【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械设备性能监测领域，更具体地说，本专利技术是一种智能阀门在线监测系统。
技术介绍
1、智能阀门是一种能够实时监测、控制和响应外部条件或操作的阀门，具备自动化和智能化功能，能够提高流程控制的效率、精度和可靠性。智能阀门集成了传感器、控制器和通信技术，可以与其他系统或网络连接，实现远程监测和控制。
2、现有用于流体传输的智能阀门，为了保持最佳工作状况，具备自动定时吹扫功能，自动定时吹扫功能能够对管道内部进行定时的清洁维护，排除管道内的杂质污物或无关气体，以确保管道的安全和洁净，但定时吹扫不适用于流体传输状态频繁变化的管道，吹扫时长和吹扫周期不能满足工况变化需求，通过管道属性决定的标准吹扫时长及吹扫周期不适用于普遍性的复杂工况。
3、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种智能阀门在线监测系统，以解决
技术介绍
中的不足。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能阀门在线监测系统，包括数据采集模块、管道监测模块、料位验证模块、调整处理模块；
3、数据采集模块包括监测单元和预处理单元，监测单元用于收集管道内流体数据及管道状态数据，预处理单元对流体数据和管道状态数据进行预处理，并传送至管道监测模块；
4、管道监测模块用于根据预处理后的数据，根据标准吹扫时周比建立吹扫时周比模型，计算吹扫时周比；
5、料位验证模块用于根据流体料位信息，对计算所得的吹扫
6、调整处理模块用于更新吹扫时周比，并根据料位信息进行分类处理。
7、在一个优选地实施方式中，吹扫时周比模型的建立方法；
8、标定标准吹扫时周比为sp，管道内压力变化率为pr，管道内流体实际流速为f，流体流动时间为ft，无流体流动时间为vt，则吹扫时周比pu的表达式为式中α、β、γ分别为压力变化率、流体实际流速与流动时间的乘积、无流体流动时间的比例系数，且α、β、γ均大于0；
9、管道内压力变化率通过设置于管道内部的压力传感器进行测量，对周期时间内的压力传感器数据进行整合，则管道内压力变化率pr的表达式为式中，(t1,t2)为周期时间，p(t)为t时刻压力传感器数值；
10、无流体流动时间vt为管道内不含流体的空置时间；
11、流体流动时间ft为管道内含有流体的操作时间；
12、管道内流体实际流速f为流体运动的实际速度，该速度与流量计测算流速不完全一致，管道内流体的实际流速受管道疲劳效应和流体流动状态影响。
13、在一个优选地实施方式中，根据雷诺数对流体流速进行修正的逻辑；
14、流体雷诺数的计算式为式中，ρ为流体密度，v为流量计测量流体流速，d为管道直径，μ为流体粘度，根据雷诺数对测量流体流速进行修正，修正流体流速f1的表达式为
15、在一个优选地实施方式中，根据管道疲劳效应对修正流体流速进行补偿的逻辑；
16、标定流体流入温度为t1,流出温度为t2，则温度偏差值为δt＝|t1-t2|，管道半径为r，管道疲劳补偿系数表达式为式中，ft为流体流动时间，2πr2为管道横截面积，则进行管道疲劳补偿后的流体实际流速f表达式为f＝pf×f1。
17、在一个优选地实施方式中，通过料位状态对计算所得吹扫时周比进行验证的方法；
18、对吹扫时周比划分高位阈值和低位阈值，当传感器测量料位高于上料位时，将计算所得吹扫时周比与吹扫时周比高位阈值进行对比，若吹扫时周比小于高位阈值，则验证无效，若吹扫时周比大于等于高位阈值，则验证有效；
19、当传感器测量料位低于下料位时，将计算所得吹扫时周比与吹扫时周比低位阈值进行对比，若吹扫时周比大于低位阈值，则验证无效，若吹扫时周比小于等于低位阈值，则验证有效；
20、当传感器测量料位位于上料位与下料位之间时，管道阀门处于常规工作状况，不进行吹扫时周比更新。
21、在一个优选地实施方式中，调整处理模块的工作逻辑；
22、调整处理模块根据验证结果对吹扫时周比进行更新，当验证有效，则更新吹扫时周比；当验证无效，则保留原吹扫时周比，料位传感器对料位进行实时监测，当流体料位处于警戒标准，则通过数据传输协议进行网络通信，以发布警示通报，当监测料位高于上料位时，发布警示为料位过高；当监测料位低于下料位时，发布警示为料位过低。
23、在上述的技术方案中，本专利技术提供的技术效果及优点：
24、本专利技术通过结合流体数据及管道状态数据，根据标准吹扫时周比，建立吹扫时周比模型，计算吹扫时周比，以流体雷诺数对流量计测量流速进行修正，获得流体实际流速，并通过监测管道状态因素的变化，对处于工作状态管道中流体进行流体流速补偿，通过对料位状态的实时监测，对计算所得的吹扫时周比进行验证，根据验证结果对吹扫时周比进行实时调整，并记录调整数据，对于料位状态进行实时监测，并分类处理，实时上传数据用于工作人员对管道传输工作状况的检验和追溯。
25、本专利技术能够有效地获得管道内流体的实际流速，并合理避免了监测过程对流体流动的影响，保持管道工作状况的稳定性，根据管道的实际工作状态变化，调整吹扫时周比，能够有效延长管道的工作寿命和安全性，监测数据全程记录，实时上传，利于传输管道的工作状况预警，减轻工作人员的劳动负担。
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1.一种智能阀门在线监测系统，其特征在于：包括数据采集模块、管道监测模块、料位验证模块、调整处理模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能阀门在线监测系统，其特征在于：吹扫时周比模型的建立方法；
3.根据权利要求2所述的一种智能阀门在线监测系统，其特征在于：根据雷诺数对流体流速进行修正的逻辑；
4.根据权利要求3所述的一种智能阀门在线监测系统，其特征在于：根据管道疲劳效应对修正流体流速进行补偿的逻辑；
5.根据权利要求1所述的一种智能阀门在线监测系统，其特征在于：通过料位状态对计算所得吹扫时周比进行验证的方法；
6.根据权利要求1所述的一种智能阀门在线监测系统，其特征在于：调整处理模块的工作逻辑；
【技术特征摘要】
1.一种智能阀门在线监测系统，其特征在于：包括数据采集模块、管道监测模块、料位验证模块、调整处理模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能阀门在线监测系统，其特征在于：吹扫时周比模型的建立方法；
3.根据权利要求2所述的一种智能阀门在线监测系统，其特征在于：根据雷诺数对流体流速进行修正的逻辑；
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓磊，
申请(专利权)人：无锡宝丰电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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