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专利号: 2022107903210
申请人: 成都元豪科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-04-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智慧工厂建设设备仪表智能监测分析预警系统,其特征在于,包括:

工厂监测区域划分模块,用于对工厂户外监测区域按照管道布设的划分方式进行划分,得到各待监测管道,并按照预设顺序依次对各待监测管道编号为1,2,...,i,...,n;

智慧设备布设模块,用于在各待监测管道的内部以及外部分别布设智能设备以及自动采集设备;

管道外部环境分析模块,用于通过自动采集设备对各待监测管道的外部环境参数进行采集,并由此分析得到各待监测管道对应的外部环境匹配指数;

管道内部状态监测模块,用于通过智能设备对各待监测管道的内部状态进行监测,由此得到各待监测管道对应的内部状态参数集合;

管道耐压监测分析模块,用于通过自动采集设备和智能设备分别对各待监测管道的表观质量和内部质量进行监测,由此分析得到各待监测管道对应的管道耐压系数,其中管道耐压监测分析模块包括表观与内部质量分析单元和管道耐压系数分析单元;

管道仪表调控分析模块,用于将各待监测管道对应的外部温度和内部温度分别与预设的管道参考外部温度和管道参考内部温度进行对比,得到各待监测管道对应管道温度调控仪表的调控需求指数,并判断各待监测管道是否是需要调控,同时将需要调控的待监测管道记为调控管道,进而确认各调控管道对应管道温度调控仪表的调控方式和确认调控值;

数据存储模块,用于存储各待监测管道对应的使用年限,存储待监测管道对应的允许磨损面积和允许使用年限,并存储待监测管道对应的允许划痕面积和允许划痕长度。

2.根据权利要求1所述的一种智慧工厂建设设备仪表智能监测分析预警系统,其特征在于:所述智能设备包括智能摄像头、温度传感器、压力传感器和自动调温设备,自动采集设备包括光照强度传感器、温度传感器、雨量传感器和高清摄像头,其中自动调温设备与管道温度调控仪表为对应关系,即一个管道温度调控仪表对应一个自动调温设备。

3.根据权利要求1所述的一种智慧工厂建设设备仪表智能监测分析预警系统,其特征在于:所述分析得到各待监测管道对应的外部环境匹配指数,其具体分析步骤如下:通过自动采集设备中的温度传感器对各待监测管道对应的外部温度进行采集,通过自动采集设备中的光照强度传感器对各监测管道对应的外部光照强度进行采集,通过自动采集设备中的雨量传感器对各监测管道对应的外部雨量进行采集;

依据公式计算出各待监测管道对应的外部环境匹配指数,ηi表示为第i个待监测管道对应的外部环境匹配指数,i表示为待监测管道的编号,i=1,2,......,n,wdi、gzi、jyi分别表示为第i个待监测管道对应的外部温度、外部光照强度、外部雨量,wd′、gz′、jy′分别表示为预设管道参考外部温度、参考外部光照强度、参考外部雨量,a1、a2、a3分别表示为预设管道外部温度、外部光照强度、外部雨量对应的补偿因子。

4.根据权利要求1所述的一种智慧工厂建设设备仪表智能监测分析预警系统,其特征在于:所述各待监测管道对应的内部状态参数集合具体获取过程如下:通过智能设备中的压力传感器对各待监测管道的内部压力值进行采集,通过智能设备中的温度传感器对各待监测管道的内部温度进行采集,通过智能设备中的智能摄像头对各待监测管道的内部进行图像采集;

基于各待监测管道的内部压力值、内部温度和内部图像,由此构成各待监测管道的内部状态参数集合。

5.根据权利要求4所述的一种智慧工厂建设设备仪表智能监测分析预警系统,其特征在于:所述表观与内部质量分析单元用于分析各待监测管道对应的表观质量指数和内部质量指数,其具体分析步骤如下:通过自动采集设备中的高清摄像头对各待监测管道进行图像采集,并统计各待监测管道外部存在磨损处数量,同时获取各待监测管道外部各磨损处对应的磨损面积;

