CN117970971B - 一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法及系统 - Google Patents
一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117970971B CN117970971B CN202410386774.6A CN202410386774A CN117970971B CN 117970971 B CN117970971 B CN 117970971B CN 202410386774 A CN202410386774 A CN 202410386774A CN 117970971 B CN117970971 B CN 117970971B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- torque
- representing
- opening
- fluid pressure
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 121
- 230000036541 health Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 16
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 15
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 11
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- HPTJABJPZMULFH-UHFFFAOYSA-N 12-[(Cyclohexylcarbamoyl)amino]dodecanoic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCCNC(=O)NC1CCCCC1 HPTJABJPZMULFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及阀门控制技术领域，尤其涉及一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法及系统，该方法的步骤包括：获取电动阀的电机扭矩、阀门扭矩以及管道中的流体压强；计算阀门密闭系数和扭矩传递效率，综合得到电动阀健康指数；根据电动阀健康指数和阀门扭矩与开度公式，得到阀门预期开度状态；通过传感器获取阀门实际开度状态，将阀门实际开度状态与阀门预期开度状态进行比对，得到阀门开度误差系数；将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，对电动阀进行误差校正。本发明综合考虑长时间流体冲击对阀门密封性能的影响并通过阀门开度误差系数对电动阀进行误差校正，在提高电动阀控制精度的同时延长了电动阀的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及阀门控制技术领域，尤其涉及一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法及系统。
背景技术
电动阀是一种使用电力作为动力源的阀门，用于控制流体在管道系统中的流动。现阶段随着工业生产环境的多样化，为确保管道系统运行的稳定性，对电动阀的控制精度提出了更高要求。但是，电动阀在工作过程中会受到来自管道内流体的长期冲击，导致阀门部件的磨损甚至损坏，进而影响电动阀的密封性能和控制精度。
例如在授权公告号为CN110748692B的中国专利中公开了一种基于扭矩对阀门使用状态监测方法，该方法包括：先获取正常情况下不同阀门转角下对应的阀门扭矩值，并绘制成阀门扭矩参照曲线图；然后再实时获取使用过程中阀门不同转角下对应的阀门使用扭矩值，并将所述阀门使用扭矩值与所述阀门扭矩参照曲线图进行实时比对，得出阀门的当前状态。
而在授权公告号为CN112683521B的中国专利中公开了一种核电厂电动阀状态在线监测及故障诊断系统，该系统包括电动阀、电气开关柜及在线监测模块，电气开关柜通过一动力电源回路向电动阀提供动力电源，在线监测模块实时测量动力电源回路的电气参数及设备参数；在线监测模块包括：电源模块、传输接口、电气参数采集模块、设备参数采集模块、频率控制模块、信号转换模块、控制单元、故障诊断模块，用于接收阀门状态信号并根据阀门状态参数判断阀门状态参数是否超过安全阈值，并输出故障诊断信号。
以上专利均存在本背景技术提出的问题：现有的电动阀控制方法无法针对阀门实际运行状态与预期运行状态存在的差异进行自主校正。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法及系统，通过计算阀门开度误差系数对电动阀进行误差校正，能够更好地应对流体冲击带来的阀体气密性损失，延长了电动阀的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法，包括下述步骤：
获取电动阀的电机扭矩、阀门扭矩以及管道中的流体压强；
计算阀门密闭系数和扭矩传递效率，综合得到电动阀健康指数；
根据电动阀健康指数和阀门扭矩与开度公式，得到阀门预期开度状态；
通过传感器获取阀门实际开度状态，将阀门实际开度状态与阀门预期开度状态进行比对，得到阀门开度误差系数；
将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，对电动阀进行误差校正。
