CN116678611B - 一种阀门分析方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及阀门检测领域,公开了一种阀门分析方法、装置、设备及存储介质,用于提高阀门分析的准确率。方法包括:根据阀门类型匹配目标电气连接策略,阀门类型包括气动调节阀或者气动开关阀;根据目标电气连接策略进行电气连接,得到目标连接状态并根据目标连接状态进行阀门调试,得到目标调试数据;根据目标调试数据进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据;当阀门类型为气动调节阀时,进行BenchSet测试,得到第一阀门诊断数据并根据初始阀门诊断数据生成第一阀门诊断报告;当阀门类型为气动开关阀时,进行静态特性测试以及动态扫描,得到第二阀门诊断数据并根据初始阀门诊断数据生成第二阀门诊断报告。
Description
技术领域
本发明涉及阀门检测领域,尤其涉及一种阀门分析方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
阀门在工业领域中扮演着重要的角色,用于控制流体的流量、压力和方向。为了确保阀门的正常运行和性能,对阀门进行分析和诊断是至关重要的。过去的阀门分析方法主要基于经验和手动测试,存在许多局限性,例如测试过程繁琐、时间耗费多、结果主观性高以及测试数据难以准确分析等问题。
现有方案的阀门测试系统通常只能显示测试的参数,然后由人工进行记录和分析,当需要测试的阀门类别和数量较多时,进行人工登记不仅耗时长、速度慢,而且容易出错,即现有方案的准确率低。
发明内容
本发明提供了一种阀门分析方法、装置、设备及存储介质,用于提高阀门分析的准确率。
本发明第一方面提供了一种阀门分析方法,所述阀门分析方法包括:获取目标阀门的阀门类型,并根据所述阀门类型匹配目标电气连接策略,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,得到目标连接状态,并根据所述目标连接状态对所述目标阀门进行阀门调试,得到目标调试数据;根据所述目标调试数据对所述目标阀门进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据;当所述阀门类型为气动调节阀时,对所述目标阀门进行BenchSet测试,得到第一阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第一阀门诊断数据生成第一阀门诊断报告;当所述阀门类型为气动开关阀时,对所述目标阀门进行静态特性测试以及动态扫描,得到第二阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第二阀门诊断数据生成第二阀门诊断报告。
结合第一方面,在本发明第一方面的第一种实现方式中,所述获取目标阀门的阀门类型,并根据所述阀门类型匹配目标电气连接策略,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀,包括:获取数据采集系统中预设的气压采集接口以及电气接口,其中,所述气压采集接口包括:输入端、多个压力采集端、输出端;所述电气接口包括:多个电气接入端;获取目标阀门对应的阀门类型,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;当所述阀门类型为气动调节阀时,从所述气压采集接口中确定对应的第一压力采集端并从所述电气接口中确定对应的第一电气接入端,同时,根据所述第一压力采集端和所述第一电气接入端生成所述气动调节阀的目标电气连接策略;当所述阀门类型为气动开关阀时,从所述气压采集接口中确定对应的第二压力采集端并从所述电气接口中确定对应的第二电气接入端,同时,根据所述第二压力采集端和所述第二电气接入端生成所述气动开关阀的目标电气连接策略。
结合第一方面,在本发明第一方面的第二种实现方式中,所述根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,得到目标连接状态,并根据所述目标连接状态对所述目标阀门进行阀门调试,得到目标调试数据,包括:根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,并通过所述数据采集系统实时获取所述目标阀门的目标连接状态;根据所述目标连接状态,对所述目标阀门发送第一控制信号,并根据所述第一控制信号检测所述目标阀门的开关动作是否正常,得到第一信号调试数据;对所述第一控制信号进行信号参数调整,得到第二控制信号,并通过所述第二控制信号对所述目标阀门进行开关特性和调节性能验证,得到第二信号调试数据;将所述第一信号调试数据和所述第二信号调试数据作为所述目标阀门的目标调试数据。
结合第一方面,在本发明第一方面的第三种实现方式中,所述根据所述目标调试数据对所述目标阀门进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据,包括:对所述目标调试数据进行参数分类提取,得到多个调试参数数据,并根据所述多个调试参数数据生成多个调试参数的测量结果,同时,根据所述目标调试数据生成所述目标阀门的阀门响应结果;当所述阀门类型为气动调节阀时,根据所述多个调试参数的测量结果以及所述阀门响应结果,并通过所述数据采集系统判断是否存在DO指令数据,得到控制指令判断结果;当所述控制指令判断结果存在DO指令数据时,确定所述目标阀门的阀门控制方式为设备控制电磁阀,当所述控制指令判断结果不存在DO指令数据时,确定所述目标阀门的阀门控制方式为外部人为操控电磁阀;根据所述阀门控制方式采集通道AI位移信号,并根据所述通道AI位移信号构建气动调节阀性能测试曲线,以及对所述气动调节阀性能测试曲线进行位移值分析和方差计算,得到第一位移变化值方差;根据所述第一位移变化值方差生成所述目标阀门的阀门类型为气动调节阀时对应的初始阀门诊断数据,其中,所述初始阀门诊断数据包括第一开阀时间、第一阀门位移以及第一关阀时间;当所述阀门类型为气动开关阀时,根据所述多个调试参数的测量结果以及所述阀门响应结果,并通过所述数据采集系统发送全开输出AO指令数据,记录对应的第一AO指令时间点以及第一AO指令位移变化值;通过所述数据采集系统发送全关输出AO指令数据,得到第二AO指令时间点以及第二AO指令位移变化值,并根据所述第一AO指令位移变化值和所述第二AO指令位移变化值计算第二阀门位移;根据所述第一AO指令时间点以及所述第二AO指令时间点,计算第二位移变化值方差,并根据所述第二位移变化值方差生成第二开阀时间和第二关阀时间,以及将所述第二阀门位移、所述第二开阀时间和所述第二关阀时间作为所述目标阀门的阀门类型为气动开关阀时对应的初始阀门诊断数据。
结合第一方面,在本发明第一方面的第四种实现方式中,所述当所述阀门类型为气动调节阀时,对所述目标阀门进行BenchSet测试,得到第一阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第一阀门诊断数据生成第一阀门诊断报告,包括:当所述阀门类型为气动调节阀时,对所述目标阀门进行BenchSet测试,并获取所述目标阀门开始发送AO信号的数据,记录对应的第一BenchSet测试位移信号和第一BenchSet测试时间点;获取所述目标阀门的气压最大值数据,并记录第二BenchSet测试位移信号和第二BenchSet测试时间点,并获取BenchSet测试流程结束时的第三BenchSet测试位移信号和第三BenchSet测试时间点;根据所述第一BenchSet测试时间点、所述第二BenchSet测试时间点以及所述第三BenchSet测试时间点,构建气动调节阀气压测试曲线,并对所述气动调节阀气压测试曲线进行曲线特征点提取,得到第一测试曲线特征点集,其中,所述第一测试曲线特征点集包括:第一测试曲线特征点、第二测试曲线特征点、第三测试曲线特征点以及第四测试曲线特征点;基于所述气动调节阀气压测试曲线,获取所述第一测试曲线特征点集对应的第一气压值集合;根据所述第一气压值集合,并通过所述第一测试曲线特征点和所述第四测试曲线特征点计算所述目标阀门的开阀预压紧压力,并根据所述开阀预压紧压力计算对应的开阀预压紧力;根据所述第一气压值集合,并通过所述第二测试曲线特征点和所述第三测试曲线特征点计算所述目标阀门的关阀预压紧压力,并根据所述关阀预压紧压力计算对应的关阀预压紧力;根据所述气动调节阀气压测试曲线构建所述第一BenchSet测试时间点和所述第二BenchSet测试时间点对应的第一BenchSet测试数据集,并构建所述第二BenchSet测试时间点和所述第三BenchSet测试时间点对应的第二BenchSet测试数据集,以及对所述第一BenchSet测试数据集和所述第二BenchSet测试数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三BenchSet测试数据集;根据所述第三BenchSet测试数据集生成阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程;根据所述开阀预压紧压力、所述开阀预压紧力、所述关阀预压紧压力、所述关阀预压紧力、所述阀杆最大摩擦力、所述阀杆平均摩擦力以及所述阀杆最大摩擦力对应的行程生成第一阀门诊断数据;对所述初始阀门诊断数据和所述第一阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第一阀门诊断报告。
结合第一方面,在本发明第一方面的第五种实现方式中,所述当所述阀门类型为气动开关阀时,对所述目标阀门进行静态特性测试以及动态扫描,得到第二阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第二阀门诊断数据生成第二阀门诊断报告,包括:当所述阀门类型为气动开关阀时,对所述目标阀门进行静态特性测试,得到静态特性测试数据集,其中,所述静态特性测试数据集包括:阶跃试验数据、死区试验数据、HDRL试验数据、灵敏度试验数据以及分辨率试验数据;对所述目标阀门进行动态扫描,并获取所述目标阀门开始发送AO信号的数据,记录对应的第一动态扫描位移信号和第一动态扫描时间点;获取所述目标阀门的气压最大值数据,并记录第二动态扫描位移信号和第二动态扫描时间点,并获取动态扫描流程结束时的第三动态扫描位移信号和第三动态扫描时间点;根据所述第一动态扫描时间点、所述第二动态扫描时间点以及所述第三动态扫描时间点,构建动态扫描气压测试曲线,并对所述动态扫描气压测试曲线进行曲线特征点提取,得到第二测试曲线特征点集,其中,所述第二测试曲线特征点集包括:第一扫描曲线特征点、第二扫描曲线特征点、第三扫描曲线特征点以及第四扫描曲线特征点;基于所述动态扫描气压测试曲线,获取所述第二测试曲线特征点集对应的第二气压值集合;根据所述第二气压值集合,并通过所述第一扫描曲线特征点和所述第四扫描曲线特征点计算所述目标阀门的最小BS值;根据所述第二气压值集合,并通过所述第二扫描曲线特征点和所述第三扫描曲线特征点计算所述目标阀门的最大BS值;根据所述动态扫描气压测试曲线构建所述第一动态扫描时间点和所述第二动态扫描时间点对应的第一动态扫描数据集,并构建所述第二动态扫描时间点和所述第三动态扫描时间点对应的第二动态扫描数据集,以及对所述第一动态扫描数据集和所述第二动态扫描数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三动态扫描数据集;根据所述第三动态扫描数据集生成阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程;通过最小二乘法对所述第三动态扫描数据集进行曲线拟合,得到目标数据集曲线,并计算所述目标数据集曲线对应的弹性系数;根据所述最小BS值、所述最大BS值、所述阀杆最大摩擦力、所述阀杆平均摩擦力以及所述阀杆最大摩擦力对应的行程生成第二阀门诊断数据;对所述初始阀门诊断数据和所述第二阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第二阀门诊断报告。
