一种基于DCS数据的控制阀故障监控方法与流程

技术特征：

1.一种基于DCS数据的控制阀故障监控方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤1：获取阀门DCS数据作为训练数据，将训练数据按照不同工况进行分类，建立温度阀、液位阀、压力阀、流量阀的阀门模型；

步骤2：基于训练数据，确定不同工况下对应的阀门模型；

步骤3：识别当前工况，确定当前工况下对应的阀门模型；

步骤4：根据步骤3确定的阀门模型，预测阀门状态值；

步骤5：根据阀门实际状态值和其对应状态估计值，进行故障判断。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中，温度阀的阀门模型为，

式中，为温度阀门控制器的输出值，为个输出管路的流量值，所说输出管路为温度阀所控制的反应器输出管路，为个输入管路阀门控制器的输出值，所说输入管路为温度阀所控制的反应器输入管路，为两个温度采样值之差；

液位阀的阀门模型为，

式中，为液位阀门控制器的输出值，为个输出管路的流量值，所说输出管路为液位阀所控制的反应器输出管路，为个输入管路阀门控制器的输出值，所说输入管路为液位阀所控制的反应器输入管路，为两个液位采样值之差；

压力阀的阀门模型为，

式中，为压力值，为压力阀控制器输出值；

流量阀的阀门模型为，

式中，F为流量值，为流量阀控制器输出值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:步骤2中，用粒子群优化算法辨识出阀门模型的参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤3中，利用不同工况下的阀门模型估计阀门的状态值，求取当前实际状态值和对应状态估计值的相对误差，选取相对误差最小的工况作为当前工况；温度阀的状态值为温度阀门控制器的输出值，液位阀的状态值为液位阀门控制器的输出值，压力阀状态值为压力值，流量阀状态值为流量值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤5中，计算阀门实际状态值和其对应状态估计值的偏差，利用该偏差值对控制阀故障程度进行评级。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤5中，根据阀门实际状态值和其对应状态估计值，可诊断内漏和脏堵故障，具体公式如下，

如果，则判断为脏堵，脏堵得分为，内漏得分为0；反之，脏堵得分为0，内漏得分为，式中M为选取的实时数据个数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤5中，根据阀门实际状态值和其对应状态估计值，可诊断粘滞故障；利用最小二乘法进行粘滞故障评分，

当阀门为压力阀或流量阀时，粘滞故障评分score_2的具体公式如下：

式中是系统的采样周期，M为选取的实时数据个数；

当阀门为温度阀或液位阀时，粘滞故障评分score_2的具体公式如下：

式中是系统的采样周期，M为选取的实时数据个数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤5中，根据阀门实际状态值和其对应状态估计值，可诊断卡死故障；卡死故障评分score_3计算公式如下：

式中M为选取的实时数据个数。