流量可变的阀体及其工作方法与流程

本公开涉及阀体，具体地，涉及一种流量可变的阀体及其工作方法。

背景技术：

1、随着工业自动化和智能化水平的提高，对阀门控制系统的要求也在不断提升。在现代工业系统中，阀门不仅要能够处理常规的流体，如水和油，还要能够适应新型流体，如纳米流体、压缩氢和过热蒸汽等，这些流体的物理和化学特性与传统流体有很大不同，具有高温高压的特性，对阀体控制系统的控制精确性和响应速度提出了更高的要求。然而，传统的阀门控制系统往往难以及时响应这些新型流体的变化，从而无法有效地保护阀体安全。

2、因此，期望一种优化的流量可变的阀体。

技术实现思路

1、提供该技术实现要素：部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

2、第一方面，本公开提供了一种流量可变的阀体，所述阀体包括：

3、主阀体，所述主阀体具有内流腔；

4、可活动地设置于所述内流腔内的阀芯；

5、用于推动所述阀芯在所述内流腔内移动的阀杆；

6、用于制动所述阀杆的执行机构；以及

7、控制器，用于控制所述执行机构的移动速度和移动方向。

8、可选地，所述控制器，包括：流体参数数据采集模块，用于获取由传感器组采集的流体压力的时间序列、流体温度的时间序列和流体流速值的时间序列；参数数据时序排列模块，用于将所述流体压力的时间序列、所述流体温度的时间序列和所述流体流速值的时间序列分别按照时间维度排列为流体压力时序输入向量、流体温度时序输入向量、流体流速时序输入向量；流体压力时序波动信息计算模块，用于计算所述流体压力时序输入向量中每相邻两个位置的流体压力值之间的差值以得到流体压力时序波动输入向量；流体温度时序波动信息计算模块，用于计算所述流体温度时序输入向量中每相邻两个位置的流体温度值之间的差值以得到流体温度时序波动输入向量；流体流速时序波动信息计算模块，用于计算所述流体流速时序输入向量中每相邻两个位置的流体流速值之间的差值以得到流体流速时序波动输入向量；第一维度阀门开度调节语义推理模块，用于对所述流体压力时序输入向量、所述流体温度时序输入向量、所述流体流速时序输入向量进行基于先验信息的阀门开度调节推理处理以得到第一维度阀门开度调节推理语义向量；第二维度阀门开度调节语义推理模块，用于对所述流体压力时序波动输入向量、所述流体温度时序波动输入向量和所述流体流速时序波动输入向量进行基于先验信息的阀门开度调节推理处理以得到第二维度阀门开度调节推理语义向量；多维度阀门开度调节推理语义融合模块，用于对所述第二维度阀门开度调节推理语义向量和所述第一维度阀门开度调节推理语义向量进行动态元素融合以得到多维度阀门开度调节推理语义向量；执行机构控制模块，用于基于所述多维度阀门开度调节推理语义向量，确定阀门开度推荐值，并生成所述执行机构控制指令。

9、可选地，所述第一维度阀门开度调节语义推理模块，用于：将所述流体压力时序输入向量、所述流体温度时序输入向量、所述流体流速时序输入向量输入基于贝叶斯概率网络的推理器以得到所述第一维度阀门开度调节推理语义向量。

10、可选地，所述第二维度阀门开度调节语义推理模块，用于：将所述流体压力时序波动输入向量、所述流体温度时序波动输入向量和所述流体流速时序波动输入向量输入所述基于贝叶斯概率网络的推理器以得到所述第二维度阀门开度调节推理语义向量。

11、可选地，所述多维度阀门开度调节推理语义融合模块，包括：阀门开度调节推理语义优化单元，用于分别对所述第一维度阀门开度调节推理语义向量和所述第二维度阀门开度调节推理语义向量进行特征优化以得到优化第一维度阀门开度调节推理语义向量和优化第二维度阀门开度调节推理语义向量；多维度阀门开度调节推理语义动态元素融合单元，用于使用动态元素级融合模块对所述优化第一维度阀门开度调节推理语义向量和所述优化第二维度阀门开度调节推理语义向量进行处理以得到所述多维度阀门开度调节推理语义向量。

