一种智能电液执行机构故障检测及诊断方法技术

本发明专利技术涉及一种智能电液执行机构故障检测及诊断方法，包括以下步骤：采集智能电液执行机构处于工作状态时的现场输入信号，其中，所述现场输入信号包括压力传感器信号、位移传感器信号、温度传感器信号、液位传感器及电机状态信号。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术能够对EHS智能电液执行控制系统的所有故障进行快速准确的检测及诊断，能综合运用自动控制系统可靠性分析技术，故障检测技术和人工智能知识推理判断的技术去解决原来只有少数人才能拥有的故障检测诊断技术，方便用户了解掌握整套系统运行的实时健康状况，以防止故障扩大和预防灾难性的事件发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制系统故障检测及诊断领域，尤其涉及一种智能电液执行机构故障检测及诊断方法。
技术介绍
随着自动化控制水平的不断提高，系统的复杂性迅速增加，用户迫切需要提高控制系统的可靠性和易维护性，故障诊断技术的产生和发展为提高设备系统的可靠性和可维修性开辟了一条新的途径。故障诊断技术不断提升，应用领域也在日益扩大，由最先的航天，航空逐渐扩展到各个领域。应用于自动控制系统的故障检测及诊断具有它的特殊要求：应能够保证有很低的误诊率和漏诊率；能够根据完全的和不完全的信息及时的进行故障诊断；能够迅速，有效和可靠地得出故障检测，诊断的结论。EHS（Electrohydraulicsmart）智能电液执行机构本身就是关键及重要的炼化装备及系统，其运行可靠性及故障后维修效率的高低对于整个装置的生产运行及安全风险控制影响巨大，智能电液执行机构高度的智能化、数字化、网络化、集成化也促使了系统的故障检测及诊断成为不可缺少的重要组成部分。现场操作人员及设备检修人员不仅期望能够获得运行可靠性高、故障后维修效率高的电液（执行机构）控制系统，作为一种关键及重要的“特殊”装备及系统，炼化企业的管理技术人员还希望能够对整套系统运行的实时健康状况进行有效的监控，并对智能电液执行机构故障进行快速准确检测及诊断。但是，在实际应用中，缺乏相应的智能电液执行机构故障检测及诊断方法，无法满足实际生产需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能电液执行机构故障检测及诊断方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种智能电液执行机构故障检测及诊断方法，包括以下步骤：采集智能电液执行机构处于工作状态时的现场输入信号，其中，所述现场输入信号包括压力传感器信号、位移传感器信号、温度传感器信号、液位传感器、油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、控制器信号、液控阀信号、油系统信号、油泵信号、电源信号及电机状态信号；根据预先配置的故障分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常，并在判断结果为所述现场输入信号的参数值不正常的情况下，确定故障源；根据故障源，确定故障类型及大小，并根据确定的故障类型及大小，通过判断该故障对于智能电液执行机构整体性能的影响，确定该故障对于智能电液执行机构的故障级别；根据确定的故障级别，进行对应的声光报警，并将确定的故障源及故障类型和大小以及故障级别通过网络发送至预先配置的上位机，促使操作人员根据上位机所显示的故障源信息、故障类型和大小以及故障级别对对应的故障做进一步诊断。其中，所述故障分析策略包括传感器分析策略、给定值分析策略、控制器分析策略、液控阀分析策略、油系统分析策略、油泵分析策略和/或电源系统分析策略。其中，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各传感器信号的参数值与预先设定的传感器参数阈值进行比较；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。其中，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常还包括：对预先采集的各传感器信号的参数值进行分析，确定各传感器信号的参数值的变化率，并将确定的各传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率进行比较；在比较结果为传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应传感器出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内。其中，根据预先配置的给定值分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各传感器信号的参数值与预先通过通信网络传输得到的给定参数值进行比较；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。其中，根据预先配置的控制器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各控制器信号的参数值与预先设定的控制器参数阈值进行比较；在比较结果为所述控制器信号的参数值在所述控制器参数阈值范围内的情况下，判断对应控制器处于有效工作状态；在比较结果为所述控制器信号的参数值在所述控制器参数阈值范围以外的情况下，判断对应控制器处于无效工作状态。其中，根据预先配置的液控阀分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：对预先采集的各位移传感器信号的参数值进行分析，确定各位移传感器信号的参数值的变化率，并将确定的各位移传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率进行比较；在比较结果为位移传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应液控阀出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内。