一种基于定位器给定及回讯的阀门故障诊断方法及系统与流程

本发明涉及工业信息和数据处理，尤其是涉及一种基于定位器给定及回讯的阀门故障诊断方法及系统。

背景技术：

1、阀门在工业和民用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。然而，由于长期使用、环境因素、操作错误等原因，阀门可能会出现故障，导致工艺过程受到影响，甚至造成安全事故。

2、在实际生产过程中，阀门操作人员无法实现对阀门的实时监控，只能根据检修周期和计划对各个阀门进行预防性的检修，这种检修方式周期较长会导致阀门检修不及时，且由于人工操作可能存在一定的盲目性，最终导致生产中的停工时间延长或者设备的损坏。

技术实现思路

1、本技术提供了一种基于定位器给定及回讯的阀门故障诊断方法及系统，用于通过获取的采集周期内定位器的给定值和回讯值计算偏差值和累积行程偏差值，再根据给定值、回讯值和偏差值分别确定其周期波动线，最后根据偏差值、给定值周期波动线、回讯值周期波动线、偏差值周期波动线和累积行程偏差值判断阀门故障类型，通过在采集周期内获取定位器的数据并进行计算就能对阀门故障进行在线诊断，减少了人工操作的不及时性和盲目性，可以提高阀门故障诊断的及时性和效率。

2、第一方面，本技术提供了一种基于定位器给定及回讯的阀门故障诊断方法，该方法包括：计算机获取采集周期内定位器的给定值和回讯值；该计算机根据该给定值和该回讯值计算偏差值、该给定值的给定累积行程和该回讯值的回讯累积行程；该计算机根据该给定累积行程和该回讯累积行程计算累积行程偏差值；该计算机根据该给定值确定给定值周期波动线，根据该回讯值确定回讯值周期波动线，根据该偏差值确定偏差值周期波动线；该计算机根据该偏差值、该给定值周期波动线、该回讯值周期波动线、该偏差值周期波动线和该累积行程偏差值判断阀门故障类型。

3、通过采用上述技术方案，通过获取的采集周期内定位器的给定值和回讯值计算偏差值和累积行程偏差值，再根据给定值、回讯值和偏差值分别确定其周期波动线，最后根据偏差值、给定值周期波动线、回讯值周期波动线、偏差值周期波动线和累积行程偏差值判断阀门故障类型，通过在采集周期内获取定位器的数据并进行计算就能对阀门故障进行在线诊断，减少了人工操作的不及时性和盲目性，可以提高阀门故障诊断的及时性和效率。

4、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，计算机根据该偏差值、该给定值周期波动线、该回讯值周期波动线、该偏差值周期波动线和该累积行程偏差值判断阀门故障类型的步骤具体包括：第一预设时间内的全部采集周期的给定值周期波动线不变的情况下，第一预设时间内的全部采集周期的回讯值周期波动线的变化相同、偏差值周期波动线的变化相同，该计算机判断阀门故障类型为阀门漏气；或在第二预设时间内的全部采集周期的偏差值周期波动线同向增大，且该偏差值大于第一阈值的情况下，该计算机判断阀门故障类型为阀门漏气；该第二预设时间小于该第一预设时间。

5、通过采用上述技术方案，定位器获取并计算的数据处于以下两种情况时：第一种：第一预设时间内的全部采集周期的回讯值周期波动线的变化相同、偏差值周期波动线的变化相同，第二种：第二预设时间内的全部采集周期的偏差值周期波动线同向增大，且该偏差值大于第一阈值，计算机判断定位器数据处于以上两种情况时，阀门故障类型为阀门漏气；使得计算机能够根据定位器获取的数据快速地判断阀门是否处于漏气状态，提高了阀门故障诊断的效率。

6、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，计算机根据该偏差值、该给定值周期波动线、该回讯值周期波动线、该偏差值周期波动线和该累积行程偏差值判断阀门故障类型的步骤具体包括：该计算机对阀门调整方式进行检测；在该阀门调整方式为自动的情况下，在一个采集周期内，该给定值周期波动线的变化方式为先增加后减少，且该偏差值周期波动线的变化方式为从零值先增加，在达到最大值正值后，变为零值，从零值先减少，在达到最大值负值后，变为零值，则该计算机判断阀门故障类型为阀门卡涩。

7、通过采用上述技术方案，当阀门调整方式为自动的情况下，计算机对定位器采集的数据进行判断，若采集的数据符合以上变化方式，则计算机判断阀门故障类型为阀门卡涩，使得计算机能够根据定位器获取的数据快速地判断阀门是否处于卡涩状态，提高了阀门故障诊断的效率。

8、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在计算机对阀门调整方式进行检测的步骤之后，该步骤还包括：在该阀门调整方式为手动的情况下，若该给定值周期波动线的单次行程小于第二阈值，且该回讯值周期波动线不变，则该计算机判断阀门故障类型为阀门卡涩；若该给定值周期波动线的单次行程不小于第二阈值，且该回讯值周期波动线的单次行程为该第二阈值的整数倍，则该计算机判断阀门故障类型为阀门卡涩；若该给定累计行程不小于第二阈值，且该回讯值周期波动线的单次行程为该第二阈值，则该计算机判断阀门故障类型为阀门卡涩。

