一种基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法技术方案

本发明专利技术属于阀门安全技术领域，具体提供了一种基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法，包括智能终端和可移动测试装置，可移动测试装置包括数据采集与逻辑控制模块、传感器模块以及报警保护模块。通过传感器采集阀门状态信息，在可移动测试装置上选择相应阀门类型，启动智能终端开始测试，若出现异常，则报警并切断电源并生成阀门性能参数报表，若正常，则继续测试并生成阀门性能参数报表。该方案能够对测试试验的过程进行实时监控，监测到异常时立即报警并切断电源，中止试验并生成阀门性能参数报表，能够保障测试过程的安全性；还能自动进行计算分析、绘制趋势图、得出性能参数报表，无需人工记录与分析，测试的速度快、准确度和可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法
本专利技术属于阀门安全
，具体涉及一种基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法。
技术介绍
阀门是管道系统中应用最广泛的执行机构，可以用来截断或调节管道系统的介质流量，在工业生产中发挥着重要的作用。随着使用年限的增加，部分阀门存在老化、性能下降或发生损坏等问题，若在生产过程中阀门损坏，对生产的经济性、安全性以及对环境都会带来重大的影响，而阀门的维修、更换费用也是一笔不小的开销。因此，对阀门进行性能测试，提前发现阀门存在的潜在问题，提前消除安全隐患，能够有效地提高生产效益和生产过程的安全程度。现有技术中的阀门测试仪器只能显示测试的参数，然后由人工进行记录和分析，当需要测试的阀门类别和数量较多时，进行人工登记不仅耗时长、速度慢，而且容易出错，分析的结果不一定准确；此外，若测试过程中出现异常情况，无法及时中止测试试验，存在一定的安全风险。因此，亟需一种智能阀门性能分析系统进行自动测试与分析，代替人工操作。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中阀门性能分析效率低的问题。为此，本专利技术提供了一种基于物联网的智能阀门性能分析系统，包括智能终端和可移动测试装置，所述可移动测试装置包括数据采集与逻辑控制模块、传感器模块以及报警保护模块；所述传感器模块用于采集阀门状态信息；所述数据采集与逻辑控制模块用于接受阀门状态信息，根据传感器采集的数据，计算阀门行程开关、力矩开关动作和复位值、零点、量程、50％死区、线性度及阀门摩擦力；以及还用于接收智能终端发出的阀门开关指令信号，根据阀门类型和测试项目，产生开关量或模拟量指令信号，控制阀门开关；所述智能终端用于对采集的数据进行分析计算，得到阀门阀杆摩擦力、力矩开关动作和复位值，最终自动生成阀门性能参数报表；所述报警保护用于检测阀门状态异常而切断电源。优选地，所述阀门状态信息包括阀门开度、阀门压力、阀门启动及工作时电压电流以及阀门电机的三相电压电流。优选地，所述传感器模块包括钳形电流互感器、钳形电压互感器、压力变送器以及一台位置变送器；所述钳形电流互感器及钳形电压互感器分别用于测量电动阀电机的三相电流及电压；所述压力变送器用于测量气缸气压及气动调节阀电气转换器(EP)输出气压信号；所述位置变送器用于测量阀门行程。优选地，数据采集与逻辑控制模块采用以PLC为核心的逻辑控制器，所述以PLC为核心的逻辑控制器向外提供模拟输入接口(A/I)、模拟输出接口(A/O)、数字输入接口(D/I)以及数字输出接口(D/O)；PLC的网络接口用于与笔记本电脑进行通信使用；一个24V整流电源将220交流整流为24V，为PLC和传感器提供工作电源。优选地，数据采集与逻辑控制模块采用以ARM为核心的逻辑控制器，所述以ARM为核心的逻辑控制器通过串口或者网口与所述智能终端通信连接。优选地，所述以ARM为核心的逻辑控制器包括ARM内核、外围电路、继电器、A/D电路及传感器信号接口，所述传感器信号接口与所述ARM内核之间通过A/D电路连接，所述继电器与所述ARM内核之间通过外围电路连接。优选地，所述智能终端为移动电脑，所述移动电脑用于显示阀门状态信息、阀门性能参数报表以及趋势分析图。优选地，所述智能终端具有实时监视、调试试验、数据分析、报表管理、基础信息管理、系统管理功能；其中，所述数据分析包括数据查询及结果分析，所述报表管理包括报表下载及报表生成，所述基础信息管理包括案例管理、设备管理、试验对象管理及资料管理，所述系统管理功能包括用户管理、角色管理及日志管理。优选地，所述试验对象管理用于管理阀门编号、阀门类型、阀门数量、阀门图片、阀门外形、阀门接口类型及阀门接口数量。本专利技术还提供了一种于物联网的智能阀门性能分析方法，包括：通过传感器采集阀门状态信息，在可移动测试装置上选择相应阀门类型，启动智能终端开始测试；若出现异常，则报警并切断电源并生成阀门性能参数报表；若正常，则继续测试并生成阀门性能参数报表。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法，包括智能终端和可移动测试装置，可移动测试装置包括数据采集与逻辑控制模块、传感器模块以及报警保护模块。通过传感器采集阀门状态信息，在可移动测试装置上选择相应阀门类型，启动智能终端开始测试，若出现异常，则报警并切断电源并生成阀门性能参数报表，若正常，则继续测试并生成阀门性能参数报表。该方案能够对测试试验的过程进行实时监控，监测到异常时立即报警并切断电源，中止试验并生成阀门性能参数报表，能够保障测试过程的安全性。对阀门进行测试时，系统能够自动采集测试数据并记录，通过采集的数据，自动进行计算分析、绘制趋势图、得出性能参数报表，无需人工记录与分析，测试的速度快、准确度和可靠性高。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法的系统结构示意图；图2是本专利技术基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法的基于PLC的系统结构框图；图3是本专利技术基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法的基于ARM的电路设计框图；图4是本专利技术基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法的系统功能模块图；图5是本专利技术基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法的阀门性能分析流程图；图6是本专利技术基于物联网的智能阀门性能分析系统及方法的监视流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术实施例提供了一种基于物联网的智能阀门性能分析系统，包括智能终端和可移动测试装置，所述可移动测试装置包括数据采集与逻辑控制模块、传感器模块以及报警保护模块；所述传感器模块用于采集阀门状态信息；所述数据采集与逻辑控制模块用于接受阀门状态信息，根据传感器采集的数据，计算阀门行程开关、力矩开关动作和复位值、零点、量程、50％死区、线性度及阀门摩擦力；以及还用于接收智能终端发出的阀门开关指令信号，根据阀门类型和测试项目，产生开关量或模拟量指令信号，控制阀门开关；所述智能终端用于对采集的数据进行分析计算，得到阀门阀杆摩擦力、力矩开关动作和复位值，最终自动生成阀门性能参数报表；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的智能阀门性能分析系统，其特征在于：包括智能终端和可移动测试装置，所述可移动测试装置包括数据采集与逻辑控制模块、传感器模块以及报警保护模块；/n所述传感器模块用于采集阀门状态信息；/n所述数据采集与逻辑控制模块用于接受阀门状态信息，根据传感器采集的数据，计算阀门行程开关、力矩开关动作和复位值、零点、量程、50％死区、线性度及阀门摩擦力；以及还用于接收智能终端发出的阀门开关指令信号，根据阀门类型和测试项目，产生开关量或模拟量指令信号，控制阀门开关；/n所述智能终端用于对采集的数据进行分析计算，得到阀门阀杆摩擦力、力矩开关动作和复位值，最终自动生成阀门性能参数报表；/n所述报警保护用于检测阀门状态异常而切断电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能阀门性能分析系统，其特征在于：包括智能终端和可移动测试装置，所述可移动测试装置包括数据采集与逻辑控制模块、传感器模块以及报警保护模块；
所述传感器模块用于采集阀门状态信息；
所述数据采集与逻辑控制模块用于接受阀门状态信息，根据传感器采集的数据，计算阀门行程开关、力矩开关动作和复位值、零点、量程、50％死区、线性度及阀门摩擦力；以及还用于接收智能终端发出的阀门开关指令信号，根据阀门类型和测试项目，产生开关量或模拟量指令信号，控制阀门开关；
所述智能终端用于对采集的数据进行分析计算，得到阀门阀杆摩擦力、力矩开关动作和复位值，最终自动生成阀门性能参数报表；
所述报警保护用于检测阀门状态异常而切断电源。


2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能阀门性能分析系统，其特征在于：所述阀门状态信息包括阀门开度、阀门压力、阀门启动及工作时电压电流以及阀门电机的三相电压电流。


3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能阀门性能分析系统，其特征在于：所述传感器模块包括钳形电流互感器、钳形电压互感器、压力变送器以及一台位置变送器；
所述钳形电流互感器及钳形电压互感器分别用于测量电动阀电机的三相电流及电压；
所述压力变送器用于测量气缸气压及气动调节阀电气转换器(EP)输出气压信号；
所述位置变送器用于测量阀门行程。


4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能阀门性能分析系统，其特征在于：数据采集与逻辑控制模块采用以PLC为核心的逻辑控制器，所述以PLC为核心的逻辑控制器向外提供模拟输入接口(A/I)、模拟输出接口(A/O)、数字输入接口(D/I)以及数字输出接口(D/O)；PLC的网络接口用于与笔记本电脑进行通信使用；一个24V整流电源将220交流整流为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭江，张珂斐，朱文强，袁方，
申请(专利权)人：深圳瑞莱保核能技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44