一种阀门密封性能快速检测方法、装置及系统与流程

本技术涉及密封性检测的，具体涉及一种阀门密封性能快速检测方法、装置及系统。

背景技术：

1、阀门是一种用于控制流体流动的机械装置，它可以被用来打开或关闭管道、容器及其他流体输送系统，以调节介质的流动。它在闭合时需要对管道输送的气体或液体起到完全阻断的作用，因此其密封性至关重要。如果阀门的密封性不合格，可能会导致物质泄漏，甚至引发重大安全事故。因此，开发有效的阀门密封性检测装置和方法，对于保障流体输送系统的安全和效率具有重要意义。

2、传统的直压法通过向待测阀门中充入一定压力的气体，稳压一段时间后，测量阀门内的压力变化来判断是否存在泄漏问题。但是，由于电压不稳定等因素会导致充气设备功率不稳定，因此会造成阀门内部的压力出现波动。使用单类支持向量机模型(one-classsvm模型)对阀门的密封性能进行检测时，其边际误差参数决定了模型可以容忍的误分类比例，边际误差参数值越大对误差的容忍程度越大，使用固定值的边际误差参数对有波动的阀门压力数据进行检测，会造成一定的误差。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，提供一种阀门密封性能快速检测方法、装置及系统，以解决现有的问题。

2、本技术解决技术问题的方案是提供一种阀门密封性能快速检测方法、装置及系统，包括以下步骤：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种阀门密封性能快速检测方法，该方法包括以下步骤：

