本發(fā)明屬于氣體充裝控制，具體涉及一種基于工業(yè)氣體的智能化充裝控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氣體制造廠商在特氣生產(chǎn)完成后，需要把氣體充裝到各種規(guī)格的鋼瓶中進(jìn)行保存，然后才能銷售。目前市場上好多氣體公司都使用一些老舊工藝，充裝過程都是手動進(jìn)行的，因為特氣行業(yè)危險性極高，對技術(shù)人員的要求比較高，培養(yǎng)一個合格的技術(shù)員是需要大量經(jīng)驗的時間，這就無形中增加了公司運營成本。手動充裝過程中，由于人為的不可控性，會影響每個鋼瓶充裝量，充裝完成后氣體的純度。若是操作不當(dāng)，還會引起氣體泄漏，導(dǎo)致人身安全，和環(huán)境污染。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于工業(yè)氣體的智能化充裝控制方法及系統(tǒng)，

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、s1：通過氣體儲存罐放置臺的內(nèi)置壓力傳感器獲取放置臺壓力數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)放置臺壓力閾值，根據(jù)所述放置臺壓力數(shù)據(jù)和所述放置臺壓力閾值進(jìn)行判斷，若所述放置臺壓力數(shù)據(jù)大于所述放置臺壓力閾值，則獲取氣體儲存罐的儲存總量；若所述放置臺壓力數(shù)據(jù)不大于所述放置臺壓力閾值，則不做處理；

4、s2：預(yù)設(shè)清洗要求次數(shù)、保壓測試比率、保壓時長，根據(jù)所述儲存總量和所述保壓測試比率通過計算得到保壓氣體量，根據(jù)所述清洗要求次數(shù)、所述保壓時長、所述保壓氣體量通過診斷模型計算得到診斷結(jié)果；

5、s3：對所述診斷結(jié)果進(jìn)行判斷，若所述診斷結(jié)果為測試合格，則執(zhí)行充裝操作；若所述診斷結(jié)果為測試不合格，則產(chǎn)生保壓不合格報警信號；

6、所述充裝操作包括：

7、s201：智能終端根據(jù)所述診斷結(jié)果產(chǎn)生自適應(yīng)信號控制特殊氣體供氣閥門和所述氣體儲存罐的入口電子閥門打開，并通過壓力傳感器采集氣罐內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)，通過溫度傳感器采集氣體溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)所述氣罐內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)和所述氣體溫度數(shù)據(jù)計算氣罐內(nèi)部儲量；

8、s202：根據(jù)所述氣罐內(nèi)部儲量添加時間戳得到時序儲量，將所述時序儲量進(jìn)行存儲得到時序儲量序列，根據(jù)所述時序儲量序列通過預(yù)處理模型計算得到預(yù)處理序列，根據(jù)所述預(yù)處理序列通過灰色預(yù)測模型計算得到預(yù)測結(jié)果；

9、s203：根據(jù)所述預(yù)測結(jié)果和所述儲存總量進(jìn)行判斷，若所述預(yù)測結(jié)果小于所述儲存總量，則重復(fù)步驟s201-s203；若所述預(yù)測結(jié)果大于等于所述儲存總量，則所述智能終端產(chǎn)生自適應(yīng)信號控制輸氣閥門和氣體儲存罐接口閥門關(guān)閉；

10、所述灰色預(yù)測模型計算步驟為：

11、根據(jù)所述預(yù)處理序列進(jìn)行累加生成得到累加序列；

12、根據(jù)所述累加序列進(jìn)行緊鄰生成得到緊鄰序列；

13、根據(jù)所述累加序列的準(zhǔn)指數(shù)規(guī)律構(gòu)建白化方程；

14、根據(jù)所述白化方程和所述緊鄰序列構(gòu)建灰微分方程；

15、根據(jù)所述白化方程和所述灰微分方程通過最小二乘法計算得到發(fā)展系數(shù)和灰色作用量；

16、根據(jù)所述發(fā)展系數(shù)、所述灰色作用量、所述預(yù)處理序列通過預(yù)測公式計算得到所述預(yù)測結(jié)果；

17、s4：通過紅外氣體成像技術(shù)對所述氣體儲存罐進(jìn)行泄露測試得到泄露測試結(jié)果，并將所述泄露測試結(jié)果傳輸至人機交互界面。

18、具體地，所述預(yù)處理模型包括：

19、根據(jù)所述時序儲量序列進(jìn)行光滑性檢測得到檢測結(jié)果，若所述檢測結(jié)果為檢測合格，則將所述時序儲量序列進(jìn)行輸出得到所述預(yù)處理序列；若所述檢測結(jié)果為檢測不合格，則根據(jù)所述時序儲量序列通過對數(shù)算子進(jìn)行計算得到所述預(yù)處理序列。

