CN117968836B - 基于数据监测的电动执行器老化试验方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于数据监测的电动执行器老化试验方法及系统，属于老化分析技术领域，本发明实时监测额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度，计算电动执行器的异常值，将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比，对得到电动执行器使用异常指令的电动执行器测量磁场强度并计算电磁环境对电动执行器的影响值，根据电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值计算电动执行器老化程度，将电动执行器老化程度与老化阈值进行对比，根据对比得到的指令对电动执行器进行调控，可以提高电动执行机老化原因判断的准确性和检修效率。
Description
技术领域
本发明属于老化分析技术领域，具体的说是基于数据监测的电动执行器老化试验方法及系统。
背景技术
电动执行器是一种广泛应用于各种工业领域的自动化设备，它能够接收电信号并将其转换为机械运动，从而实现对各种阀门、风门等设备的精确控制。然而，由于复杂的工作环境和较大的工作强度，电动执行器在使用过程中难免会出现各种问题导致老化。
现有技术大多是对电动执行机本身进行检测和评估，并没有全面的考虑多方因素的影响，例如没有考虑电磁环境对电动执行机的干扰，从而降低了电动执行机老化原因判断的准确性和检修效率。
例如在申请公开号为CN103473447A的中国专利中公开了电动机执行机构性能老化评估方法，该发明获取电动机执行机构的运行数据，对运行数据进行模拟，获取电动机执行机构的性能数据；本发明解决了现有技术中无法对电动机执行机构的退化程度进行有效的预测，使得技术人员无法对电动机执行机构进行及时、有效的维护的问题，通过模拟出这些元器件的退化失效过程与寿命分布逼近，评估出电动执行机构性能老化过程，从而预测出寿命残值，为执行机构智能维护提供依据。
又例如在申请公开号为CN114910717A的中国专利中公开了一种对智能电动执行机构热老化的检测装置，该发明公开了一种对智能电动执行机构热老化的检测装置，包括主控板、触控屏、总交流接触器、交流接触器、紧急断电钮和操作面板；总交流接触器输入连接380V三相电源，总交流接触器受控于220V单相电源，220V单相电源输出端串联紧急断电钮后连接总交流接触器控制端，实现对总交流接触器的控制；220V单相电源受控于主控板，220V单相电源运行状态由操作面板显示，220V单相电源输出端火线连接主控板220V接口和主控板内继电器，通过主控板内继电器分别连接至交流接触器，实现对执行机构的控制；主控板内设置有主控芯片，主控芯片控制故障判断接口，所述故障判断接口通过主控板上接插件实现与执行机构通信，实现对故障数据的读取。实现了对执行机构的热老化测试。
以上专利均存在本背景技术提出的问题：现有技术大多是对电动执行机本身进行检测和评估，并没有全面的考虑多方因素的影响，例如没有考虑电磁环境对电动执行机的干扰，从而降低了电动执行机老化原因判断的准确性和检修效率。
为了解决上述问题，本发明设计了基于数据监测的电动执行器老化试验方法及系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了基于数据监测的电动执行器老化试验方法及系统，本发明实时监测额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度，计算电动执行器的异常值，将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比，对得到电动执行器使用异常指令的电动执行器测量磁场强度并计算电磁环境对电动执行器的影响值，根据电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值计算电动执行器老化程度，将电动执行器老化程度与老化阈值进行对比，根据对比得到的指令对电动执行器进行调控，从多方面分析电动执行器的老化问题，可以提高电动执行机老化原因判断的准确性和检修效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于数据监测的电动执行器老化试验方法，其包括以下具体步骤：
S1、获取在额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率和安全振动幅度，设置稳定流速的流体流经待测电动执行器的阀门，对待测电动执行器输入额定功率，实时监测额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度；
S2、将监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度代入电动执行器异常值计算策略中计算电动执行器的异常值；
S3、将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比，若计算得到的电动执行器的异常值小于预设的异常阈值，则得到电动执行器使用正常指令，若计算得到的电动执行器的异常值大于等于预设的异常阈值，则得到电动执行器使用异常指令，进行步骤S4操作；
S4、获取得到使用异常指令的电动执行器信息，对电动执行器周围预先设定的采集点进行磁场强度测量，获取测量得到的磁场强度数据代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值；
S5、获取计算得到的电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值代入电动执行器老化程度计算公式中计算电动执行器老化程度，将电动执行器老化程度与老化阈值进行对比，根据对比得到的指令对电动执行器进行调控。
具体的，所述S1包括以下具体步骤：
