一种阀门自动控制方法及控制系统与流程

1.本发明涉及阀门控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种阀门自动控制方法及控制系统。


背景技术：

2.现有的安装在山林中的阀门，在缺少市电的情况下，通过太阳能加蓄电池的方式为阀门驱动提供电能，在阀门安装数量比较多的情况下，再加上阀门安装环境位于山林环境中，当需维护检修时，现有的维护检修方式，通过定期对每个阀门进行巡检，对于众多安装山林不同地方的阀门，工作量大，且效率低。
3.其次现有的阀门控制系统，不能在阀门即将失效时，发出检修信号，这样会导致阀门失效时才能被发现，导致输送介质量无法控制，致使造成输送介质浪费。
4.鉴于此，本技术发明人发明了一种阀门自动控制方法及控制系统。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种阀门自动控制方法及控制系统。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阀门自动控制方法，包括：
7.采集阀门运行数据信息，阀门运行数据信息包括硬件环境信息与输送介质信息；
8.根据硬件环境信息生成硬件环境系数，根据硬件环境系数的大小生成与被控阀门对应的一级硬件影响标记、二级硬件影响标记、三级硬件影响标记；还根据介质压力值生成介质影响系数，根据介质影响系数的大小生成与被控阀门对应的一级介质影响标记、二级介质影响标记、三级介质影响标记；
9.获取影响标记，并对其进行分析，生成对应被控阀门的检修信号、重视信号。
10.在一个优选的实施方式中，所述硬件环境信息包括阀门使用次数值、阀门温度影响值，阀门湿度影响值，阀门使用次数值由动控制系统向驱动件发送关闭指令与开启指令的次数，关闭指令与开启指令对应阀门开启与关闭，阀门开启与关闭为一次有效阀门使用次数值；
11.阀门温度影响值式中fwz为阀门运行环境周边实际温度值，cwz为阀门运行额定温度最大值与额定温度最小值之和平均值；阀门湿度影响值式中，fsz为阀门运行环境周边实际湿度值，csz为阀门运行额定湿度最大值与额定湿度最小值之和平均值；
12.所述输送介质信息包括介质压力值、介质温度值、输送管道管径值，其中，所述介质压力值为介质在输送管道内位于阀门输入端附近的压力值；所述介质温度值为介质在输送管道内位于阀门输入端附近的温度值；所述输送管道管径值为阀门所处安装位置处输送管道管径值。
13.在一个优选的实施方式中，生成与被控阀门对应的一级硬件影响标记、二级硬件影响标记、三级硬件影响标记，具体生成步骤包括：
14.将被控阀门标记为控制对象，控制对象数量为i，i为大于1的整数；分别获取i个控制对象的硬件环境信息中的阀门使用次数值、阀门温度影响值，阀门湿度影响值，将其分别标记为fcsi、fyzi、myzi，并将其进行公式化分析，求得硬件环境系数fhxi；
15.设置硬件环境系数范围阈值，若硬件环境系数fhxi大于或等于硬件环境系数范围阈值最大值，则将该控制对象标记为一级硬件影响标记；若硬件环境系数fhxi小于硬件环境系数范围阈值最大值，且大于硬件环境系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为二级硬件影响标记；若硬件环境系数fhxi小于等于硬件环境系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为三级硬件影响标记。
16.在一个优选的实施方式中，生成与被控阀门对应的一级介质影响标记、二级介质影响标记、三级介质影响标记，具体生成步骤包括：
17.将介质压力值、介质温度值、输送管道管径值分别标记为jyzi、jwzi、gjzi，并将其进行公式化分析，求得介质影响系数jzxi；
18.设置介质影响系数范围阈值，若介质影响系数jzxi大于或等于介质影响系数范围阈值最大值，则将该控制对象标记为一级介质影响标记；若介质影响系数jzxi小于介质影响系数范围阈值最大值，且大于介质影响系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为二级介质影响标记；若介质影响系数jzxi小于等于介质影响系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为三级介质影响标记。
