN115932586A (zh) 一种电池荷电状态在线估算方法、装置、设备及介质
CN110277181B (zh) 核电站压力容器水位监测方法及装置
CN112731150B (zh) 电压暂降状态估计方法、装置、计算机设备和存储介质
CN111121943B (zh) 零点故障检测方法、装置、计算机设备和可读存储介质
US20180238969A1 (en) Method for detecting power fade level of battery
CN110728007B (zh) 一种基于模型特征的动态故障诊断方法
TWI484142B (zh) A multi-sensing element correction system, a correction method and a recording medium
CN113267264B (zh) 一种温度传感器的温度检测方法、系统、设备以及介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant