水质在线监测设备的故障检测方法及系统与流程

1.本公开涉及水质监测技术领域，尤其涉及水质在线监测设备的故障检测方法及系统。


背景技术：

2.随着前几代水质在线监测设备的投入使用，在应用中或多或少的出现各种设备故障，轻则对产品数据有影响，导致数据异常，重则对整机设备造成永久性损坏，甚至造成某些试剂的严重泄漏而造成对人员的伤害。
3.现有的水质在线监测设备的故障检测手段存在诸多漏洞且无法定位到具体的故障部件，导致只能更换全部部件以排除故障，维修成本高，耗时长。


技术实现要素：

4.本公开的目的是要提供水质在线监测设备的故障检测方法及系统，可以解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
5.根据本公开的一个方面，提供了水质在线监测设备的故障检测方法，包括，判断温控系统是否发生故障，输出判断结果；和判断动力系统是否发生故障，输出判断结果；其中，判断温控系统是否发生故障包括，开启水质在线监测设备的加热装置；采集测温装置的数据，判断温度是否升高；若温度升高，则温控系统无故障，若温度未升高，则温控系统发生故障；当温控系统发生故障时，分别对加热装置和测温装置进行故障判断。
6.在一些实施方式中，对加热装置进行故障判断包括，获取加热装置中加热电路的电流，判断电流是否大于预设电流，若电流大于预设电流，则加热装置正常，若电流小于预设电流，则加热装置故障。
7.在一些实施方式中，对测温装置进行故障判断包括，获取测温装置中温度传感器的检测值，判断检测值是否等于预定值，若检测值等于预设检测值，则温度传感器未连接或已开路，测温装置故障；若检测值不等于预设检测值，则判断检测值是否在正常值范围内，若是，则测温装置正常，若否，则温度传感器损坏，测温装置故障。
8.在一些实施方式中，判断动力系统是否发生故障包括，开启蠕动泵，获取蠕动泵工作电流，判断蠕动泵工作电流是否正常，若不正常，则蠕动泵回路损坏，结束检测；若正常，则开启待测阀门，蠕动泵将待测阀门对应液体抽取至第一水传感器，其中，待测阀门为连排阀中任一阀门；获取各传感器的响应信息，判断第一水传感器的响应是否超时，若第一水传感器的响应超时，则判断计量管内是否有液体，若计量管内有液体，则第一水传感器故障，结束检测，若计量管内没有液体，则待测阀门故障，结束检测；
若第一水传感器的响应未超时，则判断第一个响应的传感器是否是低液位传感器；若第一个响应的传感器不是低液位传感器，则判断第一个响应的传感器是否是高液位传感器；若第一个响应的传感器是高液位传感器，则低液位传感器故障，高液位传感器正常；若第一个响应的传感器不是高液位传感器，则低液位传感器和高液位传感器均故障，第一水传感器正常，结束检测；若第一个响应的传感器是低液位传感器，则低液位传感器正常，判断第二个响应的传感器是否是高液位传感器，若第二个响应的传感器不是高液位传感器，则高液位传感器故障，结束检测；若第二个响应的传感器是高液位传感器，则高液位传感器正常，结束检测。
9.在一些实施方式中，当检测结果为蠕动泵、第一水传感器、高液位传感器、低液位传感器和连排阀中至少一个阀门为正常时，判断动力系统是否发生故障还包括，关闭连排阀中的各阀门，开启公共阀，开启蠕动泵，使蠕动泵将计量管内液体推向公共阀；判断计量管内液位是否下降；若计量管内液位下降，则公共阀无故障；若计量管内液位未下降，则公共阀有常闭故障；当公共阀无故障时，获取第二水传感器的响应信息，判断响应是否超时，若第二水传感器响应超时，则第二水传感器故障；若第二水传感器响应未超时，则第二水传感器正常。