19.在一个优选的实施方式中，生成检修信号、重视信号，具体生成步骤包括：
20.若任意一个控制对象具有一级硬件影响标记与一级介质影响标时，对相应的控制对象生成检修信号，发送至维护人员移动端；
21.若任意一个控制对象具有一级硬件影响标记与二级介质影响标记、一级介质影响标记与二级硬件影响标记、二级硬件影响标记与二级介质影响标记、二级硬件影响标记与三级硬件影响标记、二级介质影响标记与三级硬件影响标记、一级硬件影响标记与三级介质影响标记、一级介质影响标记与三级硬件影响标记时，对相应的控制对象生成重视信号，发送至维护人员移动端；
22.若任意一个控制对象具有三级硬件影响标记与三级介质影响标记时，对相应的控制对象不生成信号。
23.一种阀门自动控制系统，包括：
24.数据采集模块，采集阀门运行数据信息，阀门运行数据信息包括硬件环境信息与输送介质信息；
25.阀门数据分析模块，根据硬件环境信息生成硬件环境系数，根据硬件环境系数的大小生成与被控阀门对应的一级硬件影响标记、二级硬件影响标记、三级硬件影响标记；还根据介质压力值生成介质影响系数，根据介质影响系数的大小生成与被控阀门对应的一级介质影响标记、二级介质影响标记、三级介质影响标记；
26.阀门标记分析模块，获取影响标记，并对其进行分析，生成对应被控阀门的检修信号、重视信号。
27.在一个优选的实施方式中，所述硬件环境信息包括阀门使用次数值、阀门温度影
响值，阀门湿度影响值，阀门使用次数值由动控制系统向驱动件发送关闭指令与开启指令的次数，关闭指令与开启指令对应阀门开启与关闭，阀门开启与关闭为一次有效阀门使用次数值；
28.阀门温度影响值式中fwz为阀门运行环境周边实际温度值，cwz为阀门运行额定温度最大值与额定温度最小值之和平均值；阀门湿度影响值式中，fsz为阀门运行环境周边实际湿度值，csz为阀门运行额定湿度最大值与额定湿度最小值之和平均值；
29.所述输送介质信息包括介质压力值、介质温度值、输送管道管径值，其中，所述介质压力值为介质在输送管道内位于阀门输入端附近的压力值；所述介质温度值为介质在输送管道内位于阀门输入端附近的温度值；所述输送管道管径值为阀门所处安装位置处输送管道管径值。
30.在一个优选的实施方式中，生成与被控阀门对应的一级硬件影响标记、二级硬件影响标记、三级硬件影响标记，具体生成步骤包括：
31.将被控阀门标记为控制对象，控制对象数量为i，i为大于1的整数；分别获取i个控制对象的硬件环境信息中的阀门使用次数值、阀门温度影响值，阀门湿度影响值，将其分别标记为fcsi、fyzi、myzi，并将其进行公式化分析，求得硬件环境系数fhxi；
32.设置硬件环境系数范围阈值，若硬件环境系数fhxi大于或等于硬件环境系数范围阈值最大值，则将该控制对象标记为一级硬件影响标记；若硬件环境系数fhxi小于硬件环境系数范围阈值最大值，且大于硬件环境系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为二级硬件影响标记；若硬件环境系数fhxi小于等于硬件环境系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为三级硬件影响标记。
33.在一个优选的实施方式中，生成与被控阀门对应的一级介质影响标记、二级介质影响标记、三级介质影响标记，具体生成步骤包括：
34.将介质压力值、介质温度值、输送管道管径值分别标记为jyzi、jwzi、gjzi，并将其进行公式化分析，求得介质影响系数jzxi；
35.设置介质影响系数范围阈值，若介质影响系数jzxi大于或等于介质影响系数范围阈值最大值，则将该控制对象标记为一级介质影响标记；若介质影响系数jzxi小于介质影响系数范围阈值最大值，且大于介质影响系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为二级介质影响标记；若介质影响系数jzxi小于等于介质影响系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为三级介质影响标记。
36.在一个优选的实施方式中，生成检修信号、重视信号，具体生成步骤包括：
