[发明专利]基于多信号融合的表计阀门状态检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及属于阀门检测领域，具体涉及基于多信号融合的表计阀门状态检测方法及系统。

背景技术

阀门是计量仪表上的执行部件，具有控制介质传输的功能。它的可靠性是人们日常生活的基本保障。而阀门在执行操作后是否能够准确到位，决定着计量仪表是否能够正常使用的关键。如果在执行开阀操作后，没有达到预期的到位要求，就会导致计量仪表的压力损失增大，造成资源浪费。如果在执行关阀操作后，没有达到预期的到位要求，就会使传输介质发生泄漏的风险，导致事故。一旦事故发生，轻则会对人们的身体造成伤害；重则不仅会造成较大经济损失，也会危及生命安全。

阀门到位检测，是检测阀门在执行动作后，能否达到设计要求的可靠保障。也为阀门出现异常时，能够及时准确的提供出阀门当前状态信息。以便及时进行分析和排除隐患，防止事故的发生，避免对人们的生命财产造成损失。

现有技术采用机械到位检测、堵转电压检测等单一的到位检测技术。

机械到位检测的原理为：通过结构上的配合，阀门在运动后到达的不同的状态，并根据该状态输出机械到位信号。机械到位可以采用：簧片触点(行程开关)，红外对管，磁敏传感器(干簧管，磁电阻，霍尔器件)等作为检测方式。

堵转电压检测的原理为：由于阀门的堵转电流大于过程电流，因此，在阀门电机电流回路上串联一个采样电阻，在阀门执行操作时，通过检测采样电阻电压，根据采样电阻电压得到堵转电压信号。

现有技术均采用单一到位检测方式，其缺点为：1、当单一到位检测方式失效后无法继续进行检测；2、出现故障时无法进行故障信息判断。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于多信号融合的表计阀门状态检测方法及系统，采用两种到位检测方式相结合，当一种到位检测失效后，可以继续进行检测。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

基于多信号融合的表计阀门状态检测方法，当阀门处于动作状态时，执行如下步骤：

进行机械到位检测；

在机械到位检测后进行堵转电压检测；

根据机械到位检测结果与堵转电压检测结果进行阀门到位信息判断；

当机械到位信号与堵转电压信号均检测到时，判断此时阀门到位正常；

当机械到位信号与堵转电压信号其中任何一个未检测到时，则进行阀门到位故障信息判断。

在上诉的基于多信号融合的表计阀门状态检测方法中，所述阀门到位故障信息判断包括如下判断中的至少一种：

当机械到位信号检测到，且堵转电压信号未检测到时，判断堵转电压检测器件故障；

当机械到位信号未检测到，且堵转电压信号检测到时，判断阀门卡住或机械到位检测器件损坏或机械到位检测信号受到干扰；

当机械到位信号未检测到，且堵转电压信号未检测到时，判断阀门损坏。

在上述的基于多信号融合的表计阀门状态检测方法中，当阀门处于关闭状态时，进行如下步骤：

进行机械到位检测；

在机械到位检测后进行阀门流量检测；

根据机械到位检测结果与阀门流量检测结果进行阀门状态判断。

在上述的基于多信号融合的表计阀门状态检测方法中，所述根据机械到位信号检测与阀门流量检测结果进行阀门状态判断包括如下判断中的至少一种：

当机械到位信号与阀门流量信号均检测到时，判断此时阀门未关严；

当机械到位信号检测到，且阀门流量信号未检测到时，判断阀门正常；

当机械到位信号未检测到，且阀门流量信号检测到时，判断阀门损坏；

当机械到位信号未检测到，且阀门流量信号未检测到时，判断机械到位检测器件损坏。

在上述的基于多信号融合的表计阀门状态检测方法中，所述在机械到位检测后进行堵转电压信号检测包括：如果在预设时间ΔT内检测到机械到位信号，则在机械到位信号检测到时进行堵转电压检测；如果在预设时间ΔT内未检测到机械到位信号，则在预设时间ΔT后进行堵转电压信号检测。

基于多信号融合的表计阀门状态检测系统，包括控制单元、用于检测机械到位的机械到位检测模块、用于控制阀门开关的阀门驱动模块和用于检测堵转电压的电压到位检测模块，控制单元与机械到位检测模块相连，控制单元与电压到位检测模块相连，控制单元与阀门驱动模块相连。

在上述的基于多信号融合的表计阀门状态检测系统中，所述控制单元设有第一控制输出端，所述机械到位检测模块设有第一供电输入端，所述第一控制输出端与第一供电输入端相连。