一种基于AI0T的蒸汽引射泵参数传输系统及方法与流程

一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输系统及方法
技术领域
1.本发明涉及数据通信技术领域，具体为一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输系统及方法。


背景技术：

2.蒸汽引射泵是以蒸汽作为工作介质，经喷嘴加速后，形成高速气流来携带被抽气体，从而达到抽气的目的，在国内外工业生产中，蒸汽引射泵被广泛应用与各行各业，特别是在炼钢、化工等领域，大多使用较大型的蒸汽引射泵真空系统，蒸汽引射泵的参数需要通过不断优化来改善性能，aiot技术指的是通过物联网产生、收集来自不同维度的海量数据，再通过大数据分析、以及更高形式的人工智能实现万物数据化、万物智联化，将aiot技术应用到参数优化上，提高了参数优化的准确度；然而，在对参数进行优化前需要收集并传输参数，蒸汽引射泵目前缺乏合适的故障诊断方法来收集并传输数据，现有的数据收集、数据传输方式存在以下问题：首先，蒸汽引射泵种类多样，对于不同类型的蒸汽引射泵，参数优化方式不同，在进行参数优化处理前，需要获取大量相同类型的蒸汽引射泵运行参数数据，相互间比较分析，具备一定的参考价值，现有的数据传输方式中，数据传输时间固定，无法针对性地做出数据传输时间的调整，导致接收参数的同步性不高，影响参数间的参考价值；其次，一个蒸汽引射泵往往会设置多个测点来进行测试，收集测试数据顺序的随机性导致部分重要数据缺失了时效性，无法提高故障诊断的准确性。
3.所以，人们需要一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输系统及方法来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输系统，所述系统包括：数据采集模块、数据管理中心、测点数据分析模块、参数传输管理模块和引射泵监测模块，所述数据采集模块的输出端连接所述数据管理中心的输入端，所述数据管理中心的输出端连接所述测点数据分析模块的输入端，所述测点数据分析模块的输出端连接所述参数传输管理模块的输入端，所述参数传输管理模块的输出端连接所述引射泵监测模块的输入端；通过所述数据采集模块采集对蒸汽引射泵进行故障诊断需要的测点数据以及蒸汽引射泵参数的传输数据；通过所述数据管理中心存储采集到的全部数据；通过所述测点数据分析模块分析接收相同类型蒸汽引射泵的参数的同步性以及测点对于蒸汽引射泵故障诊断的重要程度；
通过所述参数传输管理模块规划相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间和测点测试到的参数的收集次序；通过所述引射泵监测模块实时监测蒸汽引射泵运行，按照规划好的次序收集参数，按照规划好的时间将参数传输到终端。
6.进一步的，所述数据采集模块包括诊断数据采集单元和传输时间采集单元，所述诊断数据采集单元和传输时间采集单元的输出端连接所述数据管理中心的输入端；所述诊断数据采集单元用于采集诊断蒸汽引射泵不同类型的故障需要的测点数据：测点测试到的参数因故障诊断被调取的次数、测点测试到的参数被调取后处理的次数数据以及测点位置数据；所述传输时间采集单元用于采集以往在传输相同类型蒸汽引射泵的参数时，设置的参数传输时间数据，将采集到的所有数据传输到所述数据管理中心中。
7.进一步的，所述测点数据分析模块包括接收同步分析单元和故障诊断分析单元，所述接收同步分析单元和故障诊断分析单元的输入端连接所述数据管理中心的输出端；所述接收同步分析单元用于调取相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间数据，分析终端接收相同类型蒸汽引射泵的参数的同步程度；所述故障诊断分析单元用于调取测点数据并分析不同测点对于蒸汽引射泵故障诊断的重要程度，将分析的传输同步程度数据和测点重要程度数据传输到所述参数传输管理模块中。
8.进一步的，所述参数传输管理模块包括传输时间规划单元和收集次序优化单元，所述传输时间规划单元的输入端连接所述接收同步分析单元的输出端，所述收集次序优化单元的输入端连接所述故障诊断分析单元的输出端；所述传输时间规划单元用于为相同类型的蒸汽引射泵的参数规划并设置传输时间；所述收集次序优化单元用于调整并优化蒸汽引射泵的各测点测试到的参数的收集次序。