37.若任意一个控制对象具有一级硬件影响标记与一级介质影响标时，对相应的控制对象生成检修信号，发送至维护人员移动端；
38.若任意一个控制对象具有一级硬件影响标记与二级介质影响标记、一级介质影响标记与二级硬件影响标记、二级硬件影响标记与二级介质影响标记、二级硬件影响标记与三级硬件影响标记、二级介质影响标记与三级硬件影响标记、一级硬件影响标记与三级介质影响标记、一级介质影响标记与三级硬件影响标记时，对相应的控制对象生成重视信号，
发送至维护人员移动端；
39.若任意一个控制对象具有三级硬件影响标记与三级介质影响标记时，对相应的控制对象不生成信号。
40.本发明一种阀门自动控制方法及控制系统的技术效果和优点：
41.众多安装在山林中的阀门，通过对其主要影响因数分析考虑，将不同的阀门剩余寿命进行分类，对应的对众多不同的阀门生成不同检修信号，方便维护人员更具有针对性的对相应的阀门进行检修、更换与加强巡视，有效提升维护人员对阀门的维护效率，降低为维护人员的工作量。
42.其次，此种方式可以在阀门即将寿尽，即将失效前，控制系统及时发出检修信号，避免失效引发输送介质的浪费，保障相关生产的安全进行。
附图说明
43.图1为本发明的阀门自动控制系统示意图；
44.图2为本发明的阀门自动控制方法示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.实施例一
47.请参阅图1所示，本实施例所述一种阀门自动控制系统，包括数据采集模块1、阀门数据分析模块2、阀门标记分析模块3、移动端4。
48.数据采集模块1采集阀门运行数据信息，将阀门运行数据信息，发送至阀门数据分析模块2，阀门运行数据信息包括硬件环境信息与输送介质信息。
49.上述硬件环境信息包括阀门使用次数值、阀门温度影响值，阀门湿度影响值，阀门使用次数值由动控制系统向驱动件发送关闭指令与开启指令的次数，关闭指令与开启指令对应阀门开启与关闭，阀门开启与关闭为一次有效阀门使用次数值。
50.阀门温度影响值式中，fwz为阀门运行环境周边实际温度值，cwz为阀门运行额定温度最大值与额定温度最小值之和平均值；阀门湿度影响值式中，fsz为阀门运行环境周边实际湿度值，csz为阀门运行额定湿度最大值与额定湿度最小值之和平均值；上述周边实际湿度值与周边实际温度值由安装在阀门附近的相关传感器获取。
51.阀门数据分析模块2分析硬件环境信息生成硬件环境系数，根据硬件环境系数的大小生成与被控阀门对应的一级硬件影响标记、二级硬件影响标记、三级硬件影响标记，具体生成步骤包括：将被控阀门标记为控制对象，控制对象数量为i，i为大于1的整数；分别获取i个控制对象的硬件环境信息中的阀门使用次数值、阀门温度影响值，阀门湿度影响值，
将其分别标记为fcsi、fyzi、myzi，并将其进行公式化分析，依据公式fhxi＝a1*fcsi+a2*fyzi+a3*myzi，
52.求得硬件环境系数fhxi,a1、a2、a3分别为阀门使用次数值、阀门温度影响值，阀门湿度影响值的预设比例系数，a1＞a2＞a3＞0，且a1+a2+a3＝3.435。
53.需要说明的是硬件环境系数fhxi的表现值越大，则代表该控制对象运行环境越差，对应的控制对象寿命会相应缩短，反之则相反。
54.设置硬件环境系数范围阈值，若硬件环境系数fhxi大于或等于硬件环境系数范围阈值最大值，则将该控制对象标记为一级硬件影响标记；若硬件环境系数fhxi小于硬件环境系数范围阈值最大值，且大于硬件环境系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为二级硬件影响标记；若硬件环境系数fhxi小于等于硬件环境系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为三级硬件影响标记。
55.需要说明的是，按照影响危害程度从高到低依次排序是一级硬件影响标记、二级硬件影响标记、三级硬件影响标记。
56.上述输送介质信息包括介质压力值、介质温度值、输送管道管径值，其中，介质压力值为介质在输送管道内位于阀门输入端附近的压力值；介质温度值为介质在输送管道内位于阀门输入端附近的温度值；输送管道管径值为阀门所处安装位置处输送管道管径值，输送管道管径值越大对应的封闭件承受的压力越大、需要密封范围大，对应的控制对象出故障概率越大。介质压力值、介质温度值有相应的传感器获取。