10.根据本公开的另一个方面，提供了水质在线监测设备的故障检测系统，用于执行上述任一水质在线监测设备的故障检测方法，包括，判断结果输出模块，用于输出故障判断结果；温控系统检测模块，用于判断温控系统是否发生故障；和动力系统检测模块，用于判断动力系统是否发生故障;其中，温控系统检测模块包括，加热装置开启单元，用于开启水质在线监测设备的加热装置；升温判断单元，用于采集测温装置的数据，判断温度是否升高；加热装置故障判断单元，用于当温度未升高时，对加热装置进行故障判断；和测温装置故障判断单元，用于当温度未升高时，对测温装置进行故障判断。
11.在一些实施方式中，加热装置故障判断单元中，对加热装置进行故障判断包括，获取加热装置中加热电路的电流，判断电流是否大于预设电流，若电流大于预设电流，则加热装置正常，若电流小于预设电流，则加热装置故障。
12.在一些实施方式中，测温装置故障判断单元中，对测温装置进行故障判断包括，获取测温装置中温度传感器的检测值，判断检测值是否等于预设检测值，若检测值等于预设检测值，则温度传感器未连接或已开路，测温装置故障；若检测值不等于预设检测值，则判断检测值是否在正常值范围内，若是，则测温装置正常，若否，则温度传感器损坏，测温装置
故障。
13.在一些实施方式中，动力系统检测模块包括，蠕动泵故障判断单元，用于蠕动泵故障检测，包括开启蠕动泵，获取蠕动泵工作电流，判断蠕动泵工作电流是否正常，若不正常，则蠕动泵回路损坏，结束检测；阀门故障判断单元，用于阀门故障检测，包括当蠕动泵工作电流正常时，开启待测阀门，蠕动泵将待测阀门对应液体抽取至第一水传感器，待测阀门为连排阀中任一阀门；获取各传感器的响应信息，判断第一水传感器的响应是否超时，若第一水传感器的响应超时，则判断计量管内是否有液体，若计量管内没有液体，则待测阀门故障，结束检测；传感器故障判断单元，用于低液位传感器、高液位传感器和第一水传感器的故障检测，包括当第一水传感器的响应超时且计量管内有液体，则第一水传感器故障，当若第一水传感器的响应未超时，则判断第一个响应的传感器是否是低液位传感器；若第一个响应的传感器不是低液位传感器，则判断第一个响应的传感器是否是高液位传感器；若第一个响应的传感器是高液位传感器，则低液位传感器故障，高液位传感器正常；若第一个响应的传感器不是高液位传感器，则低液位传感器和高液位传感器均故障，第一水传感器正常，结束检测；若第一个响应的传感器是低液位传感器，则低液位传感器正常，判断第二个响应的传感器是否是高液位传感器，若第二个响应的传感器不是高液位传感器，则高液位传感器故障，结束检测；若第二个响应的传感器是高液位传感器，则高液位传感器正常，结束检测。
14.在一些实施方式中，动力系统检测模块还包括，公共阀故障判断单元，用于当检测结果为蠕动泵、第一水传感器、高液位传感器、低液位传感器和连排阀中至少一个阀门为正常时，进行公共阀故障检测，包括关闭连排阀中的各阀门，开启公共阀，开启蠕动泵，使蠕动泵将计量管内液体推向公共阀，判断计量管内液位是否下降，若计量管内液位下降，则公共阀无故障，若计量管内液位未下降，则公共阀有常闭故障；第二水传感器判断单元，用于第二水传感器故障检测，当公共阀无故障时，获取第二水传感器的响应信息，判断响应是否超时，若第二水传感器响应超时，则第二水传感器故障，若第二水传感器响应未超时，则第二水传感器正常。
15.本公开提供的水质在线监测设备的故障检测方法及系统，通过对温控系统与动力系统分别进行检测并输出判断结果，实现对水质在线监测设备所有执行部件的故障检测，精准判断故障源，为现场运维人员提供详细的分析帮助，降低维修成本，提高维修效率，并且有效避免整机设备运行过程中因故障而出现的意外情况的发生。
16.另外，在本公开技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
附图说明
17.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本公开一实施例提供的水质在线监测设备的故障检测方法的流程图。