S101、试验开始前，在试验场景中安装一台全新的电动执行器，获取电动执行器的额定功率，并获取在额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率和安全振动幅度，将获取的安全振动频率和安全振动幅度存储在安全数据存储模组中；
S102、设置稳定流速的流体流经待测电动执行器的阀门，对待测电动执行器输入额定功率，通过振动传感器监测额定功率下的电动执行器阀门的实时振动频率，通过位移传感器监测额定功率下的电动执行器阀门的实时振动幅度，将获取的实时振动频率和实时振动幅度存储在实时数据存储模组中；
具体的，所述S2的电动执行器异常值计算策略包括以下具体步骤：
S201、获取额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率，代入第一振动频率异常值计算公式中计算第一振动频率异常值，所述第一振动频率异常值计算公式为：，其中，/>为额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率，/>为额定功率下的电动执行器阀门的平均振动频率；
S202、获取监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的实时振动频率，代入第二振动频率异常值计算公式中计算第二振动频率异常值，所述第二振动频率异常值计算公式为：，其中，/>为/>时刻额定功率下的电动执行器阀门的振动频率，/>为电动执行器的监测时长，/>为时间积分；
S203、将计算得到的第一振动频率异常值和第二振动频率异常值代入振动频率异常值计算公式中计算振动频率异常值，所述振动频率异常值计算公式为：，其中，/>为第一振动频率异常值占比系数，/>为第二振动频率异常值占比系数，/>，/>且/>；
S204、获取额定功率下电动执行器阀门的安全振动幅度，代入第一振动幅度异常值计算公式中计算第一振动幅度异常值，所述第一振动幅度异常值计算公式为：，其中，/>为额定功率下电动执行器阀门的安全振动幅度，/>为额定功率下的电动执行器阀门的平均振动幅度；
S205、获取监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的实时振动幅度，代入第二振动幅度异常值计算公式中计算第二振动幅度异常值，所述第二振动幅度异常值计算公式为：，其中，/>为/>时刻额定功率下的电动执行器阀门的振动幅度，/>为电动执行器的监测时长，/>为时间积分；
S206、将计算得到的第一振动幅度异常值和第二振动幅度异常值代入振动幅度异常值计算公式中计算振动幅度异常值，所述振动幅度异常值计算公式为：，其中，/>为第一振动幅度异常值占比系数，/>为第二振动幅度异常值占比系数，/>，/>且/>；
S207、将计算得到的振动频率异常值和振动幅度异常值代入电动执行器异常值计算公式中计算电动执行器异常值，所述电动执行器异常值计算公式为：，其中，/>为振动频率异常值占比系数，/>为振动幅度异常值占比系数，/>，/>且/>；
具体的，所述S4包括以下具体步骤：
S401、获取得到使用异常指令的电动执行器信息，使用磁场强度仪在电动执行器周围预先设定的采集点进行磁场强度的测量，将获取的磁场强度存储在电磁环境数据存储模组中；
S402、获取测量得到的磁场强度，代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值，所述电磁环境影响值计算公式为：，其中，/>为第/>个采集点的磁场强度，/>为电动执行器正常使用下能接受的最大磁场强度，/>为预先设定的磁场强度采集点个数，/>为设定的采集点与电动执行器的最佳距离，/>为第/>个采集点与电动执行器的距离；
具体的，所述S5包括以下具体步骤：
S501、获取计算得到的电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值代入电动执行器老化程度计算公式中计算电动执行器老化程度，所述电动执行器老化程度计算公式为：；
S502、将电动执行器老化程度与老化阈值进行对比，若电动执行器老化程度小于等于第一老化阈值，则得到电磁环境引发电动执行器异常指令，若电动执行器老化程度大于等于第二老化阈值，则得到电动执行器自身故障指令，若电动执行器老化程度小于第二老化阈值且大于第一老化阈值，则得到电动执行器自身故障和电磁环境共同引发电动执行器异常指令，根据对比得到的指令对电动执行器进行调控；
在此需要说明的是，、/>、/>、/>、/>、/>、异常阈值和老化阈值的取值方式为：选取2000组故障电动执行器，对电动执行器故障原因进行区分，代入电动执行器老化程度计算公式计算电动执行器老化程度，将电动执行器老化程度的判断和故障原因导入相关拟合软件中输出准确率最高的一组/>、/>、、/>、/>、/>、/>、异常阈值和老化阈值的取值。
基于数据监测的电动执行器老化试验系统，其基于如上述基于数据监测的电动执行器老化试验方法实现，其包括控制模块、数据采集模块、数据存储模块、数据对比模块、电动执行器异常值计算模块、电磁环境影响值计算模块和电动执行器老化程度计算模块，所述数据采集模块用于采集额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度以及磁场强度数据，所述数据存储模块包括安全数据存储模组、实时数据存储模组和电磁环境数据存储模组，所述安全数据存储模组用于存储获取的安全振动频率和安全振动幅度，所述实时数据存储模组用于存储获取的实时振动频率和实时振动幅度，所述电磁环境数据存储模组用于存储获取的磁场强度，所述数据对比模块用于将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比以及将计算得到的电动执行器老化程度与老化阈值进行对比；