57.阀门数据分析模块2接收介质压力值生成介质影响系数，根据介质影响系数的大小生成与被控阀门对应的一级介质影响标记、二级介质影响标记、三级介质影响标记，具体生成步骤包括：
58.将介质压力值、介质温度值、输送管道管径值分别标记为jyzi、jwzi、gjzi，并将其进行公式化分析，依据公式求得介质影响系数jzxi,e1、e2、e3分别为介质压力值、介质温度值、输送管道管径值预设比例系数，e1＞e2＞e3＞0，且e1+e2+e3＝3.152。
59.需要说明的是介质影响系数jzxi的表现值越大，则代表该控制对象截停的介质对控制对象影响较大，即对应的控制对象寿命会相应缩短，反之则相反。
60.设置介质影响系数范围阈值，若介质影响系数jzxi大于或等于介质影响系数范围阈值最大值，则将该控制对象标记为一级介质影响标记；若介质影响系数jzxi小于介质影响系数范围阈值最大值，且大于介质影响系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为二级介质影响标记；若介质影响系数jzxi小于等于介质影响系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为三级介质影响标记。
61.需要说明的是，按照影响危害程度从高到低依次排序是一级介质影响标记、二级介质影响标记、三级介质影响标记。
62.阀门标记分析模块3获取影响标记，并对其进行分析，生成检修信号、重视信号，具体生成步骤包括：
63.若任意一个控制对象具有一级硬件影响标记与一级介质影响标时，对相应的控制对象生成检修信号，发送至维护人员移动端4，由维护人员知晓，对相应控制对象检修或更
换，在众多个控制对象中及时发现具有检修信号的阀门，避免引发输送介质的浪费。
64.若任意一个控制对象具有一级硬件影响标记与二级介质影响标记、一级介质影响标记与二级硬件影响标记、二级硬件影响标记与二级介质影响标记、二级硬件影响标记与三级硬件影响标记、二级介质影响标记与三级硬件影响标记、一级硬件影响标记与三级介质影响标记、一级介质影响标记与三级硬件影响标记时，对相应的控制对象生成重视信号，发送至维护人员移动端4，由维护人员知晓，加强对对相应控制对象巡视力度；
65.若任意一个控制对象具有三级硬件影响标记与三级介质影响标记时，对相应的控制对象不生成信号。
66.众多安装在山林中的阀门，通过对其主要影响因数分析考虑，将不同的阀门剩余寿命进行分类，对应的对众多不同的阀门生成不同检修信号，方便维护人员更具有针对性的对相应的阀门进行检修、更换与加强巡视，有效提升维护人员对阀门的维护效率，降低为维护人员的工作量。
67.其次，此种方式可以在阀门即将寿尽，即将失效前，控制系统及时发出检修信号，避免失效引发输送介质的浪费，保障相关生产的安全进行。
68.实施例二
69.请参阅图2所示，本实施例未详细叙述部分见实施例一描述内容，提供一种阀门自动控制方法，所述方法包括：
70.采集阀门运行数据信息，阀门运行数据信息包括硬件环境信息与输送介质信息；
71.根据硬件环境信息生成硬件环境系数，根据硬件环境系数的大小生成与被控阀门对应的一级硬件影响标记、二级硬件影响标记、三级硬件影响标记；还根据介质压力值生成介质影响系数，根据介质影响系数的大小生成与被控阀门对应的一级介质影响标记、二级介质影响标记、三级介质影响标记；
72.获取影响标记，并对其进行分析，生成对应被控阀门的检修信号、重视信号。
73.所述硬件环境信息包括阀门使用次数值、阀门温度影响值，阀门湿度影响值，阀门使用次数值由动控制系统向驱动件发送关闭指令与开启指令的次数，关闭指令与开启指令对应阀门开启与关闭，阀门开启与关闭为一次有效阀门使用次数值；
74.阀门温度影响值式中fwz为阀门运行环境周边实际温度值，cwz为阀门运行额定温度最大值与额定温度最小值之和平均值；阀门湿度影响值式中，fsz为阀门运行环境周边实际湿度值，csz为阀门运行额定湿度最大值与额定湿度最小值之和平均值；
