基于蒸汽引射泵的压力数据检测系统及方法与流程

1.本发明涉及压力检测技术领域，具体为基于蒸汽引射泵的压力数据检测系统及方法。


背景技术：

2.蒸汽引射泵是以蒸汽为工作介质，经喷嘴加速后，形成高速气流来携带被抽气体，从而达到抽气的目的，由于蒸汽引射泵具有结构简单、工作稳定可靠、抽气量大等特点，在冶金、化工、食品、制药等行业中有广泛应用，蒸汽引射泵的常见故障有：工作真空度低、冷凝器的压力升高和被抽气体压力波动等，实时检测压力数据有助于监控蒸汽引射泵工作性能的稳定性；然而，现有的检测方式存在以下问题：首先，被抽气体压力波动的主要原因有：引射泵中有油污、喷嘴与冷凝器之间的管道沉积水垢，现有的检测方式无法对检测到的压力波动数据进行特征分析以预测导致被抽气体压力出现波动的原因，无法为蒸汽引射泵设备性能进行及时有效地维护；其次，引射泵中存在油污会使得被抽气体压力出现波动，需要对油污进行清理，现有技术无法选择最佳的清理时间以提高清理效率，进一步提高了引射泵工作性能的稳定性；最后，喷嘴与冷凝器之间的管道存在沉积水垢，需要对水垢进行清除，水垢沉积点可能不止一个，现有技术无法对沉积点数量和位置进行预判，使得水垢清除效率下降，进而延长了沉积水垢对蒸汽引射泵工作的影响时间。
3.所以，人们需要基于蒸汽引射泵的压力数据检测系统及方法来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于蒸汽引射泵的压力数据检测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于蒸汽引射泵的压力数据检测系统，所述系统包括：压力检测模块、检测信息采集模块、数据库、压力数据分析模块和设备性能维护模块；所述压力检测模块的输出端连接所述检测信息采集模块的输入端，所述检测信息采集模块的输出端连接所述数据库的输入端，所述数据库的输出端连接所述压力数据分析模块的输入端，所述压力数据分析模块的输出端连接所述设备性能维护模块的输入端；通过所述压力检测模块对蒸汽引射泵进行压力检测；通过所述检测信息采集模块采集历史压力波动异常数据以及压力出现波动后对蒸汽引射泵进行维护的维护数据，将采集到的全部数据传输到所述数据库中；通过所述数据库存储采集到的全部数据；通过所述压力数据分析模块分析不同原因导致压力产生波动时的压力波动特征，并与当前压力波动特征进行比对，判断当前压力波动产生的原因，并规划不同原因导致压力波动时，对蒸汽引射泵进行维护；
通过所述设备性能维护模块依据规划结果对蒸汽引射泵进行设备维护。
6.进一步的，所述压力检测模块包括检测位置设置单元和压力波动检测单元，所述检测位置设置单元的输出端连接所述压力波动检测单元的输入端；所述检测位置设置单元用于设置对蒸汽引射泵进行压力检测的位置：将检测位置设置在蒸汽引射泵入口处；所述压力波动检测单元用于利用压力传感器对蒸汽引射泵入口处被抽气体的压力进行检测。
7.进一步的，所述检测信息采集模块包括压力数据采集单元和维护数据采集单元，所述压力数据采集单元的输入端连接所述压力波动检测单元的输入端，所述压力数据采集单元和维护数据采集单元的输出端连接所述数据库的输入端；所述压力数据采集单元用于采集所述压力传感器检测到的被抽气体压力数据：采集以往在对蒸汽引射泵进行油污清理前和在对蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积的水垢进行清除前，被抽气体的压力波动数据；所述维护数据采集单元用于采集以往设置的油污清理间隔时间数据以及在油污清理和水垢清除后被抽气体的压力波动数据，将采集到的全部数据传输到所述数据库中。
8.进一步的，所述压力数据分析模块包括压力波动溯源单元、清理时间选择单元和水垢清除预判单元，所述压力波动溯源单元的输入端连接所述数据库的输出端，所述压力波动溯源单元的输出端连接所述清理时间选择单元和水垢清除预判单元的输入端；所述压力波动溯源单元用于分析因蒸汽引射泵中存在油污导致的压力波动特征，以及因蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢导致的压力波动特征，与当前检测到的压力波动特征进行比对，根据比对结果判断当前压力产生波动的原因；若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵中存在油污：通过所述清理时间选择单元分析以往进行油污清理后被抽气体的压力波动数据，根据压力波动数据判断清理的有效程度，调整油污清理间隔时间；若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢，通过所述水垢清除预判单元根据压力波动数据预判水垢沉积位置和数量。
9.进一步的，所述设备性能维护模块包括油污清理管理单元和沉积水垢清除单元，所述油污清理管理单元的输入端连接所述清理时间选择单元的输出端，所述沉积水垢清除单元的输入端连接所述水垢清除预判单元的输出端；所述油污清理管理单元用于依据调整后的油污清理间隔时间对蒸汽引射泵中的油污进行定期清理；所述沉积水垢清除单元用于在因蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢导致压力波动时，依据预判的水垢沉积位置和数量对水垢进行清除。
10.基于蒸汽引射泵的压力数据检测方法，包括以下步骤：z01：利用压力传感器检测蒸汽引射泵入口处的被抽气体压力；z02：采集压力传感器以往检测到的被抽气体压力波动数据，分析不同原因导致压力产生波动时的压力波动特征；z03：比对当前压力波动特征和不同原因导致压力产生波动时的压力波动特征，判断当前压力产生波动的原因；z04：若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵中存在油污：调整油污清理间隔时间，定期清理油污；z05：若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉
积水垢：预判水垢沉积位置和数量，清除沉积水垢。
11.进一步的，在步骤z02中：在[t1，t2]时间段内：采集到因蒸汽引射泵中存在油污导致的第一压力波动特征数据：被抽气体压力集合为p={p1，p2，
…
，pn}，因蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢导致的第二压力波动特征数据：被抽气体压力集合为p={p1，p2，
…
，pm}，其中，n和m分别表示两个压力序列长度，在步骤z03中：采集到当前压力波动特征数据：被抽气体压力集合为p’={p1’，p2’，
…
，pk’}，其中，k表示当前采集到的被抽气体压力项数，根据下列公式计算当前压力波动特征与第一压力波动特征的差异系数w1：；其中，pi表示蒸汽引射泵中存在油污时采集到的随机一次被抽气体压力，pi’表示当前采集到的随机一次被抽气体压力，通过相同的计算方式得到当前压力波动特征与第二压力波动特征的差异系数为w2，比较w1和w2：若w1=w2，由人工确认当前压力产生波动的原因；若w1》w2，判断当前压力产生波动的原因为：蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢；若w1《w2，判断当前压力产生波动的原因为：蒸汽引射泵中存在油污，依据采集到的压力检测数据分析不同原因造成压力波动时的特征，并将当前的压力波动特征与对应原因造成的压力波动特征进行匹配并得到差异系数，目的在于判断当前压力波动产生的原因以及时对蒸汽引射泵进行性能维护。
[0012]
进一步的，在步骤z04中：若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵中存在油污：采集到以往设置的油污清理间隔时间集合为t={t1，t2，
…
，ta}，其中，a表示间隔时间项数，采集到当设置油污清理间隔时间为ti时：每次清理持续时长集合为t’={t1’，t2’，
…
，tb’}，其中，b表示清理次数，统计到清理油污后压力波动消失的次数为n，油污清理完成后到压力波动消失的时间长度集合为t’={t1’，t2’，
…
，tn’}，根据下列公式计算设置油污清理间隔时间为ti时的油污清理有效程度qi：；其中，j表示设置油污清理间隔时间为ti时，随机一次清理持续时长，i表示油污清理完成后到随机一次压力波动消失的时间长度，通过相同的计算方式得到以往设置不同油污清理间隔时间时的油污清理有效程度集合为q={q1，q2，
…
，qa}，比较有效程度，选择最高有效程度对应的油污清理间隔时间为最佳清理间隔时间，根据最佳清理间隔时间定期清理油污，分析以往进行油污清理的有效程度的目的在于选择最佳的清理间隔时间对油污进行定期清理，清理的持续时长越长、清理后压力波动消失的次数越多、油污清理完成后到压力波动消失的时间长度越短，说明对应间隔时间对油污进行定期清理的有效程度越高，选择最高有效程度对应的油污清理间隔时间对油污进行定期清理，有利于最大程度上提高清理效率，进一步提高了引射泵工作性能的稳定性。
[0013]
进一步的，在步骤z05中：若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢：采集到以往出现水垢沉积时：被抽气体进入管道后的压力变化
次数为f，沉积点数量为r，r=f，第一个沉积点到喷嘴的直线距离为d1，第二个到第r个沉积点中：相邻两个沉积点间的直线距离集合为d={d2，d3，
…
，dr}，被抽气体进入管道的时间为t
初
，压力首次出现变化的初始时间为t
初1
，f次压力变化的时间点集合为t
初
={t
初1
，t
初2
，
…
，t
初f
}，采集到当前压力变化次数为e，e次压力变化的时间点集合为t
’’
={ t1
’’
， t2
’’
，
…
，te
’’
}，当前被抽气体进入管道的时间为t
’’
，根据下列公式预判当前水垢沉积位置：；其中，d1表示当前第一个沉积点到喷嘴的直线距离，t
初（i 1）
和t
初i
分别表示以往出现水垢沉积时第i 1次和第i次压力变化的时间点，dj表示第j个和第j-1个沉积点间的直线距离，预判得到当前水垢沉积数量为e，当前的第一个水垢沉积点位置为：到喷嘴的直线距离为d1处，从第一个沉积点开始清除沉积水垢，根据压力波动数据对水垢沉积位置进行预判的目的在于帮助相关人员快速寻找到水垢沉积位置，对水垢清除工作进行加速，提高了水垢清除效率，进而缩短了了沉积水垢对蒸汽引射泵工作的影响时间。
[0014]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过压力传感器检测蒸汽引射泵入口处的被抽气体压力，依据采集到的压力检测数据分析不同原因造成压力波动时的特征，并将当前的压力波动特征与对应原因造成的压力波动特征进行匹配并得到差异系数，判断当前压力波动产生的原因，有利于及时对蒸汽引射泵进行性能维护；分析历史数据：判断以往的油污清理有效程度，选择最佳的清理间隔时间对油污进行定期清理，最大程度上提高了清理效率，进一步提高了引射泵工作性能的稳定性；根据压力波动数据对水垢沉积位置进行预判，便于帮助相关人员快速寻找到水垢沉积位置，对水垢清除工作进行加速，提高了水垢清除效率，进而缩短了了沉积水垢对蒸汽引射泵工作的影响时间。
附图说明
[0015]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明基于蒸汽引射泵的压力数据检测系统的结构图；图2是本发明基于蒸汽引射泵的压力数据检测方法的流程图。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]
请参阅图1-图2，本发明提供技术方案：基于蒸汽引射泵的压力数据检测系统，系统包括：压力检测模块、检测信息采集模块、数据库、压力数据分析模块和设备性能维护模块；压力检测模块的输出端连接检测信息采集模块的输入端，检测信息采集模块的输出端连接数据库的输入端，数据库的输出端连接压力数据分析模块的输入端，压力数据分析模块的输出端连接设备性能维护模块的输入端；
通过压力检测模块对蒸汽引射泵进行压力检测；通过检测信息采集模块采集历史压力波动异常数据以及压力出现波动后对蒸汽引射泵进行维护的维护数据，将采集到的全部数据传输到数据库中；通过数据库存储采集到的全部数据；通过压力数据分析模块分析不同原因导致压力产生波动时的压力波动特征，并与当前压力波动特征进行比对，判断当前压力波动产生的原因，并规划不同原因导致压力波动时，对蒸汽引射泵进行维护；通过设备性能维护模块依据规划结果对蒸汽引射泵进行设备维护。
[0018]
压力检测模块包括检测位置设置单元和压力波动检测单元，检测位置设置单元的输出端连接压力波动检测单元的输入端；检测位置设置单元用于设置对蒸汽引射泵进行压力检测的位置：将检测位置设置在蒸汽引射泵入口处；压力波动检测单元用于利用压力传感器对蒸汽引射泵入口处被抽气体的压力进行检测。
[0019]
检测信息采集模块包括压力数据采集单元和维护数据采集单元，压力数据采集单元的输入端连接压力波动检测单元的输入端，压力数据采集单元和维护数据采集单元的输出端连接数据库的输入端；压力数据采集单元用于采集压力传感器检测到的被抽气体压力数据：采集以往在对蒸汽引射泵进行油污清理前和在对蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积的水垢进行清除前，被抽气体的压力波动数据；维护数据采集单元用于采集以往设置的油污清理间隔时间数据以及在油污清理和水垢清除后被抽气体的压力波动数据，将采集到的全部数据传输到数据库中。
[0020]
压力数据分析模块包括压力波动溯源单元、清理时间选择单元和水垢清除预判单元，压力波动溯源单元的输入端连接数据库的输出端，压力波动溯源单元的输出端连接清理时间选择单元和水垢清除预判单元的输入端；压力波动溯源单元用于分析因蒸汽引射泵中存在油污导致的压力波动特征，以及因蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢导致的压力波动特征，与当前检测到的压力波动特征进行比对，根据比对结果判断当前压力产生波动的原因；若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵中存在油污：通过清理时间选择单元分析以往进行油污清理后被抽气体的压力波动数据，根据压力波动数据判断清理的有效程度，调整油污清理间隔时间；若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢，通过水垢清除预判单元根据压力波动数据预判水垢沉积位置和数量。
[0021]
设备性能维护模块包括油污清理管理单元和沉积水垢清除单元，油污清理管理单元的输入端连接清理时间选择单元的输出端，沉积水垢清除单元的输入端连接水垢清除预判单元的输出端；油污清理管理单元用于依据调整后的油污清理间隔时间对蒸汽引射泵中的油污进行定期清理；沉积水垢清除单元用于在因蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢导致压力波动时，依据预判的水垢沉积位置和数量对水垢进行清除。
[0022]
基于蒸汽引射泵的压力数据检测方法，包括以下步骤：z01：利用压力传感器检测蒸汽引射泵入口处的被抽气体压力；
z02：采集压力传感器以往检测到的被抽气体压力波动数据，分析不同原因导致压力产生波动时的压力波动特征；z03：比对当前压力波动特征和不同原因导致压力产生波动时的压力波动特征，判断当前压力产生波动的原因；z04：若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵中存在油污：调整油污清理间隔时间，定期清理油污；z05：若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢：预判水垢沉积位置和数量，清除沉积水垢。
[0023]
在步骤z02中：在[t1，t2]时间段内：采集到因蒸汽引射泵中存在油污导致的第一压力波动特征数据：被抽气体压力集合为p={p1，p2，
…
，pn}，因蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢导致的第二压力波动特征数据：被抽气体压力集合为p={p1，p2，
…
，pm}，其中，n和m分别表示两个压力序列长度，在步骤z03中：采集到当前压力波动特征数据：被抽气体压力集合为p’={p1’，p2’，
…
，pk’}，其中，k表示当前采集到的被抽气体压力项数，根据下列公式计算当前压力波动特征与第一压力波动特征的差异系数w1：；其中，pi表示蒸汽引射泵中存在油污时采集到的随机一次被抽气体压力，pi’表示当前采集到的随机一次被抽气体压力，通过相同的计算方式得到当前压力波动特征与第二压力波动特征的差异系数为w2，比较w1和w2：若w1=w2，由人工确认当前压力产生波动的原因；若w1》w2，判断当前压力产生波动的原因为：蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢；若w1《w2，判断当前压力产生波动的原因为：蒸汽引射泵中存在油污，判断当前压力波动产生的原因，便于及时对蒸汽引射泵进行性能维护。
[0024]
在步骤z04中：若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵中存在油污：采集到以往设置的油污清理间隔时间集合为t={t1，t2，
…
，ta}，其中，a表示间隔时间项数，采集到当设置油污清理间隔时间为ti时：每次清理持续时长集合为t’={t1’，t2’，
…
，tb’}，其中，b表示清理次数，统计到清理油污后压力波动消失的次数为n，油污清理完成后到压力波动消失的时间长度集合为t’={t1’，t2’，
…
，tn’}，根据下列公式计算设置油污清理间隔时间为ti时的油污清理有效程度qi：；其中，j表示设置油污清理间隔时间为ti时，随机一次清理持续时长，i表示油污清理完成后到随机一次压力波动消失的时间长度，通过相同的计算方式得到以往设置不同油污清理间隔时间时的油污清理有效程度集合为q={q1，q2，
…
，qa}，比较有效程度，选择最高有效程度对应的油污清理间隔时间为最佳清理间隔时间，根据最佳清理间隔时间定期清理油污，选择最佳的清理间隔时间对油污进行定期清理，便于最大程度上提高清理效率，提高了引射泵工作性能的稳定性。
[0025]
在步骤z05中：若当前压力产生波动的原因是蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的
管道中沉积水垢：采集到以往出现水垢沉积时：被抽气体进入管道后的压力变化次数为f，沉积点数量为r，r=f，第一个沉积点到喷嘴的直线距离为d1，第二个到第r个沉积点中：相邻两个沉积点间的直线距离集合为d={d2，d3，
…
，dr}，被抽气体进入管道的时间为t
初
，压力首次出现变化的初始时间为t
初1
，f次压力变化的时间点集合为t
初
={t
初1
，t
初2
，
…
，t
初f
}，采集到当前压力变化次数为e，e次压力变化的时间点集合为t
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={ t1
’’
， t2
’’
，
…
，te
’’
}，当前被抽气体进入管道的时间为t
’’
，根据下列公式预判当前水垢沉积位置：；其中，d1表示当前第一个沉积点到喷嘴的直线距离，t
初（i 1）
和t
初i
分别表示以往出现水垢沉积时第i 1次和第i次压力变化的时间点，dj表示第j个和第j-1个沉积点间的直线距离，预判得到当前水垢沉积数量为e，当前的第一个水垢沉积点位置为：到喷嘴的直线距离为d1处，从第一个沉积点开始清除沉积水垢，提高了水垢清除效率，缩短了了沉积水垢对蒸汽引射泵工作的影响时间。
[0026]
实施例一：在[t1，t2]时间段内：采集到因蒸汽引射泵中存在油污导致的第一压力波动特征数据：被抽气体压力集合为p={p1，p2，p3}={5，7，8}，单位为：千帕，因蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢导致的第二压力波动特征数据：被抽气体压力集合为p={p1，p2，p3，p4}={10，12，15，11}，采集到当前压力波动特征数据：被抽气体压力集合为p’={p1’，p2’，p3’，p4’，p5’}={12，10，16，13，15}，根据公式计算当前压力波动特征与第一压力波动特征的差异系数w1≈43，通过相同的计算方式得到当前压力波动特征与第二压力波动特征的差异系数为w2≈4，比较w1和w2：w1》w2，判断当前压力产生波动的原因为：蒸汽引射泵的喷嘴与冷凝器之间的管道中沉积水垢，采集到以往出现水垢沉积时：被抽气体进入管道后的压力变化次数为f=3，沉积点数量为r=3，第一个沉积点到喷嘴的直线距离为d1=0.5米，第二个到第一个沉积点的直线距离为d2=1，第三个到第二个沉积点的直线距离为d3=1.5，被抽气体进入管道的时间为t
初
=13：00，压力首次出现变化的初始时间为t
初1
=13：02，3次压力变化的时间点集合为t
初
={t
初1
，t
初2
，t
初3
}={13：02，13：03，13：04}，采集到当前压力变化次数为e=2，2次压力变化的时间点集合为t
’’
={ t1
’’
， t2
’’
}={14：02，14：04}，当前被抽气体进入管道的时间为t
’’
=14：00，根据公式预判当前水垢沉积位置：预判得到当前水垢沉积数量为e=2，当前的第一个水垢沉积点位置为：到喷嘴的直线距离为d1=1.5米处，从第一个沉积点开始清除沉积水垢。
[0027]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡
在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。