19.图2为本公开一实施例提供的水质在线监测设备中动力系统各部件的结构示意图。
20.图3为本公开一实施例提供的水质在线监测设备的故障检测方法中步骤s10的流程图。
21.图4为本公开一实施例提供的水质在线监测设备的故障检测方法中步骤s20的流程图。
22.图5为本公开另一实施例提供的水质在线监测设备的故障检测方法中步骤s20的部分流程图。
23.图6为本公开一实施例提供的水质在线监测设备的故障检测系统的结构示意图。
24.图7为本公开一实施例提供的水质在线监测设备的故障检测系统中温控系统检测模块的结构示意图。
25.图8为本公开一实施例提供的水质在线监测设备的故障检测系统中动力系统检测模块的结构示意图。
26.图9为本公开另一实施例提供的水质在线监测设备的故障检测系统中动力系统检测模块的结构示意图。
具体实施方式
27.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
28.实施例1：在本实施例中，参考说明书附图1，提供了一种水质在线监测设备的故障检测方法，包括以下步骤：s10，判断温控系统是否发生故障，输出判断结果。
29.s20，判断动力系统是否发生故障，输出判断结果。
30.本公开提供的水质在线监测设备的故障检测方法及系统，通过对温控系统与动力系统分别进行检测并输出判断结果，实现对水质在线监测设备所有执行部件的故障检测，精准判断故障源，并输出判断结果，为现场运维人员提供详细的分析帮助，降低维修成本，提高维修效率，并且有效避免整机设备运行过程中因故障而出现的意外情况的发生。
31.在可选的实施例中，步骤s10和步骤s20的执行顺序可调换。
32.具体的，在温控系统中，需要检测的部件包括加热装置与测温装置。动力系统中各部件的连接方式可参考说明书附图2所示，在动力系统中，需要检测的部件包括蠕动泵、第一水传感器、第二水传感器、公共阀、高液位传感器、低液位传感器与连排阀中的若干阀门，其中，高液位传感器和低液位传感器设置在计量管中。
33.在可选的实施例中，参考说明书附图3，判断温控系统是否发生故障具体包括以下步骤：s101：开启水质在线监测设备的加热装置。
34.s102：采集测温装置的数据，判断温度是否升高。
35.s103：若温度升高，则温控系统无故障。
36.s104：若温度未升高，则温控系统发生故障，需分别对加热装置和测温装置进行故障判断。
37.具体的，对加热装置进行故障判断可以包括，获取加热装置中加热电路的电流，判断电流是否大于预设电流，若电流大于预设电流，则加热装置正常，若电流小于预设电流，则加热装置故障。其中，预设电流可由蠕动泵的功率确定，在可选的实施例中，预设电流可以为1a。
38.具体的，对测温装置进行故障判断可以包括，获取测温装置中温度传感器的检测值，判断检测值是否等于预设检测值，若检测值等于预设检测值，则温度传感器未连接或已开路，测温装置故障；若检测值不等于预设检测值，则判断检测值是否在正常值范围内，若是，则测温装置正常，若否，则温度传感器损坏，测温装置故障。其中，预设检测值可由硬件电路的参数确定，在可选的实施例中，预设检测值可以为200。在可选的实施例中，检测值的正常值范围可以设定为检测值上下浮动10%。
39.由此，通过对加热装置和测温装置进行操作与数据采集，并对升温是否异常进行判定，实现加热装置与测温装置的闭环检测，进一步定位控温系统内的故障源，实现精准的故障检测，提高检修效率，降低检修成本。