75.所述输送介质信息包括介质压力值、介质温度值、输送管道管径值，其中，所述介质压力值为介质在输送管道内位于阀门输入端附近的压力值；所述介质温度值为介质在输送管道内位于阀门输入端附近的温度值；所述输送管道管径值为阀门所处安装位置处输送管道管径值。
76.生成与被控阀门对应的一级硬件影响标记、二级硬件影响标记、三级硬件影响标记，具体生成步骤包括：
77.将被控阀门标记为控制对象，控制对象数量为i，i为大于1的整数；分别获取i个控
制对象的硬件环境信息中的阀门使用次数值、阀门温度影响值，阀门湿度影响值，将其分别标记为fcsi、fyzi、myzi，并将其进行公式化分析，求得硬件环境系数fhxi；
78.设置硬件环境系数范围阈值，若硬件环境系数fhxi大于或等于硬件环境系数范围阈值最大值，则将该控制对象标记为一级硬件影响标记；若硬件环境系数fhxi小于硬件环境系数范围阈值最大值，且大于硬件环境系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为二级硬件影响标记；若硬件环境系数fhxi小于等于硬件环境系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为三级硬件影响标记。
79.生成与被控阀门对应的一级介质影响标记、二级介质影响标记、三级介质影响标记，具体生成步骤包括：
80.将介质压力值、介质温度值、输送管道管径值分别标记为jyzi、jwzi、gjzi，并将其进行公式化分析，求得介质影响系数jzxi；
81.设置介质影响系数范围阈值，若介质影响系数jzxi大于或等于介质影响系数范围阈值最大值，则将该控制对象标记为一级介质影响标记；若介质影响系数jzxi小于介质影响系数范围阈值最大值，且大于介质影响系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为二级介质影响标记；若介质影响系数jzxi小于等于介质影响系数范围阈值最小值，则将该控制对象标记为三级介质影响标记。
82.生成检修信号、重视信号，具体生成步骤包括：
83.若任意一个控制对象具有一级硬件影响标记与一级介质影响标时，对相应的控制对象生成检修信号，发送至维护人员移动端4；
84.若任意一个控制对象具有一级硬件影响标记与二级介质影响标记、一级介质影响标记与二级硬件影响标记、二级硬件影响标记与二级介质影响标记、二级硬件影响标记与三级硬件影响标记、二级介质影响标记与三级硬件影响标记、一级硬件影响标记与三级介质影响标记、一级介质影响标记与三级硬件影响标记时，对相应的控制对象生成重视信号，发送至维护人员移动端4；
85.若任意一个控制对象具有三级硬件影响标记与三级介质影响标记时，对相应的控制对象不生成信号。
86.上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数以及阈值选取由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
87.上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例
如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
88.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
89.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
90.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
91.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
92.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
93.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
94.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
95.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。