作为优选的技术方案，计算所述阀门密闭系数的具体步骤包括：
设定压强监测周期，在阀门关闭后的第一个压强监测周期内通过压力传感器获取阀门上游的第一初始流体压强集合和阀门下游的第二初始流体压强集合；
在阀门关闭后的第N个压强监测周期内再次通过压力传感器获取阀门上游的第一流体压强集合和阀门下游的第二流体压强集合；
通过第一初始流体压强集合和第一流体压强集合计算阀门上游的流体压强相似系数，用下式表示：
；
式中表示第一初始流体压强集合中第/>个第一初始流体压强值，/>表示第一流体压强集合中第/>个第一流体压强值，/>表示第一初始流体压强值和第一流体压强值的数量，/>表示阀门上游流体压强相似系数；
通过第二初始流体压强集合和第二流体压强集合计算阀门下游的流体压强相似系数，用下式表示：
；
式中表示第二初始流体压强集合中第/>个第二初始流体压强值，/>表示第二流体压强集合中第/>个第二流体压强值，/>表示第二初始流体压强值和第二流体压强值的数量，/>表示阀门下游流体压强相似系数；
通过阀门上游和阀门下游的流体压强相似系数计算阀门密闭系数，用下式表示：
；
式中表示阀门上游的流体压强相似系数，/>表示阀门下游的流体压强相似系数，/>表示阀门密闭系数。
作为优选的技术方案，计算所述电动阀健康指数的具体步骤包括：
通过电机扭矩和阀门扭矩计算扭矩传递效率，用下式表示：
；
式中表示电机扭矩，/>表示阀门扭矩，/>表示扭矩传递效率，其中，电机扭矩和阀门扭矩均为瞬时扭矩；
获取电动阀的标准扭矩传递效率并通过阀门密闭系数和扭矩传递效率计算电动阀健康指数，用下式表示：
；
式中表示表示阀门密闭系数，/>表示扭矩传递效率，/>表示标准扭矩传递效率，表示电动阀健康指数。
作为优选的技术方案，所述阀门扭矩与开度公式用下式表示：
；
式中表示阀门扭矩，/>表示阀门起始扭矩，/>表示电动阀健康指数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线超参数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线指数，/>表示阀门预期开度状态，其中，阀门起始扭矩为阀门的性能参数，可通过阀门的性能参数表获取，阀门扭矩与开度特性曲线超参数和阀门扭矩与开度特性曲线指数的取值方式为：设定不同的阀门扭矩，获取多组阀门扭矩数据以及阀门扭矩对应的阀门开度数据，将阀门扭矩数据以及阀门扭矩对应的阀门开度数据导入拟合软件中，输出阀门扭矩与开度特性曲线超参数和阀门扭矩与开度特性曲线指数。
作为优选的技术方案，所述阀门开度误差系数用下式表示：
；
式中表示阀门实际开度状态，表示阀门预期开度状态，表示阀门开度误差
系数。
作为优选的技术方案，所述误差校正的具体步骤包括：
获取阀门扭矩与开度公式和阀门开度误差系数；
将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，得到校正后的阀门扭矩与开度公式，用下式表示：
；
式中表示阀门扭矩，/>表示阀门起始扭矩，/>表示电动阀健康指数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线超参数，/>表示阀门开度误差系数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线指数，/>表示误差校正后的阀门预期开度状态；
将校正后的阀门扭矩与开度公式作为电动阀的阀门扭矩与开度公式，完成电动阀阀门扭矩与阀门开度的误差校正。
本发明还提供一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制系统，包括：
数据获取模块，用于获取电动阀的电机扭矩、阀门扭矩以及管道中的流体压强；
健康指数计算模块，用于计算阀门密闭系数和扭矩传递效率，综合得到电动阀健康指数；
预期开度计算模块，用于根据电动阀健康指数和阀门扭矩与开度公式，得到阀门预期开度状态；
误差系数计算模块，用于通过传感器获取阀门实际开度状态，将阀门实际开度状态与阀门预期开度状态进行比对，得到阀门开度误差系数；
误差校正模块，用于将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，对电动阀进行误差校正；
控制模块，用于控制其他模块的运行。
本发明的一种电子设备，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，执行一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法。
本发明的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，使得计算机执行一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
（1）本发明综合考虑了长时间流体冲击对阀体密封性能的影响并通过阀门开度误差系数对电动阀进行误差校正，在提高电动阀控制精度的同时延长了电动阀的使用寿命。
（2）本发明通过获取电动阀的电机扭矩、阀门扭矩以及管道中的流体压强，计算阀门密闭系数和扭矩传递效率并综合得到电动阀健康指数，为电动阀的运行状态提供了可量化的指标。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法的整体流程示意图；
图2为本发明的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法中获取所述阀门密闭系数的流程示意图；