具体的，所述电动执行器异常值计算模块用于将电动执行器阀门的振动频率和振动幅度代入电动执行器异常值计算策略中计算电动执行器的异常值，所述电磁环境影响值计算模块用于将磁场强度数据代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值，所述电动执行器老化程度计算模块用于将电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值代入电动执行器老化程度计算公式中计算电动执行器老化程度；
具体的，所述控制模块用于控制数据采集模块、数据存储模块、数据对比模块、电动执行器异常值计算模块、电磁环境影响值计算模块和电动执行器老化程度计算模块的运行。
一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行上述的基于数据监测的电动执行器老化试验方法。
一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的基于数据监测的电动执行器老化试验方法。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明实时监测额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度，计算电动执行器的异常值，将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比，对得到电动执行器使用异常指令的电动执行器测量磁场强度并计算电磁环境对电动执行器的影响值，根据电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值计算电动执行器老化程度，将电动执行器老化程度与老化阈值进行对比，根据对比得到的指令对电动执行器进行调控，从多方面分析电动执行器的老化问题，可以提高电动执行机老化原因判断的准确性和检修效率。
附图说明
图1为本发明电动执行器老化试验方法流程示意图；
图2为本发明电动执行器老化试验系统整体框架示意图。
具体实施方式
现将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
实施例1
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：基于数据监测的电动执行器老化试验方法，其包括以下具体步骤：
S1、获取在额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率和安全振动幅度，设置稳定流速的流体流经待测电动执行器的阀门，对待测电动执行器输入额定功率，实时监测额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度；
在本实施例中，S1包括以下具体步骤：
S101、试验开始前，在试验场景中安装一台全新的电动执行器，获取电动执行器的额定功率，并获取在额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率和安全振动幅度，将获取的安全振动频率和安全振动幅度存储在安全数据存储模组中；
S102、设置稳定流速的流体流经待测电动执行器的阀门，对待测电动执行器输入额定功率，通过振动传感器监测额定功率下的电动执行器阀门的实时振动频率，通过位移传感器监测额定功率下的电动执行器阀门的实时振动幅度，将获取的实时振动频率和实时振动幅度存储在实时数据存储模组中。
在此需要说明的是，使用振动传感器监测振动频率的步骤为：将振动传感器固定安装在设定的位置，确保振动传感器与电动执行器接触稳定，将振动传感器与数据采集设备连接，启动数据采集设备开始记录振动信号，对采集到的振动频率数据进行分析；使用位移传感器监测振动幅度的步骤为：将位移传感器固定安装在设定的位置，确保位移传感器与电动执行器接触稳定，将位移传感器与数据采集设备连接，在开始监测之前，对位移传感器进行校准，启动数据采集设备开始记录振动幅度数据，对采集到的振动幅度数据进行分析。
本实施例展示一段示例代码：
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
class ElectricActuator {
private int ratedPower;
private double standardVibrationFrequency;
private double standardVibrationAmplitude;
private Map<String, Double> standardDataStorage;
public ElectricActuator(int ratedPower) {
this.ratedPower = ratedPower;
this.standardDataStorage = new HashMap<>();
}
public void setStandardVibrationData(double frequency, doubleamplitude) {
this.standardVibrationFrequency = frequency;
this.standardVibrationAmplitude = amplitude;
standardDataStorage.put("standardVibrationFrequency",frequency);
standardDataStorage.put("standardVibrationAmplitude", amplitude);
}
public Map<String, Double> getStandardDataStorage() {
return standardDataStorage;
}
}
class VibrationSensor {
public double measureFrequency(ElectricActuator actuator) {
// 获取实时振动频率
return 50.5;
}
}
class DisplacementSensor {