9、通过采用上述技术方案，当阀门调整方式为手动的情况下，计算机对定位器采集的数据进行判断，若采集的数据符合以上变化方式，则计算机判断阀门故障类型为阀门卡涩，使得计算机能够根据定位器获取的数据快速地判断阀门是否处于卡涩状态，提高了阀门故障诊断的效率，且对于自动或手动调整的阀门数据计算机都能进行故障诊断，可以提高故障诊断的效率和准确性。

10、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在计算机根据该偏差值、该给定值周期波动线、该回讯值周期波动线、该偏差值周期波动线和该累积行程偏差值判断阀门故障类型的步骤之后，该步骤还包括：该计算机获取预设第三时间范围内的所有回讯值中的最小回讯值，并将该最小回讯值作为阀门精度值；该计算机判断该阀门精度值是否大于预设精度阈值；若该阀门精度值大于预设精度阈值，则该计算机发出警报信息，该警报信息用于提示相关人员对阀门进行处理。

11、通过采用上述技术方案，将最小回讯值作为阀门精度值，并对阀门精度值判断是否大于预设精度值，若大于预设精度计算机将发出警报信息，最小回讯值反映了阀门在预设时间范围内的最低响应能力，更低的阀门精度值使得阀门能够进行更精细的控制，对阀门精度值进行监测判断可以对阀门性能进行监测，避免了由于阀门精度导致生产中断或质量问题。

12、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在计算机根据该偏差值、该给定值周期波动线、该回讯值周期波动线、该偏差值周期波动线和该累积行程偏差值判断阀门故障类型的步骤之后，该步骤还包括：该计算机获取第四预设时间内的全部采集周期的第四回讯值和采样次数；该计算机根据该第四回讯值计算第四回讯值累积行程、累积运行时长、累积变向次数和平稳次数该计算机根据该平稳次数和该采样次数计算阀门平稳率；该计算机将该第四回讯值累积行程、该累积运行时长、该累积变向次数和该阀门平稳率输入阀门寿命预测模型中得到阀门预测寿命。

13、通过采用上述技术方案，将累积行程、累积运行时长、累积变向次数和阀门平稳率输入阀门寿命预测模型中，可以得到阀门预测寿命，通过阀门寿命预测，可以提前进行维护或更换，避免因阀门故障而引发生产中断或其他问题，提前维护可以有效减少停机时间和维修成本，提高设备的可靠性和稳定性。

14、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，该阀门寿命预测模型为：

15、

16、其中，t为阀门预测寿命，t为采集周期，v为阀门平稳率，t1为累积运行时长，s为累积行程，n为累积变向次数，为阀门寿命预测系数。

17、通过采用上述技术方案，将累积行程、累积运行时长、累积变向次数和阀门平稳率输入阀门寿命预测模型中，可以精准地得到阀门预测寿命。

18、第二方面，本技术实施例提供一种基于定位器给定及回讯的阀门故障诊断系统，该故障诊断系统包括计算机，该计算机包括：获取模块，计算模块，确定模块，判断模块。

19、获取模块，获取采集周期内定位器的给定值和回讯值；

20、第一计算模块，根据该给定值和该回讯值计算偏差值、该给定值的给定累积行程和该回讯值的回讯累积行程；

21、第二计算模块，根据该给定累积行程和该回讯累积行程计算累积行程偏差值；

22、确定模块，根据该给定值确定给定值周期波动线，根据该回讯值确定回讯值周期波动线，根据该偏差值确定偏差值周期波动线；

23、判断模块，根据该偏差值、该给定值周期波动线、该回讯值周期波动线、该偏差值周期波动线和该累积行程偏差值判断阀门故障类型。

24、第三方面，本技术实施例提供了一种计算机，该计算机包括：一个或多个处理器和存储器；该存储器与该一个或多个处理器耦合，该存储器用于存储计算机程序代码，该计算机程序代码包括计算机指令，该一个或多个处理器调用该计算机指令以使得该计算机执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

25、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当上述指令在计算机上运行时，使得上述计算机执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

26、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

27、1.本技术通过获取的采集周期内定位器的给定值和回讯值计算偏差值和累积行程偏差值，再根据给定值、回讯值和偏差值分别确定其周期波动线，最后根据偏差值、给定值周期波动线、回讯值周期波动线、偏差值周期波动线和累积行程偏差值判断阀门故障类型，通过在采集周期内获取定位器的数据并进行计算就能对阀门故障进行在线诊断，减少了人工操作的不及时性和盲目性，可以提高阀门故障诊断的及时性和效率。

28、2.本技术通过判断定位器获取并计算的数据处于以下两种情况时：第一种：第一预设时间内的全部采集周期的回讯值周期波动线的变化相同、偏差值周期波动线的变化相同，第二种：第二预设时间内的全部采集周期的偏差值周期波动线同向增大，且该偏差值大于第一阈值，计算机判断定位器数据处于以上两种情况时，阀门故障类型为阀门漏气；使得计算机能够根据定位器获取的数据快速地判断阀门是否处于漏气状态，提高了阀门故障诊断的效率。

29、3.本技术通过当阀门调整方式为手动的情况下，对定位器采集的数据进行判断，若采集的数据符合以上变化方式，则计算机判断阀门故障类型为阀门卡涩，使得计算机能够根据定位器获取的数据快速地判断阀门是否处于卡涩状态，提高了阀门故障诊断的效率，且对于自动或手动调整的阀门数据计算机都能进行故障诊断，可以提高故障诊断的效率和准确性。