40.在可选的实施例中，参考说明书附图4，判断动力系统是否发生故障具体包括以下步骤，s201：开启蠕动泵，s202：获取蠕动泵工作电流，判断蠕动泵工作电流是否正常，若不正常，执行步骤s203，若正常，执行步骤s204；s203：判定蠕动泵回路损坏，结束检测；s204：开启待测阀门，蠕动泵将待测阀门对应液体抽取至第一水传感器，其中，待测阀门为连排阀中的任一阀门；s205：获取各传感器的响应信息，判断第一水传感器的响应是否超时，若响应超时，执行步骤s206，若响应未超时，执行步骤s209；s206：判断计量管内是否有液体，若计量管内有液体，执行步骤s207，若计量管内没有液体，执行步骤s208；s207：判定第一水传感器故障，结束检测，s208：判定待测阀门故障，结束检测；s209：判断第一个响应的传感器是否是低液位传感器，若第一个响应的传感器不是低液位传感器，执行步骤s210，若第一个响应的传感器是低液位传感器，执行步骤s213；s210：判断第一个响应的传感器是否是高液位传感器，若第一个响应的传感器是高液位传感器，执行步骤s211，若第一个响应的传感器不是高液位传感器，执行步骤s212；s211：判定低液位传感器故障，高液位传感器正常；s212：判定低液位传感器和高液位传感器均故障，第一水传感器正常，结束检测；s213：判定低液位传感器正常，并判断第二个响应的传感器是否是高液位传感器，若第二个响应的传感器不是高液位传感器，执行步骤s214，若第二个响应的传感器是高液位传感器，执行步骤s215；
s214：判定高液位传感器故障，结束检测；s215：判定高液位传感器正常，结束检测。
41.由此，通过对动力系统内各部件的操作及信息采集，并对响应信息进行相关的判断，实现动力系统内各部件之间的闭环检测，准确定位动力系统内具体的故障点，实现精准的故障检测，提高检修效率，降低检修成本。
42.在可选的实施例中，通过循环执行步骤s204至步骤s208，可实现对连排阀中多个阀门的检测。
43.在可选的实施例中，在进行第一个待测阀门检测时，可首先选择蒸馏水试剂对应的阀门。
44.在可选的实施例中，参考说明书附图5，当检测结果为蠕动泵、第一水传感器、高液位传感器、低液位传感器和连排阀中至少一个阀门为正常时，判断动力系统是否发生故障还包括，s221：关闭连排阀中的各阀门，开启公共阀，开启蠕动泵，使蠕动泵将计量管内液体推向公共阀；s222：判断计量管内液位是否下降；s223：若计量管内液位下降，则判定公共阀无故障，执行步骤s225；s224：若计量管内液位未下降，则判定公共阀有常闭故障，结束检测；s225：当公共阀无故障时，获取第二水传感器的响应信息，判断响应是否超时；s226：若第二水传感器响应超时，则判定第二水传感器故障，结束检测；s227：若第二水传感器响应未超时，则判定第二水传感器正常，结束检测。
45.由此，当蠕动泵、第一水传感器、高液位传感器、低液位传感器和连排阀中至少一个阀门为正常时，计量管中可留有试剂，此时开启蠕动泵，使蠕动泵将计量管内的试剂推向公共阀，可对公共阀和第二水传感器进行检测，准确定位动力系统内具体的故障点，实现精准的故障检测，提高检修效率，降低检修成本。
46.在可选的实施例汇总，第一水传感器和第二水传感器均可选用非接触式水传感器。
47.实施例2：在本实施例中，参考说明书附图6
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8，提供了一种水质在线监测设备的故障检测系统，用于执行上述方法实施例中任一水质在线监测设备的故障检测方法，包括，判断结果输出模块11，用于输出故障判断结果；温控系统检测模块12，用于判断温控系统是否发生故障；和动力系统检测模块13，用于判断动力系统是否发生故障。
48.在可选的实施例中，温控系统检测模块12包括，加热装置开启单元121，用于开启水质在线监测设备的加热装置；升温判断单元122，用于采集测温装置的数据，判断温度是否升高；加热装置故障判断单元123，用于当温度未升高时，对加热装置进行故障判断；和测温装置故障判断单元124，用于当温度未升高时，对测温装置进行故障判断。
