一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统，属于故障诊断技术领域。本发明专利技术通过设置的进口压力采集模块、出口压力采集模块、工作流量采集模块，能够方便的实时获取对燃气调压器的进口压力值、出口压力值、流量值；通过设置的图像获取模块、图像处理模块，能够方便的采集燃气调压器切断阀图像，并根据燃气调压器切断阀在图像中的长度判断其工作状态；结合上述的数据，通过故障分析模块能够实现对燃气调压器的在线故障分析工作，效率高、实时性好。实时性好。实时性好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统


[0001]本专利技术涉及故障诊断
，具体涉及一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统。

技术介绍

[0002]燃气调压器俗称减压阀，也叫燃气调压阀是通过自动改变经调节阀的燃气流量，使出口燃气保持规定压力的设备。通常分为直接作用式和间接作用式两种。理想的燃气供应系统将气体从井口输送到最终用户不需要调压器，这样的理想供应系统得以维持的条件是用户需求恒定，矿井的供给能力恒定，同时两者之间是一致的，这样的系统实际上不可能存在。为此，相应的装置（燃气调压器）应运而生。调压器最大的功用是保持燃气在使用时有稳定的压力，从而保证燃气用具得到稳定的燃空比（燃气与空气的配合比例）；燃气供应系统中使用调压器将气体压力降低，并稳定在一个能够使气体得到安全、经济和高效利用的适当水平上。
[0003]燃气调压器一般都配备有切断阀，用于在紧急情况下将燃气通道切断，保证使用安全。目前的燃气调压器缺乏有效的监测手段，出现故障时大多数通过技术人员的经验来诊断，难以实现在线诊断。为此，提出一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决目前的燃气调压器缺乏有效的监测手段，出现故障时大多数通过技术人员的经验来诊断，难以实现在线诊断的问题，提供了一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本专利技术包括进口压力采集模块、出口压力采集模块、工作流量采集模块、图像获取模块、图像处理模块、故障分析模块；所述进口压力采集模块，用于实时对燃气调压器的进口压力进行检测，获取燃气调压器的进口压力值数据；所述出口压力采集模块，用于实时对燃气调压器的出口压力进行检测，获取燃气调压器的出口压力值数据；所述工作流量采集模块，用于实时对燃气调压器的流量进行检测，获取燃气调压器的流量值数据；所述图像获取模块，用于在需要时对切断阀进行拍摄，获取切断阀图像，并对其进行预处理；所述图像处理模块，用于对预处理的切断阀图像中的切断阀进行识别，得到切断阀检测框及其坐标信息，并根据切断阀检测框及其坐标信息获取算切断阀在图像中的长度L1；所述故障分析模块，用于根据进口压力采集模块、出口压力采集模块、工作流量采集模块、图像处理模块获取的数据进行在线故障诊断工作。
[0006]更进一步地，所述进口压力采集模块包括进口压力检测单元、第一模数转换单元、第一发送单元；所述进口压力检测单元用于实时对燃气调压器的进口压力进行检测，获取燃气调压器的进口压力电信号数据，并将该进口压力电信号数据发送至所述第一模数转换单元中；所述第一模数转换单元用于将燃气调压器的进口压力电信号数据转换为数字数据，得到燃气调压器的进口压力值，并将燃气调压器的进口压力值传输至所述第一发送单元中；所述第一发送单元用于将燃气调压器的进口压力值通过无线通信方式发送至所述故障分析模块中。
[0007]更进一步地，所述出口压力采集模块包括出口压力检测单元、第二模数转换单元、第二发送单元；所述出口压力检测单元实时对燃气调压器的出口压力进行检测，获取燃气调压器的出口压力电信号数据，并将该出口压力电信号数据发送至所述第二模数转换单元中；所述第二模数转换单元用于将燃气调压器的出口压力电信号数据转换为数字数据，得到燃气调压器的出口压力值，并将燃气调压器的出口压力值传输至所述第二发送单元中；所述第二发送单元用于将燃气调压器的出口压力值通过无线通信方式发送至所述故障分析模块中。
[0008]更进一步地，所述工作流量采集模块包括流量检测单元、第三模数转换单元、第三发送单元；所述流量检测单元用于实时对燃气调压器的流量进行检测，获取燃气调压器的流量电信号数据，并将燃气调压器的流量电信号数据发送至所述第三模数转换单元中；所述第三模数转换单元用于将燃气调压器的流量电信号数据转换为数字数据，得到燃气调压器的流量值，并将燃气调压器的流量值传输至第三发送单元；所述第三发送单元用于将燃气调压器的流量值通过无线通信方式发送至所述故障分析模块中。
[0009]更进一步地，所述第一发送单元、第二发送单元、第三发送单元均基于5G通信模块传输对应类型的数据。
[0010]更进一步地，所述图像获取模块包括图像拍摄单元、图像预处理单元；所述图像拍摄单元用于在燃气调压器的流量值小于停止设定值时，对切断阀进行拍摄，获取切断阀图像，并将切断阀图像发送至所述图像预处理单元中；所述图像预处理单元用于对切断阀图像进行预处理，得到预处理后的切断阀图像。
[0011]更进一步地，所述切断阀包括多弹簧气动薄膜执行机构或浮动式活塞执行机构与调节阀，在切断阀未进行切断工作时，其长度大于切断工作状态下的长度。
[0012]更进一步地，所述图像处理模块包括目标检测单元、长度计算单元；所述目标检测单元用于通过已训练的目标检测模型对切断阀图像中的切断阀进行识别，得到切断阀检测框及其坐标信息，并将切断阀检测框及其坐标信息发送至所述长度计算单元中；所述长度计算单元用于根据当前状态下的切断阀图像中的切断阀检测框及其坐标信息计算切断阀在图像中的长度L1，并将切断阀在图像中的长度L1发送至所述故障分析模块中。
[0013]更进一步地，所述故障分析模块的故障诊断分析过程包括以下分析过程：S11：在燃气调压器的流量值小于停止设定值时，判断燃气调压器为停止工作状态；S12：对燃气调压器的出口压力值、进口压力值数据进行做差处理，得到进出口压力差值EO，将进出口压力差值EO与设定的阈值EO
预设
进行比较，当进出口压力差值EO小于设定的阈值EO
预设
时，则表示燃气调压器的故障状态为停止工作，故障原因为燃气调压器的进
出口压力差值过小，当进出口压力差值EO大于等于设定的阈值EO
预设
时，进入步骤S13；S13：获取切断阀在图像中的长度L1，与未进行切断工作的切断阀在图像中的长度L
预设
进行比较，当长度L1大于等于长度L
预设
时，则表示燃气调压器的故障状态为停止工作，故障原因为燃气调压器内部元件损坏，当长度L1小于长度L
预设
时，则表示燃气调压器的故障状态为停止工作，故障原因为燃气调压器的切断阀进行切断工作状态。
[0014]更进一步地，所述故障分析模块的故障诊断分析过程还包括以下分析过程：S21：在燃气调压器的出口压力值小于设定值时，判断燃气调压器为出口压力低工作状态；S22：将燃气调压器的流量值与设置流量值进行比较，当燃气调压器的流量值小于设定值，则表示燃气调压器的故障状态为出口压力低，故障原因为燃气调压器的内部堵塞，当燃气调压器的流量值小于设定值，且进口压力值低于设定值，则表示燃气调压器的故障状态为出口压力低，故障原因为燃气调压器进口压力值低于设定值。
[0015]本专利技术相比现有技术具有以下优点：该基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统，通过设置的进口压力采集模块、出口压力采集模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统，其特征在于，包括进口压力采集模块、出口压力采集模块、工作流量采集模块、图像获取模块、图像处理模块、故障分析模块；所述进口压力采集模块，用于实时对燃气调压器的进口压力进行检测，获取燃气调压器的进口压力值数据；所述出口压力采集模块，用于实时对燃气调压器的出口压力进行检测，获取燃气调压器的出口压力值数据；所述工作流量采集模块，用于实时对燃气调压器的流量进行检测，获取燃气调压器的流量值数据；所述图像获取模块，用于在需要时对切断阀进行拍摄，获取切断阀图像，并对其进行预处理；所述图像处理模块，用于对预处理的切断阀图像中的切断阀进行识别，得到切断阀检测框及其坐标信息，并根据切断阀检测框及其坐标信息获取算切断阀在图像中的长度L1；所述故障分析模块，用于根据进口压力采集模块、出口压力采集模块、工作流量采集模块、图像处理模块获取的数据进行在线故障诊断工作。2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统，其特征在于：所述进口压力采集模块包括进口压力检测单元、第一模数转换单元、第一发送单元；所述进口压力检测单元用于实时对燃气调压器的进口压力进行检测，获取燃气调压器的进口压力电信号数据，并将该进口压力电信号数据发送至所述第一模数转换单元中；所述第一模数转换单元用于将燃气调压器的进口压力电信号数据转换为数字数据，得到燃气调压器的进口压力值，并将燃气调压器的进口压力值传输至所述第一发送单元中；所述第一发送单元用于将燃气调压器的进口压力值通过无线通信方式发送至所述故障分析模块中。3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统，其特征在于：所述出口压力采集模块包括出口压力检测单元、第二模数转换单元、第二发送单元；所述出口压力检测单元实时对燃气调压器的出口压力进行检测，获取燃气调压器的出口压力电信号数据，并将该出口压力电信号数据发送至所述第二模数转换单元中；所述第二模数转换单元用于将燃气调压器的出口压力电信号数据转换为数字数据，得到燃气调压器的出口压力值，并将燃气调压器的出口压力值传输至所述第二发送单元中；所述第二发送单元用于将燃气调压器的出口压力值通过无线通信方式发送至所述故障分析模块中。4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统，其特征在于：所述工作流量采集模块包括流量检测单元、第三模数转换单元、第三发送单元；所述流量检测单元用于实时对燃气调压器的流量进行检测，获取燃气调压器的流量电信号数据，并将燃气调压器的流量电信号数据发送至所述第三模数转换单元中；所述第三模数转换单元用于将燃气调压器的流量电信号数据转换为数字数据，得到燃气调压器的流量值，并将燃气调压器的流量值传输至第三发送单元；所述第三发送单元用于将燃气调压器的流量值通过无线通信方式发送至所述故障分析模块中。5.根据权利要求4所述的一种基于数据分析的燃气调压器运行故障诊断系统，其特征在于：所述第一发送单元、第二发送单元、第三发送单元均基于5G通信模块传输对应类型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑，
申请(专利权)人：山东柏源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：