public double measureAmplitude(ElectricActuator actuator) {
// 获取实时振动幅度
return 0.15;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// S101
// 获取电动执行器的信息
ElectricActuator electricActuator = new ElectricActuator(100);
electricActuator.setStandardVibrationData(50, 0.1);
// S102
// 电动执行器的实时振动频率和振动幅度
VibrationSensor vibrationSensor = new VibrationSensor();
DisplacementSensor displacementSensor = newDisplacementSensor();
double realTimeFrequency = vibrationSensor.measureFrequency(electricActuator);
double realTimeAmplitude = displacementSensor.measureAmplitude(electricActuator);
// 将实时振动频率和振动幅度存储在实时数据存储模组中
Map<String, Double> realTimeDataStorage = new HashMap<>();
realTimeDataStorage.put("realTimeFrequency",realTimeFrequency);
realTimeDataStorage.put("realTimeAmplitude",realTimeAmplitude);
System.out.println("实时振动频率： " + realTimeDataStorage.get("realTimeFrequency"));
System.out.println("实时振动幅度： " + realTimeDataStorage.get("realTimeAmplitude"));
}
}
S2、将监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度代入电动执行器异常值计算策略中计算电动执行器的异常值；
在本实施例中，S2的电动执行器异常值计算策略包括以下具体步骤：
S201、获取额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率，代入第一振动频率异常值计算公式中计算第一振动频率异常值，第一振动频率异常值计算公式为：，其中，/>为额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率，/>为额定功率下的电动执行器阀门的平均振动频率；
S202、获取监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的实时振动频率，代入第二振动频率异常值计算公式中计算第二振动频率异常值，第二振动频率异常值计算公式为：，其中，/>为/>时刻额定功率下的电动执行器阀门的振动频率，/>为电动执行器的监测时长，/>为时间积分；
S203、将计算得到的第一振动频率异常值和第二振动频率异常值代入振动频率异常值计算公式中计算振动频率异常值，振动频率异常值计算公式为：，其中，/>为第一振动频率异常值占比系数，/>为第二振动频率异常值占比系数，/>，/>且/>；
S204、获取额定功率下电动执行器阀门的安全振动幅度，代入第一振动幅度异常值计算公式中计算第一振动幅度异常值，第一振动幅度异常值计算公式为：，其中，/>为额定功率下电动执行器阀门的安全振动幅度，/>为额定功率下的电动执行器阀门的平均振动幅度；
S205、获取监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的实时振动幅度，代入第二振动幅度异常值计算公式中计算第二振动幅度异常值，第二振动幅度异常值计算公式为：，其中，/>为/>时刻额定功率下的电动执行器阀门的振动幅度，/>为电动执行器的监测时长，/>为时间积分；
S206、将计算得到的第一振动幅度异常值和第二振动幅度异常值代入振动幅度异常值计算公式中计算振动幅度异常值，振动幅度异常值计算公式为：，其中，/>为第一振动幅度异常值占比系数，/>为第二振动幅度异常值占比系数，/>，/>且/>；
S207、将计算得到的振动频率异常值和振动幅度异常值代入电动执行器异常值计算公式中计算电动执行器异常值，电动执行器异常值计算公式为：，其中，/>为振动频率异常值占比系数，/>为振动幅度异常值占比系数，/>，/>且/>。
S3、将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比，若计算得到的电动执行器的异常值小于预设的异常阈值，则得到电动执行器使用正常指令，若计算得到的电动执行器的异常值大于等于预设的异常阈值，则得到电动执行器使用异常指令，进行步骤S4操作；
S4、获取得到使用异常指令的电动执行器信息，对电动执行器周围预先设定的采集点进行磁场强度测量，获取测量得到的磁场强度数据代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值；
在本实施例中，S4包括以下具体步骤：
S401、获取得到使用异常指令的电动执行器信息，使用磁场强度仪在电动执行器周围预先设定的采集点进行磁场强度的测量，将获取的磁场强度存储在电磁环境数据存储模组中；
S402、获取测量得到的磁场强度，代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值，电磁环境影响值计算公式为：，其中，/>为第/>个采集点的磁场强度，/>为电动执行器正常使用下能接受的最大磁场强度，/>为预先设定的磁场强度采集点个数，/>为设定的采集点与电动执行器的最佳距离，/>为第/>个采集点与电动执行器的距离。
在此需要说明的是，使用磁场强度仪监测磁场强度的步骤为：将磁场强度仪的传感器正确放置在预先设定的采集点位置处，确保传感器与待测区域紧密连接并保持稳定，启动磁场强度仪开始测量，根据预先设定的采集点，逐个采集磁场强度数据，记录每个点的测量数值，确保覆盖整个待测区域，记录每个采集点的磁场强度测量数值，对测得的磁场强度数据进行分析，查看各个采集点的强度变化趋势，判断是否存在异常情况。
本实施例展示一段示例代码：
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
class ElectricActuator {
private String name;
private String status;
private int errorCode;
public ElectricActuator(String name) {
this.name = name;
this.status = "异常";
this.errorCode = 1001;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getStatus() {
return status;
}
public int getErrorCode() {
return errorCode;
}
}
class ElectromagneticFieldStrengthMeter {
public double measureFieldStrength(ElectricActuator actuator) {
// 获取磁场强度
return 45.7;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 获取使用异常指令的电动执行器信息
ElectricActuator electricActuator = new ElectricActuator("异常执行器1");
// 使用磁场强度仪测量磁场强度并存储
ElectromagneticFieldStrengthMeter fieldStrengthMeter = new ElectromagneticFieldStrengthMeter();
double fieldStrength = fieldStrengthMeter.measureFieldStrength(electricActuator);
// 将磁场强度存储在电磁环境数据存储模组中
Map<String, Double> electromagneticEnvironmentDataStorage =new HashMap<>();
electromagneticEnvironmentDataStorage.put("fieldStrength",fieldStrength);
// 输出结果
System.out.println("执行器名称：" + electricActuator.getName());
System.out.println("执行器状态：" + electricActuator.getStatus());
System.out.println("执行器错误码：" +electricActuator.getErrorCode());
System.out.println("磁场强度：" + electromagneticEnvironmentDataStorage.get("fieldStrength"));
}
}
S5、获取计算得到的电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值代入电动执行器老化程度计算公式中计算电动执行器老化程度，将电动执行器老化程度与老化阈值进行对比，根据对比得到的指令对电动执行器进行调控。
在本实施例中，S5包括以下具体步骤：
S501、获取计算得到的电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值代入电动执行器老化程度计算公式中计算电动执行器老化程度，电动执行器老化程度计算公式为：；
S502、将电动执行器老化程度与老化阈值进行对比，若电动执行器老化程度小于等于第一老化阈值，则得到电磁环境引发电动执行器异常指令，若电动执行器老化程度大于等于第二老化阈值，则得到电动执行器自身故障指令，若电动执行器老化程度小于第二老化阈值且大于第一老化阈值，则得到电动执行器自身故障和电磁环境共同引发电动执行器异常指令，根据对比得到的指令对电动执行器进行调控。
在此需要说明的是，、/>、/>、/>、/>、/>、异常阈值和老化阈值的取值方式为：选取2000组故障电动执行器，对电动执行器故障原因进行区分，代入电动执行器老化程度计算公式计算电动执行器老化程度，将电动执行器老化程度的判断和故障原因导入相关拟合软件中输出准确率最高的一组/>、/>、/>、/>、/>、/>、异常阈值和老化阈值的取值。
实施例2
请参阅图2，基于数据监测的电动执行器老化试验系统，其基于如上述基于数据监测的电动执行器老化试验方法实现，其包括控制模块、数据采集模块、数据存储模块、数据对比模块、电动执行器异常值计算模块、电磁环境影响值计算模块和电动执行器老化程度计算模块；
在本实施例中，数据采集模块用于采集额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度以及磁场强度数据，数据存储模块包括安全数据存储模组、实时数据存储模组和电磁环境数据存储模组，安全数据存储模组用于存储获取的安全振动频率和安全振动幅度，实时数据存储模组用于存储获取的实时振动频率和实时振动幅度，电磁环境数据存储模组用于存储获取的磁场强度，数据对比模块用于将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比以及将计算得到的电动执行器老化程度与老化阈值进行对比；
