一种发电厂管阀泄漏巡检装置及其异常数据分析方法与流程

本发明涉及热工巡检，具体为一种发电厂管阀泄漏巡检装置及其异常数据分析方法。

背景技术：

1、热工巡检数据主要包括温度、压力等现场表记数据，控制室内环境温度、湿度数据，转机震动数据，重要设备壳体温度以及管阀泄露侧温度值。控制室内环境温度、湿度数据、管阀泄露侧温度值，此类填报数据为限值类参数，分为正常值和越限值两类，此类数据进行异常告警相对容易处置。

2、管阀泄露侧温度值随着停机、开机、暖机、高低负荷运行、环境温度值变化都会形成不同的填报数据特征。参数填报的错漏源主要源自传感器对焦位置错误。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、因此，本发明的目的是提供一种发电厂管阀泄漏巡检装置及其异常数据分析方法，通过数据采集系统建立测温区域温度和环境温度温差数据序列，对泄漏巡检位置的温度数据进行异常判断，从而校验巡检测温数据对正状态，形成泄漏巡检数据录入可靠性分析，进一步通过可靠录入的泄漏巡检数据，对发电厂管阀泄漏状态进行巡视监测，从而提前对管阀泄漏进行干预处置，减少管阀泄漏扩大损失。

3、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

4、一种发电厂管阀泄漏巡检装置，其包括：

5、手持筒；

6、数据处理终端，内置分析软件；

7、数据采集组件，包括安装在所述手持筒侧边的rfid读卡器、安装在所述手持筒顶部的温湿度传感器和红外测温探头、安装在所述手持筒顶部且分别位于所述红外测温探头两侧的左激光发射器和右激光发射器、安装在所述手持筒侧边的录入按键以及安装在所述手持筒内部的rs总线开关模块；

8、其中，rfid读卡器、温湿度传感器、红外测温探头、与所述rs总线开关模块电连接，所述rs485总线开关模块通过数据线与所述数据处理终端电连接。

9、作为本发明所述的一种发电厂管阀泄漏巡检装置的一种优选方案，其中，所述数据处理终端为平板电脑。

10、作为本发明所述的一种发电厂管阀泄漏巡检装置的一种优选方案，其中，所述数据采集组件还包括用于供电的蓄电池。

11、一种发电厂管阀泄漏巡检装置的异常数据分析方法，步骤如下：

12、s1、对泄漏点辨识并对泄漏点数据特征学习；

13、s2、对泄漏点进行fcn温差聚类分析；

14、s3、对泄漏点辨识与泄漏点数据分析。

15、作为本发明所述的一种发电厂管阀泄漏巡检装置的异常数据分析方法的一种优选方案，其中，所述步骤s1中，对泄漏点辨识并对泄漏点数据特征学习的步骤如下：

16、s101、通过rfid读卡器辨识发电厂管阀泄漏数据录入点，并通过通过modbus rtu，传递标签点预设数据至数据处理终端；

17、s102、通过a1、a2、a3、a4四类区域测温点和环境背景温差数据准确辨识出录入位置是否正常。

18、作为本发明所述的一种发电厂管阀泄漏巡检装置的异常数据分析方法的一种优选方案，其中，所述步骤s2中，对泄漏点进行fcn温差聚类分析的步骤如下：

19、s201、辨识rfid测温标签，辨识测温对象；

20、s202、分别按a1、a2、a3、a4四类区域读取泄漏监测温度监测区域值，与环境背景温度形成差值，按7m-10m随机距离、随机测温角度形成发电厂管阀泄露监测点温差偏离数据140组；

21、s203、将140组数据形成模糊聚类数组x，形成x分类空间，且维度选择二维(xi,xi)，其中i＝140，即取140次巡视训练数据作为聚类分析，纵向横向均为温差数值，用于绘制二维聚类图；

22、s204、置初始化参数值，包含模糊加权参数值m和聚类数k，以及迭代的次数s和算法终止误差ε；

23、s205、随机化置初始化聚类的中心c0,t＝0；

24、s206、计算隶属矩阵

25、其中，μij表示的是数据xi隶属于类中心cj的隶属度，m是模糊加权参数，μij∈[0,1]i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,k；dij是xi到第j类中心cj的欧氏距离；

26、s207、迭代计算聚类的中心

27、s208、检验||us+1-us||＜ε是否成立，成立则算法结束，否则跳转至步骤s203；

28、s209、对应可以形成a1、a2、a3、a4四类温差数据的聚类中心值，分别标记为fa1、fa2、fa3、fa4。

29、作为本发明所述的一种发电厂管阀泄漏巡检装置的异常数据分析方法的一种优选方案，其中，所述步骤s3中，对泄漏点辨识与泄漏点数据分析包括数据特征表储备，步骤如下：

30、s301、辨识rfid测温标签，辨识测温对象；

31、s302、分别按a1、a2、a3、a4，读取泄漏监测温度监测区域值，与环境背景温度形成差值，按7m-10m随机距离、随机测温角度形成140组发电厂管阀泄露监测点温差偏离数据。

32、s303、对步骤s302的140组测温数据，形成a1、a2、a3、a4的泄露监测区域温差偏离特征表，将每个测温区域数据形成max、min两个值域数据，分别标记为a1max、a1min,a2max、a2min,a3max、a3min,a4max、a4min。

33、作为本发明所述的一种发电厂管阀泄漏巡检装置的异常数据分析方法的一种优选方案，其中，所述步骤s3中，对泄漏点数据分析步骤如下：

34、s304、邻近测温区域7m-10m，通过rfid读卡器获取测温设备序号，并按a4区域获取温差数据ta4(t)；

35、s305、根据测温设备序号，查找a1max、a1min,a2max、a2min,a3max、a3min,a4max、a4min；

36、s306、判断ta4(t)>a4min,ta4(t)<a4max，,如满足，可初步判断测温区域正确，如不满足则转到步骤s307；

37、s307、计算da1＝|ta4(t)-fa1|，da2＝|ta4(t)-fa2|，da3＝|ta4(t)-fa3|，选择da1、da2、da3的最小值daj为疑似测温对正区域，其中j＝1,2,3；

38、s308、判断ta4(t)>ajmin,ta4(t)<ajmax,如满足，则显示并提示测温区域有误，提醒巡检员对正测温，判断ta4(t)<a2min-2，则提示红外温度传感器故障，提醒巡检员更换红外测温探头，判断ta4(t)>a1max+10，满足则提示泄漏告警，进一步检测，提示红外测温探头故障。

39、作为本发明所述的一种发电厂管阀泄漏巡检装置的异常数据分析方法的一种优选方案，其中，所述温差数据ta4(t)通过红外测温探头测得的温度减去温湿度传感器测得的温度。

40、与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：本发明通过背景温度和管阀泄漏区红外线测温温度的温差聚类学习，获取到a1、a2、a3、a4四类典型泄露监测区域温度聚类中心，并形成了温差偏离特征表，根据背景温度和管阀泄漏区红外线测温温度的偏差值，不仅可以分析出管阀泄漏特征，还能分析出红外测温探头是否具有测温故障，红外测温区域是否对正等，本发明不仅可以录入管阀泄漏巡检数据，还能进一步分析录入数据的正确与否，并实现泄漏告警，可以减少现场热工巡检数据录入的错漏，提高现场热工巡检数据录入的有效性。