基于传感器技术的仪器仪表运行安全智能监测预警系统的制作方法

1.本发明涉及仪器仪表运行安全监测领域，涉及到一种基于传感器技术的仪器仪表运行安全智能监测预警系统。


背景技术：

2.气动调节仪表是工业自动化仪器控制过程中的执行元件，是自动调节系统中一个非常重要的环节，在工业领域中被广泛应用，其运行安全性能的好坏直接关系到企业的经济运行指标。
3.目前，现有的气动调节仪表运行安全监测系统仍存在以下不足：1、现有的气动调节仪表运行安全监测方式大多采用常规检测和周期性检修的方式进行预防性维修，发现明显故障后再进行纠正性维修，但由于对气动调节仪表的调节参数数据了解甚少，存在误修、漏修、过修的现象，从而给工业自动化仪器运行造成较大安全隐患。
4.2、现有的气动调节仪表运行安全监测方式主要采用人员监测，但无法及时精确地分析气动调节仪表的运行安全问题，从而存在因运行安全处理不及时导致气动调节仪表引发严重的错误动作，使得工业自动化仪器控制失效，进而造成严重的仪器运行安全事故和企业经济财产损失。
5.为了解决以上问题，现设计一种基于传感器技术的仪器仪表运行安全智能监测预警系统。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的在于提供一种社区交友匹配方法、系统及计算机存储介质，解决了背景技术中存在的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种基于传感器技术的仪器仪表运行安全智能监测预警系统，包括仪表位置编号模块、仪表调节数据获取模块、仪表调节数据分析模块、流量阻塞系数分析模块、仪表运行参数监测模块、仪表运行参数分析模块、存储数据库、运行安全分析处理模块和预警显示终端。
8.所述仪表调节数据获取模块用于获取工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节数据，具体获取方式如下：s11、记录工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节时间，并将各气动调节仪表的调节时间标记为tai，其中i＝1，2，...，n。
9.s12、获取工业仪器控制过程中控制中心发出信息的时间，并将控制中心发出信息的时间标记为t
′0。
10.s13、获取工业仪器控制过程中各气动调节仪表的定位器位置和定位器初始位置。
11.所述仪表调节数据分析模块用于分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节数据，具体分析方式如下：s21、提取存储数据库中存储的工业控制中心发出信号至各气动调节仪表的标准响应时间，分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的响应误差系数。
12.s22、将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的定位器位置与定位器初始位置进
行对比，得到工业仪器控制过程中各气动调节仪表的定位器位移，并将各气动调节仪表的定位器位移标记为lai。
13.s23、提取存储数据库中存储的工业控制中心控制各气动调节仪表的定位器预设位移，分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的控制精度影响系数。
14.所述流量阻塞系数分析模块用于分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的流量阻塞系数，具体分析步骤如下：s31、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的气源管进气压力和出气压力。
15.s32、对比得到工业仪器控制过程中各气动调节仪表的气源管压力差值，并将各气动调节仪表的气源管压力差值标记为δpai。
16.s33、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表处流体流量，并将各气动调节仪表处流体流量标记为qai。
17.s34、分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的流量阻塞系数。
18.所述仪表运行参数监测模块用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行参数，具体步骤如下：s41、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行振动频率，并将各气动调节仪表的运行振动频率标记为fai。
19.s42、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行推力，并将各气动调节仪表的运行推力标记为f
′ai
。
20.s43、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行噪声，并将各气动调节仪表的运行噪声标记为wai。
21.所述仪表运行参数分析模块用于分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行状况影响系数。
22.作为本发明的进一步改进，所述仪表位置编号模块用于统计工业仪器控制过程中各气动调节仪表，并按照设定的顺序依次对各气动调节仪表的安装位置进行编号，将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的位置编号标记为ai，其中i＝1，2，...，n。
23.作为本发明的进一步改进，所述仪表调节数据分析模块用于分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的响应误差系数，包括：
24.将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节时间tai、控制中心发出信息的时间t
′0代入公式得到工业仪器控制过程中各气动调节仪表的响应误差系数ξti，其中λi表示为气动调节仪表响应误差的修正系数，t
响应ai
表示为工业控制中心发出信号至第i个气动调节仪表的标准响应时间。
25.作为本发明的进一步改进，所述仪表调节数据分析模块中工业仪器控制过程中各气动调节仪表的控制精度影响系数分析公式ψli表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的控制精度影响系数，λ
l
表示为气动调节仪表控制精度的修正系数，lai表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的定位器位移，l
′
设ai
表示为工业控制中心控制第i个气动调节仪表的定位器预设位移。
26.作为本发明的进一步改进，所述流量阻塞系数分析模块包括第一气压检测单元和第二气压检测单元，所述第一气压检测单元为第一气压传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的气源管进气压力，并将各气动调节仪表的气源管进气压力标记为p
进ai
；所述第二气压检测单元为第二气压传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的气源管出气压力，并将各气动调节仪表的气源管出气压力标记p
出ai
。
27.作为本发明的进一步改进，所述流量阻塞系数分析模块中工业仪器控制过程中各气动调节仪表的流量阻塞系数分析公式为ki表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的流量阻塞系数，qai表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表处流体流量，δpai表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的气源管压力差值，ρ
标
表示为流体的标准密度。
28.作为本发明的进一步改进，所述仪表运行参数监测模块包括振动频率监测单元、推力监测单元和噪声监测单元，所述振动频率监测单元为振动传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行振动频率，所述推力监测单元为推力传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行推力，所述噪声监测单元为噪声传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行噪声。
29.作为本发明的进一步改进，所述仪表运行参数分析模块中工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行状况影响系数的分析方式为：将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行振动频率fai、运行推力f
′ai
、运行噪声wai代入公式，得到工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行状况影响系数θi，其中γf、γf、γw分别表示为气动调节仪表运行振动频率、运行推力、运行噪声对应的影响比例系数，f
′
标
、f
′
标
、w
标
分别表示为气动调节仪表正常工作时标准运行振动频率、标准运行推力、标准运行噪声。
30.作为本发明的进一步改进，所述运行安全分析处理模块用于计算工业仪器控制过程中各气动调节仪表的综合运行安全影响系数，将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的综合运行安全影响系数与设定的运行安全影响系数进行对比，筛选工业仪器控制过程中运行存在危险的各气动调节仪表，并通过预警显示终端将运行存在危险的各气动调节仪表对应位置编号进行预警显示。
31.作为本发明的进一步改进，所述运行安全分析处理模块中工业仪器控制过程中各气动调节仪表的综合运行安全影响系数计算公式为φ
综
i＝μ1*ξti μ2*ψli μ3*ki μ4*θi，φ
综
i表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的综合运行安全影响系数，μ1、μ2、μ3、μ4分别表示为气动调节仪表的运行安全补偿系数，其中μ1 μ2 μ3 μ4＝1，ξti、ψli、ki、θi分别表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的响应误差系数、控制精度影响系数、流量阻塞系数、运行状况影响系数。
32.本发明的有益效果是：1、本发明提供的一种基于传感器技术的仪器仪表运行安全智能监测预警系统，通过获取工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节时间和定位器位置，分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的响应误差系数和控制精度影响系数，从而充分了解气动调节仪表的调节参数数据，避免工业自动化仪器发生运行安全隐患的问题，
并检测分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的流量阻塞系数，为后期分析各气动调节仪表的运行安全提供可靠的参考数据，同时监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行参数，分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行状况影响系数，从而能够及时精确地分析气动调节仪表的运行安全状况，降低工业自动化仪器运行安全事故的发生率，为后期计算各气动调节仪表的综合运行安全影响系数提供指导性参考数据。