20、具體地，所述獲取所述氣體儲存罐的儲存總量包括：

21、s301：通過視覺傳感器采集所述氣體儲存罐的銘牌圖片數(shù)據(jù)，根據(jù)所述銘牌圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到圖像預(yù)處理數(shù)據(jù)；

22、s302：根據(jù)所述圖像預(yù)處理數(shù)據(jù)通過pp-chatocr模型計算得到圖像信息數(shù)據(jù)；

23、s303：根據(jù)所述圖像信息數(shù)據(jù)進(jìn)行信息檢索得到檢索結(jié)果，若所述檢索結(jié)果為成功，則將所述儲存總量進(jìn)行輸出；若所述檢索結(jié)果為失敗，則所述智能終端產(chǎn)生檢索失敗報警信號，并通過所述人機交互界面獲取所述儲存總量。

24、具體地，所述預(yù)處理包括灰度化、直方圖均衡化、歸一化、噪聲去除、邊緣增強、二值化。

25、具體地，所述診斷模型計算步驟包括：

26、s401：獲取壓力變化閾值，所述智能終端產(chǎn)生自適應(yīng)信號打開氮氣供氣閥門和入口電子閥門，根據(jù)所述保壓氣體量對所述氣體儲存罐進(jìn)行等量氣體填充，并記錄填充完成時長；

27、s402：根據(jù)所述填充完成時長和所述保壓時長進(jìn)行判斷，若所述填充完成時長等于所述保壓時長，則通過壓力傳感器獲取氣體儲存罐內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)所述氣體儲存罐內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)和所述壓力變化閾值進(jìn)行判斷，若所述氣體儲存罐內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)不小于所述壓力變化閾值，則所述智能終端產(chǎn)生自適應(yīng)信號控制所述氣體儲存罐的出口電子閥門打開；若所述氣體儲存罐內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)小于所述壓力變化閾值，則輸出所述測試不合格；

28、s403：智能終端產(chǎn)生自適應(yīng)信號控制所述出口電子閥門關(guān)閉，獲取清洗執(zhí)行次數(shù)，根據(jù)所述清洗要求次數(shù)和所述清洗執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行判斷，若所述清洗執(zhí)行次數(shù)不小于所述清洗要求次數(shù)，則輸出測試合格；若所述清洗執(zhí)行次數(shù)小于所述清洗要求次數(shù)，則重復(fù)步驟s401-s403。

29、一種基于工業(yè)氣體的智能化充裝控制系統(tǒng)，包括：采集模塊、診斷模塊、執(zhí)行模塊、檢測模塊；

30、所述采集模塊，用于通過氣體儲存罐放置臺的內(nèi)置壓力傳感器獲取放置臺壓力數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)放置臺壓力閾值，根據(jù)所述放置臺壓力數(shù)據(jù)和所述放置臺壓力閾值進(jìn)行判斷，若所述放置臺壓力數(shù)據(jù)大于所述放置臺壓力閾值，則獲取氣體儲存罐的儲存總量；若所述放置臺壓力數(shù)據(jù)不大于所述放置臺壓力閾值，則不做處理；

31、所述診斷模塊，用于預(yù)設(shè)清洗要求次數(shù)、保壓測試比率、保壓時長，根據(jù)所述儲存總量和所述保壓測試比率通過計算得到保壓氣體量，根據(jù)所述清洗要求次數(shù)、所述保壓時長、所述保壓氣體量通過診斷模型計算得到診斷結(jié)果；

32、所述執(zhí)行模塊，用于對所述診斷結(jié)果進(jìn)行判斷，若所述診斷結(jié)果為測試合格，則執(zhí)行充裝操作；若所述診斷結(jié)果為測試不合格，則產(chǎn)生保壓不合格報警信號；