12、可选地，所述阀门开度调节推理语义优化单元，包括：加权系数计算子单元，用于分别计算所述第一维度阀门开度调节推理语义向量和所述第二维度阀门开度调节推理语义向量的加权系数以得到第一加权系数和第二加权系数；加权优化子单元，用于以所述第一加权系数和所述第二加权系数作为加权因数对所述第一维度阀门开度调节推理语义向量和所述第二维度阀门开度调节推理语义向量进行加权优化以得到所述优化第一维度阀门开度调节推理语义向量和所述优化第二维度阀门开度调节推理语义向量。

13、可选地，所述多维度阀门开度调节推理语义动态元素融合单元，用于：使用所述动态元素级融合模块以如下语义元素融合公式对所述优化第一维度阀门开度调节推理语义向量和所述优化第二维度阀门开度调节推理语义向量进行处理以得到所述多维度阀门开度调节推理语义向量；其中，所述语义元素融合公式为：

14、

15、其中，和分别是所述优化第一维度阀门开度调节推理语义向量和所述优化第二维度阀门开度调节推理语义向量，vg是所述多维度阀门开度调节推理语义向量，concat(·,·)表示向量的级联，t是门限值，t∈[0,1]，wg是变换矩阵，b是偏置向量，sigmoid(·)表示sigmoid激活函数。

16、可选地，所述执行机构控制模块，包括：阀门开度推荐控制单元，用于将所述多维度阀门开度调节推理语义向量通过基于解码器的阀门开度推荐控制器以得到阀门开度推荐值；执行机构控制指令生成单元，用于基于所述阀门开度推荐值和当前阀门开度值，生成所述执行机构控制指令。

17、第二方面，本公开提供了一种流量可变的阀体的工作方法，所述方法包括：

18、获取由传感器组采集的流体压力的时间序列、流体温度的时间序列和流体流速值的时间序列；

19、将所述流体压力的时间序列、所述流体温度的时间序列和所述流体流速值的时间序列分别按照时间维度排列为流体压力时序输入向量、流体温度时序输入向量、流体流速时序输入向量；

20、计算所述流体压力时序输入向量中每相邻两个位置的流体压力值之间的差值以得到流体压力时序波动输入向量；

21、计算所述流体温度时序输入向量中每相邻两个位置的流体温度值之间的差值以得到流体温度时序波动输入向量；

22、计算所述流体流速时序输入向量中每相邻两个位置的流体流速值之间的差值以得到流体流速时序波动输入向量；

23、对所述流体压力时序输入向量、所述流体温度时序输入向量、所述流体流速时序输入向量进行基于先验信息的阀门开度调节推理处理以得到第一维度阀门开度调节推理语义向量；

24、对所述流体压力时序波动输入向量、所述流体温度时序波动输入向量和所述流体流速时序波动输入向量进行基于先验信息的阀门开度调节推理处理以得到第二维度阀门开度调节推理语义向量；

25、对所述第二维度阀门开度调节推理语义向量和所述第一维度阀门开度调节推理语义向量进行动态元素融合以得到多维度阀门开度调节推理语义向量；

26、基于所述多维度阀门开度调节推理语义向量，确定阀门开度推荐值，并生成所述执行机构控制指令。

27、可选地，对所述流体压力时序输入向量、所述流体温度时序输入向量、所述流体流速时序输入向量进行基于先验信息的阀门开度调节推理处理以得到第一维度阀门开度调节推理语义向量，包括：将所述流体压力时序输入向量、所述流体温度时序输入向量、所述流体流速时序输入向量输入基于贝叶斯概率网络的推理器以得到所述第一维度阀门开度调节推理语义向量。

28、采用上述技术方案，通过主阀体，所述主阀体具有内流腔；可活动地设置于所述内流腔内的阀芯；用于推动所述阀芯在所述内流腔内移动的阀杆；用于制动所述阀杆的执行机构；以及，控制器，用于控制所述执行机构的移动速度和移动方向。这样，可以通过控制器进行阀门开度的推理和推荐控制，从而快速调整阀门的开度，如果检测到压力超出安全，阀门可以通过阀门开度的推理语义来自动关闭或调整阀门开度以减少流体流量，防止过压。此外，在检测到严重异常情况时，如温度急剧升高，阀门可以利用阀门开度的推理语义来进行阀门开度的预测，从而立即执行紧急切断操作，完全关闭阀门，以防止潜在的设备损坏或安全事故。

29、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。