33.2、本发明通过计算工业仪器控制过程中各气动调节仪表的综合运行安全影响系数，对比筛选工业仪器控制过程中运行存在危险的各气动调节仪表，并将运行存在危险的各气动调节仪表对应位置编号进行预警显示，从而直观地展示运行存在危险的气动调节仪表位置，避免工作人员存在误修、漏修、过修的现象，进而降低气动调节仪表出现错误动作的引发率，使得工业自动化仪器能够有效控制，进一步保障企业的经济财产安全。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本发明的模块连接示意图。
36.图2为本发明中流量阻塞系数分析模块的示意图。
37.图3为本发明中仪表运行参数监测模块的示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
39.请参阅图1所示，本发明提供一种基于传感器技术的仪器仪表运行安全智能监测预警系统，包括仪表位置编号模块、仪表调节数据获取模块、仪表调节数据分析模块、流量阻塞系数分析模块、仪表运行参数监测模块、仪表运行参数分析模块、存储数据库、运行安全分析处理模块和预警显示终端。
40.所述仪表位置编号模块与仪表调节数据获取模块连接，仪表调节数据分析模块分别与仪表调节数据获取模块、存储数据库和运行安全分析处理模块连接，仪表运行参数分析模块分别与仪表运行参数监测模块、存储数据库和运行安全分析处理模块连接，运行安全分析处理模块分别与流量阻塞系数分析模块、存储数据库和显示终端连接。
41.所述仪表位置编号模块用于统计工业仪器控制过程中各气动调节仪表，并按照设定的顺序依次对各气动调节仪表的安装位置进行编号，将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的位置编号标记为ai，其中i＝1，2，...，n。
42.所述仪表调节数据获取模块用于获取工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节数据，具体获取方式如下：s11、记录工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节时间，并将各气动调节仪表的调节时间标记为tai，其中i＝1，2，...，n。
43.s12、获取工业仪器控制过程中控制中心发出信息的时间，并将控制中心发出信息的时间标记为t
′0。
44.s13、获取工业仪器控制过程中各气动调节仪表的定位器位置和定位器初始位置。
45.所述仪表调节数据分析模块用于分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节数据，具体分析方式如下：s21、提取存储数据库中存储的工业控制中心发出信号至各气动调节仪表的标准响应时间，分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的响应误差系数。
46.s22、将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的定位器位置与定位器初始位置进行对比，得到工业仪器控制过程中各气动调节仪表的定位器位移，并将各气动调节仪表的定位器位移标记为lai。
47.s23、提取存储数据库中存储的工业控制中心控制各气动调节仪表的定位器预设位移，分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的控制精度影响系数。
48.进一步地，所述仪表调节数据分析模块用于分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的响应误差系数，包括：将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节时间tai、控制中心发出信息的时间t
′0代入公式得到工业仪器控制过程中各气动调节仪表的响应误差系数ξti，其中λi表示为气动调节仪表响应误差的修正系数，t
响应ai
表示为工业控制中心发出信号至第i个气动调节仪表的标准响应时间。
49.进一步地，所述仪表调节数据分析模块中工业仪器控制过程中各气动调节仪表的控制精度影响系数分析公式ψli表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的控制精度影响系数，λ
l
表示为气动调节仪表控制精度的修正系数，lai表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的定位器位移，l
′
设ai
表示为工业控制中心控制第i个气动调节仪表的定位器预设位移。
50.具体地，本发明通过获取工业仪器控制过程中各气动调节仪表的调节时间和定位器位置，分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的响应误差系数和控制精度影响系数，从而充分了解气动调节仪表的调节参数数据，避免工业自动化仪器发生运行安全隐患的问题。
51.所述流量阻塞系数分析模块用于分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的流量阻塞系数，具体分析步骤如下：s31、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的气源管进气压力和出气压力。
52.s32、对比得到工业仪器控制过程中各气动调节仪表的气源管压力差值，并将各气动调节仪表的气源管压力差值标记为δpai。
53.s33、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表处流体流量，并将各气动调节仪表处流体流量标记为qai。