图3为本发明的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细地说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法，具体包括下述步骤：
S1：获取电动阀的电机扭矩、阀门扭矩以及管道中的流体压强。
S2：计算阀门密闭系数和扭矩传递效率，综合得到电动阀健康指数；
S21：如图2所示，计算阀门密闭系数的具体步骤包括：
设定压强监测周期，在阀门关闭后的第一个压强监测周期内通过压力传感器获取阀门上游的第一初始流体压强集合和阀门下游的第二初始流体压强集合；
在阀门关闭后的第N个压强监测周期内再次通过压力传感器获取阀门上游的第一流体压强集合和阀门下游的第二流体压强集合；
通过第一初始流体压强集合和第一流体压强集合计算阀门上游的流体压强相似系数，用下式表示：
；
式中表示第一初始流体压强集合中第/>个第一初始流体压强值，/>表示第一流体压强集合中第/>个第一流体压强值，/>表示第一初始流体压强值和第一流体压强值的数量，/>表示阀门上游流体压强相似系数；
通过第二初始流体压强集合和第二流体压强集合计算阀门下游的流体压强相似系数，用下式表示：
；
式中表示第二初始流体压强集合中第/>个第二初始流体压强值，/>表示第二流体压强集合中第/>个第二流体压强值，/>表示第二初始流体压强值和第二流体压强值的数量，/>表示阀门下游流体压强相似系数；
通过阀门上游和阀门下游的流体压强相似系数计算阀门密闭系数，用下式表示：
；
式中表示阀门上游的流体压强相似系数，/>表示阀门下游的流体压强相似系数，/>表示阀门密闭系数；
S23：扭矩传递效率用下式表示：
；
式中表示电机扭矩，/>表示阀门扭矩，/>表示扭矩传递效率，其中，电机扭矩和阀门扭矩均为瞬时扭矩；
S24：计算电动阀健康指数的具体步骤包括：
获取电动阀的标准扭矩传递效率；
通过阀门密闭系数和扭矩传递效率计算电动阀健康指数，用下式表示：
；
式中表示表示阀门密闭系数，/>表示扭矩传递效率，/>表示标准扭矩传递效率，表示电动阀健康指数。
S3：根据电动阀健康指数和阀门扭矩与开度公式，得到阀门预期开度状态；
阀门扭矩与开度公式用下式表示：
；
式中表示阀门扭矩，/>表示阀门起始扭矩，/>表示电动阀健康指数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线超参数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线指数，/>表示阀门预期开度状态，其中，阀门起始扭矩为阀门的性能参数，可通过阀门的性能参数表获取，阀门扭矩与开度特性曲线超参数和阀门扭矩与开度特性曲线指数的取值方式为：设定不同的阀门扭矩，获取多组阀门扭矩数据以及阀门扭矩对应的阀门开度数据，将阀门扭矩数据以及阀门扭矩对应的阀门开度数据导入拟合软件中，输出阀门扭矩与开度特性曲线超参数和阀门扭矩与开度特性曲线指数。
S4：通过传感器获取阀门实际开度状态，将阀门实际开度状态与阀门预期开度状态进行比对，得到阀门开度误差系数；
阀门开度误差系数用下式表示：
；
式中表示阀门实际开度状态，/>表示阀门预期开度状态，/>表示阀门开度误差系数。
S5：将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，对电动阀进行误差校正；
误差校正的具体步骤包括：
获取阀门扭矩与开度公式和阀门开度误差系数；
将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，得到校正后的阀门扭矩与开度公式，用下式表示：
；
式中表示阀门扭矩，/>表示阀门起始扭矩，/>表示电动阀健康指数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线超参数，/>表示阀门开度误差系数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线指数，/>表示误差校正后的阀门预期开度状态；
将校正后的阀门扭矩与开度公式作为电动阀的阀门扭矩与开度公式，完成电动阀阀门扭矩与阀门开度的误差校正。
实施例2
如图3所示，本实施例提供一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制系统，包括：
数据获取模块，用于获取电动阀的电机扭矩、阀门扭矩以及管道中的流体压强；
健康指数计算模块，用于计算阀门密闭系数和扭矩传递效率，综合得到电动阀健康指数；
预期开度计算模块，用于根据电动阀健康指数和阀门扭矩与开度公式，得到阀门预期开度状态；
误差系数计算模块，用于通过传感器获取阀门实际开度状态，将阀门实际开度状态与阀门预期开度状态进行比对，得到阀门开度误差系数；
误差校正模块，用于将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，对电动阀进行误差校正；
控制模块，用于控制其他模块的运行。
在本实施例中，健康指数计算模块用于计算阀门密闭系数和扭矩传递效率，综合阀门密闭系数和扭矩传递效率，得到电动阀健康指数，其中，计算阀门密闭系数的具体步骤包括：
设定压强监测周期，在阀门关闭后的第一个压强监测周期内通过压力传感器获取阀门上游的第一初始流体压强集合和阀门下游的第二初始流体压强集合；
在阀门关闭后的第N个压强监测周期内再次通过压力传感器获取阀门上游的第一流体压强集合和阀门下游的第二流体压强集合；
通过第一初始流体压强集合和第一流体压强集合计算阀门上游的流体压强相似系数，用下式表示：
；
式中表示第一初始流体压强集合中第个第一初始流体压强值，表示第一流
体压强集合中第个第一流体压强值，表示第一初始流体压强值和第一流体压强值的数
