[發明專利]一種基于DCS數據的流量控制閥監控方法

有效

• 申請號: 201610984487.0
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN106567964B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 王友清;樓志江;脫建勇
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 朱成蓉

1.一種基于DCS數據的流量控制閥監控方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟1：獲取閥門DCS數據作為訓練數據，將訓練數據按照不同工況進行分類，建立多種閥門模型；

步驟2：基于訓練數據，確定不同工況下對應的閥門模型；

步驟3：識別當前工況，確定當前工況下對應的閥門模型；

步驟4：根據步驟3確定的閥門模型，預測閥門輸出流量值；

步驟5：根據閥門實際流量值和其對應估計值，進行故障判斷；

步驟1中，訓練數據為閥門控制器的測量值PV、輸出值OP；

步驟2中，用粒子群優化算法辨識出每種閥門模型的參數，計算每種閥門模型的偏差，選擇偏差最小的閥門模型作為所在工況下的閥門模型；

步驟3中，利用不同工況下的閥門模型估計閥門的流量值，求取當前實際流量值和其估計值之間的相對誤差，選取相對誤差最小的工況作為當前工況；

步驟5中，計算閥門實際流量值和其對應估計值的偏差，利用該偏差值對控制閥故障程度進行評級；

步驟5中，根據閥門實際流量值和其對應估計值可診斷內漏和臟堵故障，具體公式如下，

如果result_1≥0，則判斷為臟堵，臟堵得分為score_1，內漏得分為0；反之，臟堵得分為0，內漏得分為score_1，式中M為選取的實時數據個數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟5中，根據閥門實際流量值和其對應估計值可診斷粘滯故障；利用最小二乘法進行粘滯故障評分，粘滯故障評分score_2的具體公式如下：

Θ＝(H^TH)^-1H^TZ

式中T_s是系統的采樣周期，M為選取的實時數據個數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟5中，根據閥門實際流量值和其對應估計值可診斷卡死故障；卡死故障評分score_3計算公式如下：

式中M為選取的實時數據個數。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：根據閥門控制器的輸出值OP，可監測閥門的總行程sum_OP，具體公式如下，

ΔOP(l)＝OP(l)-OP(l-1)

sum_OP(l)＝sum_OP(l-1)+|ΔOP(l)| 。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：當閥門出現新工況時，將當前閥門DCS數據作為新的工況數據進行訓練，獲得新工況下的閥門模型。