在本实施例中，电动执行器异常值计算模块用于将电动执行器阀门的振动频率和振动幅度代入电动执行器异常值计算策略中计算电动执行器的异常值，电磁环境影响值计算模块用于将磁场强度数据代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值，电动执行器老化程度计算模块用于将电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值代入电动执行器老化程度计算公式中计算电动执行器老化程度；
在本实施例中，控制模块用于控制数据采集模块、数据存储模块、数据对比模块、电动执行器异常值计算模块、电磁环境影响值计算模块和电动执行器老化程度计算模块的运行。
实施例3
本实施例提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序，处理器通过调用存储器中存储的计算机程序，执行上述的基于数据监测的电动执行器老化试验方法。
该电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，能够包括一个或一个以上的处理器（Central Processing Units，CPU）和一个或一个以上的存储器，其中，该存储器中存储有至少一条计算机程序，该计算机程序由该处理器加载并执行如图1所示的步骤：S1、获取在额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率和安全振动幅度，对待测电动执行器输入额定功率，实时监测额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度；S2、将监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度代入电动执行器异常值计算策略中计算电动执行器的异常值；S3、将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比并判断是否进行步骤S4操作；S4、对电动执行器周围预先设定的采集点进行磁场强度测量，获取测量得到的磁场强度数据代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值；S5、获取计算得到的电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值代入电动执行器老化程度计算公式中计算电动执行器老化程度，根据计算结果对电动执行器进行调控。
该电子设备还能够包括其他用于实现设备功能的部件，例如，该电子设备还能够具有有线或无线网络接口以及输入输出接口等部件，以便进行数据的输入输出，本实施例在此不做赘述。
实施例4
本实施例提出一种计算机可读存储介质，储存有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的基于数据监测的电动执行器老化试验方法。
例如，计算机可读存储介质能够是只读存储器（Read-Only Memory，简称：ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称：RAM）、只读光盘（Compact Disc Read-OnlyMemory，简称：CD-ROM）、磁带、软盘和光数据存储设备等。
应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还能够根据A和/或其它信息确定B。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线网络或/和无线网络方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD）、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
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。
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。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.基于数据监测的电动执行器老化试验方法，其特征在于，其包括以下具体步骤：
S1、获取在额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率和安全振动幅度，对待测电动执行器输入额定功率，实时监测额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度；
S2、将监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度代入电动执行器异常值计算策略中计算电动执行器的异常值；
S3、将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比并判断是否进行步骤S4操作；
S4、对电动执行器周围预先设定的采集点进行磁场强度测量，获取测量得到的磁场强度数据代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值；
S5、根据计算得到的电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值计算电动执行器老化程度，根据计算结果对电动执行器进行调控；
所述S2中的电动执行器异常值计算策略包括以下具体步骤：
S201、获取额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率，代入第一振动频率异常值计算公式中计算第一振动频率异常值，所述第一振动频率异常值计算公式为：，其中，/>为额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率，/>为额定功率下的电动执行器阀门的平均振动频率；