量，表示阀门上游流体压强相似系数；
通过第二初始流体压强集合和第二流体压强集合计算阀门下游的流体压强相似系数，用下式表示：
；
式中表示第二初始流体压强集合中第/>个第二初始流体压强值，/>表示第二流体压强集合中第/>个第二流体压强值，/>表示第二初始流体压强值和第二流体压强值的数量，/>表示阀门下游流体压强相似系数；
通过阀门上游和阀门下游的流体压强相似系数计算阀门密闭系数，用下式表示：
；
式中表示阀门上游的流体压强相似系数，/>表示阀门下游的流体压强相似系数，/>表示阀门密闭系数；
扭矩传递效率用下式表示：
；
式中表示电机扭矩，/>表示阀门扭矩，/>表示扭矩传递效率；
计算电动阀健康指数的具体步骤包括：
获取电动阀的标准扭矩传递效率；
通过阀门密闭系数和扭矩传递效率计算电动阀健康指数，用下式表示：
；
式中表示表示阀门密闭系数，/>表示扭矩传递效率，/>表示标准扭矩传递效率，表示电动阀健康指数。
在本实施例中，预期开度计算模块用于根据电动阀健康指数和阀门扭矩与开度公式，得到阀门预期开度状态，其中，阀门扭矩与开度公式用下式表示：
；
式中表示阀门扭矩，/>表示阀门起始扭矩，/>表示电动阀健康指数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线超参数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线指数，/>表示阀门预期开度状态。
在本实施例中，误差系数计算模块用于通过传感器获取阀门实际开度状态，将阀门实际开度状态与阀门预期开度状态进行比对，得到阀门开度误差系数，其中，阀门开度误差系数用下式表示：
；
式中表示阀门实际开度状态，/>表示阀门预期开度状态，/>表示阀门开度误差系数。
在本实施例中，误差校正模块用于将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，对电动阀进行误差校正，其中，误差校正的具体步骤包括：
获取阀门扭矩与开度公式和阀门开度误差系数；
将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，得到校正后的阀门扭矩与开度公式，用下式表示：
；
式中表示阀门扭矩，/>表示阀门起始扭矩，/>表示电动阀健康指数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线超参数，/>表示阀门开度误差系数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线指数，/>表示误差校正后的阀门预期开度状态；
将校正后的阀门扭矩与开度公式作为电动阀的阀门扭矩与开度公式，完成电动阀阀门扭矩与阀门开度的误差校正。
上述关于本发明的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制系统中的各参数和各个单元模块实现相应功能的步骤，可参考上文中关于一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
实施例3
本发明实施例的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法。需要说明的是：一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法的所有计算机程序均使用C语言实现，其中，健康指数计算模块、预期开度计算模块、误差系数计算模块、误差校正模块和控制模块均由远程服务器控制；远程服务器的CPU为Intel Xeon Gold 5118，GPU为NVIDIAGTX 2080Ti 11GB，操作系统为Ubuntu 18.04.2，深度学习框架为PyTorch1.7.0，CUDA版本为10.2，使用cuDNN 7.6.5进行加速推理；Intel Xeon Gold 5118包含存储器和处理器，其中，存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行计算机程序，使得Intel Xeon Gold 5118执行实现一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法。
实施例4
本实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有可擦写的计算机程序；
当计算机程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法。
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，在本申请的各种实施例中，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，而不应对本申请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。
所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。
因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件（包括固件、驻留软件、微代码等），还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
获取电动阀的电机扭矩、阀门扭矩以及管道中的流体压强；
计算阀门密闭系数和扭矩传递效率，综合得到电动阀健康指数；
根据电动阀健康指数和阀门扭矩与开度公式，计算阀门预期开度状态；
