【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动闸阀，具体涉及一种电动闸阀的闸板位置指示方法、装置及介质。
技术介绍
1、电动闸阀是通过改变其内部流通截面积而控制管路内介质流动的管路附件，它在核动力装置中起到接通或截断介质，防止介质倒流，调节介质的压力或流量等参数，分离、混合或分配介质，防止介质压力超定值、保证管路或设备安全等作用。电动阀门作为核系统的安全边界，要求电动阀门能够可靠地指示其处于什么状态。电动闸阀传统的位置指示一般都是通过机械式位置指示器来实现，在电动闸阀的阀杆上设置一定的突起，外围设置一定位置感应设备，当阀杆突起的部分达到了指定的开阀到位或者关阀到位，位置感应设备就会发出位置到位的位置信号，进而位置信号用于指示电动闸阀的闸板位置及用于电动闸阀的控制系统。
2、传统的机械式位置指示器用于电动闸阀的位置指示，在一定程度上能够有效的指示电动闸阀的开关阀位置，但是机械式的位置指示器存在如下弊端：(1)传统机械式位置指示器采用接触的机械式，使用前需要精准的调整位置指示器开关位置，调整后方可使用；(2)传统机械式位置指示器随着使用时间增长，由其机械部件引起的误报位置指示，从而引发电动闸阀的控制故障；(3)传统机械式位置指示器对于位置故障无法进行预警，比如电动闸阀由故障停在了行程中间位置，传统机械式位置指示器无法给出预警信息，只有等到一定时间后，由阀门操作人员人工判定。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：传统机械式位置指示器需要实时调整，存在位置误报问题，且对于位置故障无法进行及时
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本方案提供一种电动闸阀的闸板位置指示方法，包括：
4、采集电动闸阀开阀/关阀过程中的电路特征，所述电路特征包括电流瞬时值和电压瞬时值；
5、对电路特征进行预处理；
6、对预处理后的电路特征进行快速傅里叶变换得到频谱特征；
7、基于频谱特征结合电机运行特性构建频谱-电机线性关系，基于频谱-电机线性关系拟合出传动杆旋转圈数和行程间的关系模型；
8、获取电动闸阀开阀/关阀过程中的电路特征，对电路特征预处理后输入传动杆旋转圈数和行程间的关系模型得到电动闸阀的闸板位置。
9、本方案工作原理：传统机械式位置指示器需要实时调整，存在位置误报问题，且对于位置故障无法进行及时预警，本专利技术提出一种自反馈闸板位置的电动闸阀的闸板位置指示的方法及系统，通过电动闸阀开阀/关阀过程中的电流瞬时值和电压瞬时值构建频谱-电机线性关系，并基于频谱-电机线性关系拟合出传动杆旋转圈数和行程间的关系模型，根据传动杆旋转圈数和行程间的关系模型实时计算出电动闸阀的闸板位置，便于在电动闸阀在开阀或者关阀过程中，及时对电动闸阀的阀板位置进行指示。
10、进一步优化方案为，所述对电路特征进行预处理，包括方法：用电流瞬时值/电压瞬时值得到电路特征。
11、进一步优化方案为，所述基于频谱特征结合电机运行特性构建频谱-电机线性关系，包括方法：
12、获取预处理后电路特征的频谱区间；
13、在频谱区间寻找频谱幅值最大值对应的频率fmax；
14、基于频率fmax计算电机实时转速n1；
15、基于电机实时转速与电动闸阀旋转转速之间的线性关系计算电动闸阀旋转转速n2；
16、在电动闸阀在动作行程时间内对电动闸阀旋转转速进行积分得到传动杆旋转圈数和行程间的关系模型：
17、
18、t为动作行程时间，t表示时间。
19、进一步优化方案为，所述基于频率fmax计算电机实时转速n1，包括方法：
20、根据下式计算电机实时转速n1：
21、
22、式中n1为电机实时计算转速，单位r/min，p为电动闸阀的电机极对数。
23、进一步优化方案为，所述基于电机实时转速与电动闸阀旋转转速之间的线性关系计算电动闸阀旋转转速n2，包括方法：
24、根据下式计算电动闸阀旋转转速：
25、
26、n2为电动闸阀旋转转速，n1为电机实时计算转速；k表示线性系数。
27、进一步优化方案为，所述采集电动闸阀开阀/关阀过程中的电路特征，包括方法：在d时间内采集电动闸阀开阀/关阀过程中的电路特征，d为电动闸阀的阀门电压基周期的1-2倍。
28、进一步优化方案为，d＝40ms。
29、本方案还提供一种电动闸阀的闸板位置指示装置，用于实现上述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，包括：
30、采集模块，用于采集电动闸阀开阀/关阀过程中的电路特征，所述电路特征包括电流瞬时值和电压瞬时值；
31、预处理模块，用于对电路特征进行预处理；
32、快速傅里叶变换模块，用于对预处理后的电路特征进行快速傅里叶变换得到频谱特征；
33、模型构建模块，用于基于频谱特征结合电机运行特性构建频谱-电机线性关系，基于频谱-电机线性关系拟合出传动杆旋转圈数和行程间的关系模型；
34、计算模块，用于获取电动闸阀开阀/关阀过程中的电路特征，对电路特征预处理后输入传动杆旋转圈数和行程间的关系模型得到电动闸阀的闸板位置。
35、进一步优化方案为，还包括故障预警模块，所述故障预警模块用于基于电动闸阀的闸板位置判断开阀/关阀是否到位；并计算电动闸阀开阀/关阀过程中的电流变化量；
36、所述故障预警模块还用于在开阀/关阀未到位，但电流变化量超过阈值y时，产生预警信号。
37、本方案还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如上述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法。
38、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
39、本专利技术提供的一种电动闸阀的闸板位置指示方法、装置及介质；通过电动闸阀开阀/关阀过程中的电流瞬时值和电压瞬时值构建频谱-电机线性关系，并基于频谱-电机线性关系拟合出传动杆旋转圈数和行程间的关系模型，根据传动杆旋转圈数和行程间的关系模型实时计算出电动闸阀的闸板位置，便于在电动闸阀在开阀或者关阀过程中，及时对电动闸阀的阀板位置进行指示。
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1.一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述对电路特征进行预处理，包括方法：用电流瞬时值/电压瞬时值得到电路特征。
3.根据权利要求2所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述基于频谱特征结合电机运行特性构建频谱-电机线性关系，包括方法：
4.根据权利要求3所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述基于频率fmax计算电机实时转速N1，包括方法：
5.根据权利要求3所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述基于电机实时转速与电动闸阀旋转转速之间的线性关系计算电动闸阀旋转转速N2，包括方法：
6.根据权利要求2所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述采集电动闸阀开阀/关阀过程中的电路特征，包括方法：在D时间内采集电动闸阀开阀/关阀过程中的电路特征，D为电动闸阀的阀门电压基周期的1-2倍。
7.根据权利要求6所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，D＝40ms。
<...【技术特征摘要】
1.一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述对电路特征进行预处理，包括方法：用电流瞬时值/电压瞬时值得到电路特征。
3.根据权利要求2所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述基于频谱特征结合电机运行特性构建频谱-电机线性关系，包括方法：
4.根据权利要求3所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述基于频率fmax计算电机实时转速n1，包括方法：
5.根据权利要求3所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述基于电机实时转速与电动闸阀旋转转速之间的线性关系计算电动闸阀旋转转速n2，包括方法：
6.根据权利要求2所述的一种电动闸阀的闸板位置指示方法，其特征在于，所述采集...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧柱，吴小飞，李嘉明，黄茂丽，湛力，谭曙时，黄彦平，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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