S202、获取监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的实时振动频率，代入第二振动频率异常值计算公式中计算第二振动频率异常值，所述第二振动频率异常值计算公式为：，其中，/>为/>时刻额定功率下的电动执行器阀门的振动频率，/>为电动执行器的监测时长，/>为时间积分；
S203、将计算得到的第一振动频率异常值和第二振动频率异常值代入振动频率异常值计算公式中计算振动频率异常值，所述振动频率异常值计算公式为：，其中，/>为第一振动频率异常值占比系数，/>为第二振动频率异常值占比系数，/>，/>且/>；所述S2中电动执行器异常值计算策略还包括以下具体步骤：
S204、获取额定功率下电动执行器阀门的安全振动幅度，代入第一振动幅度异常值计算公式中计算第一振动幅度异常值，所述第一振动幅度异常值计算公式为：，其中，/>为额定功率下电动执行器阀门的安全振动幅度，/>为额定功率下的电动执行器阀门的平均振动幅度；
S205、获取监测得到的额定功率下的电动执行器阀门的实时振动幅度，代入第二振动幅度异常值计算公式中计算第二振动幅度异常值，所述第二振动幅度异常值计算公式为：，其中，/>为/>时刻额定功率下的电动执行器阀门的振动幅度，/>为电动执行器的监测时长，/>为时间积分；
S206、将计算得到的第一振动幅度异常值和第二振动幅度异常值代入振动幅度异常值计算公式中计算振动幅度异常值，所述振动幅度异常值计算公式为：，其中，/>为第一振动幅度异常值占比系数，/>为第二振动幅度异常值占比系数，/>，/>且/>；
S207、将计算得到的振动频率异常值和振动幅度异常值代入电动执行器异常值计算公式中计算电动执行器异常值，所述电动执行器异常值计算公式为：，其中，/>为振动频率异常值占比系数，/>为振动幅度异常值占比系数，/>，/>且/>；
所述S4包括以下具体步骤：
S401、获取得到使用异常指令的电动执行器信息，使用磁场强度仪在电动执行器周围预先设定的采集点进行磁场强度的测量，将获取的磁场强度存储在电磁环境数据存储模组中；
S402、获取测量得到的磁场强度，代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值，所述电磁环境影响值计算公式为：，其中，/>为第/>个采集点的磁场强度，/>为电动执行器正常使用下能接受的最大磁场强度，/>为预先设定的磁场强度采集点个数，/>为设定的采集点与电动执行器的最佳距离，/>为第/>个采集点与电动执行器的距离；
所述S5包括以下具体步骤：
S501、获取计算得到的电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值代入电动执行器老化程度计算公式中计算电动执行器老化程度，所述电动执行器老化程度计算公式为：；
S502、将计算得到的电动执行器老化程度与老化阈值进行对比，若电动执行器老化程度小于等于第一老化阈值，则得到电磁环境引发电动执行器异常指令，若电动执行器老化程度大于等于第二老化阈值，则得到电动执行器自身故障指令，若电动执行器老化程度小于第二老化阈值且大于第一老化阈值，则得到电动执行器自身故障和电磁环境共同引发电动执行器异常指令，根据对比得到的指令对电动执行器进行调控。
2.如权利要求1所述的基于数据监测的电动执行器老化试验方法，其特征在于，所述S1包括以下具体步骤：
S101、获取在额定功率下电动执行器阀门的安全振动频率和安全振动幅度，将获取的安全振动频率和安全振动幅度存储在安全数据存储模组中；
S102、设置稳定流速的流体流经待测电动执行器的阀门，对待测电动执行器输入额定功率，通过振动传感器监测额定功率下的电动执行器阀门的实时振动频率，通过位移传感器监测额定功率下的电动执行器阀门的实时振动幅度，将获取的实时振动频率和实时振动幅度存储在实时数据存储模组中。
3.基于数据监测的电动执行器老化试验系统，其基于如权利要求1-2任一项的所述基于数据监测的电动执行器老化试验方法实现，其特征在于，其包括控制模块、数据采集模块、数据存储模块、数据对比模块、电动执行器异常值计算模块、电磁环境影响值计算模块和电动执行器老化程度计算模块，所述数据采集模块用于采集额定功率下的电动执行器阀门的振动频率和振动幅度以及磁场强度数据，所述数据存储模块包括安全数据存储模组、实时数据存储模组和电磁环境数据存储模组，所述安全数据存储模组用于存储获取的安全振动频率和安全振动幅度，所述实时数据存储模组用于存储获取的实时振动频率和实时振动幅度，所述电磁环境数据存储模组用于存储获取的磁场强度，所述数据对比模块用于将计算得到的电动执行器的异常值和预设的异常阈值进行对比以及将计算得到的电动执行器老化程度与老化阈值进行对比。
4.如权利要求3所述的基于数据监测的电动执行器老化试验系统，其特征在于，所述电动执行器异常值计算模块用于将电动执行器阀门的振动频率和振动幅度代入电动执行器异常值计算策略中计算电动执行器的异常值，所述电磁环境影响值计算模块用于将磁场强度数据代入电磁环境影响值计算公式中计算电磁环境对电动执行器的影响值，所述电动执行器老化程度计算模块用于将电磁环境对电动执行器的影响值和电动执行器的异常值代入电动执行器老化程度计算公式中计算电动执行器老化程度。
5.如权利要求4所述的基于数据监测的电动执行器老化试验系统，其特征在于，所述控制模块用于控制数据采集模块、数据存储模块、数据对比模块、电动执行器异常值计算模块、电磁环境影响值计算模块和电动执行器老化程度计算模块的运行。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行权利要求1-2任一项所述的基于数据监测的电动执行器老化试验方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-2任意一项所述的基于数据监测的电动执行器老化试验方法。
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