结合第一方面,在本发明第一方面的第六种实现方式中,在所述通过最小二乘法对所述第三动态扫描数据集进行曲线拟合,得到目标数据集曲线,并计算所述目标数据集曲线对应的弹性系数之后,在所述根据所述最小BS值、所述最大BS值、所述阀杆最大摩擦力、所述阀杆平均摩擦力以及所述阀杆最大摩擦力对应的行程生成第二阀门诊断数据之前,所述方法还包括:分别获取所述目标阀门测试过程中的加信号数据以及减信号数据,并根据所述加信号数据生成第一位移关系曲线,以及根据所述减信号数据生成第二位移关系曲线;计算所述第一位移关系曲线和所述第二位移关系曲线的多个位移差值,并获取所述多个位移差值中的最大值,得到动态迟滞及死区最大值,以及计算所述多个位移差值的平均值,得到动态迟滞及死区平均值;根据所述加信号数据和所述减信号数据生成第四动态扫描数据集,并计算所述第四动态扫描数据集的平均值和最大值,得到定位器迟滞及死区平均值、定位器迟滞及死区最大值;根据所述加信号数据构建第一通道值关系曲线,以及根据所述减信号数据构建第二通道值关系曲线;根据所述第一通道值关系曲线和所述第二通道值关系曲线计算所述目标阀门的最小控制气压信号、最大控制气压信号、I/P迟滞及死区最大值和I/P迟滞及死区平均值。
本发明第二方面提供了一种阀门分析装置,所述阀门分析装置包括:
匹配模块,用于获取目标阀门的阀门类型,并根据所述阀门类型匹配目标电气连接策略,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;
调试模块,用于根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,得到目标连接状态,并根据所述目标连接状态对所述目标阀门进行阀门调试,得到目标调试数据;
第一测试模块,用于根据所述目标调试数据对所述目标阀门进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据;
第二测试模块,用于当所述阀门类型为气动调节阀时,对所述目标阀门进行BenchSet测试,得到第一阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第一阀门诊断数据生成第一阀门诊断报告;
第三测试模块,用于当所述阀门类型为气动开关阀时,对所述目标阀门进行静态特性测试以及动态扫描,得到第二阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第二阀门诊断数据生成第二阀门诊断报告。
本发明第三方面提供了一种阀门分析设备,包括:存储器和至少一个处理器,所述存储器中存储有指令;所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令,以使得所述阀门分析设备执行上述的阀门分析方法。
本发明的第四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存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的阀门分析方法。
本发明提供的技术方案中,根据阀门类型匹配目标电气连接策略,阀门类型包括气动调节阀或者气动开关阀;根据目标电气连接策略进行电气连接,得到目标连接状态并根据目标连接状态进行阀门调试,得到目标调试数据;根据目标调试数据进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据;当阀门类型为气动调节阀时,进行BenchSet测试,得到第一阀门诊断数据并根据初始阀门诊断数据生成第一阀门诊断报告;当阀门类型为气动开关阀时,进行静态特性测试以及动态扫描,得到第二阀门诊断数据并根据初始阀门诊断数据生成第二阀门诊断报告,本发明采用自动化的电气连接和测试方法,减少了人为因素对测试结果的影响,提高了测试的准确性。通过精确的电气连接和阀门调试过程,可以获取目标阀门的准确连接状态,并生成可靠的调试数据和诊断报告。采用自动化的测试流程,简化了测试操作,并缩短了测试时间。通过匹配目标阀门的阀门类型和电气连接策略,可以快速、准确地对阀门进行电气连接和调试,节省了人力资源和时间成本。结合静态特性测试、动态扫描和BenchSet测试等多种测试手段,能够全面评估阀门的性能。通过分析阀门的气压、位移、摩擦力等参数,可以准确评估阀门的开关动作、调节性能、摩擦特性等关键指标,提供了更全面、客观的阀门性能评估结果。采用数据采集系统实时获取阀门的测试数据,并结合曲线拟合、特征提取等数据处理技术,可以自动化地对测试数据进行分析和处理。这使得测试人员可以更方便地获取有用的信息和特征,快速准确地评估阀门的状态和性能。基于初始阀门诊断数据和各项测试数据,该方法能够生成详细的诊断报告。诊断报告中包括阀门的关键参数、性能评估结果、故障诊断等信息。
附图说明
图1为本发明实施例中阀门分析方法的一个实施例示意图;
图2为本发明实施例中阀门性能测试的流程图;
图3为本发明实施例中BenchSet测试的流程图;
图4为本发明实施例中静态特性测试以及动态扫描的流程图;
图5为本发明实施例中阀门分析装置的一个实施例示意图;
图6为本发明实施例中阀门分析设备的一个实施例示意图;
图7为本发明实施例中数据采集系统的气压采集接口以及电气接口的示意图;
图8为本发明实施例中气动调节阀的目标电气连接策略;
图9为本发明实施例中气动开关阀的目标电气连接策略;
图10为本发明实施例中曲线特征点示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种阀门分析方法、装置、设备及存储介质,用于提高阀门分析的准确率。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”或“具有”及其任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解,下面对本发明实施例的具体流程进行描述,请参阅图1,本发明实施例中阀门分析方法的一个实施例包括:
S101、获取目标阀门的阀门类型,并根据阀门类型匹配目标电气连接策略,其中,阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;
可以理解的是,本发明的执行主体可以为阀门分析装置,还可以是终端或者服务器,具体此处不做限定。本发明实施例以服务器为执行主体为例进行说明。
具体的,获取数据采集系统中预设的气压采集接口以及电气接口,其中,所述气压采集接口包括:输入端、多个压力采集端、输出端;所述电气接口包括:多个电气接入端;如图7所示,图7为本实施例中数据采集系统的中预设的气压采集接口以及电气接口,其中,1.数据采集系统和数据处理系统拆分锁紧卡扣按键,2.开关阀输入压力接口,3.压力采集1接口(0-100psi,精度0.03%),4.压力采集2接口(0-100psi,精度0.03%),5.压力采集3接口(0-100psi,精度0.03%),6.压力采集4接口(0-30psi,精度0.05%),7.输出压力接口(0-100psi,精度0.03%),8.把手,9.充电、接地接口,10.设备内部排气口,11.仪器电池仓滑盖,12.DPS系统/数据处理系统(三防结构),13.4-20mA信号输出接口,14.开关量输入接口,15.阀位测量接口,16.开指令接口,17.关指令接口,18.备用1接口,19.备用2接口,20.有线通讯接口,21.下载接口,22.位移接口,23.电磁阀电流检测接口,24.外部电源输入接口,25.外部电源开关,26.系统电源开关。获取目标阀门对应的阀门类型,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;当所述阀门类型为气动调节阀时,从所述气压采集接口中确定对应的第一压力采集端并从所述电气接口中确定对应的第一电气接入端,同时,根据所述第一压力采集端和所述第一电气接入端生成所述气动调节阀的目标电气连接策略,如图8所示,图8为气动调节阀的目标电气连接策略;当所述阀门类型为气动开关阀时,从所述气压采集接口中确定对应的第二压力采集端并从所述电气接口中确定对应的第二电气接入端,同时,根据所述第二压力采集端和所述第二电气接入端生成所述气动开关阀的目标电气连接策略,如图9所示,图9为气动开关阀的目标电气连接策略。
S102、根据目标电气连接策略,对目标阀门进行电气连接,得到目标连接状态,并根据目标连接状态对目标阀门进行阀门调试,得到目标调试数据;
具体的,根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,并通过所述数据采集系统实时获取所述目标阀门的目标连接状态;根据所述目标连接状态,对所述目标阀门发送第一控制信号,并根据所述第一控制信号检测所述目标阀门的开关动作是否正常,得到第一信号调试数据;对所述第一控制信号进行信号参数调整,得到第二控制信号,并通过所述第二控制信号对所述目标阀门进行开关特性和调节性能验证,得到第二信号调试数据;将所述第一信号调试数据和所述第二信号调试数据作为所述目标阀门的目标调试数据。进一步地,根据目标阀门的电气连接策略,将相应的连接线路与目标阀门进行连接。确保连接的准确性和稳定性,以便后续的调试和数据采集工作。通过数据采集系统,实时监测目标阀门的连接状态。数据采集系统可以接收并记录来自目标阀门的信号,包括开关信号、位移信号、压力信号等。根据目标连接状态,发送第一控制信号给目标阀门。该信号用于触发阀门的开关动作。同时,通过数据采集系统记录目标阀门的开关动作,并将相关数据存储为第一信号调试数据。根据第一信号调试数据,对第一控制信号进行信号参数调整。可以调整信号的幅值、频率、持续时间等参数。调整后的第二控制信号发送给目标阀门,用于验证阀门的开关特性和调节性能。通过数据采集系统,记录第二控制信号对目标阀门的影响,包括开关动作的准确性、响应时间、调节特性等。这些数据被存储为第二信号调试数据。将第一信号调试数据和第二信号调试数据结合起来,形成目标阀门的调试数据。这些数据可以包括开关动作时间、位移值、压力变化等信息,用于分析和评估目标阀门的性能。例如:假设对一台气动调节阀进行阀门调试,并获取目标调试数据。根据目标阀门的电气连接策略,服务器使用正确的电气接口和控制信号类型。首先,服务器连接好电气线路,将数据采集系统与目标阀门相连。数据采集系统实时监测目标阀门的连接状态。服务器发送第一控制信号,触发阀门的开关动作,并记录开关动作的时间和准确性。这些数据形成了第一信号调试数据。根据第一信号调试数据,服务器调整第二控制信号的参数,如改变信号的幅值或频率。服务器发送第二控制信号给目标阀门,并记录其对阀门的开关特性和调节性能的影响。这些记录的数据被存储为第二信号调试数据。将第一信号调试数据和第二信号调试数据结合起来,形成目标阀门的目标调试数据。