通过传感器获取阀门实际开度状态，将阀门实际开度状态与阀门预期开度状态进行比对，得到阀门开度误差系数；
将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，对电动阀进行误差校正；
所述误差校正的具体步骤包括：
获取阀门扭矩与开度公式和阀门开度误差系数；
将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，得到校正后的阀门扭矩与开度公式，用下式表示：
；
式中表示阀门扭矩，/>表示阀门起始扭矩，/>表示电动阀健康指数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线超参数，/>表示阀门开度误差系数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线指数，表示误差校正后的阀门预期开度状态；
将校正后的阀门扭矩与开度公式作为电动阀的阀门扭矩与开度公式，完成电动阀阀门扭矩与阀门开度的误差校正；
计算所述阀门密闭系数的具体步骤包括：
设定压强监测周期，在阀门关闭后的第一个压强监测周期内通过压力传感器获取阀门上游的第一初始流体压强集合和阀门下游的第二初始流体压强集合；
在阀门关闭后的第N个压强监测周期内再次通过压力传感器获取阀门上游的第一流体压强集合和阀门下游的第二流体压强集合；
通过第一初始流体压强集合和第一流体压强集合计算阀门上游的流体压强相似系数，用下式表示：
；
式中表示第一初始流体压强集合中第/>个第一初始流体压强值，/>表示第一流体压强集合中第/>个第一流体压强值，/>表示第一初始流体压强值和第一流体压强值的数量，表示阀门上游流体压强相似系数；
通过第二初始流体压强集合和第二流体压强集合计算阀门下游的流体压强相似系数，用下式表示：
；
式中表示第二初始流体压强集合中第/>个第二初始流体压强值，/>表示第二流体压强集合中第/>个第二流体压强值，/>表示第二初始流体压强值和第二流体压强值的数量，表示阀门下游流体压强相似系数；
通过阀门上游和阀门下游的流体压强相似系数计算阀门密闭系数，用下式表示：
；
式中表示阀门上游的流体压强相似系数，/>表示阀门下游的流体压强相似系数，/>表示阀门密闭系数；计算所述电动阀健康指数的具体步骤包括：
通过电机扭矩和阀门扭矩计算扭矩传递效率，用下式表示：
；
式中表示电机扭矩，/>表示阀门扭矩，/>表示扭矩传递效率；
获取电动阀的标准扭矩传递效率并通过阀门密闭系数和扭矩传递效率计算电动阀健康指数，用下式表示：
；
式中表示表示阀门密闭系数，/>表示扭矩传递效率，/>表示标准扭矩传递效率，/>表示电动阀健康指数；
所述阀门扭矩与开度公式用下式表示：
；
式中表示阀门扭矩，/>表示阀门起始扭矩，/>表示电动阀健康指数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线超参数，/>表示阀门扭矩与开度特性曲线指数，/>表示阀门预期开度状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法，其特征在于，所述阀门开度误差系数用下式表示：
；
式中表示阀门实际开度状态，/>表示阀门预期开度状态，/>表示阀门开度误差系数。
3.一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制系统，其基于权利要求1-2中任一项所述的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法实现，其特征在于，所述系统包括：
数据获取模块，用于获取电动阀的电机扭矩、阀门扭矩以及管道中的流体压强；
健康指数计算模块，用于计算阀门密闭系数和扭矩传递效率，综合得到电动阀健康指数；
预期开度计算模块，用于根据电动阀健康指数和阀门扭矩与开度公式，得到阀门预期开度状态；
误差系数计算模块，用于通过传感器获取阀门实际开度状态，将阀门实际开度状态与阀门预期开度状态进行比对，得到阀门开度误差系数；
误差校正模块，用于将阀门开度误差系数引入阀门扭矩与开度公式，对电动阀进行误差校正；
控制模块，用于控制其他模块的运行。
4.一种电子设备，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；其特征在于，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1-2任一项所述的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-2任一项所述的一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410386774.6A CN117970971B (zh) | 2024-04-01 | 一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410386774.6A CN117970971B (zh) | 2024-04-01 | 一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117970971A CN117970971A (zh) | 2024-05-03 |
| CN117970971B true CN117970971B (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1560711A (zh) * | 2004-03-03 | 2005-01-05 | 陕西科技大学 | 一种电动阀门控制方法及其控制装置 |
