管道支吊架荷载调整装置、方法及存储介质与流程

本申请涉及管道支吊架监测，特别涉及一种管道支吊架荷载调整装置、方法及存储介质。

背景技术：

1、在火力发电厂、化工厂与核电站等工业场景中，高温高压管道是连接高温高压设备的核心部件，其安全运行直接决定了整个工业系统的稳定性。高温高压管道支吊架作为保障管道应力平衡的关键附件，其运行状态异常会导致管道应力超标，严重时引发管道破裂等重大安全事故，因此相关规范明确要求对高温管道支吊架进行定期检验。

2、相关技术中对于支吊架的监测主要是通过人工进行巡检发现异常，容易漏掉异常，且在监测异常后依赖人工进行操作调整，调整精度受限，且效率较低。

技术实现思路

1、本申请提供一种管道支吊荷载架调整装置、方法及存储介质，以解决相关技术中主要通过人工监测异常并进行操作调整，调整精度和效率较低等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种管道支吊架荷载调整装置，装置设置于支吊架上，其中，装置包括：感知组件，用于感知支吊架的实际荷载、支吊点的位移量和管道的实际温度；控制组件，用于根据实际荷载、位移量和实际温度，确定支吊架的荷载状态，并在荷载状态为目标状态时，根据实际荷载生成支吊架的弹簧调整指令；执行组件，执行组件与支吊架的弹簧调节机构相连，用于根据弹簧调整指令调整支吊架的弹簧的预压力，以调整支吊架的荷载。

3、可选地，控制组件进一步用于：基于位移量和实际温度确定支吊架的当前工况；根据当前工况确定支吊架的目标荷载；根据实际荷载和目标荷载确定支吊架的荷载状态，并计算实际荷载与目标荷载的荷载偏差；根据荷载偏差计算弹簧的目标压缩量，根据目标压缩量确定执行组件的目标转角，并获取执行组件的实际转角；计算目标转角和实际转角的转角偏差，将转角偏差输入至执行组件的pid（proportional-integral-derivative，比例-积分-微分）控制器，pid控制器输出电机转速控制量；基于电机转速控制量生成弹簧调整指令。

4、可选地，荷载状态包括第一至第三状态，第一状态为过载状态，第二状态为欠载状态，第三状态为正常荷载状态，目标状态包括第一状态和第二状态。

5、可选地，控制组件进一步用于：根据目标荷载和预设偏差确定目标荷载区间；若实际荷载大于目标荷载区间的最大值，则确定荷载状态为第一状态；若实际荷载小于目标荷载区间的最小值，则确定荷载状态为第二状态；若实际荷载处于目标荷载区间，则确定荷载状态为第三状态。

6、可选地，控制组件进一步用于：获取工况与目标荷载的对应关系表，其中，对应关系表中存储了不同工况与目标荷载的对应关系；基于当前工况查询对应关系表，以确定支吊架的目标荷载。

7、可选地，控制组件进一步用于：若位移量小于第一预设阈值，且实际温度小于第一预设温度，则确定支吊架的当前工况为第一工况，第一工况为冷态工况；若位移量小于第二预设阈值，且实际温度大于第二预设温度，则确定支吊架的当前工况为第二工况，第二工况为热态工况，第一预设阈值大于第二预设阈值，第一预设温度小于第二预设温度。

8、可选地，感知组件包括：荷载传感器、位移传感器和温度传感器，其中，荷载传感器，用于感知支吊架的实际荷载；位移传感器，用于感知支吊点的位移量；温度传感器，用于感知管道的实际温度。

9、可选地，执行组件包括：驱动电机、减速机构、传动机构和机械耦合接口，其中，驱动电机，用于根据电机转速控制量输出目标转速和目标扭矩；减速机构，用于降低驱动电机的目标转速，以放大目标扭矩；传动机构，用于将放大后的目标扭矩转换为目标运动；机械耦合接口，与弹簧调节机构对接，用于根据目标运动驱动弹簧调节机构，以调整弹簧的预压力。

10、可选地，目标压缩量的计算公式为：

11、；

12、其中，为目标压缩量，为荷载偏差，k为弹簧刚度；

13、目标转角的计算公式为：

14、；

15、其中，为目标转角，为电机输出轴的旋转圈数，，p为调节螺母的螺距。

16、本申请第二方面实施例提供一种管道支吊架荷载调整方法，基于如上述实施例的管道支吊架荷载调整装置实现，包括以下步骤：获取支吊架的实际荷载、支吊点的位移量和管道的实际温度；根据实际荷载、位移量和实际温度中，确定支吊架的荷载状态，并在荷载状态为目标状态时，根据实际荷载生成支吊架的弹簧调整指令；将弹簧调整指令发送至执行组件，其中，执行组件根据弹簧调整指令调整支吊架的弹簧的预压力。

17、本申请第三方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，计算机程序或指令被处理器执行，以执行如上述实施例的管道支吊架荷载调整方法。

18、本申请第四方面实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，计算机程序或指令被执行时，以实现如上述实施例的管道支吊架荷载调整方法。

19、由此，本申请至少具有如下有益效果：

20、本申请实施例构建了一种管道支吊架荷载调整装置，包括感知组件、控制组件和执行组件，控制组件根据感知组件实时感知的支吊架的实际荷载、支吊点的位移量和管道的实际温度，确定支吊架的荷载状态，并在荷载状态为目标状态时，根据实际荷载生成支吊架的弹簧调整指令，执行组件用于根据弹簧调整指令调整支吊架的弹簧的预压力，无需依赖人工观察支吊架的状态，也无需人工进行操作调节，实现了支吊架的自动调节，同时通过采集多种参数综合判断支吊架的状态，并生成弹簧调整指令，提高了调整精度和效率。由此，解决了相关技术中主要通过人工监测异常并进行操作调整，导致调整精度和调整效率较低等技术问题。

21、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

1.一种管道支吊架荷载调整装置，其特征在于，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的管道支吊架荷载调整装置，其特征在于，所述控制组件进一步用于：

3.根据权利要求2所述的管道支吊架荷载调整装置，其特征在于，所述荷载状态包括第一至第三状态，第一状态为过载状态，所第二状态为欠载状态，第三状态为正常荷载状态，所述目标状态包括所述第一状态和所述第二状态，所述控制组件进一步用于：

4.根据权利要求2所述的管道支吊架荷载调整装置，其特征在于，所述控制组件进一步用于：

5.根据权利要求2所述的管道支吊架荷载调整装置，其特征在于，所述控制组件进一步用于：

6.根据权利要求1所述的管道支吊架荷载调整装置，其特征在于，所述感知组件包括：荷载传感器、位移传感器和温度传感器，其中，

7.根据权利要求2所述的管道支吊架荷载调整装置，其特征在于，所述执行组件包括：驱动电机、减速机构、传动机构和机械耦合接口，其中，

8.根据权利要求2所述的管道支吊架荷载调整装置，其特征在于，所述目标压缩量的计算公式为：

9.一种管道支吊架荷载调整方法，其特征在于，所述方法基于如权利要求1-8任一项所述的管道支吊架荷载调整装置实现，其中，所述方法包括以下步骤：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被处理器执行，以用于实现如权利要求9所述的管道支吊架调整方法。