54.s34、分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的流量阻塞系数。
55.进一步地，所述流量阻塞系数分析模块包括第一气压检测单元和第二气压检测单元，所述第一气压检测单元为第一气压传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节
仪表的气源管进气压力，并将各气动调节仪表的气源管进气压力标记为p
进ai
；所述第二气压检测单元为第二气压传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的气源管出气压力，并将各气动调节仪表的气源管出气压力标记p
出ai
。
56.进一步地，所述流量阻塞系数分析模块中工业仪器控制过程中各气动调节仪表的流量阻塞系数分析公式为ki表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的流量阻塞系数，qai表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表处流体流量，δpai表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的气源管压力差值，ρ
标
表示为流体的标准密度。
57.具体地，本发明通过检测分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的流量阻塞系数，为后期分析各气动调节仪表的运行安全提供可靠的参考数据。
58.所述仪表运行参数监测模块用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行参数，具体步骤如下：s41、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行振动频率，并将各气动调节仪表的运行振动频率标记为fai。
59.s42、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行推力，并将各气动调节仪表的运行推力标记为f
′ai
。
60.s43、监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行噪声，并将各气动调节仪表的运行噪声标记为wai。
61.进一步地，所述仪表运行参数监测模块包括振动频率监测单元、推力监测单元和噪声监测单元，所述振动频率监测单元为振动传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行振动频率，所述推力监测单元为推力传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行推力，所述噪声监测单元为噪声传感器，用于监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行噪声。
62.所述仪表运行参数分析模块用于分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行状况影响系数。
63.进一步地，所述仪表运行参数分析模块中工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行状况影响系数的分析方式为：将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行振动频率fai、运行推力f
′ai
、运行噪声wai代入公式，得到工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行状况影响系数θi，其中γf、γf、γw分别表示为气动调节仪表运行振动频率、运行推力、运行噪声对应的影响比例系数，f
′
标
、f
′
标
、w
标
分别表示为气动调节仪表正常工作时标准运行振动频率、标准运行推力、标准运行噪声。
64.具体地，本发明通过监测工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行参数，分析工业仪器控制过程中各气动调节仪表的运行状况影响系数，从而能够及时精确地分析气动调节仪表的运行安全状况，降低工业自动化仪器运行安全事故的发生率，为后期计算各气动调节仪表的综合运行安全影响系数提供指导性参考数据。
65.所述运行安全分析处理模块用于计算工业仪器控制过程中各气动调节仪表的综
合运行安全影响系数，将工业仪器控制过程中各气动调节仪表的综合运行安全影响系数与设定的运行安全影响系数进行对比，筛选工业仪器控制过程中运行存在危险的各气动调节仪表，并通过预警显示终端将运行存在危险的各气动调节仪表对应位置编号进行预警显示。
66.进一步地，所述运行安全分析处理模块中工业仪器控制过程中各气动调节仪表的综合运行安全影响系数计算公式为φ
综
i＝μ1*ξti μ2*ψli μ3*ki μ4*θi，φ
综
i表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的综合运行安全影响系数，μ1、μ2、μ3、μ4分别表示为气动调节仪表的运行安全补偿系数，其中μ1 μ2 μ3 μ4＝1，ξti、ψli、ki、θi分别表示为工业仪器控制过程中第i个气动调节仪表的响应误差系数、控制精度影响系数、流量阻塞系数、运行状况影响系数。
67.具体地，本发明通过对比筛选工业仪器控制过程中运行存在危险的各气动调节仪表，并将对应的气动调节仪表位置编号进行预警显示，从而直观地展示运行存在危险的气动调节仪表位置，避免工作人员存在误修、漏修、过修的现象，进而降低气动调节仪表出现错误动作的引发率，使得工业自动化仪器能够有效控制，进一步保障企业的经济财产安全。
68.以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。