本发明涉及阀门控制,更具体地说,本发明涉及一种阀门远程控制系统及方法。
背景技术:
1、在自动控制回路中,阀门是最常见的执行元件,控制器通过调节阀门的开度来控制回路的过程变量,通常情况下,阀门的实际开度应能够准确地跟随控制信号的变化,确保回路的稳定运行,然而,由于内部元件磨损等问题,阀门在运行一段时间后可能出现非线性特性,如磁滞、死区和粘滞等;
2、尤其是粘滞问题最为常见,它可能导致回路出现振荡,从而降低回路的控制性能,为了应对这一问题,通常需要定期检测阀门的粘滞情况,然而,依靠人工对工厂中的每个阀门进行粘滞检测会浪费大量的人力物力,现有技术中,虽然出现了自动检测阀门的粘滞程度以此控制回路,但还是存在一定的问题;
3、例如,授权公告号为cn105373019b的专利公开了一种阀门粘滞程度的检测方法及装置,该方法通过获取设定值集合以及所述阀值集合获得第一因子和第二因子,并根据所述第一因子和所述第二因子获得阀门的粘滞程度,但是阀门在实际工作中通常还出现其它问题,最常见的问题为阀门泄漏,阀门泄漏会导致阀门部件之间形成附着物或沉积物,这些沉积物会增加摩擦力,从而使得阀门更容易出现粘滞现象,粘滞现象不单只受到内部元件磨损,因此根据粘滞现象判断内部元件是否需要更换,还需要考虑阀门泄漏带来的影响。
4、鉴于此,本发明提出一种阀门远程控制系统及方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供一种阀门远程控制系统及方法。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种阀门远程控制方法,包括:
4、s10:获取目标阀门的目标发射声信号以及阀门型号,基于阀门型号获得对应的子空间功率谱密度值,根据目标发射声信号获得发射声功率,根据子空间功率谱密度值和发射声功率生成内漏系数,所述子空间功率谱密度值为阀门内发射声信号功率密度;
5、s20:获取预设时间段内多个时间点的输出量以及相应的实时操纵量,对多个时间点的输出量以及相应的实时操纵量进行分析以获得操纵量差值,所述输出量为阀门中控制信号的强度,所述实时操纵量为阀杆移动的距离;
6、s30:基于内漏系数确定内漏等级,基于操纵量差值确定粘滞等级;
7、s40:将内漏等级和粘滞等级输入到维护校正模型中,获得维护校正模型输出的更换等级。
8、进一步地,获取目标阀门的目标发射声信号的方法包括:
9、获取目标阀门的实时发射声信号,将实时反射声信号进行放大处理,生成目标发射声信号。
10、进一步地,根据子空间功率谱密度值和发射声功率生成内漏系数的方法包括:
11、ilc=log(esp×spd)+c;
12、式中,ilc为内漏系数,esp为发射声功率,spd为子空间功率谱密度值,c为常数。
13、进一步地,对多个时间点的输出量以及相应的实时操纵量进行分析以获得操纵量差值的方法包括:
14、获取多个时间点的输出量以及相应的标准操纵量,计算实时操纵量与相应标准操纵量的差值绝对值,计算多个时间点对应的差值绝对值之和作为操纵量差值。
15、进一步地,内漏等级包括轻微内漏、中等内漏和严重内漏,基于内漏系数确定内漏等级的方法包括:
16、当内漏系数小于第一系数阈值时,则内漏等级为轻微内漏;
17、当内漏系数大于等于第一系数阈值,并且小于第二系数阈值时,则内漏等级为中等内漏;
18、当内漏系数大于等于第二系数阈值时,则内漏等级为严重内漏。
19、进一步地,粘滞等级包括轻微粘滞、中等粘滞和严重粘滞,基于操纵量差值确定粘滞等级包括:
20、当操纵量差值小于第一差值阈值时,则粘滞等级为轻微粘滞;
21、当操纵量差值大于等于第一差值阈值,并且小于第二差值阈值时,则粘滞等级为中等粘滞;
22、当操纵量差值大于等于第二差值阈值时,则内漏等级为严重粘滞。
23、进一步地,更换等级包括第一等级、第二等级和第三等级,维护校正模型的构建方法包括:
24、获取样本数据集,所述样本数据集中包括历史内漏等级、历史粘滞等级和历史更换等级,将样本数据集划分为样本训练集和样本测试集,构建回归网络,以样本训练集中的历史内漏等级和历史粘滞等级作为回归网络的输入数据,以样本训练集中的历史更换等级作为回归网络的输出数据,对回归网络进行训练,得到用于预测实时更换等级的初始回归网络,利用样本测试集对初始回归网络进行测试,输出满足小于预设误差值的回归网络作为维护校正模型。
25、一种阀门远程控制系统,其基于上述的一种阀门远程控制方法实现,包括:
26、系数生成模块:获取目标阀门的目标发射声信号以及阀门型号,基于阀门型号获得对应的子空间功率谱密度值,根据目标发射声信号获得发射声功率,根据子空间功率谱密度值和发射声功率生成内漏系数,所述子空间功率谱密度值为阀门内发射声信号功率密度;
27、差值生成模块:获取预设时间段内多个时间点的输出量以及相应的实时操纵量,对多个时间点的输出量以及相应的实时操纵量进行分析以获得操纵量差值,所述输出量为阀门中控制信号的强度,所述实时操纵量为阀杆移动的距离;
28、第一等级确定模块:基于内漏系数确定内漏等级,基于操纵量差值确定粘滞等级;
29、第二等级确定模块:将内漏等级和粘滞等级输入到维护校正模型中,获得维护校正模型输出的更换等级。
30、一种电子设备,包括电源、接口、键盘、存储器、中央处理器以及存储在存储器上并可在中央处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行计算机程序时实现上述一种阀门远程控制方法,所述接口包括网络接口与数据接口,网络接口包括有线或无线接口,数据接口包括输入或输出接口。
31、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计算机程序,所述计算机程序被执行时实现上述一种阀门远程控制方法。
32、相比于现有技术,本发明的有益效果为:
33、本发明中,先获取子空间功率谱密度值以及发射声功率,再根据子空间功率谱密度值和发射声功率生成内漏系数,随后对多个时间点的输出量以及相应的实时操纵量进行分析以获得操纵量差值,基于内漏系数确定内漏等级,基于操纵量差值确定粘滞等级,最后再根据内漏等级和粘滞等级确定更换等级,根据阀门发生的粘滞现象以及考虑了阀门泄漏带来的影响,精确地判断阀门内部元件是否因为磨损从而需要更换,这样对阀门实现精确的远程控制以及维护。
1.一种阀门远程控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种阀门远程控制方法,其特征在于,所述获取目标阀门的目标发射声信号的方法包括:
3.根据权利要求2所述的一种阀门远程控制方法,其特征在于,所述根据子空间功率谱密度值和发射声功率生成内漏系数的方法包括:
4.根据权利要求1所述的一种阀门远程控制方法,其特征在于,所述对多个时间点的输出量以及相应的实时操纵量进行分析以获得操纵量差值的方法包括:
5.根据权利要求3所述的一种阀门远程控制方法,其特征在于,所述内漏等级包括轻微内漏、中等内漏和严重内漏,基于内漏系数确定内漏等级的方法包括:
6.根据权利要求4所述的一种阀门远程控制方法,其特征在于,所述粘滞等级包括轻微粘滞、中等粘滞和严重粘滞,基于操纵量差值确定粘滞等级包括:
7.根据权利要求1所述的一种阀门远程控制方法,其特征在于,所述更换等级包括第一等级、第二等级和第三等级,维护校正模型的构建方法包括:
8.一种阀门远程控制系统,其基于权利要求1-7中任一项所述的一种阀门远程控制方法实现,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,包括电源、接口、键盘、存储器、中央处理器以及存储在存储器上并可在中央处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述中央处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的一种阀门远程控制方法,所述接口包括网络接口与数据接口,网络接口包括有线或无线接口,数据接口包括输入或输出接口。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现权利要求1至7任一项所述一种阀门远程控制方法。