49.在可选的实施例中，加热装置故障判断单元123中，对加热装置进行故障判断包括，
获取加热装置中加热电路的电流，判断电流是否大于预设电流，若电流大于预设电流，则加热装置正常，若电流小于预设电流，则加热装置故障。
50.在可选的实施例中，测温装置故障判断单元124中，对测温装置进行故障判断包括，获取测温装置中温度传感器的检测值，判断检测值是否等于预设检测值，若检测值等于预设检测值，则温度传感器未连接或已开路，测温装置故障；若检测值不等于预设检测值，则判断检测值是否在正常值范围内，若是，则测温装置正常，若否，则温度传感器损坏，测温装置故障。
51.在可选的实施例中，动力系统检测模块13包括，蠕动泵故障判断单元131，用于蠕动泵故障检测，包括开启蠕动泵，获取蠕动泵工作电流，判断蠕动泵工作电流是否正常，若不正常，则蠕动泵回路损坏，结束检测；阀门故障判断单元132，用于阀门故障检测，包括当蠕动泵工作电流正常时，开启待测阀门，蠕动泵将待测阀门对应液体抽取至第一水传感器，待测阀门为连排阀中任一阀门；获取各传感器的响应信息，判断第一水传感器的响应是否超时，若第一水传感器的响应超时，则判断计量管内是否有液体，若计量管内没有液体，则待测阀门故障，结束检测；传感器故障判断单元133，用于低液位传感器、高液位传感器和第一水传感器的故障检测，包括当第一水传感器的响应超时且计量管内有液体，则第一水传感器故障，当若第一水传感器的响应未超时，则判断第一个响应的传感器是否是低液位传感器；若第一个响应的传感器不是低液位传感器，则判断第一个响应的传感器是否是高液位传感器；若第一个响应的传感器是高液位传感器，则低液位传感器故障，高液位传感器正常；若第一个响应的传感器不是高液位传感器，则低液位传感器和高液位传感器均故障，第一水传感器正常，结束检测；若第一个响应的传感器是低液位传感器，则低液位传感器正常，判断第二个响应的传感器是否是高液位传感器，若第二个响应的传感器不是高液位传感器，则高液位传感器故障，结束检测；若第二个响应的传感器是高液位传感器，则高液位传感器正常，结束检测。
52.在可选的实施例中，参考说明书附图9，当检测结果为蠕动泵、第一水传感器、高液位传感器、低液位传感器和连排阀中至少一个阀门为正常时，动力系统检测模块13还包括，公共阀故障判断单元134，用于公共阀故障检测，包括关闭连排阀中的各阀门，开启公共阀，开启蠕动泵，使蠕动泵将计量管内液体推向公共阀，判断计量管内液位是否下降，若计量管内液位下降，则公共阀无故障，若计量管内液位未下降，则公共阀有常闭故障；第二水传感器判断单元135，用于第二水传感器故障检测，当公共阀无故障时，获取第二水传感器的响应信息，判断响应是否超时，若第二水传感器响应超时，则第二水传感器故障，若第二水传感器响应未超时，则第二水传感器正常。
53.本公开提供的水质在线监测设备的故障检测方法及系统，通过对温控系统与动力系统分别进行检测并输出判断结果，实现对水质在线监测设备所有执行部件的故障检测，精准判断故障源，为现场运维人员提供详细的分析帮助，降低维修成本，提高维修效率，并且有效避免整机设备运行过程中因故障而出现的意外情况的发生。
54.上述本说明书实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
55.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
56.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
57.以上仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。