管道分析方法、系统、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本公开涉及管道分析技术领域，具体地，涉及一种管道分析方法、系统、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

管道是锅炉与汽轮机之间进行高温、高压蒸汽介质输送的主要媒介之一，管道的两端通常与锅炉、汽轮机设备连接。由于锅炉，锅炉启动时，膨胀会给管道附加热位移，并且管道自身受热时也会产生热膨胀。由于锅炉上的管道热位移较大，一旦管道的膨胀程度超过其承受能力时，将导致管道发生破损、断裂等问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种管道分析方法、系统、装置、电子设备及存储介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种管道分析方法，应用于管道，所述管道中设置有多个监测点，所述方法包括：

获取所述管道中所述多个监测点处的管道监测数据；其中，所述多个监测点至少根据所述管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置；

根据所述管道监测数据获取管道膨胀趋势。

可选地，所述根据所述管道监测数据获取管道膨胀趋势，包括：

根据所述管道监测数据和所述管道的管道特性，利用数字孪生模型构建所述管道的管道模型；其中，所述管道特性根据所述管道的种类确定；

根据所述管道模型获取管道膨胀趋势。

可选地，所述多个监测点至少根据所述管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置，包括：

在所述管道与其他设备连接处、所述管道最大膨胀处和所述管道膨胀方向发生变化处设置所述多个监测点。

可选地，所述获取所述管道中所述多个监测点处的管道监测数据，包括：

获取所述管道与所述其他设备连接处产生的管道位移及位移方向；

获取所述管道至少一个最大膨胀处的膨胀距离和膨胀方向；

获取所述管道膨胀方向发生变化处的位置信息。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种管道分析系统，应用于管道，所述管道中设置有多个监测点，所述系统包括：管道监测模块和膨胀分析模块；

所述管道监测模块，用于获取所述管道中所述多个监测点处的管道监测数据；其中，所述多个监测点至少根据所述管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置；

所述膨胀分析模块，用于根据所述监测数据获取管道膨胀趋势。

可选地，所述膨胀分析模块，用于根据所述管道监测数据和所述管道的管道特性，利用数字孪生模型构建管道模型；其中，所述管道特性根据所述管道的种类进行确定；

所述膨胀分析模块，还用于根据所述管道模型获取管道膨胀趋势；

所述管道监测模块，用于在所述管道与其他设备连接处、所述管道最大膨胀处和所述管道膨胀方向发生变化处设置所述多个监测点。

可选地，所述管道监测模块，用于获取所述管道与所述其他设备连接处产生的管道位移及位移方向；

所述管道监测模块，还用于获取所述管道至少一个最大膨胀处的膨胀距离和膨胀方向；

所述管道监测模块，还用于获取所述管道膨胀方向发生变化处的位置信息

根据本公开实施例的第三方面，提供一种管道分析装置，应用于管道，所述管道中设置有多个监测点，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取所述管道中所述多个监测点处的管道监测数据；其中，所述多个监测点至少根据所述管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置；

管道分析模块，用于根据所述管道监测数据获取管道膨胀趋势。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种管道分析装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：执行所述可执行指令以实现上述第一方面中的任一实施方式所述的管道分析方法的步骤。

根据本公开实施例的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现本公开第一方面所述的管道分析方法的步骤。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在上述技术方案中，在管道中设置有多个监测点，并获取该管道中多个监测点处的管道监测数据；其中，多个监测点至少根据管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置；然后根据管道监测数据获取管道膨胀趋势。通过上述技术方案，利用在管道中设置的监测点获取管道监测数据，并利用管道监测数据获取管道膨胀趋势，从而能让工作人员即使获取管道的膨胀情况，避免管道出现问题，并能够在管道发生破损、断裂等问题时及时处理。

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。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种管道分析方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种管道分析方法的流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的又一种管道分析方法的流程图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种管道分析系统的示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种管道分析装置的框图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的又一种电子设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。

进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

需要说明的是，本申请中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

图1是根据一示例性实施例示出的一种管道分析方法的流程图，该方法应用于管道，该管道中设置有多个监测点，如图1所示，该方法包括以下步骤。

在步骤S101中，获取管道中多个监测点处的管道监测数据；其中，该多个监测点至少根据管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置。

可以理解的是，在管道中设置监测点，能够监视和跟踪管道的工作状态，获取管道监测数据。监测点通常可以在管道中产生膨胀中的多个膨胀距离较大处设置，也可以通过管道膨胀方向发生变化处设置，例如，以三维坐标系为例，在管道的中存在一处A点，沿着A点正方向的管道向X轴正方向膨胀，沿着A点负方向的管道向X轴负方向膨胀，此时可以将A点作为监测点之一。该管道监测数据在包括温度的同时，也可以包括管道流量、管道应力等，因此，也可以根据管道流量、管道应力等有关的关键点设置监测点，以拓展监测管道的能力。

在步骤S102中，根据管道监测数据获取管道膨胀趋势。

可以理解的是，对从监测点获取的管道监测数据进行分析，例如，使用管道的热膨胀系数和监测数据中的温度变化计算管道的膨胀量。根据管道的材料和温度变化，计算分析出管道的膨胀趋势。也可以根据管道膨胀趋势绘制膨胀趋势图，更直观的展示管道的膨胀趋势。

在上述技术方案中，在管道中设置有多个监测点，并获取该管道中多个监测点处的管道监测数据；其中，多个监测点至少根据管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置；然后根据管道监测数据获取管道膨胀趋势。通过上述技术方案，利用在管道中设置的监测点获取管道监测数据，并利用管道监测数据获取管道膨胀趋势，从而能让工作人员即使获取管道的膨胀情况，避免管道出现问题，并能够在管道发生破损、断裂等问题时及时处理。

可选地，图2是根据一示例性实施例示出的另一种管道分析方法的流程图，如图2所示，步骤S102中可以包括以下步骤。

在步骤S1021中，根据管道监测数据和管道的管道特性，利用数字孪生模型构建该管道的管道模型；其中，管道特性根据管道的种类确定。

在步骤S1022中，根据管道模型获取管道膨胀趋势。

可以理解的是，管道特性可以包括管道直径、厚度、材质、长度、流量等，通过现场测量、安装流量计或管道设计图等获取管道特性，值得一提的是，在根据管道监测数据和管道特性，利用数字孪生模型构建管道模型时，需要根据管道的几何相容性和连续性等管道特性进行构建。管道的几何相容性和连续性是指，管道中各个部分之间的几何和物理特性的匹配程度，如果在构建管道模型时不考虑几何相容性和连续性，会由于管道中连接部分之间的几何特性不匹配，从而导致管道模型与实际不符，难以分析管道的膨胀趋势，还可能导致管道模型中出现异常。对于不同的管道种类可能需要根据不同的管道特性进行构建，具体根据实际情况而定。

在根据管道监测数据和管道特性构建管道模型时，利用例如CAD、SolidWorks、ANSYS等软件构建管道模型，从而模拟管道的运行情况，在构建管道模型后，需要对管道模型进行验证，以确保其准确性和可靠性。

可选地，步骤S101中可以包括以下步骤。

在管道与其他设备连接处、管道最大膨胀处和管道膨胀方向发生变化处设置多个监测点。

可以理解的是，在管道与其他设备连接处、管道最大膨胀处和管道膨胀方向发生变化处之外，还可以在一定范围内的Z型管道的两个端点、管道弯曲处、管道的外部支架处或者管道阀门和泵等特殊位置设置监测点。选择上述这些位置设置监测点是由于这些位置能够帮助监测管道的密封性、流动情况、管道位移、管道膨胀以及管道的运行情况等，有助于构建更全面的管道模型。

可选地，图3是根据一示例性实施例示出的又一种管道分析方法的流程图，如图3所示，步骤S101中可以包括以下步骤。

在步骤S1011中，获取管道与其他设备连接处产生的管道位移及位移方向。

在步骤S1012中，获取管道至少一个最大膨胀处的膨胀距离和膨胀方向。

在步骤S1013中，获取管道膨胀方向发生变化处的位置信息。

可以理解的是，由于管道与其他设备的连接处一般较为脆弱、容易发生管道位移；以三维坐标系为例，管道中在X轴方向，Y轴方向，Z轴方向均可能产生各个方向的膨胀，其中，产生最大膨胀距离的位置以及膨胀方向较为关键；管道膨胀方向发生变化是指某一点B点，以B点的一侧的管道发生膨胀的膨胀方向为正，当B点的另一侧的管道发生膨胀的膨胀方向为负时，B点可以作为管道膨胀方向发生变化处，上述的多个位置为管道中较为关键的位置，因此需要获取这些关键位置的信息，从而构建完善全面的管道模型，进而或的较为准确的管道膨胀趋势。

通过上述技术方案，通过在管道的关键位置设置监测点，并获取监测点的管道监测数据，并利用管道监测数据和管道特性构建完善的管道模型，根据管道模型获取管道膨胀趋势。能够根据管道中的部分监测数据构建管道模型并获取管道的膨胀趋势，，从而能让工作人员即使获取管道的膨胀情况，避免管道出现问题，并能够在管道发生破损、断裂等问题时及时处理。

图4是根据一示例性实施例示出的一种管道分析系统的示意图，该系统应用于管道，该管道中设置有多个监测点，如图4所示，该管道分析系统40包括：管道监测模块401和膨胀分析模块402；

该管道监测模块401，用于获取管道中多个监测点处的管道监测数据；其中，该多个监测点至少根据管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置。

该膨胀分析模块402，用于根据监测数据获取管道膨胀趋势。

可选地，该膨胀分析模块402，用于根据管道监测数据和该管道的管道特性，利用数字孪生模型构建管道模型；其中，管道特性根据管道的种类进行确定。

该膨胀分析模块402，还用于根据管道模型获取管道膨胀趋势。

该管道监测模块401，用于在管道与其他设备连接处、管道最大膨胀处和管道膨胀方向发生变化处设置多个监测点。

可选地，该管道监测模块401，用于获取管道与其他设备连接处产生的管道位移及位移方向。

该管道监测模块401，还用于获取管道至少一个最大膨胀处的膨胀距离和膨胀方向。

该管道监测模块401，还用于获取管道膨胀方向发生变化处的位置信息。

在上述技术方案中，在管道中设置有多个监测点，并获取该管道中多个监测点处的管道监测数据；其中，多个监测点至少根据管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置；然后根据管道监测数据获取管道膨胀趋势。通过上述技术方案，利用在管道中设置的监测点获取管道监测数据，并利用管道监测数据获取管道膨胀趋势，从而能让工作人员即使获取管道的膨胀情况，避免管道出现问题，并能够在管道发生破损、断裂等问题时及时处理。

图5是根据一示例性实施例示出的一种管道分析装置的框图，该装置应用于管道，该管道中设置有多个监测点，如图5所示，该管道分析装置500包括：

数据获取模块501，用于获取管道中多个监测点处的管道监测数据；其中，该多个监测点至少根据管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置。

管道分析模块502，用于根据管道监测数据获取管道膨胀趋势。

可选地，该管道分析模块502，用于根据管道监测数据和该管道的管道特性，利用数字孪生模型构建管道的管道模型；其中，管道特性根据管道的种类确定；

根据管道模型获取管道膨胀趋势。

可选地，该数据获取模块501，用于在管道与其他设备连接处、管道最大膨胀处和管道膨胀方向发生变化处设置多个监测点。

可选地，该数据获取模块501，用于

获取管道与其他设备连接处产生的管道位移及位移方向。

获取管道至少一个最大膨胀处的膨胀距离和膨胀方向。

获取管道膨胀方向发生变化处的位置信息。

在上述技术方案中，在管道中设置有多个监测点，并获取该管道中多个监测点处的管道监测数据；其中，多个监测点至少根据管道的膨胀距离和膨胀方向进行设置；然后根据管道监测数据获取管道膨胀趋势。通过上述技术方案，利用在管道中设置的监测点获取管道监测数据，并利用管道监测数据获取管道膨胀趋势，从而能让工作人员即使获取管道的膨胀情况，避免管道出现问题，并能够在管道发生破损、断裂等问题时及时处理。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图6是根据一示例性实施例示出的一种用于管道分析方法的电子设备600的框图。如图6所示，该电子设备600可以包括：处理器601，存储器602。该电子设备600还可以包括多媒体组件603，输入/输出(I/O)接口604，以及通信组件605中的一者或多者。

其中，处理器601用于控制该电子设备600的整体操作，以完成上述的管道分析方法中的全部或部分步骤。存储器602用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备600的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备600上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器602可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件603可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器602或通过通信组件605发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口604为处理器601和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件605用于该电子设备600与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件605可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。

在一示例性实施例中，电子设备600可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的管道分析方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的管道分析方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器602，上述程序指令可由电子设备600的处理器601执行以完成上述的管道分析方法。

图7是根据一示例性实施例示出的又一种用于管道分析方法电子设备700的框图。例如，电子设备700可以被提供为一服务器。参照图7，电子设备700包括处理器722，其数量可以为一个或多个，以及存储器732，用于存储可由处理器722执行的计算机程序。存储器732中存储的计算机程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理器722可以被配置为执行该计算机程序，以执行上述的管道分析方法。

另外，电子设备700还可以包括电源组件726和通信组件750，该电源组件726可以被配置为执行电子设备700的电源管理，该通信组件750可以被配置为实现电子设备700的通信，例如，有线或无线通信。此外，该电子设备700还可以包括输入/输出(I/O)接口758。电子设备700可以操作基于存储在存储器732的操作系统。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的管道分析方法的步骤。例如，该非临时性计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器732，上述程序指令可由电子设备700的处理器722执行以完成上述的管道分析方法。

在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的管道分析方法的代码部分。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。