本文關(guān)鍵詞：非介入式液體管道閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)設計

  更多相關(guān)文章： 閥門內(nèi)漏 非介入式監(jiān)測 小波包分解 峭度特征 支持向量數(shù)據(jù)描述

【摘要】：閥門是流體管路的控制裝置,是石油化工等領域應用最為廣泛的通用機械部件之一。在工業(yè)應用中,閥門具有用量大、操作頻繁等特點。由于腐蝕、磨損和維護不當?shù)仍虺３霈F(xiàn)滴漏跑冒等現(xiàn)象。閥門在管路系統(tǒng)中控制著流體的截止和流通,閥門泄漏造成資源浪費、環(huán)境污染甚至可能引發(fā)火災、爆炸等安全事故。閥門出現(xiàn)內(nèi)漏時,兩側(cè)介質(zhì)壓力發(fā)生變化,本文所設計的非介入式液體管道閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)通過監(jiān)測閥門兩側(cè)動態(tài)壓力變化情況,對閥門的內(nèi)漏實現(xiàn)實時、連續(xù)的檢測。閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)主要包括聲波檢測儀表、數(shù)據(jù)采集終端和監(jiān)控服務器三部分。聲波檢測儀表將閥門兩側(cè)聲波信號轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號,由信號變送器和非介入式安裝固定裝置組成。電流信號通過電纜傳輸至控制室的數(shù)據(jù)采集終端。數(shù)據(jù)采集終端具有實時多路信號采集、數(shù)據(jù)暫存和網(wǎng)絡傳輸?shù)裙δ�。�?shù)據(jù)采集終端基于ARM處理器開發(fā),搭載嵌入式Linux操作系統(tǒng),采集多個儀表輸出信號,通過網(wǎng)絡傳輸至監(jiān)控服務器,監(jiān)控服務器端診斷程序?qū)﹂y門進行泄漏診斷。對閥門正常狀態(tài)、發(fā)生內(nèi)漏和存在干擾情況下信號的時域波形特征分析和頻域功率譜分析表明,當閥門發(fā)生內(nèi)漏時,信號峭度特征和各頻段能量會發(fā)生變化。利用小波包分解方法,分析各個子帶重構(gòu)信號的峭度特征,從而提取信號的特征向量,采用PCA-SVDD方法建立了閥門泄漏診斷模型。開發(fā)了閥門泄漏診斷算法動態(tài)庫和閥門內(nèi)漏監(jiān)測程序,實現(xiàn)對現(xiàn)場閥門的實時診斷和監(jiān)測。監(jiān)測程序能夠?qū)崟r接收多個終端數(shù)據(jù)并進行泄漏診斷。閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)通過在某石化車間的實驗,驗證了系統(tǒng)的有效性和可靠性。實驗結(jié)果表明：本文所設計的閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)為工業(yè)閥門提供了一種便捷、有效、可靠的監(jiān)測手段。
【關(guān)鍵詞】：閥門內(nèi)漏 非介入式監(jiān)測 小波包分解 峭度特征 支持向量數(shù)據(jù)描述
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH134;TP274
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 閥門泄漏監(jiān)測的工程背景及意義12-13
• 1.1.1 閥門的應用現(xiàn)狀12
• 1.1.2 閥門應用中存在的問題12-13
• 1.2 閥門泄漏檢測研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析13-17
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 國內(nèi)外研究分析17
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容17-20
• 第二章 閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計20-32
• 2.1 閥門內(nèi)漏檢測原理分析20
• 2.2 閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20-21
• 2.3 聲波檢測儀表設計21-24
• 2.3.1 變送器設計22-23
• 2.3.2 固定裝置設計23-24
• 2.4 數(shù)據(jù)采集終端設計24-31
• 2.4.1 ARM處理器25-26
• 2.4.2 數(shù)據(jù)采集終端電路設計26-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計32-46
• 3.1 數(shù)據(jù)采集終端程序設計32-37
• 3.1.1 嵌入式Linux系統(tǒng)32-33
• 3.1.2 Linux系統(tǒng)移植33
• 3.1.3 數(shù)據(jù)采集終端數(shù)據(jù)采集模塊設計33-36
• 3.1.4 數(shù)據(jù)采集終端數(shù)據(jù)網(wǎng)絡發(fā)送模塊設計36-37
• 3.2 服務器監(jiān)測程序設計37-45
• 3.2.1 閥門內(nèi)漏監(jiān)測程序網(wǎng)絡數(shù)據(jù)接收模塊設計38-40
• 3.2.2 閥門內(nèi)漏監(jiān)測程序數(shù)據(jù)庫設計40-41
• 3.2.3 閥門內(nèi)漏監(jiān)測程序人機交互界面設計41-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第四章 閥門內(nèi)漏診斷方法研究與實現(xiàn)46-62
• 4.1 閥門內(nèi)漏模擬實驗46-49
• 4.2 閥門內(nèi)漏信號特征研究49-51
• 4.2.1 閥門內(nèi)漏聲波信號時域特征分析49-50
• 4.2.2 閥門內(nèi)漏聲波信號頻域特征分析50-51
• 4.3 閥門內(nèi)漏信號特征提取51-54
• 4.3.1 小波及小波包基本理論51-53
• 4.3.2 基于小波包分解的信號特征提取方法53-54
• 4.4 閥門內(nèi)漏診斷模型54-58
• 4.4.1 主元分析方法54-56
• 4.4.2 SVDD(支持向量數(shù)據(jù)描述)56-57
• 4.4.3 診斷模型的建立57-58
• 4.5 內(nèi)漏診斷算法實現(xiàn)58-60
• 4.6 本章小結(jié)60-62
• 第五章 閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)測試62-70
• 5.1 閥門內(nèi)漏監(jiān)測系統(tǒng)測試環(huán)境62-63
• 5.2 現(xiàn)場測試實驗63-68
• 5.3 本章小結(jié)68-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 研究內(nèi)容和成果70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-78
• 作者及導師簡介78-79
• 北京化工大學專業(yè)學位碩士研究生學位論文答辯委員會決議書79-80

【參考文獻】

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本文編號：615473