[发明专利]一种基于DCS数据的流量控制阀监控方法

权利要求书

1.一种基于DCS数据的流量控制阀监控方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤1：获取阀门DCS数据作为训练数据，将训练数据按照不同工况进行分类，建立多种阀门模型；

步骤2：基于训练数据，确定不同工况下对应的阀门模型；

步骤3：识别当前工况，确定当前工况下对应的阀门模型；

步骤4：根据步骤3确定的阀门模型，预测阀门输出流量值；

步骤5：根据阀门实际流量值和其对应估计值，进行故障判断；

步骤1中，训练数据为阀门控制器的测量值PV、输出值OP；

步骤2中，用粒子群优化算法辨识出每种阀门模型的参数，计算每种阀门模型的偏差，选择偏差最小的阀门模型作为所在工况下的阀门模型；

步骤3中，利用不同工况下的阀门模型估计阀门的流量值，求取当前实际流量值和其估计值之间的相对误差，选取相对误差最小的工况作为当前工况；

步骤5中，计算阀门实际流量值和其对应估计值的偏差，利用该偏差值对控制阀故障程度进行评级；

步骤5中，根据阀门实际流量值和其对应估计值可诊断内漏和脏堵故障，具体公式如下，

如果result_1≥0，则判断为脏堵，脏堵得分为score_1，内漏得分为0；反之，脏堵得分为0，内漏得分为score_1，式中M为选取的实时数据个数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5中，根据阀门实际流量值和其对应估计值可诊断粘滞故障；利用最小二乘法进行粘滞故障评分，粘滞故障评分score_2的具体公式如下：

Θ＝(H^TH)^-1H^TZ

式中T_s是系统的采样周期，M为选取的实时数据个数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤5中，根据阀门实际流量值和其对应估计值可诊断卡死故障；卡死故障评分score_3计算公式如下：

式中M为选取的实时数据个数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：根据阀门控制器的输出值OP，可监测阀门的总行程sum_OP，具体公式如下，

ΔOP(l)＝OP(l)-OP(l-1)

sum_OP(l)＝sum_OP(l-1)+|ΔOP(l)| 。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：当阀门出现新工况时，将当前阀门DCS数据作为新的工况数据进行训练，获得新工况下的阀门模型。