可选的,在本发明实施例中,在根据目标电气连接策略,对目标阀门进行电气连接,得到目标连接状态,并根据目标连接状态对目标阀门进行阀门调试,得到目标调试数据之前,还可以包括:获取系统功能、性能指标、工作环境以及安全标准数据,进而确定目标阀门在系统中的阀门位置及阀门功能,同时,获取与目标阀门对应的传感器组件以及控制器组件,并对传感器组件以及控制器组件进行作用关系分析,确定目标作用关系,进而对目标阀门进行阀门性质提取,得到目标阀门对应的额定电压、额定电流、控制信号类型、以及阀门操作方式,需要说明的是,在本申请实施例中,该阀门操作方式包括开关式以及调节式。进一步,服务器提取电气连接方式。并根据电气连接方式绘制电气连接图,需要说明的是,该电气连接图中包括目标阀门、传感器、控制器等之间的连接关系和信号流动方向,根据该电气连接图最终生成电气连接策略,并根据该电气连接策略对目标阀门进行电气连接,得到目标连接装填,并根据该目标连接状态对目标阀门进行阀门测试,得到目标调试数据。
S103、根据目标调试数据对目标阀门进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据;
说明的是,服务器进行参数分类提取和测量结果生成:针对目标调试数据,根据具体的调试参数进行分类提取。对每个提取的调试参数进行测量结果的生成。根据测量结果,得到多个调试参数的具体数值,用于后续的阀门诊断和性能分析。阀门响应结果的生成:根据目标调试数据中的信号和动作记录,可以获得阀门的响应情况。例如,记录阀门的开关动作、位移变化、压力变化等。分析目标调试数据中的信号和动作记录,得到阀门的响应结果。可以确定阀门的开关特性、调节性能、响应速度等。阀门控制方式的判断:对于气动调节阀,根据多个调试参数的测量结果和阀门响应结果,通过数据采集系统判断是否存在DO指令数据。若存在DO指令数据,则判定目标阀门的阀门控制方式为设备控制电磁阀。若不存在DO指令数据,则判定目标阀门的阀门控制方式为外部人为操控电磁阀。气动调节阀的性能测试和初始诊断数据生成:若目标阀门为气动调节阀,根据多个调试参数的测量结果和阀门响应结果,采集通道AI位移信号。基于采集的通道AI位移信号,构建气动调节阀的性能测试曲线。对性能测试曲线进行位移值分析和方差计算,得到第一位移变化值方差。根据第一位移变化值方差,生成气动调节阀的初始阀门诊断数据,包括第一开阀时间、第一阀门位移和第一关阀时间。气动开关阀的性能测试和初始诊断数据生成:若目标阀门为气动开关阀,根据多个调试参数的测量结果和阀门响应结果,通过数据采集系统发送全开输出AO指令数据。记录全开输出AO指令数据的第一AO指令时间点和第一AO指令位移变化值。发送全关输出AO指令数据,记录第二AO指令时间点和第二AO指令位移变化值。根据第一AO指令位移变化值和第二AO指令位移变化值计算第二阀门位移。根据第一AO指令时间点和第二AO指令时间点,计算第二位移变化值方差。根据第二位移变化值方差生成气动开关阀的初始阀门诊断数据,包括第二开阀时间、第二关阀时间和第二阀门位移。
可选的,在本申请实施例中,执行根据目标调试数据对目标阀门进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据步骤,还可以包括:采集与目标阀门的相关性能数据,其中,该相关性能数据包括包括控制信号变化数据、阀门开度数据、气源压力数据。进而确定性能测试指标,其中,该性能测试指标包括响应时间、闭合误差、稳定性以及流量特性。进一步的,在本申请实施例中,服务器通过使用流量计和压力计进行测试。具体的,设置不同的开度值,例如10%、30%、50%、70%和90%。在每个开度值下,稳定压力并记录对应的流量值。进一步的,记录每个开度值下的流量和对应的压力数据,并绘制流量-开度曲线,评估气动调节阀的流量特性,进而计算闭合误差,比较实际开度和期望开度之间的差异,并采集对应的差异数据集合,最终生成初始阀门诊断数据。
S104、当阀门类型为气动调节阀时,对目标阀门进行BenchSet测试,得到第一阀门诊断数据,并根据初始阀门诊断数据和第一阀门诊断数据生成第一阀门诊断报告;
具体的,服务器进行BenchSet测试:对目标气动调节阀进行BenchSet测试,记录开始发送AO信号的数据。记录第一BenchSet测试位移信号和第一BenchSet测试时间点。获取气动调节阀的气压最大值数据。记录第二BenchSet测试位移信号和第二BenchSet测试时间点。记录BenchSet测试流程结束时的第三BenchSet测试位移信号和第三BenchSet测试时间点。构建气动调节阀气压测试曲线:根据第一、第二和第三BenchSet测试时间点,构建气动调节阀的气压测试曲线。从气压测试曲线中提取曲线特征点,得到第一测试曲线特征点集,包括第一、第二、第三和第四测试曲线特征点。计算开阀预压紧力和关阀预压紧力:基于第一测试曲线特征点和第四测试曲线特征点,计算目标阀门的开阀预压紧压力,并根据开阀预压紧压力计算对应的开阀预压紧力值。基于第二测试曲线特征点和第三测试曲线特征点,计算目标阀门的关阀预压紧压力,并根据关阀预压紧压力计算对应的关阀预压紧力值。构建BenchSet测试数据集:根据气动调节阀气压测试曲线,构建第一BenchSet测试时间点和第二BenchSet测试时间点对应的第一BenchSet测试数据集。构建第二BenchSet测试时间点和第三BenchSet测试时间点对应的第二BenchSet测试数据集。对第一BenchSet测试数据集和第二BenchSet测试数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三BenchSet测试数据集。生成第一阀门诊断数据:根据第三BenchSet测试数据集,计算阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程。根据开阀预压紧力、开阀预压紧力、关阀预压紧力、关阀预压紧力、阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程,生成第一阀门诊断数据。生成第一阀门诊断报告:对初始阀门诊断数据和第一阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第一阀门诊断报告。第一阀门诊断报告可以包括阀门类型、测试数据、摩擦力参数、预压紧力参数等,用于描述目标阀门的性能状况和诊断结果。
S105、当阀门类型为气动开关阀时,对目标阀门进行静态特性测试以及动态扫描,得到第二阀门诊断数据,并根据初始阀门诊断数据和第二阀门诊断数据生成第二阀门诊断报告。
具体的,静态特性测试:对目标气动开关阀进行静态特性测试,获取阶跃试验数据、死区试验数据、HDRL试验数据、灵敏度试验数据和分辨率试验数据等。将这些数据组成静态特性测试数据集。动态扫描:对目标阀门进行动态扫描,并记录开始发送AO信号的数据。记录第一动态扫描位移信号和第一动态扫描时间点。获取气动开关阀的气压最大值数据。记录第二动态扫描位移信号和第二动态扫描时间点。记录动态扫描流程结束时的第三动态扫描位移信号和第三动态扫描时间点。构建动态扫描气压测试曲线:根据第一、第二和第三动态扫描时间点,构建动态扫描气压测试曲线。从气压测试曲线中提取曲线特征点,得到第二测试曲线特征点集,包括第一、第二、第三和第四扫描曲线特征点。计算最小BS值和最大BS值:基于第二测试曲线特征点和第四扫描曲线特征点,计算目标阀门的最小BS值。基于第二测试曲线特征点和第三扫描曲线特征点,计算目标阀门的最大BS值。构建动态扫描数据集:根据动态扫描气压测试曲线,构建第一动态扫描时间点和第二动态扫描时间点对应的第一动态扫描数据集。构建第二动态扫描时间点和第三动态扫描时间点对应的第二动态扫描数据集。对第一动态扫描数据集和第二动态扫描数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三动态扫描数据集。生成第二阀门诊断数据:根据第三动态扫描数据集,计算阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程。通过最小二乘法对第三动态扫描数据集进行曲线拟合,得到目标数据集曲线,并计算目标数据集曲线对应的弹性系数。根据最小BS值、最大BS值、阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程,生成第二阀门诊断数据。生成第二阀门诊断报告:对初始阀门诊断数据和第二阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第二阀门诊断报告。第二阀门诊断报告可以包括阀门类型、静态特性测试数据、动态扫描数据、摩擦力参数、BS值、弹性系数等,用于描述目标阀门的性能状况和诊断结果。
本发明实施例中,采用自动化的电气连接和测试方法,减少了人为因素对测试结果的影响,提高了测试的准确性。通过精确的电气连接和阀门调试过程,可以获取目标阀门的准确连接状态,并生成可靠的调试数据和诊断报告。采用自动化的测试流程,简化了测试操作,并缩短了测试时间。通过匹配目标阀门的阀门类型和电气连接策略,可以快速、准确地对阀门进行电气连接和调试,节省了人力资源和时间成本。结合静态特性测试、动态扫描和BenchSet测试等多种测试手段,能够全面评估阀门的性能。通过分析阀门的气压、位移、摩擦力等参数,可以准确评估阀门的开关动作、调节性能、摩擦特性等关键指标,提供了更全面、客观的阀门性能评估结果。采用数据采集系统实时获取阀门的测试数据,并结合曲线拟合、特征提取等数据处理技术,可以自动化地对测试数据进行分析和处理。这使得测试人员可以更方便地获取有用的信息和特征,快速准确地评估阀门的状态和性能。基于初始阀门诊断数据和各项测试数据,该方法能够生成详细的诊断报告。诊断报告中包括阀门的关键参数、性能评估结果、故障诊断等信息。
在一具体实施例中,执行步骤S101的过程可以具体包括如下步骤:
(1)获取数据采集系统中预设的气压采集接口以及电气接口,其中,气压采集接口包括:输入端、多个压力采集端、输出端;电气接口包括:多个电气接入端;
(2)获取目标阀门对应的阀门类型,其中,阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;
(3)当阀门类型为气动调节阀时,从气压采集接口中确定对应的第一压力采集端并从电气接口中确定对应的第一电气接入端,同时,根据第一压力采集端和第一电气接入端生成气动调节阀的目标电气连接策略;
(4)当阀门类型为气动开关阀时,从气压采集接口中确定对应的第二压力采集端并从电气接口中确定对应的第二电气接入端,同时,根据第二压力采集端和第二电气接入端生成气动开关阀的目标电气连接策略。
具体的,获取气压采集接口和电气接口:从数据采集系统中获取预设的气压采集接口和电气接口。气压采集接口通常包括输入端、多个压力采集端和输出端,用于连接气动阀门的气压信号采集和控制。电气接口包括多个电气接入端,用于连接气动阀门的电气信号采集和控制。获取目标阀门的阀门类型:通过系统或用户输入,确定目标阀门的阀门类型。阀门类型可以是气动调节阀或气动开关阀,根据不同的类型选择相应的连接策略。针对气动调节阀的电气连接策略:从气压采集接口中确定对应的第一压力采集端,用于采集目标气动调节阀的气压信号。从电气接口中确定对应的第一电气接入端,用于采集目标气动调节阀的电气信号。根据第一压力采集端和第一电气接入端,生成气动调节阀的目标电气连接策略。针对气动开关阀的电气连接策略:从气压采集接口中确定对应的第二压力采集端,用于采集目标气动开关阀的气压信号。从电气接口中确定对应的第二电气接入端,用于采集目标气动开关阀的电气信号。根据第二压力采集端和第二电气接入端,生成气动开关阀的目标电气连接策略。
在一具体实施例中,执行步骤S102的过程可以具体包括如下步骤:
(1)根据目标电气连接策略,对目标阀门进行电气连接,并通过数据采集系统实时获取目标阀门的目标连接状态;
(2)根据目标连接状态,对目标阀门发送第一控制信号,并根据第一控制信号检测目标阀门的开关动作是否正常,得到第一信号调试数据;
(3)对第一控制信号进行信号参数调整,得到第二控制信号,并通过第二控制信号对目标阀门进行开关特性和调节性能验证,得到第二信号调试数据;
(4)将第一信号调试数据和第二信号调试数据作为目标阀门的目标调试数据。
具体的,服务器根据目标电气连接策略进行电气连接:根据之前生成的目标电气连接策略,将数据采集系统的电气接口与目标阀门的电气接口进行连接。确保正确连接电源、地线以及控制信号线,以建立电气连接。实时获取目标阀门的目标连接状态:通过数据采集系统,实时监测与目标阀门连接的电气接口,获取阀门的连接状态信息。这可能涉及到读取电气接口的开关状态、电流、电压等数据,以确定目标阀门的连接状态。发送第一控制信号并检测开关动作:根据目标连接状态,生成第一控制信号,并将其发送给目标阀门。监测阀门的开关动作,可以通过读取电气接口的状态变化来检测。根据开关动作的正常与否,可以得到第一信号调试数据,记录阀门的开关状态以及开关时间等信息。对第一控制信号进行参数调整,并进行开关特性和调节性能验证:根据第一信号调试数据,分析阀门的开关特性和调节性能,确定是否需要进行参数调整。调整第一控制信号的参数,生成第二控制信号,并发送给目标阀门。监测目标阀门在第二控制信号下的开关特性和调节性能,记录相关数据作为第二信号调试数据。生成目标调试数据:将第一信号调试数据和第二信号调试数据结合起来,作为目标阀门的目标调试数据。目标调试数据可以包括阀门的开关状态、开关时间、响应时间、开关特性曲线、调节性能参数等信息。
在一具体实施例中,如图2所示,执行步骤S103的过程可以具体包括如下步骤:
S201、对目标调试数据进行参数分类提取,得到多个调试参数数据,并根据多个调试参数数据生成多个调试参数的测量结果,同时,根据目标调试数据生成目标阀门的阀门响应结果;
S202、当阀门类型为气动调节阀时,根据多个调试参数的测量结果以及阀门响应结果,并通过数据采集系统判断是否存在DO指令数据,得到控制指令判断结果;
S203、当控制指令判断结果存在DO指令数据时,确定目标阀门的阀门控制方式为设备控制电磁阀,当控制指令判断结果不存在DO指令数据时,确定目标阀门的阀门控制方式为外部人为操控电磁阀;
S204、根据阀门控制方式采集通道AI位移信号,并根据通道AI位移信号构建气动调节阀性能测试曲线,以及对气动调节阀性能测试曲线进行位移值分析和方差计算,得到第一位移变化值方差;
S205、根据第一位移变化值方差生成目标阀门的阀门类型为气动调节阀时对应的初始阀门诊断数据,其中,初始阀门诊断数据包括第一开阀时间、第一阀门位移以及第一关阀时间;
S206、当阀门类型为气动开关阀时,根据多个调试参数的测量结果以及阀门响应结果,并通过数据采集系统发送全开输出AO指令数据,记录对应的第一AO指令时间点以及第一AO指令位移变化值;
S207、通过数据采集系统发送全关输出AO指令数据,得到第二AO指令时间点以及第二AO指令位移变化值,并根据第一AO指令位移变化值和第二AO指令位移变化值计算第二阀门位移;
S208、根据第一AO指令时间点以及第二AO指令时间点,计算第二位移变化值方差,并根据第二位移变化值方差生成第二开阀时间和第二关阀时间,以及将第二阀门位移、第二开阀时间和第二关阀时间作为目标阀门的阀门类型为气动开关阀时对应的初始阀门诊断数据。
具体的,目标调试数据的参数分类提取:针对目标阀门的特性和需求,确定需要提取的调试参数,例如开关时间、响应时间、开度、压力等。根据目标调试数据,提取每个调试参数的值,将其归类和整理,形成多个调试参数数据集。多个调试参数数据的测量结果生成:对每个调试参数数据集进行分析和计算,得出相应的测量结果。测量结果可以是统计值(如平均值、最大值、最小值)、比例关系、时间序列等,根据具体情况选择适当的测量方法。目标阀门的阀门响应结果生成:根据目标调试数据,分析阀门的响应行为和性能。根据调试参数数据集的结果,综合考虑阀门的开关时间、响应时间、开度等参数,生成阀门的响应结果。响应结果可以包括阀门的动态特性曲线、响应时间、稳定性评估等,以展示阀门的工作状态和性能。数据分析和报告生成:对多个调试参数数据的测量结果和阀门的响应结果进行综合分析。可以进行趋势分析、对比分析、关联分析等,以获取更全面的理解和评估。根据分析结果生成目标阀门的调试报告,包括各个调试参数的测量结果和阀门的响应结果,以及相关的图表和数据说明。
当阀门类型为气动调节阀时,根据多个调试参数的测量结果以及阀门响应结果,并通过数据采集系统在开始自动诊断流程前,需要选择是否由设备控制电磁阀,设备控制电磁阀时,上位机发送DO控制指令DO1;未控制电磁阀时,需要通过外部人为操控电磁阀;程序实时监测采集通道AI中的电流采集信号:发送开始时记录电流信号I1,每100ms判断一次,当电流值变化(实时I-I1)大于变化设定值(可在配置文件中自主设定),进行下一个步骤;程序实时监测采集通道AI中的位移信号:每100ms判断一次,当前时间与3s之前的位移值相比未发生变化时,进行下一个步骤;设备控制电磁阀时,上位机复位DO控制指令DO1;未控制电磁阀时,需要通过外部人为操控电磁阀;程序实时监测采集通道AI中的电流采集信号:复位开始时记录电流信号I2,每100ms判断一次,当电流值变化(实时I-I2)大于变化设定值(可在配置文件中自主设定),进行下一个步骤;程序实时监测采集通道AI中的位移信号:每100ms判断一次,当前时间与3s之前的位移值相比未发生变化时,流程结束;主要计算结果为阀门行程、开阀时间、关阀时间。其中,设备通过判断有无DO控制指令判断实际流程是否由设备控制电磁阀;设备控制电磁阀时,读取上位机发送DO控制指令DO1的数据,记录此时的时间t1和位移值L1;未控制电磁阀时,读取外部人为操控电磁阀动作时的数据,记录此时的时间t1和位移值L1;从时间t1往后开始查找,通过判断每10ms内的位移变化值来确定实际位移停止变化时间;具体计算公式为:取10ms内的位移变化值,计算其方差。当方差符合一定的值后,及标识位移变化平稳。记录此时的时间t2;得到开阀时间为t2-t1;设备控制电磁阀时,读取上位机复位DO控制指令DO1的数据,记录此时的时间t3和位移值L2;未控制电磁阀时,读取外部人为操控电磁阀动作时的数据,记录此时的时间t3和位移值L2;得到阀门位移为L2-L1;从时间t3往后开始查找,通过判断每10ms内的位移变化值来确定实际位移停止变化时间;具体计算公式为:取10ms内的位移变化值,计算其方差(也就是第一位移变化值方差)。当第一位移变化值方差符合一定的值后,及标识位移变化平稳。记录此时的时间t4;得到关阀时间为t4-t3。本实施例中,气动调节阀的初始阀门诊断数据计算结果示例如下表所示:
进一步地,当阀门类型为气动开关阀时,发送全关输出AO指令;等待时间T(可设置);发送全开输出AO指令;等待时间T;发送全关输出AO指令;等待时间T,流程结束。取发送全开输出AO指令数据,记录时间点为t1(也就是第一AO指令时间点),位移变化值为L1(也就是第一AO指令位移变化值);取流程后一次发送全关输出AO指令数据,记录时间点为t2(也就是第二AO指令时间点),位移变化值为L2(也就是第二AO指令位移变化值);阀门行程=L2-L1;取流程结束数据,记录时间点为t3;在t1和t2之间,从t1开始每10ms计算位移变化值的方差(也就是第二位移变化值方差),取从大方差减小为小方差的一瞬间的数据,记录时间为t4;开阀时间=t4-t1;在t2和t3之间,从t2开始每10ms计算位移变化值的方差,取从大方差减小为小方差的一瞬间的数据,记录时间为t5;关阀时间为t5-t2。本实施例中,气动开关阀的初始阀门诊断数据计算结果示例如下表所示:
在一具体实施例中,如图3所示,执行步骤S104的过程可以具体包括如下步骤:
S301、当阀门类型为气动调节阀时,对目标阀门进行BenchSet测试,并获取目标阀门开始发送AO信号的数据,记录对应的第一BenchSet测试位移信号和第一BenchSet测试时间点;
S302、获取目标阀门的气压最大值数据,并记录第二BenchSet测试位移信号和第二BenchSet测试时间点,并获取BenchSet测试流程结束时的第三BenchSet测试位移信号和第三BenchSet测试时间点;
S303、根据第一BenchSet测试时间点、第二BenchSet测试时间点以及第三BenchSet测试时间点,构建气动调节阀气压测试曲线,并对气动调节阀气压测试曲线进行曲线特征点提取,得到第一测试曲线特征点集,其中,第一测试曲线特征点集包括:第一测试曲线特征点、第二测试曲线特征点、第三测试曲线特征点以及第四测试曲线特征点;
S304、基于气动调节阀气压测试曲线,获取第一测试曲线特征点集对应的第一气压值集合;
S305、根据第一气压值集合,并通过第一测试曲线特征点和第四测试曲线特征点计算目标阀门的开阀预压紧压力,并根据开阀预压紧压力计算对应的开阀预压紧力;
S306、根据第一气压值集合,并通过第二测试曲线特征点和第三测试曲线特征点计算目标阀门的关阀预压紧压力,并根据关阀预压紧压力计算对应的关阀预压紧力;
S307、根据气动调节阀气压测试曲线构建第一BenchSet测试时间点和第二BenchSet测试时间点对应的第一BenchSet测试数据集,并构建第二BenchSet测试时间点和第三BenchSet测试时间点对应的第二BenchSet测试数据集,以及对第一BenchSet测试数据集和第二BenchSet测试数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三BenchSet测试数据集;
S308、根据第三BenchSet测试数据集生成阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程;
S309、根据开阀预压紧压力、开阀预压紧力、关阀预压紧压力、关阀预压紧力、阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程生成第一阀门诊断数据;
S310、对初始阀门诊断数据和第一阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第一阀门诊断报告。
具体的,服务器根据实际情况,预设全开控制AO值AO1和全关控制AO值AO2;通过设置的AO值变化速率(mA/s)记录为AO0,自动计算得出下位机需要变化的单位时间t1和单位时间t1内的具体AO变化值AO3(具体计算方式为AO0/最小变化时间,若得出的AO3小于最小变化值0.001,则默认取最AO3位0.001,然后根据AO0计算变化的单位时间t1);然后发送给下位机和AO1,AO2,t1,AO3;程序实时监测采集通道AI中的位移信号:每100ms判断一次,当前时间与3s之前的位移值相比未发生变化时,进行下一个步骤;复位下位机输出AO指令,即发送AO2,AO1,t1,AO3;程序实时监测采集通道AI中的位移信号:每100ms判断一次,当前时间与3s之前的位移值相比未发生变化时,流程结束;计算:主要计算结果为关阀预压紧压力、关阀预压紧力、开阀预压紧压力、开阀预压紧力、阀杆最大摩擦力、阀杆最大摩擦力对应行程、阀杆平均摩擦力;获取开始发AO信号的数据,记录此时的位移信号L1(也就是第一BenchSet测试位移信号)和时间t1(也就是第一BenchSet测试时间点);获取整体测量流程时气压最大值的数据,记录此时的位移信号L2(也就是第二BenchSet测试位移信号)和时间t2(也就是第二BenchSet测试时间点);获取流程结束时的位移信号L3(也就是第三BenchSet测试位移信号)和时间t3(也就是第三BenchSet测试时间点);从t1到t2时间区间内,寻找L1开始变化的拐点A(也就是第一测试曲线特征点)和结束变化的拐点B(也就是第二测试曲线特征点);从t2到t3时间区间内,寻找L1开始变化的拐点C(也就是第三测试曲线特征点)和结束变化的拐点D(也就是第四测试曲线特征点),如图10所示,图10为拐点A,B,C,D的曲线示意图。具体计算方式为:从t1开始每10ms计算位移变化值的方差,从小方差增大方差的一瞬间为拐点A,从大方差减小为小方差的一瞬间为拐点B。同理得出拐点C和D。用拐点A和D的数据,获取其气压值Pa和Pd,通过(Pa+Pd)/2得到开阀预压紧压力(气关状态时为关阀预压紧压力),乘以气腔隔膜面积,即为开阀预压紧力(气关状态时为关阀预压紧力);用拐点B和C的数据,获取其气压值Pb和Pc,通过(Pb+Pc)/2得到关阀预压紧压力(气关状态时为开阀预压紧压力),乘以气腔隔膜面积,即为关阀预压紧力(气关状态时为开阀预压紧力);从t1到t2时间区间内,处理得到数据集data1,也就是第一BenchSet测试数据集;从t2到t3时间区间内,处理得到数据集data2,也就是第二BenchSet测试数据集;其中,横坐标为位移变化的实际值和百分比(可选择),纵坐标为气压对应实际值;从第一BenchSet测试数据集和第二BenchSet测试数据集中,通过横坐标对应关系,纵坐标进行处理,得到数据集data3,也就是第三BenchSet测试数据集;具体处理方式为,横坐标为位移变化的实际值和百分比,纵坐标为(数据集data1的纵坐标Y1-数据集data2的纵坐标Y2)/2乘以气腔隔膜面积;通过处理得到的第三BenchSet测试数据集,判断第三BenchSet测试数据集中的最大值(阀杆最大摩擦力)、平均值(阀杆平均摩擦力),并且可得到最大值对应的位移变化百分比(阀杆最大摩擦力对应行程)。本实施例中,弹簧预压紧力的计算结果示例如下表所示:
在一具体实施例中,如图4所示,执行步骤S105的过程可以具体包括如下步骤:
S401、当阀门类型为气动开关阀时,对目标阀门进行静态特性测试,得到静态特性测试数据集,其中,静态特性测试数据集包括:阶跃试验数据、死区试验数据、HDRL试验数据、灵敏度试验数据以及分辨率试验数据;
S402、对目标阀门进行动态扫描,并获取目标阀门开始发送AO信号的数据,记录对应的第一动态扫描位移信号和第一动态扫描时间点;
S403、获取目标阀门的气压最大值数据,并记录第二动态扫描位移信号和第二动态扫描时间点,并获取动态扫描流程结束时的第三动态扫描位移信号和第三动态扫描时间点;
S404、根据第一动态扫描时间点、第二动态扫描时间点以及第三动态扫描时间点,构建动态扫描气压测试曲线,并对动态扫描气压测试曲线进行曲线特征点提取,得到第二测试曲线特征点集,其中,第二测试曲线特征点集包括:第一扫描曲线特征点、第二扫描曲线特征点、第三扫描曲线特征点以及第四扫描曲线特征点;
S405、基于动态扫描气压测试曲线,获取第二测试曲线特征点集对应的第二气压值集合;
S406、根据第二气压值集合,并通过第一扫描曲线特征点和第四扫描曲线特征点计算目标阀门的最小BS值;
S407、根据第二气压值集合,并通过第二扫描曲线特征点和第三扫描曲线特征点计算目标阀门的最大BS值;
S408、根据动态扫描气压测试曲线构建第一动态扫描时间点和第二动态扫描时间点对应的第一动态扫描数据集,并构建第二动态扫描时间点和第三动态扫描时间点对应的第二动态扫描数据集,以及对第一动态扫描数据集和第二动态扫描数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三动态扫描数据集;
S409、根据第三动态扫描数据集生成阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程;
S410、通过最小二乘法对第三动态扫描数据集进行曲线拟合,得到目标数据集曲线,并计算目标数据集曲线对应的弹性系数;
S411、根据最小BS值、最大BS值、阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程生成第二阀门诊断数据;
S412、对初始阀门诊断数据和第二阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第二阀门诊断报告。
具体的,当阀门类型为气动开关阀时,对目标阀门进行静态特性测试,得到静态特性测试数据集,其中,阶跃试验通过预设输出AO值指令顺序,如4,8,12,16,20;程序依次解析输出AO值指令;根据顺序依次发送AO值指令;发送AO值指令间隔等待时间T(可设置);发送到最大值时,按反方向发送AO值;流程结束;即输入为4,8,12,16,20时,程序发送AO值4mA,等待时间T,发送AO值8mA,等待时间T,发送AO值12mA,等待时间T,发送AO值16mA,等待时间T,发送AO值20mA,等待时间T,发送AO值16mA,等待时间T,发送AO值12mA,等待时间T,发送AO值8mA,等待时间T,发送AO值4mA,等待时间T,流程结束。通过获取分别发送的AO值集合;获取全关时AO值AO1,位移值L1;全开时AO值AO2,位移值L2;计算每个AO值对应的阀门开度:(AO-AO1)/(AO2-AO1)*100;取得每个AO值上行和下行时的最后时刻数据,分别获取阀门的实际行程L3,L4,分别计算阀门的实际开度:(L-L3)/(L2-L1)*100,(L-L4)/(L2-L1)*100;记录此点的静态迟滞及死区值到集合中;从记录的静态迟滞及死区值集合中分别获取最大值和平均值。本实施例中,静态特性测试中的阶跃试验计算结果示例如下表所示:
进一步地,死区试验的流程为通过预设输出的AO值AO1,AO渐变值AO2,位移变化值L1;发送AO1;等待时间T(可设置);读取此时的位移值L2;发送AO1+AO2;等待时间T;记录此时的位移L3,若L3-L2>=L1,则继续下一流程,若未满足,则继续发送AO1+AO2*2;然后循环流程,等待时间,判断位移值变化,发送AO1+AO2*循环次数;记录渐变流程结束的位移值L4,渐变流程结束的AO值AO3;发送AO3-AO2,等待时间T,记录此时的位移L5,若L5-L4>=L1,则继续下一流程,若未满足,则继续发送AO3-AO2*2;然后循环流程,等待时间,判断位移值变化,发送AO3-AO2*循环次数;记录渐变流程结束的AO值AO4;死区测试值为AO4-AO3。本实施例中,死区测试的计算结果示例如下表所示:
进一步地,HDRL试验的流程如下:通过预设输出AO值指令顺序,如4,8,12,16,20和开始发送的AO值指令AO1;设置依次发送AO值时的等待时间T;查找AO1位于指令集中的位置index;从该位置开始依次发送AO值到最大值;从最大值开始逆序依次发送AO值;发送到最小的AO值后,再从最小的AO值开始正序依次发送AO值到最大值;从最大值开始逆序依次发送AO值;发送到最小的AO值后,从最小的AO值开始发送到AO1的位置index的AO值。取到第一段加信号和减信号各信号值的动作结束数据;取到第二段加信号和减信号各信号值的动作结束数据;每一个输出信号对应有理论行程L,用各信号对应的数据的位移变化分别减去理论行程,将该值添加到集合data1中;取data1中的最大值,得到输出结果线性度最大值;分别取两次加信号、减信号中各输出信号对应的数据,计算两次位移值相减除以总体阀门行程的百分比,将该值依次添加到集合data2中;取data2的平均值作为静态迟滞及死区平均值,取data2的最大值作为静态迟滞及死区最大值;分别取两次加信号、减信号中各输出信号对应的数据,计算两次位移值相对其开始发信号时位移变化值,计算两次位移变化值再进行相减计算再除以阀门行程的百分比,将该值依次添加到集合data3中;取data3的平均值作为重复性平均值,取data2的最大值作为重复性最大值。本实施例中,HDRL试验的计算结果示例如下表所示:
进一步地,灵敏度试验通过预设发送的AO值AO1;等待时间T;根据AO值量程(全开与全关)变化值5%,2%,1%,0.5%,得到AO变化值AO2,AO3,AO4,AO5;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1+AO2;等待时间T;发送AO值AO1+AO2+AO3;等待时间T;发送AO值AO1+AO2+AO3+AO4;等待时间T;发送AO值AO1+AO2+AO3+AO4+AO5;等待时间T;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1-AO2;等待时间T;发送AO值AO1-AO2-AO3;等待时间T;发送AO值AO1-AO2-AO3-AO4;等待时间T;发送AO值AO1-AO2-AO3-AO4-AO5;等待时间T;流程结束。取各加信号和减信号AO值输出结束对应的数据;计算该数据对应的理论行程;获取该数据的实际动作行程;计算其误差。本实施例中,灵敏度试验的计算结果示例如下表所示:
进一步地,分辨率试验的流程:预设发送的AO值AO1;等待时间T;根据AO值量程(全开与全关)变化值5%,2%,1%,0.5%,得到AO变化值AO2,AO3,AO4,AO5;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1+AO2;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1-AO2;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1+AO3;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1-AO3;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1+AO4;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1-AO4;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1+AO5;发送AO值AO1;等待时间T;发送AO值AO1-AO5;发送AO值AO1;等待时间T;流程结束。计算方式如下:取各加信号和减信号AO值输出结束对应的数据;计算该数据对应的理论行程;获取该数据的实际动作行程;计算其误差。本实施例中,分辨率试验的计算结果示例如下表所示:
进一步地,动态扫描的流程如下:预设全关AO值(AO1)和全开(AO2)的AO值,选择按速率变化还是按时间变化;按速率变化时,根据设置的AO值变化速率(mA/s)记录为AO0,自动计算得出下位机需要变化的单位时间t1和单位时间t1内的具体AO变化值AO3(具体计算方式为AO0/最小变化时间,若得出的AO3小于最小变化值0.001,则默认取最AO3位0.001,然后根据AO0计算变化的单位时间t1);若为按时间变化,计算得出单个流程需要的时间,从而得出变化速率(mA/s);再按上述计算方式得到单位时间t1和AO3;然后发送给下位机AO1,AO2,t1,AO3;待程序输出AO值达到AO2后;等待时间T(可设置);发送给下位机AO2,AO1,t1,AO3;待程序输出AO值达到AO1时;等待时间5S;结束流程;计算:主要计算结果为最小BS值、最大BS值、落座压力、落座力、弹性系数、最大摩擦力、阀杆最大摩擦力对应行程、阀杆平均摩擦力;获取开始发AO信号的数据,记录此时的位移信号L1(也就是第一动态扫描位移信号)和时间t1(也就是第一动态扫描时间点);获取整体测量流程时气压最大值的数据,记录此时的位移信号L2(也就是第二动态扫描位移信号)和时间t2(也就是第二动态扫描时间点);获取流程结束时的位移信号L3(也就是第三动态扫描位移信号)和时间t3(也就是第三动态扫描时间点);从t1到t2时间区间内,寻找L1开始变化的拐点A(也就是第一扫描曲线特征点)和结束变化的拐点B(也就是第二扫描曲线特征点);从t2到t3时间区间内,寻找L1开始变化的拐点C(也就是第三扫描曲线特征点)和结束变化的拐点D(也就是第四扫描曲线特征点)。具体计算方式为:从t1开始每10ms计算位移变化值的方差,从小方差增大方差的一瞬间为拐点A,从大方差减小为小方差的一瞬间为拐点B。同理得出拐点C和D。用拐点A和D的数据,获取其气压值Pa和Pd,通过(Pa+Pd)/2得到最小BS值;用拐点B和C的数据,获取其气压值Pb和Pc,通过(Pb+Pc)/2得到最大BS值;阀门控制方式为气开时,落座压力=拐点D的数据气压值;制方式为气关时,落座压力=整体输入最大气压-拐点B的数据气压值;落座力等于气压乘以气腔隔膜面积;从t1到t2时间区间内,处理得到数据集data1,也就是第一动态扫描数据集;从t2到t3时间区间内,处理得到数据集data2,也就是,第二动态扫描数据集;其中,横坐标为位移变化的实际值和百分比(可选择),纵坐标为气压对应实际值;从第一动态扫描数据集和第二动态扫描数据集中,通过横坐标对应关系,纵坐标进行处理,得到数据集data3,也就是第三动态扫描数据集;具体处理方式为,横坐标为位移变化的实际值和百分比,纵坐标为(第一动态扫描数据集的纵坐标Y1-第二动态扫描数据集的纵坐标Y2)/2乘以气腔隔膜面积;通过处理得到的第三动态扫描数据集,判断第三动态扫描数据集中的最大值(阀杆最大摩擦力)、平均值(阀杆平均摩擦力),并且可得到最大值对应的位移变化百分比(阀杆最大摩擦力对应行程);通过第三动态扫描数据集中的数据绘制曲线,利用最小二乘法进行拟合。计算拟合线条的斜率,利用该斜率乘以气腔隔膜面积得到弹性系数。
在一具体实施例中,在步骤S410之后,在步骤S411之前,阀门分析方法还包括如下步骤:
(1)分别获取目标阀门测试过程中的加信号数据以及减信号数据,并根据加信号数据生成第一位移关系曲线,以及根据减信号数据生成第二位移关系曲线;
(2)计算第一位移关系曲线和第二位移关系曲线的多个位移差值,并获取多个位移差值中的最大值,得到动态迟滞及死区最大值,以及计算多个位移差值的平均值,得到动态迟滞及死区平均值;
(3)根据加信号数据和减信号数据生成第四动态扫描数据集,并计算第四动态扫描数据集的平均值和最大值,得到定位器迟滞及死区平均值、定位器迟滞及死区最大值;
(4)根据加信号数据构建第一通道值关系曲线,以及根据减信号数据构建第二通道值关系曲线;
(5)根据第一通道值关系曲线和第二通道值关系曲线计算目标阀门的最小控制气压信号、最大控制气压信号、I/P迟滞及死区最大值和I/P迟滞及死区平均值。
具体的,分别取测试过程中的加信号和减信号部分的数据,利用输出的AO值为X轴,对应的位移值为Y轴,生成两条AO-L1关系曲线,也就是第一位移关系曲线和第二位移关系曲线。通过遍历两条AO-L1关系曲线相同X轴时,2个Y轴的差值,计算其中的最大值为动态迟滞及死区最大值,计算其中的平均值为动态迟滞及死区平均值;分别取测试过程中的加信号和减信号部分的数据,利用采集通道中的EP通道(P4)相对于一开始的变化值作为X轴,对应的实际位移值为Y轴;取位移开始变化1%时的气压值作为密封行程处控制气压,取位移变化达到99%时的气压值作为全开行程处控制气压;从6%~94%,从EP变化百分比取两个对应的Y值相减的值除以整体阀门行程的百分比添加到集合data4(也就是,第四动态扫描数据集)中,取第四动态扫描数据集的平均值作为定位器迟滞及死区平均值,取第四动态扫描数据集的最大值作为定位器迟滞及死区最大值;分别取测试过程中的加信号和减信号部分的数据,利用输出的AO值为X轴,对应的EP通道值为Y轴,生成两条AO-EP关系曲线,也就是第一通道值关系曲线和第二通道值关系曲线。计算过程如下:取加信号过程开始发送AO值AO1和减信号结束发送AO值AO2对应的EP数据的平均值(AO1+AO2)/2,作为I/P输出最小控制气压信号,取加信号过程结束发送AO值AO3和减信号开始发送AO值AO4对应的EP数据的平均值(P3+P4)/2作为I/P输出最大控制气压信号;通过遍历AO-EP关系曲线相同X轴时,2个Y轴的差值,计算其中的最大值为I/P迟滞及死区最大值,计算其中的平均值为I/P迟滞及死区平均值。本实施例中,动态扫描的计算结果示例如下表所示:
上面对本发明实施例中阀门分析方法进行了描述,下面对本发明实施例中阀门分析装置进行描述,请参阅图5,本发明实施例中阀门分析装置一个实施例包括:
匹配模块501,用于获取目标阀门的阀门类型,并根据所述阀门类型匹配目标电气连接策略,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;
调试模块502,用于根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,得到目标连接状态,并根据所述目标连接状态对所述目标阀门进行阀门调试,得到目标调试数据;
第一测试模块503,用于根据所述目标调试数据对所述目标阀门进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据;
第二测试模块504,用于当所述阀门类型为气动调节阀时,对所述目标阀门进行BenchSet测试,得到第一阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第一阀门诊断数据生成第一阀门诊断报告;
第三测试模块505,用于当所述阀门类型为气动开关阀时,对所述目标阀门进行静态特性测试以及动态扫描,得到第二阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第二阀门诊断数据生成第二阀门诊断报告。
通过上述各个组成部分的协同合作,采用自动化的电气连接和测试方法,减少了人为因素对测试结果的影响,提高了测试的准确性。通过精确的电气连接和阀门调试过程,可以获取目标阀门的准确连接状态,并生成可靠的调试数据和诊断报告。采用自动化的测试流程,简化了测试操作,并缩短了测试时间。通过匹配目标阀门的阀门类型和电气连接策略,可以快速、准确地对阀门进行电气连接和调试,节省了人力资源和时间成本。结合静态特性测试、动态扫描和BenchSet测试等多种测试手段,能够全面评估阀门的性能。通过分析阀门的气压、位移、摩擦力等参数,可以准确评估阀门的开关动作、调节性能、摩擦特性等关键指标,提供了更全面、客观的阀门性能评估结果。采用数据采集系统实时获取阀门的测试数据,并结合曲线拟合、特征提取等数据处理技术,可以自动化地对测试数据进行分析和处理。这使得测试人员可以更方便地获取有用的信息和特征,快速准确地评估阀门的状态和性能。基于初始阀门诊断数据和各项测试数据,该方法能够生成详细的诊断报告。诊断报告中包括阀门的关键参数、性能评估结果、故障诊断等信息。
上面图5从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的阀门分析装置进行详细描述,下面从硬件处理的角度对本发明实施例中阀门分析设备进行详细描述。