4、采集标准阀门的每个采集周期中各时刻的压力和待测阀门各时刻的压力；

5、根据标准阀门的每个采集周期不同时刻的压力之间的局部差异情况，确定压力转折点，获取标准阀门的每个采集周期的充气时段和稳压时段；

6、根据标准阀门的每个采集周期的充气时段内所有时刻的压力的周期性变化特征以及离散程度，确定标准阀门的每个采集周期的充气周期偏差；

7、根据标准阀门的每个采集周期的稳压时段内压力的局部偏差情况，确定标准阀门的每个采集周期的稳压累积偏差；

8、基于所述充气周期偏差和所述稳压累积偏差，确定单类支持向量机模型的边际误差参数，针对待测阀门各时刻的压力，对待测阀门密封性能进行检测。

9、优选的，所述确定压力转折点，获取每个采集周期的充气时段和稳压时段，包括：

10、分析标准阀门的每个采集周期中各时刻与其相邻时刻之间压力的差异，获取标准阀门的每个采集周期的候选压力转折点；

11、将标准阀门的每个采集周期中各候选压力转折点的左右相邻时刻的压力之间的差异，记为各候选压力转折点的压力转折差异；

12、将每个采集周期所有所述压力转折差异的最小值所对应的候选压力转折点，作为标准阀门的每个采集周期的压力转折点；

13、将每个采集周期压力转折点前所有时刻的压力，记为充气时段，压力转折点后的所有时刻的压力，记为稳压时段。

14、优选的，所述标准阀门的每个采集周期的候选压力转折点的获取方法为：

15、将标准阀门的每个采集周期中各时刻的压力与其前一时刻的压力之间的差异，记为第一差异；

16、将标准阀门的每个采集周期中各时刻的压力与其后一时刻的压力之间的差异，记为第二差异；

17、将所述第一差异与第二差异的和的绝对值，作为每个采集周期中各时刻的压力波动指数；

18、在每个采集周期中按照压力波动指数从大到小选取前预设数量个压力波动指数所对应时刻的压力，作为候选压力转折点。

19、优选的，所述确定标准阀门的每个采集周期的充气周期偏差，包括：

20、分析充气时段内各时刻的压力变化差异情况，确定标准阀门的每个采集周期的充气压力偏差；

21、选取充气时段内所有时刻的压力的自相关函数除零延迟外峰值最大所对应的延迟时间，作为标准阀门的每个采集周期的充气时段的压力变化周期；

22、基于所述压力变化周期，将标准阀门的每个采集周期的充气时段划分为各周期时段；

23、计算各周期时段中所有时刻的压力的均值；

24、将所述充气压力偏差与各周期时段的所述均值之间的差异，记为各周期时段的周期压力差异；

25、将所有周期时段的周期压力差异的离散程度，确定为标准阀门的每个采集周期的充气周期偏差。

26、优选的，所述确定标准阀门的每个采集周期的充气压力偏差，包括：

27、计算标准阀门的每个采集周期的充气时段内所有时刻的压力的均值，记为第一均值；

28、将标准阀门的每个采集周期的充气时段内各时刻的压力与所述第一均值之间的差异，确定为相对压力差异；

29、将充气时段内所有时刻的所述相对压力差异进行融合，确定为标准阀门的每个采集周期的充气压力偏差。

30、优选的，所述确定标准阀门的每个采集周期的稳压累积偏差，包括：

31、从稳压时段内第一个时刻的压力开始，设置预设尺寸的滑动窗口；

32、分析稳压时段内每个滑动窗口内各时刻的压力的变化差异情况，确定标准阀门的稳压时段内每个滑动窗口的相对累积偏差；

33、将采集周期内压力转折点到每个滑动窗口内第一个压力之间的时间间隔，记为每个滑动窗口的时间权重；

34、将稳压时段内每个滑动窗口的相对累积偏差与对应滑动窗口的时间权重的乘积，作为稳压时段内每个滑动窗口的累积偏差系数；

35、将稳压时段内所有滑动窗口的累积偏差系数的均值，作为标准阀门的每个采集周期的稳压累积偏差。

36、优选的，所述标准阀门的稳压时段内每个滑动窗口的相对累积偏差，包括：

37、计算稳压时段内每个滑动窗口内所有时刻的压力的均值，记为窗口压力均值；

38、将稳压时段内每个滑动窗口内各时刻的压力与所述窗口压力均值的差异，确定为第三差异；

39、将稳压时段内每个滑动窗口内所有时刻的所述第三差异进行融合，确定为标准阀门的稳压时段内每个滑动窗口的相对累积偏差。

40、优选的，所述确定单类支持向量机模型的边际误差参数，包括：

41、当标准阀门的每个采集周期的稳压时段内滑动窗口的相对累积偏差为0，或滑动窗口滑动到稳压时段内的最后一个时刻的压力时，停止滑动，将停止滑动时所对应的滑动窗口的时间权重，作为每个采集周期的压力恢复时间；

42、统计标准阀门的每个采集周期的充气时段的时长；

43、将所述时长与所述充气周期偏差的乘积，作为第一乘积；

44、将所述压力恢复时间与所述稳压累积偏差的乘积，作为第二乘积；

45、将标准阀门的每个采集周期的所述第一乘积与所述第二乘积进行融合，确定为标准阀门的每个采集周期的阀门密封性偏差；

46、将标准阀门的所有采集周期的阀门密封性偏差的均值的归一化结果，作为单类支持向量机模型的边际误差参数。

47、第二方面，本技术实施例还提供了一种阀门密封性能快速检测装置，所述装置包括：

48、阀门压力采集模块，采集标准阀门的每个采集周期中各时刻的压力和待测阀门各时刻的压力；

49、模型构建模块，根据标准阀门的每个采集周期不同时刻的压力之间的局部差异情况，确定压力转折点，获取标准阀门的每个采集周期的充气时段和稳压时段；根据标准阀门的每个采集周期的充气时段内所有时刻的压力的周期性变化特征以及离散程度，确定标准阀门的每个采集周期的充气周期偏差；根据标准阀门的每个采集周期的稳压时段内压力的局部偏差情况，确定标准阀门的每个采集周期的稳压累积偏差；基于所述充气周期偏差和所述稳压累积偏差，确定单类支持向量机模型的边际误差参数；

50、阀门检测模块，基于单类支持向量机模型的边际误差参数，针对待测阀门各时刻的压力，对待测阀门密封性能进行检测。

51、第三方面，本技术实施例还提供了一种阀门密封性能快速检测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述一种阀门密封性能快速检测方法的步骤。

52、本技术至少具有如下有益效果：

53、本技术通过分析标准阀门的每个采集周期的各时刻的压力之间的局部差异情况，确定压力转折点，获取标准阀门的每个采集周期的充气时段和稳压时段，其有益效果在于将采集的各时刻压力区分充气时刻和稳压时段，以便后续对两个时段压力进行分析，进一步更加准确检测阀门密封性能；根据标准阀门的每个采集周期的充气时段内所有时刻的压力的周期性变化特征以及离散程度，确定标准阀门的每个采集周期的充气周期偏差，其有益效果在于考虑了充气时段压力的波动周期性特征，并对每个周期的压力偏差情况进行分析，以反映压力在整个充气时段的偏差程度；根据标准阀门的每个采集周期的稳压时段内压力的局部偏差情况，确定标准阀门的每个采集周期的稳压累积偏差，其有益效果在于考虑了稳压时段的压力逐渐减小波动过程中压力偏差，衡量对模型检测的影响效果；根据标准阀门的所有采集周期的所述充气周期偏差和所述稳压累积偏差，确定单类支持向量机模型的边际误差参数，对待测阀门密封性能进行检测，其有益效果在于调整单类支持向量机模型的参数，避免模型将阀门内部压力的正常波动检测为异常，提高了阀门密封性能检测的准确性，减小了检测结果的误差。