33、所述充裝操作包括：

34、s201：智能終端根據(jù)所述診斷結(jié)果產(chǎn)生自適應(yīng)信號控制特殊氣體供氣閥門和所述氣體儲存罐的入口電子閥門打開，并通過壓力傳感器采集氣罐內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)，通過溫度傳感器采集氣體溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)所述氣罐內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)和所述氣體溫度數(shù)據(jù)計算氣罐內(nèi)部儲量；

35、s202：根據(jù)所述氣罐內(nèi)部儲量添加時間戳得到時序儲量，將所述時序儲量進(jìn)行存儲得到時序儲量序列，根據(jù)所述時序儲量序列通過預(yù)處理模型計算得到預(yù)處理序列，根據(jù)所述預(yù)處理序列通過灰色預(yù)測模型計算得到預(yù)測結(jié)果；

36、s203：根據(jù)所述預(yù)測結(jié)果和所述儲存總量進(jìn)行判斷，若所述預(yù)測結(jié)果小于所述儲存總量，則重復(fù)步驟s201-s203；若所述預(yù)測結(jié)果大于等于所述儲存總量，則所述智能終端產(chǎn)生自適應(yīng)信號控制輸氣閥門和氣體儲存罐接口閥門關(guān)閉；

37、所述灰色預(yù)測模型計算步驟為：

38、根據(jù)所述預(yù)處理序列進(jìn)行累加生成得到累加序列；

39、根據(jù)所述累加序列進(jìn)行緊鄰生成得到緊鄰序列；

40、根據(jù)所述累加序列的準(zhǔn)指數(shù)規(guī)律構(gòu)建白化方程；

41、根據(jù)所述白化方程和所述緊鄰序列構(gòu)建灰微分方程；

42、根據(jù)所述白化方程和所述灰微分方程通過最小二乘法計算得到發(fā)展系數(shù)和灰色作用量；

43、根據(jù)所述發(fā)展系數(shù)、所述灰色作用量、所述預(yù)處理序列通過預(yù)測公式計算得到所述預(yù)測結(jié)果；

44、所述檢測模塊，用于通過紅外氣體成像技術(shù)對所述氣體儲存罐進(jìn)行泄露測試得到泄露測試結(jié)果，并將所述泄露測試結(jié)果傳輸至人機交互界面。

45、一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并能夠在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如上述所述的基于工業(yè)氣體的智能化充裝控制方法。

46、一種包含計算機可執(zhí)行指令的存儲介質(zhì)，所述計算機可執(zhí)行指令在由計算機處理器執(zhí)行時用于執(zhí)行如上述所述的基于工業(yè)氣體的智能化充裝控制方法。

47、本發(fā)明的有益效果為：

48、（1）通過設(shè)置有采集模塊、診斷模塊、執(zhí)行模塊、檢測模塊，實現(xiàn)了氣體充裝過程中清洗、保壓測試、充裝、泄漏檢測流程的全自動化，減少了人工的參與度，有效避免人工的失誤造成的損失。

49、（2）通過視覺傳感器獲取氣體儲存罐的銘牌圖片，根據(jù)銘牌圖片通過pp-chatocr模型進(jìn)行信息提取，并對信息進(jìn)行儲存總量檢索得到檢索結(jié)果，若檢索成功，則將儲存總量進(jìn)行輸出；若所述檢索結(jié)果為失敗，則所述智能終端產(chǎn)生檢索失敗報警信號，并通過所述人機交互界面獲取所述儲存總量，實現(xiàn)智能化的氣體儲存罐的重要數(shù)據(jù)智能提取。

50、（3）在氣體充裝過程中，通過壓力傳感器獲取氣體儲存罐內(nèi)壓力數(shù)據(jù)，并根據(jù)壓力數(shù)據(jù)計算儲存罐內(nèi)氣體儲存量，根據(jù)儲存罐內(nèi)氣體儲存量通過添加時間戳得到時序儲存量序列，根據(jù)所述儲存量序列通過灰色預(yù)測模型計算得到預(yù)測結(jié)果，智能終端根據(jù)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行動態(tài)調(diào)整輸氣管道閥門的關(guān)閉，避免了根據(jù)實時測量儲存罐的儲存數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)控造成輸氣管道內(nèi)殘留大量特殊氣體，減少了特殊氣體的泄漏。