从数据存储模块中提取各待监测管道对应的使用年限,依据公式计算出各待监测管道对应的表观质量指数,φi表示为第i个待监测管道对应的表观质量指数,表示为第i个待监测管道外部第j个磨损处对应的磨损面积,e表示为自然常数,j表示为磨损处的编号,j=1,2,......,t,xi表示为第i个待监测管道对应的使用年限,m′、x′分别表示为数据存储模块中存储的待监测管道对应的允许磨损面积、允许使用年限,b1、b2分别表示为预设磨损面积、使用年限对应的权值因子;

从各待监测管道的内部图像中统计各待监测管道内部存在的划痕处数量,同时获取各待监测管道内部各划痕处对应的划痕长度和划痕面积;

依据公式计算出各待监测管道对应的内部质量指数,表示为第i个待监测管道对应的内部质量指数,分别表示为第i个待监测管道内部第f个划痕处对应的划痕面积、划痕长度,s′、l′分别表示为数据存储模块中存储的待监测管道对应的允许划痕面积、允许划痕长度,b3、b4、b5分别表示为预设划痕面积、划痕长度、使用年限对应的影响因子。

6.根据权利要求5所述的一种智慧工厂建设设备仪表智能监测分析预警系统,其特征在于:所述管道耐压系数分析单元用于对各待监测管道对应的管道耐压系数进行计算,其具体计算公式为ξi表示为第i个待监测管道对应的管道耐压系数,β1、β2分别表示为预设表观质量指数、内部质量指数对应的系数因子。

7.根据权利要求1所述的一种智慧工厂建设设备仪表智能监测分析预警系统,其特征在于:所述各待监测管道对应管道温度调控仪表的调控需求指数具体计算公式为:εi表示为第i个待监测管道对应管道温度调控仪表的调控需求指数,ndi表示为第i个待监测管道内部温度,nd′表示为预设的管道参考内部温度,c1、c2分别表示为预设的外部温度、内部温度对应的影响因子。

8.根据权利要求1所述的一种智慧工厂建设设备仪表智能监测分析预警系统,其特征在于:所述确认各调控管道对应管道温度调控仪表的调控方式和确认调控值,其具体分析过程如下:第一步:将各待监测管道对应管道温度调控仪表的调控需求指数与预设的调控需求指数阈值进行对比,若某待监测管道对应管道温度调控仪表的调控需求指数大于调控需求指数阈值,则判定该待监测管道为需要调控的待监测管道;

第二步:从各待监测管道的内部温度中提取各调控管道对应的内部温度,并将其与预设的规定内部温度进行作差,得到各调控管道对应的预选调控值,将各调控管道对应的预选调控值与设定管道温度调控仪表的调温区间进行匹配,若匹配成功,则执行第三步,反之,则进行预警;

第三步:若某调控管道对应的预选调控值为正值,则判定该调控管道对应管道温度调控仪表的调控方式为向左调控,若某调控管道对应的预选调控值为负值,则判定该调控管道对应管道温度调控仪表的调控方式为向右调控;

第四步:从各待监测管道的外部环境匹配指数和管道耐压系数中提取各调控管道对应的外部环境匹配指数和管道耐压系数,并将其进行综合分析,得到各调控管道对应的影响比例系数,其具体计算公式为表示为第p个调控管道对应的影响比例系数,p表示为调控管道的编号,p=1,2,......,q,ηp表示为第p个调控管道对应的外部环境匹配指数,ξp表示为第p个调控管道对应的管道耐压系数,τ1、τ2分别表示为预设外部环境匹配指数、管道耐压系数对应的影响因子;

第五步:将各调控管道对应的影响比例系数与设定的各种影响比例系数对应的影响调控值进行匹配,得到各调控管道对应的影响调控值;

第六步:基于各调控管道对应的预选调控值与影响调控值,计算得到各调控管道对应的确认调控值,具体计算为Zu表示为第u个调控管道对应的确认调控值,u表示为调控管道的编号,u=1,2,......,y,表示为第u个调控管道对应的预选调控值,Zu′表示为第u个调控管道对应的影响调控值。