图6是本发明实施例提供的一种阀门分析设备的结构示意图,该阀门分析设备600可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units,CPU)610(例如,一个或一个以上处理器)和存储器620,一个或一个以上存储应用程序633或数据632的存储介质630(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器620和存储介质630可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质630的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出),每个模块可以包括对阀门分析设备600中的一系列指令操作。更进一步地,处理器610可以设置为与存储介质630通信,在阀门分析设备600上执行存储介质630中的一系列指令操作。
阀门分析设备600还可以包括一个或一个以上电源640,一个或一个以上有线或无线网络接口650,一个或一个以上输入输出接口660,和/或,一个或一个以上操作系统631,例如Windows Serve,Mac OS X,Unix,Linux,FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解,图6示出的阀门分析设备结构并不构成对阀门分析设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
本发明还提供一种阀门分析设备,所述阀门分析设备包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机可读指令,计算机可读指令被处理器执行时,使得处理器执行上述各实施例中的所述阀门分析方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行所述阀门分析方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random acceS memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种阀门分析方法,其特征在于,所述阀门分析方法包括:
获取目标阀门的阀门类型,并根据所述阀门类型匹配目标电气连接策略,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;具体包括:获取数据采集系统中预设的气压采集接口以及电气接口,其中,所述气压采集接口包括:输入端、多个压力采集端、输出端;所述电气接口包括:多个电气接入端;获取目标阀门对应的阀门类型,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;当所述阀门类型为气动调节阀时,从所述气压采集接口中确定对应的第一压力采集端并从所述电气接口中确定对应的第一电气接入端,同时,根据所述第一压力采集端和所述第一电气接入端生成所述气动调节阀的目标电气连接策略;当所述阀门类型为气动开关阀时,从所述气压采集接口中确定对应的第二压力采集端并从所述电气接口中确定对应的第二电气接入端,同时,根据所述第二压力采集端和所述第二电气接入端生成所述气动开关阀的目标电气连接策略;
根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,得到目标连接状态,并根据所述目标连接状态对所述目标阀门进行阀门调试,得到目标调试数据;具体包括:根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,并通过所述数据采集系统实时获取所述目标阀门的目标连接状态;根据所述目标连接状态,对所述目标阀门发送第一控制信号,并根据所述第一控制信号检测所述目标阀门的开关动作是否正常,得到第一信号调试数据;对所述第一控制信号进行信号参数调整,得到第二控制信号,并通过所述第二控制信号对所述目标阀门进行开关特性和调节性能验证,得到第二信号调试数据;将所述第一信号调试数据和所述第二信号调试数据作为所述目标阀门的目标调试数据;
根据所述目标调试数据对所述目标阀门进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据;具体包括:对所述目标调试数据进行参数分类提取,得到多个调试参数数据,并根据所述多个调试参数数据生成多个调试参数的测量结果,同时,根据所述目标调试数据生成所述目标阀门的阀门响应结果;当所述阀门类型为气动调节阀时,根据所述多个调试参数的测量结果以及所述阀门响应结果,并通过所述数据采集系统判断是否存在DO指令数据,得到控制指令判断结果;当所述控制指令判断结果存在DO指令数据时,确定所述目标阀门的阀门控制方式为设备控制电磁阀,当所述控制指令判断结果不存在DO指令数据时,确定所述目标阀门的阀门控制方式为外部人为操控电磁阀;根据所述阀门控制方式采集通道AI位移信号,并根据所述通道AI位移信号构建气动调节阀性能测试曲线,以及对所述气动调节阀性能测试曲线进行位移值分析和方差计算,得到第一位移变化值方差;根据所述第一位移变化值方差生成所述目标阀门的阀门类型为气动调节阀时对应的初始阀门诊断数据,其中,所述初始阀门诊断数据包括第一开阀时间、第一阀门位移以及第一关阀时间;当所述阀门类型为气动开关阀时,根据所述多个调试参数的测量结果以及所述阀门响应结果,并通过所述数据采集系统发送全开输出AO指令数据,记录对应的第一AO指令时间点以及第一AO指令位移变化值;通过所述数据采集系统发送全关输出AO指令数据,得到第二AO指令时间点以及第二AO指令位移变化值,并根据所述第一AO指令位移变化值和所述第二AO指令位移变化值计算第二阀门位移;根据所述第一AO指令时间点以及所述第二AO指令时间点,计算第二位移变化值方差,并根据所述第二位移变化值方差生成第二开阀时间和第二关阀时间,以及将所述第二阀门位移、所述第二开阀时间和所述第二关阀时间作为所述目标阀门的阀门类型为气动开关阀时对应的初始阀门诊断数据;
当所述阀门类型为气动调节阀时,对所述目标阀门进行BenchSet测试,得到第一阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第一阀门诊断数据生成第一阀门诊断报告;具体包括:当所述阀门类型为气动调节阀时,对所述目标阀门进行BenchSet测试,并获取所述目标阀门开始发送AO信号的数据,记录对应的第一BenchSet测试位移信号和第一BenchSet测试时间点;获取所述目标阀门的气压最大值数据,并记录第二BenchSet测试位移信号和第二BenchSet测试时间点,并获取BenchSet测试流程结束时的第三BenchSet测试位移信号和第三BenchSet测试时间点;根据所述第一BenchSet测试时间点、所述第二BenchSet测试时间点以及所述第三BenchSet测试时间点,构建气动调节阀气压测试曲线,并对所述气动调节阀气压测试曲线进行曲线特征点提取,得到第一测试曲线特征点集,其中,所述第一测试曲线特征点集包括:第一测试曲线特征点、第二测试曲线特征点、第三测试曲线特征点以及第四测试曲线特征点;基于所述气动调节阀气压测试曲线,获取所述第一测试曲线特征点集对应的第一气压值集合;根据所述第一气压值集合,并通过所述第一测试曲线特征点和所述第四测试曲线特征点计算所述目标阀门的开阀预压紧压力,并根据所述开阀预压紧压力计算对应的开阀预压紧力;根据所述第一气压值集合,并通过所述第二测试曲线特征点和所述第三测试曲线特征点计算所述目标阀门的关阀预压紧压力,并根据所述关阀预压紧压力计算对应的关阀预压紧力;根据所述气动调节阀气压测试曲线构建所述第一BenchSet测试时间点和所述第二BenchSet测试时间点对应的第一BenchSet测试数据集,并构建所述第二BenchSet测试时间点和所述第三BenchSet测试时间点对应的第二BenchSet测试数据集,以及对所述第一BenchSet测试数据集和所述第二BenchSet测试数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三BenchSet测试数据集;根据所述第三BenchSet测试数据集生成阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程;根据所述开阀预压紧压力、所述开阀预压紧力、所述关阀预压紧压力、所述关阀预压紧力、所述阀杆最大摩擦力、所述阀杆平均摩擦力以及所述阀杆最大摩擦力对应的行程生成第一阀门诊断数据;对所述初始阀门诊断数据和所述第一阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第一阀门诊断报告;
当所述阀门类型为气动开关阀时,对所述目标阀门进行静态特性测试以及动态扫描,得到第二阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第二阀门诊断数据生成第二阀门诊断报告;具体包括:当所述阀门类型为气动开关阀时,对所述目标阀门进行静态特性测试,得到静态特性测试数据集,其中,所述静态特性测试数据集包括:阶跃试验数据、死区试验数据、HDRL试验数据、灵敏度试验数据以及分辨率试验数据;对所述目标阀门进行动态扫描,并获取所述目标阀门开始发送AO信号的数据,记录对应的第一动态扫描位移信号和第一动态扫描时间点;获取所述目标阀门的气压最大值数据,并记录第二动态扫描位移信号和第二动态扫描时间点,并获取动态扫描流程结束时的第三动态扫描位移信号和第三动态扫描时间点;根据所述第一动态扫描时间点、所述第二动态扫描时间点以及所述第三动态扫描时间点,构建动态扫描气压测试曲线,并对所述动态扫描气压测试曲线进行曲线特征点提取,得到第二测试曲线特征点集,其中,所述第二测试曲线特征点集包括:第一扫描曲线特征点、第二扫描曲线特征点、第三扫描曲线特征点以及第四扫描曲线特征点;基于所述动态扫描气压测试曲线,获取所述第二测试曲线特征点集对应的第二气压值集合;根据所述第二气压值集合,并通过所述第一扫描曲线特征点和所述第四扫描曲线特征点计算所述目标阀门的最小BS值;根据所述第二气压值集合,并通过所述第二扫描曲线特征点和所述第三扫描曲线特征点计算所述目标阀门的最大BS值;根据所述动态扫描气压测试曲线构建所述第一动态扫描时间点和所述第二动态扫描时间点对应的第一动态扫描数据集,并构建所述第二动态扫描时间点和所述第三动态扫描时间点对应的第二动态扫描数据集,以及对所述第一动态扫描数据集和所述第二动态扫描数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三动态扫描数据集;根据所述第三动态扫描数据集生成阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程;通过最小二乘法对所述第三动态扫描数据集进行曲线拟合,得到目标数据集曲线,并计算所述目标数据集曲线对应的弹性系数;根据所述最小BS值、所述最大BS值、所述阀杆最大摩擦力、所述阀杆平均摩擦力以及所述阀杆最大摩擦力对应的行程生成第二阀门诊断数据;对所述初始阀门诊断数据和所述第二阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第二阀门诊断报告。