9.进一步的，所述引射泵监测模块包括运行监测单元和运行参数传输单元，所述运行监测单元的输出端连接所述运行参数传输单元的输入端，所述运行参数传输单元的输入端连接所述收集次序优化单元的输出端；所述运行监测单元用于在蒸汽引射泵运行过程中进行实时监测，获取测点测试到的数据；所述运行参数传输单元用于依据优化后的次序收集测点测试到的参数，在测点测试到的参数传输完成后，依据规划好的传输时间将相同类型蒸汽引射泵的参数传输到终端，通过aiot技术对接收到的参数进行分析，并对蒸汽引射泵的参数进行优化。
10.一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输方法，包括以下步骤：s1：采集对蒸汽引射泵进行故障诊断需要的测点数据和历史设置的相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间数据；s2：分析终端接收到相同类型蒸汽引射泵的参数的同步程度；s3：规划相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间；s4：分析不同测点对于诊断不同类型故障的重要程度，优化测点测试到的参数的收集次序；s5：实时监测蒸汽引射泵运行，依据优化后的次序收集测点测试到的参数，在所有测点测试到的参数收集完成后，依据规划好的时间传输相同类型蒸汽引射泵的参数至终端。
11.进一步的，在步骤s1中：采集到随机一个蒸汽引射泵的测点数量为n，测点通过传感器测试得到参数，采集历史数据：采集到测点测试到的参数因故障诊断被调取的次数集合为a={a1，a2，
…
，an}，采集到测点测试到的参数被调取后处理的次数集合为b={b1，b2，
…
，bn}，在相同类型蒸汽引射泵的参数同时被传输时，采集到传输时间为t，终端接收到参数的时间集合为t={t1，t2，
…
，tm}，其中，m表示同时传输参数的相同类型蒸汽引射泵个数，在步骤s2中：利用最小二乘法对数据点{（1，t1-t），（2，t2-t），
…
，（m，tm-t）}进行直线拟合，得到拟合函数为：f（x）=e1*x+e2，其中，e1和e2表示拟合系数，根据下列公式分别计算e1和e2：；；根据下列公式计算终端接收到相同类型蒸汽引射泵的参数的同步程度w：；其中，，，ti表示终端接收到第i个蒸汽引射泵参数的时间，设置同步程度阈值为w
阈
，比较w和w
阈
：若w≤w
阈
，说明同步程度高；若w》w
阈
，说明同步程度低，筛选出同步程度低的蒸汽引射泵并规划参数传输时间，由于终端接收到蒸汽引射泵参数的时间不同，将接收时间设置为数据点形式，并对数据点进行拟合的墓目的在于快速地从整体上分析历史传输参数的同步程度，以为基准，拟合后的直线在[1，m]的范围内与的围成的面积能够明显反映出参数传输的同步程度，有利于筛选出需要调整传输时间的参数，减少时间调整的工作量。
[0012]
进一步的，在步骤s3中：规划同步程度低的相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间：比较ti-t和：若，不调整ti对应的蒸汽引射泵的参数传输时间；若，将ti对应的蒸汽引射泵的参数传输时间延后，延后时长为：；若，将ti对应的蒸汽引射泵的参数传输时间提前，提前的时长为：。
[0013]
进一步的，在步骤s4中：获取到随机一个测点测试到的参数被调取后处理的时长集合为t’={t1’，t2’，
ꢀ…
， ti’，
…
，tk’}，其中，k=bi，k表示随机一个测点被调取后处理的次
数，根据下列公式计算随机一个测点对于蒸汽引射泵整体故障诊断的重要程度gi：；其中，n表示随机一个蒸汽引射泵的测点数量，ai表示随机一个测点测试到的参数因故障诊断被调取的次数，ti
’ 表示随机一个测点测试到的参数被调取后第i次处理的时长，通过相同计算方式得到所有测点对于蒸汽引射泵整体故障诊断的重要程度集合为g={g1，g2，
…
，gn}，将重要程度按照从小到大的顺序进行排列，按照排列顺序收集对应测点测试到的参数，在步骤s5中：优先按照排列顺序收集测点测试到的参数，在所有相同类型蒸汽引射泵的所有测点测试到的参数收集完成后，依据规划好的时间传输对应蒸汽引射泵的所有参数至终端，通过aiot技术对接收到的参数进行分析，并对蒸汽引射泵的参数进行优化，由于对于特定的故障，相关的测点不同，诊断需要的参数不同，有些测点测试的参数可以直接用来诊断，有些需要处理后才能用来诊断故障，提高大数据分析测点被调取、被处理的数据，来判断测点对于整体的故障诊断的重要程度的目的在于将重要的测点测试到的参数放到重要程度低的测点后进行收集，收集时间越晚，参数的时效性越高，提高了重要的测点测试到的参数的时效性，进一步提高了故障诊断、参数优化的准确性。
[0014]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过采集并分析终端接收到参数的时间数据，将时间数据进行拟合，快速地从整体上分析并反映历史传输参数的同步程度，筛选出需要调整传输时间的参数进行规划并调整参数的传输时间，在提高蒸汽引射泵参数传输的同步性、提高数据分析的参照价值的前提下，减少了时间调整的工作量；通过大数据分析判断测点对于整体的故障诊断的重要程度，优化测点测试到的参数的收集次序：将重要的测点测试到的参数放到重要程度低的测点后进行收集，提高了重要的测点测试到的参数的时效性，进一步提高了故障诊断、参数优化的准确性，利用aiot技术进行蒸汽引射泵参数的分析和优化，提高了参数优化的准确度。
附图说明
[0015]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输系统的结构图；图2是本发明一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输方法的流程图。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]
请参阅图1-图2，本发明提供技术方案：一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输系统，系统包括：数据采集模块、数据管理中心、测点数据分析模块、参数传输管理模块和引射泵监测模块，数据采集模块的输出端连接数据管理中心的输入端，数据管理中心的输出端连接测点数据分析模块的输入端，测点数据分析模块的输出端连接参数传输管理模块的输入端，参数传输管理模块的输出端连接引射泵监测模块的输入端；
通过数据采集模块采集对蒸汽引射泵进行故障诊断需要的测点数据以及蒸汽引射泵参数的传输数据；通过数据管理中心存储采集到的全部数据；通过测点数据分析模块分析接收相同类型蒸汽引射泵的参数的同步性以及测点对于蒸汽引射泵故障诊断的重要程度；通过参数传输管理模块规划相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间和测点测试到的参数的收集次序；通过引射泵监测模块实时监测蒸汽引射泵运行，按照规划好的次序收集参数，按照规划好的时间将参数传输到终端。
[0018]
数据采集模块包括诊断数据采集单元和传输时间采集单元，诊断数据采集单元和传输时间采集单元的输出端连接数据管理中心的输入端；诊断数据采集单元用于采集诊断蒸汽引射泵不同类型的故障需要的测点数据：测点测试到的参数因故障诊断被调取的次数、测点测试到的参数被调取后处理的次数数据以及测点位置数据；传输时间采集单元用于采集以往在传输相同类型蒸汽引射泵的参数时，设置的参数传输时间数据，将采集到的所有数据传输到数据管理中心中。
[0019]
测点数据分析模块包括接收同步分析单元和故障诊断分析单元，接收同步分析单元和故障诊断分析单元的输入端连接数据管理中心的输出端；接收同步分析单元用于调取相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间数据，分析终端接收相同类型蒸汽引射泵的参数的同步程度；故障诊断分析单元用于调取测点数据并分析不同测点对于蒸汽引射泵故障诊断的重要程度，将分析的传输同步程度数据和测点重要程度数据传输到参数传输管理模块中。
[0020]
参数传输管理模块包括传输时间规划单元和收集次序优化单元，传输时间规划单元的输入端连接接收同步分析单元的输出端，收集次序优化单元的输入端连接故障诊断分析单元的输出端；传输时间规划单元用于为相同类型的蒸汽引射泵的参数规划并设置传输时间；收集次序优化单元用于调整并优化蒸汽引射泵的各测点测试到的参数的收集次序。
[0021]
引射泵监测模块包括运行监测单元和运行参数传输单元，运行监测单元的输出端连接运行参数传输单元的输入端，运行参数传输单元的输入端连接收集次序优化单元的输出端；运行监测单元用于在蒸汽引射泵运行过程中进行实时监测，获取测点测试到的数据；运行参数传输单元用于依据优化后的次序收集测点测试到的参数，在测点测试到的参数传输完成后，依据规划好的传输时间将相同类型蒸汽引射泵的参数传输到终端，通过aiot技术对接收到的参数进行分析，并对蒸汽引射泵的参数进行优化，利用aiot技术进行蒸汽引射泵参数的分析和优化，提高了参数优化的准确度。
[0022]
一种基于ai0t的蒸汽引射泵参数传输方法，包括以下步骤：s1：采集对蒸汽引射泵进行故障诊断需要的测点数据和历史设置的相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间数据；s2：分析终端接收到相同类型蒸汽引射泵的参数的同步程度；s3：规划相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间；
s4：分析不同测点对于诊断不同类型故障的重要程度，优化测点测试到的参数的收集次序；s5：实时监测蒸汽引射泵运行，依据优化后的次序收集测点测试到的参数，在所有测点测试到的参数收集完成后，依据规划好的时间传输相同类型蒸汽引射泵的参数至终端。
[0023]
在步骤s1中：采集到随机一个蒸汽引射泵的测点数量为n，测点通过传感器测试得到参数，采集历史数据：采集到测点测试到的参数因故障诊断被调取的次数集合为a={a1，a2，
…
，an}，采集到测点测试到的参数被调取后处理的次数集合为b={b1，b2，
…
，bn}，在相同类型蒸汽引射泵的参数同时被传输时，采集到传输时间为t，终端接收到参数的时间集合为t={t1，t2，
…
，tm}，其中，m表示同时传输参数的相同类型蒸汽引射泵个数，在步骤s2中：利用最小二乘法对数据点{（1，t1-t），（2，t2-t），
…
，（m，tm-t）}进行直线拟合，得到拟合函数为：f（x）=e1*x+e2，其中，e1和e2表示拟合系数，根据下列公式分别计算e1和e2：；；根据下列公式计算终端接收到相同类型蒸汽引射泵的参数的同步程度w：；其中，，，ti表示终端接收到第i个蒸汽引射泵参数的时间，设置同步程度阈值为w
阈
，比较w和w
阈
：若w≤w
阈
，说明同步程度高；若w》w
阈
，说明同步程度低，筛选出同步程度低的蒸汽引射泵并规划参数传输时间，筛选出需要调整传输时间的参数，减少时间调整的工作量。
[0024]
在步骤s3中：规划同步程度低的相同类型蒸汽引射泵的参数传输时间：比较ti-t和：若，不调整ti对应的蒸汽引射泵的参数传输时间；若，将ti对应的蒸汽引射泵的参数传输时间延后，延后时长为：；若，将ti对应的蒸汽引射泵的参数传输时间提前，提前的时长为：，对同步程度低的参数传输时间进行规划并调整，提高了数据接受的同步性、增加了数据分析的参照价值。
[0025]
在步骤s4中：获取到随机一个测点测试到的参数被调取后处理的时长集合为t’={t1’，t2’，
ꢀ…
， ti’，
…
，tk’}，其中，k=bi，k表示随机一个测点被调取后处理的次数，根据下
列公式计算随机一个测点对于蒸汽引射泵整体故障诊断的重要程度gi：；其中，n表示随机一个蒸汽引射泵的测点数量，ai表示随机一个测点测试到的参数因故障诊断被调取的次数，ti’表示随机一个测点测试到的参数被调取后第i次处理的时长，通过相同计算方式得到所有测点对于蒸汽引射泵整体故障诊断的重要程度集合为g={g1，g2，
…
，gn}，将重要程度按照从小到大的顺序进行排列，按照排列顺序收集对应测点测试到的参数，在步骤s5中：优先按照排列顺序收集测点测试到的参数，在所有相同类型蒸汽引射泵的所有测点测试到的参数收集完成后，依据规划好的时间传输对应蒸汽引射泵的所有参数至终端，通过aiot技术对接收到的参数进行分析，并对蒸汽引射泵的参数进行优化，提高了重要的测点测试到的参数的时效性，进一步提高了故障诊断、参数优化的准确性。
[0026]
实施例一：采集历史数据：在相同类型蒸汽引射泵的参数同时被传输时，采集到传输时间为t=12：00，终端接收到参数的时间集合为t={t1，t2，t3}={12：10，12：20，12：05}，利用最小二乘法对数据点{（1，10），（2，20），（3，5）}进行直线拟合，得到拟合函数为：f（x）=e1*x+e2，根据公式和分别计算e1和e2：e1=-2.5，e2=17，根据公式计算终端接收到相同类型蒸汽引射泵的参数的同步程度w=2.5，设置同步程度阈值为w
阈
=1，比较w和w
阈
：w》w
阈
，说明同步程度低，需要规划传输时间：比较ti-t和：，，将t1和t3对应的蒸汽引射泵的参数传输时间延后，延后时长分别为：2分钟、7分钟；，将t2对应的蒸汽引射泵的参数传输时间提前，提前时长为：8分钟；实施例二：采集到随机一个蒸汽引射泵的测点数量为n=3，测点通过传感器测试得到参数，测点测试到的参数因故障诊断被调取的次数集合为a={a1，a2，a3}={5，2，8}，测点被调取后处理的次数集合为b={b1，b2，b3}={3，2，6}，获取到第一个测点被调取后处理的时长集合为t’={t1’，t2’，t3’}={20，10，30}，单位为：分钟，根据公式计算第一个测点对于蒸汽引射泵整体故障诊断的重要程度g1=1.8，通过相同计算方式得到所有测点对于蒸汽引射泵整体故障诊断的重要程度集合为g={g1，g2，g3}={1.8，2.3，0.6}，将重要程度按照从小到大的顺序进行排列：依次收集第二个、第一个、第三个测点测试到的参数。
[0027]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。