其中，根据预先配置的油系统分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的预先采集的油箱温度传感器、油管温度传感器、各压力传感器及各位移传感器信号的参数值分别与预先设定的油箱温度传感器、油管温度传感器、各压力传感器及各位移传感器参数阈值进行比较；在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器及位移传感器信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器及位移传感器参数阈值范围内的情况下，判断油系统处于有效工作状态；在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器及位移传感器信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器及位移传感器参数阈值范围以外的情况下，判断油系统处于无效工作状态。其中，根据预先配置的油泵分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的油箱温度传感器、油管温度传感器、各压力传感器、电源信号及电机信号的参数值与预先设定的油箱温度传感器、油管温度传感器、各压力传感器、电源信号及电机参数阈值进行比较；在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机参数阈值范围内的情况下，判断油泵系统处于有效工作状态；在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机参数阈值范围以外的情况下，判断油泵系统处于无效工作状态；其中，根据预先配置的电源系统分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各电源信号的参数值与预先设定的电源参数阈值进行比较；在比较结果为所述电源信号的参数值在所述电源参数阈值范围内的情况下，判断对应电源处于有效工作状态；在比较结果为所述电源信号的参数值在所述电源参数阈值范围以外的情况下，判断对应电源处于无效工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电液执行机构故障检测及诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：采集智能电液执行机构处于工作状态时的现场输入信号，其中，所述现场输入信号包括压力传感器信号、位移传感器信号、温度传感器信号、液位传感器、油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、控制器信号、液控阀信号、油系统信号、油泵信号、电源信号及电机状态信号；根据预先配置的故障分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常，并在判断结果为所述现场输入信号的参数值不正常的情况下，确定故障源；根据故障源，确定故障类型及大小，并根据确定的故障类型及大小，通过判断该故障对于智能电液执行机构整体性能的影响，确定该故障对于智能电液执行机构的故障级别；根据确定的故障级别，进行对应的声光报警，并将确定的故障源及故障类型和大小以及故障级别通过网络发送至预先配置的上位机，促使操作人员根据上位机所显示的故障源信息、故障类型和大小以及故障级别对对应的故障做进一步诊断。

【技术特征摘要】
1.一种智能电液执行机构故障检测及诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：采集智能电液执行机构处于工作状态时的现场输入信号，其中，所述现场输入信号包括压力传感器信号、位移传感器信号、温度传感器信号、液位传感器、油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、控制器信号、液控阀信号、油系统信号、油泵信号、电源信号及电机状态信号；根据预先配置的故障分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常，并在判断结果为所述现场输入信号的参数值不正常的情况下，确定故障源；根据故障源，确定故障类型及大小，并根据确定的故障类型及大小，通过判断该故障对于智能电液执行机构整体性能的影响，确定该故障对于智能电液执行机构的故障级别；根据确定的故障级别，进行对应的声光报警，并将确定的故障源及故障类型和大小以及故障级别通过网络发送至预先配置的上位机，促使操作人员根据上位机所显示的故障源信息、故障类型和大小以及故障级别对对应的故障做进一步诊断。2.根据权利要求1所述的智能电液执行机构故障检测及诊断方法，其特征在于，所述故障分析策略包括传感器分析策略、给定值分析策略、控制器分析策略、液控阀分析策略、油系统分析策略、油泵分析策略和/或电源系统分析策略。3.根据权利要求2所述的智能电液执行机构故障检测及诊断方法，其特征在于，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各传感器信号的参数值与预先设定的传感器参数阈值进行比较；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。4.根据权利要求3所述的智能电液执行机构故障检测及诊断方法，其特征在于，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常还包括：对预先采集的各传感器信号的参数值进行分析，确定各传感器信号的参数值的变化率，并将确定的各传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率进行比较；在比较结果为传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应传感器出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内。5.根据权利要求2所述的智能电液执行机构故障检测及诊断方法，其特征在于，根据预先配置的给定值分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各传感器信号的参数值与预先通过通信网络传输得到的给定参数值进行比较；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。6.根据权利要求2所述的智能电液执行机构故障检测及诊断方法，其特征在于，根据预先配置的控制器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各控制器信号的参数值与预先设定的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦杰，任崇挺，
申请(专利权)人：九江长江仪表精密液压件厂，
类型：发明
国别省市：江西;36