摘要:電子壓力開關(guān)的特點,研究并論述了智能電子壓力開關(guān)采取的模型識別技術(shù)及信號自動分段技術(shù)。研制的智能電子壓力開關(guān)已在輸油管道上目前,國內(nèi)針對原油的運送方式主要采用管道加熱輸送工藝。原油在管道輸送中每間隔40~90km就設(shè)一個分站來進(jìn)行加熱、加壓。為降低能源消耗我國輸油管道都進(jìn)行了現(xiàn)代化技術(shù)改造實現(xiàn)了計算機(jī)監(jiān)控。在輸油管道監(jiān)控系統(tǒng)中為保護(hù)管線防止出站壓力超高造成爆管,在出站及泵出口匯管處安裝了壓力開關(guān)。為防止輸油泵抽空在進(jìn)站管線及泵入口管線上也安裝了壓力開關(guān)。但目前使用的壓力開關(guān)存在如下方法的基本原理是選用一個固定的窗選取平穩(wěn)運行的信號作為參考段,不斷與當(dāng)前信號作比較,非平穩(wěn)性(如上站停泵引起的信號特性的變化)可以由不同段之間的過程統(tǒng)計特性和頻譜性的改變顯示出來。一般根據(jù)幾種判據(jù),當(dāng)判據(jù)大于一定的閾值或當(dāng)前段低于設(shè)定值時,就認(rèn)為信號進(jìn)入了另一段(異常段)。 2.2.3平均幅值距離 前段信號值)。 2.2.4均方根距離 2.2.5斜率均值距離 擬合數(shù)據(jù)段長度) 當(dāng)前段信號的斜率 kci為xci~xc(i j)段的最小二乘擬合斜率,j為擬合數(shù)據(jù)段長度) 定義波形結(jié)構(gòu)統(tǒng)計判據(jù)D=aD1 bD2 cD3,其中權(quán)值a、b、c根據(jù)檢測要求和3個距離的重要性,通過實驗確定。通過每段計算出的D與Dthres閾值相比較,來確定信號是否進(jìn)入新段(異常段),同時,當(dāng)前段小于給定值時也確定信號進(jìn)入新段(異常段)。 信號進(jìn)入新段后設(shè)置t=0(識別模型內(nèi)的t),開始計時,并進(jìn)行模型識別。 識別判據(jù)B=xc-yt 其中yt由y計算, 為當(dāng)前段信號的均值,當(dāng)判據(jù)B小于0時壓力開關(guān)動作。若進(jìn)入新段8s內(nèi)判據(jù)B均大于0,新段結(jié)束程序進(jìn)入到平穩(wěn)段。 3與同類產(chǎn)品的比較 智能電子壓力開關(guān)目前與普通的壓力開關(guān)相比有如下特點: (1)采用了模型識別技術(shù)克服了現(xiàn)有壓力開關(guān)的壓力瞬間超低時,壓力開關(guān)動作造成不正常甩泵。 (2)增加了流程選擇開關(guān),旁接罐流程、密閉流程可設(shè)置不同的閾值,旁接罐流程設(shè)置的閾值可適當(dāng)降低,從而解決了旁接罐流程壓力開關(guān)不能投用的問題。 (3)增設(shè)了校準(zhǔn)按鈕,在對智能電子壓力開關(guān)校驗時只要按下“校準(zhǔn)按鈕”,微電腦就會自動記憶當(dāng)前壓力值,并把該值作為“智能電子壓力開關(guān)”設(shè)定值,從而實現(xiàn)壓力開關(guān)的智能校驗。 4技術(shù)指標(biāo) (1)精度:0.002MPa;(2)導(dǎo)通壓降:12V;(3)非導(dǎo)通工作電流:≤6mA;(4)系統(tǒng)供電:24V;(5)環(huán)境溫度:-10~50℃;(6)耐壓:16MPa。 5結(jié)論 智能電子壓力開關(guān)選用了先進(jìn)的壓力傳感器件,采用了模型識別及信號自動分段技術(shù),消除了壓力波動等各種干擾,解決了由于自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)滯后造成的甩泵。一年多的現(xiàn)場應(yīng)用表明該智能電子壓力開關(guān)技術(shù)先進(jìn),性能可靠,適用于輸油管道。