2.根据权利要求1所述的阀门分析方法,其特征在于,在所述通过最小二乘法对所述第三动态扫描数据集进行曲线拟合,得到目标数据集曲线,并计算所述目标数据集曲线对应的弹性系数之后,在所述根据所述最小BS值、所述最大BS值、所述阀杆最大摩擦力、所述阀杆平均摩擦力以及所述阀杆最大摩擦力对应的行程生成第二阀门诊断数据之前,所述方法还包括:
分别获取所述目标阀门测试过程中的加信号数据以及减信号数据,并根据所述加信号数据生成第一位移关系曲线,以及根据所述减信号数据生成第二位移关系曲线;
计算所述第一位移关系曲线和所述第二位移关系曲线的多个位移差值,并获取所述多个位移差值中的最大值,得到动态迟滞及死区最大值,以及计算所述多个位移差值的平均值,得到动态迟滞及死区平均值;
根据所述加信号数据和所述减信号数据生成第四动态扫描数据集,并计算所述第四动态扫描数据集的平均值和最大值,得到定位器迟滞及死区平均值、定位器迟滞及死区最大值;
根据所述加信号数据构建第一通道值关系曲线,以及根据所述减信号数据构建第二通道值关系曲线;
根据所述第一通道值关系曲线和所述第二通道值关系曲线计算所述目标阀门的最小控制气压信号、最大控制气压信号、I/P迟滞及死区最大值和I/P迟滞及死区平均值。
3.一种阀门分析装置,其特征在于,所述阀门分析装置包括:
匹配模块,用于获取目标阀门的阀门类型,并根据所述阀门类型匹配目标电气连接策略,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;具体包括:获取数据采集系统中预设的气压采集接口以及电气接口,其中,所述气压采集接口包括:输入端、多个压力采集端、输出端;所述电气接口包括:多个电气接入端;获取目标阀门对应的阀门类型,其中,所述阀门类型包括:气动调节阀或者气动开关阀;当所述阀门类型为气动调节阀时,从所述气压采集接口中确定对应的第一压力采集端并从所述电气接口中确定对应的第一电气接入端,同时,根据所述第一压力采集端和所述第一电气接入端生成所述气动调节阀的目标电气连接策略;当所述阀门类型为气动开关阀时,从所述气压采集接口中确定对应的第二压力采集端并从所述电气接口中确定对应的第二电气接入端,同时,根据所述第二压力采集端和所述第二电气接入端生成所述气动开关阀的目标电气连接策略;
调试模块,用于根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,得到目标连接状态,并根据所述目标连接状态对所述目标阀门进行阀门调试,得到目标调试数据;具体包括:根据所述目标电气连接策略,对所述目标阀门进行电气连接,并通过所述数据采集系统实时获取所述目标阀门的目标连接状态;根据所述目标连接状态,对所述目标阀门发送第一控制信号,并根据所述第一控制信号检测所述目标阀门的开关动作是否正常,得到第一信号调试数据;对所述第一控制信号进行信号参数调整,得到第二控制信号,并通过所述第二控制信号对所述目标阀门进行开关特性和调节性能验证,得到第二信号调试数据;将所述第一信号调试数据和所述第二信号调试数据作为所述目标阀门的目标调试数据;
第一测试模块,用于根据所述目标调试数据对所述目标阀门进行阀门性能测试,得到初始阀门诊断数据;具体包括:对所述目标调试数据进行参数分类提取,得到多个调试参数数据,并根据所述多个调试参数数据生成多个调试参数的测量结果,同时,根据所述目标调试数据生成所述目标阀门的阀门响应结果;当所述阀门类型为气动调节阀时,根据所述多个调试参数的测量结果以及所述阀门响应结果,并通过所述数据采集系统判断是否存在DO指令数据,得到控制指令判断结果;当所述控制指令判断结果存在DO指令数据时,确定所述目标阀门的阀门控制方式为设备控制电磁阀,当所述控制指令判断结果不存在DO指令数据时,确定所述目标阀门的阀门控制方式为外部人为操控电磁阀;根据所述阀门控制方式采集通道AI位移信号,并根据所述通道AI位移信号构建气动调节阀性能测试曲线,以及对所述气动调节阀性能测试曲线进行位移值分析和方差计算,得到第一位移变化值方差;根据所述第一位移变化值方差生成所述目标阀门的阀门类型为气动调节阀时对应的初始阀门诊断数据,其中,所述初始阀门诊断数据包括第一开阀时间、第一阀门位移以及第一关阀时间;当所述阀门类型为气动开关阀时,根据所述多个调试参数的测量结果以及所述阀门响应结果,并通过所述数据采集系统发送全开输出AO指令数据,记录对应的第一AO指令时间点以及第一AO指令位移变化值;通过所述数据采集系统发送全关输出AO指令数据,得到第二AO指令时间点以及第二AO指令位移变化值,并根据所述第一AO指令位移变化值和所述第二AO指令位移变化值计算第二阀门位移;根据所述第一AO指令时间点以及所述第二AO指令时间点,计算第二位移变化值方差,并根据所述第二位移变化值方差生成第二开阀时间和第二关阀时间,以及将所述第二阀门位移、所述第二开阀时间和所述第二关阀时间作为所述目标阀门的阀门类型为气动开关阀时对应的初始阀门诊断数据;
第二测试模块,用于当所述阀门类型为气动调节阀时,对所述目标阀门进行BenchSet测试,得到第一阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第一阀门诊断数据生成第一阀门诊断报告;具体包括:当所述阀门类型为气动调节阀时,对所述目标阀门进行BenchSet测试,并获取所述目标阀门开始发送AO信号的数据,记录对应的第一BenchSet测试位移信号和第一BenchSet测试时间点;获取所述目标阀门的气压最大值数据,并记录第二BenchSet测试位移信号和第二BenchSet测试时间点,并获取BenchSet测试流程结束时的第三BenchSet测试位移信号和第三BenchSet测试时间点;根据所述第一BenchSet测试时间点、所述第二BenchSet测试时间点以及所述第三BenchSet测试时间点,构建气动调节阀气压测试曲线,并对所述气动调节阀气压测试曲线进行曲线特征点提取,得到第一测试曲线特征点集,其中,所述第一测试曲线特征点集包括:第一测试曲线特征点、第二测试曲线特征点、第三测试曲线特征点以及第四测试曲线特征点;基于所述气动调节阀气压测试曲线,获取所述第一测试曲线特征点集对应的第一气压值集合;根据所述第一气压值集合,并通过所述第一测试曲线特征点和所述第四测试曲线特征点计算所述目标阀门的开阀预压紧压力,并根据所述开阀预压紧压力计算对应的开阀预压紧力;根据所述第一气压值集合,并通过所述第二测试曲线特征点和所述第三测试曲线特征点计算所述目标阀门的关阀预压紧压力,并根据所述关阀预压紧压力计算对应的关阀预压紧力;根据所述气动调节阀气压测试曲线构建所述第一BenchSet测试时间点和所述第二BenchSet测试时间点对应的第一BenchSet测试数据集,并构建所述第二BenchSet测试时间点和所述第三BenchSet测试时间点对应的第二BenchSet测试数据集,以及对所述第一BenchSet测试数据集和所述第二BenchSet测试数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三BenchSet测试数据集;根据所述第三BenchSet测试数据集生成阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程;根据所述开阀预压紧压力、所述开阀预压紧力、所述关阀预压紧压力、所述关阀预压紧力、所述阀杆最大摩擦力、所述阀杆平均摩擦力以及所述阀杆最大摩擦力对应的行程生成第一阀门诊断数据;对所述初始阀门诊断数据和所述第一阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第一阀门诊断报告;
第三测试模块,用于当所述阀门类型为气动开关阀时,对所述目标阀门进行静态特性测试以及动态扫描,得到第二阀门诊断数据,并根据所述初始阀门诊断数据和所述第二阀门诊断数据生成第二阀门诊断报告;具体包括:当所述阀门类型为气动开关阀时,对所述目标阀门进行静态特性测试,得到静态特性测试数据集,其中,所述静态特性测试数据集包括:阶跃试验数据、死区试验数据、HDRL试验数据、灵敏度试验数据以及分辨率试验数据;对所述目标阀门进行动态扫描,并获取所述目标阀门开始发送AO信号的数据,记录对应的第一动态扫描位移信号和第一动态扫描时间点;获取所述目标阀门的气压最大值数据,并记录第二动态扫描位移信号和第二动态扫描时间点,并获取动态扫描流程结束时的第三动态扫描位移信号和第三动态扫描时间点;根据所述第一动态扫描时间点、所述第二动态扫描时间点以及所述第三动态扫描时间点,构建动态扫描气压测试曲线,并对所述动态扫描气压测试曲线进行曲线特征点提取,得到第二测试曲线特征点集,其中,所述第二测试曲线特征点集包括:第一扫描曲线特征点、第二扫描曲线特征点、第三扫描曲线特征点以及第四扫描曲线特征点;基于所述动态扫描气压测试曲线,获取所述第二测试曲线特征点集对应的第二气压值集合;根据所述第二气压值集合,并通过所述第一扫描曲线特征点和所述第四扫描曲线特征点计算所述目标阀门的最小BS值;根据所述第二气压值集合,并通过所述第二扫描曲线特征点和所述第三扫描曲线特征点计算所述目标阀门的最大BS值;根据所述动态扫描气压测试曲线构建所述第一动态扫描时间点和所述第二动态扫描时间点对应的第一动态扫描数据集,并构建所述第二动态扫描时间点和所述第三动态扫描时间点对应的第二动态扫描数据集,以及对所述第一动态扫描数据集和所述第二动态扫描数据集进行横纵坐标转换处理,得到第三动态扫描数据集;根据所述第三动态扫描数据集生成阀杆最大摩擦力、阀杆平均摩擦力以及阀杆最大摩擦力对应的行程;通过最小二乘法对所述第三动态扫描数据集进行曲线拟合,得到目标数据集曲线,并计算所述目标数据集曲线对应的弹性系数;根据所述最小BS值、所述最大BS值、所述阀杆最大摩擦力、所述阀杆平均摩擦力以及所述阀杆最大摩擦力对应的行程生成第二阀门诊断数据;对所述初始阀门诊断数据和所述第二阀门诊断数据进行数据列表转换,生成第二阀门诊断报告。
4.一种阀门分析设备,其特征在于,所述阀门分析设备包括:存储器和至少一个处理器,所述存储器中存储有指令;
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令,以使得所述阀门分析设备执行如权利要求1-2中任一项所述的阀门分析方法。
5.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,其特征在于,所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的阀门分析方法。
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