| CN1807949A (zh) * | 2006-01-25 | 2006-07-26 | 郭彦晨 | 一种电动阀门装置 |
| CN106197558A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-07 | 扬州电力设备修造厂有限公司 | 一种阀门状态在线监测系统及其工作方法 |
| CN206054872U (zh) * | 2016-09-23 | 2017-03-29 | 唐山金万众科技有限公司 | 一种无线通讯数控阀门开度控制器、阀门和远程温控系统 |
| WO2023174362A1 (zh) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | 北京雷蒙赛博核装备技术研究有限公司 | 一种电动阀/门的控制方法和装置 |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1560711A (zh) * | 2004-03-03 | 2005-01-05 | 陕西科技大学 | 一种电动阀门控制方法及其控制装置 |
| CN1807949A (zh) * | 2006-01-25 | 2006-07-26 | 郭彦晨 | 一种电动阀门装置 |
| CN106197558A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-07 | 扬州电力设备修造厂有限公司 | 一种阀门状态在线监测系统及其工作方法 |
| CN206054872U (zh) * | 2016-09-23 | 2017-03-29 | 唐山金万众科技有限公司 | 一种无线通讯数控阀门开度控制器、阀门和远程温控系统 |
| WO2023174362A1 (zh) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | 北京雷蒙赛博核装备技术研究有限公司 | 一种电动阀/门的控制方法和装置 |
| CN116792551A (zh) * | 2022-03-17 | 2023-09-22 | 北京雷蒙赛博核装备技术研究有限公司 | 一种电动阀/门的控制方法和装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10605188B2 (en) | Control device, control method, and control program | |
| CN110672332B (zh) | 一种基于sarima模型的燃气轮机故障预警系统 | |
| KR20160097029A (ko) | 배터리 상태 추정 장치 및 방법 | |
| CN113884253B (zh) | 一种气密性检测方法、设备以及系统 | |
| CN214170790U (zh) | 氢气循环泵的测试装置 | |
| CN117970971B (zh) | 一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法及系统 | |
| CN115296903A (zh) | 一种基于隐私计算的数据安全监管方法 | |
| CN117029968A (zh) | 一种流量数据的诊断方法、系统、存储介质和电子设备 | |
| CN117970971A (zh) | 一种基于状态识别的阀口独立式电动阀控制方法及系统 | |
| CN117540163A (zh) | 泵性能曲线生成方法、模型构建和训练方法及装置 | |
| CN116088325A (zh) | 一种基于数字孪生的家居设备控制方法、装置及存储介质 | |
| CN113361932A (zh) | 一种计量设备检定流水线预警方法、装置、设备及介质 | |
| CN106649204B (zh) | 一种变压器油中溶解气体异常识别方法 | |
| CN113408104B (zh) | 发电机氢气实时泄漏率的计算方法及装置 | |
| CN115342101A (zh) | 一种水轮发电机调速器液压系统内泄检测方法和系统 | |
| CN113048012B (zh) | 基于混合高斯模型的风电机组偏航角度识别方法和装置 | |
| CN110441081B (zh) | 一种旋转机械故障的智能诊断方法及智能诊断系统 | |
| RU135801U1 (ru) | Устройство для контроля эквивалентной циклической повреждаемости авиационных двигателей | |
| CN110516323A (zh) | 一种基于时序分析的压力管道损伤预测方法 | |
| CN112769918A (zh) | 基于工业物联网和大数据的智能燃气监测管理云计算平台 | |
| CN115222164B (zh) | 一种基于经验耦合函数的水泵故障预测方法及系统 | |
| CN113646717A (zh) | 生产过程的生产批运行的质量指标的计算机实现的确定 | |
| CN114135397B (zh) | 一种燃气蒸汽联合循环性能的诊断优化方法、装置及系统 | |
| CN112115418B (zh) | 一种偏态估计信息的获取方法、装置及设备 | |
| CN112594114B (zh) | 一种比例阀健康状态自适应智能诊断方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |