[发明专利]基于云计算的阀门内漏在线诊断系统和方法

说明书

本发明涉及阀门内漏诊断领域，公开了一种基于云计算的阀门内漏在线诊断系统和方法，其中，所述阀门内漏在线诊断系统包括信号采集模块，用于采集阀门的内漏声信号；云计算模块，用于从所述内漏声信号中提取特征参数，并基于预先训练的阀门内漏诊断模型对所述特征参数进行计算，以获得阀门内漏诊断结果。本发明提供的技术方案能够提高阀门内漏诊断结果的准确性。

技术领域

本发明涉及阀门内漏诊断领域，具体地涉及一种基于云计算的阀门内漏在线诊断系统和一种基于云计算的阀门内漏在线诊断方法。

背景技术

阀门在石化工业生产控制中扮演者重要角色，受阀门老化、腐蚀、操作以及自身结构特点等因素影响，工业生产中普遍存在阀门内漏现象。阀门内漏不仅引起输送介质的污染以及工艺参数的变化，从而改变产品性能、影响生产效率，给工艺控制的故障诊断与安全预警工作带来沉重的负担，更有可能严重威胁整个厂区石化工业生产系统的安全，导致造成严重的安全事故发生。1984年12月3日，印度博帕尔农药厂由于腐蚀，储罐进料管上的阀门发生内漏，冲洗水经过该阀门进入甲基异氰酸酯(简称MIC)储罐，放热反应后造成储罐内的温度和压力升高，引起仪表和控制系统异常，安全阀起跳后大量的MIC泄漏到周围环境中，造成大量人员伤亡和深远的社会影响；2016年3月，某石化公司重整装置进行拆除盲板作业时，由于酸性气管线阀门内漏，在阀门闸板和盲板之间集聚了大量高浓度硫化氢，拆除作业时硫化氢泄漏造成一死一伤人员中毒事故。

为了快速有效检测在役阀门内漏，许多公司和研究机构开展了工业阀门内漏检测技术研究。美国物理声学公司与英国石油公司合作，于上世纪八十年代开始收集内漏阀门信号参考数据，以信号RMS值为特征参数，以大量工业实验获取的数据样本为基础，建立幅值域参数与泄漏之间的非线性回归模型，根据被测阀门尺寸和承压压力来评估是否内漏；多家公司利用声波采集及转换技术、动态压力传感技术开发了便携式阀门内漏检测仪，通过监测声信号或者压力信号，将信号强度、频谱的相对变化等特征参数与内漏特征库中的数据比对分析，进而得出阀门内漏与否的结论；戴光等深入研究了承压阀门内漏过程中流体流动状态以及声源产生机理，在阀门泄漏产生的声源信号幅度与内漏率之间关联机制方面取得相应进展(承压阀门内漏声学检测方法[J].大庆石油学院学报,2003，27.03:70-73)；李振林等通过理论分析和实验研究，建立了球阀和闸阀两种阀门的内漏气体体积泄漏率与声发射信号特征参数均方根的量化关系(基于声发射理论的阀门气体内漏量化检测研究[J].振动与冲击，2013，15:77-81)。

以上设备或技术在石化企业现场应用时，仍然存在以下不足：(1)受样本数量限制，所形成的方法普适性较差，根据不同标准生产的阀门产品大类型有十几种、不同型号3000多个、各种规格40000多个，受工艺操作、腐蚀等因素影响，造成的密封面泄漏形态差异较大，难以形成完整的数据库，造成以比对为核心的内漏检测方法普适性。(2)工业生产环境复杂，阀门内漏信号易受上下游管道传导干扰信号、相近设备工作信号等因素影响，通过传统的单个阀门数据采集与诊断技术难以满足实际应用需求，造成内漏误判率高的问题。(3)基于单个阀门的诊断结果难以累积，作为系统中相近工况条件阀门在线诊断经验数据，方法的可扩展性较差。

因此，发展基于云计算的阀门内漏在线诊断系统及在线诊断方法，提高阀门内漏诊断效率、结果准确性，促进诊断方法的普适性和扩展性，为阀门内漏在线诊断应用、数据共享、事故预防提供技术支撑，有利于促进企业安全高效生产。

发明内容

本发明的目的是为了至少能够在一定程度上克服现有技术存在的上述技术问题之一，提供一种能够提高阀门内漏诊断结果的准确性的技术方案。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种基于云计算的阀门内漏在线诊断系统，所述在线诊断系统包括：

信号采集模块，用于采集阀门的内漏声信号；

云计算模块，用于从所述内漏声信号中提取特征参数，并基于预先训练的阀门内漏诊断模型对所述特征参数进行计算，以获得阀门内漏诊断结果。