CN109404603A - 一种气动调节阀的故障在线监测的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种气动调节阀的故障在线监测的方法和装置，用于在线监测气动调节阀的故障状态。根据在气动调节阀门打开或者关闭动作中监测阀门行程的响应数据与无故障气动调节阀检测到的预定数据进行比较的结果，判断出所测气动调节阀门的故障状态，由此，实现核电站气动调节阀的在线故障诊断，进而维修人员能及时处理阀门的故障，而不影响机组的正常运行。本发明对核电站的安全运行有其重要意义。

Description

一种气动调节阀的故障在线监测的方法和装置

技术领域

本发明涉及核电设备技术领域，具体涉及一种气动调节阀的故障在线监测的方法和装置。

背景技术

核电站的各种设备中，气动调节阀使用种类多、分布广，并因其良好的调节性能，常在某些重要系统中起着流量调节的作用。在设备运行过程中，可能会出现阀门的调节波动过大、频繁的调节造成调节装置松动、气动头漏气造成阀门误开或误关、在机组变负荷运行中，阀门的调节性能跟不上机组的状态等多种故障。由于在机组运行期间设备是不能隔离的，仪控人员只能在阀门在线的情况下对气动调节阀的故障进行监测和处理，但是任何故障的监测和处理都有可能引起阀门更大的误动作，那将可能直接导致机组跳机或引起更大的核安全事故。

发明内容

本申请提供一种气动调节阀的故障在线监测的方法和装置，用于现场判断气动调节阀是否出现故障，便于现场排查出气动调节阀的故障。

根据第一方面，一种实施例中提供一种气动调节阀的故障在线监测的方法，所述方法包括：

一体机发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱；

所述一体机接收所述测控机箱发送的针对所述第一指令的响应数据，所述响应数据包括：表示所述气压调节阀的阀门行程的第一响应数据；

所述一体机根据所述第一响应数据与所述阀门行程对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障；

所述阀门行程是指所述气压调节阀从一个位置移动到另一个位置。

根据第二方面，一种实施例中提供一种气动调节阀的故障在线监测装置，所述故障在线监测装置包括：

通讯接口单元，用于发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱，以及接收所述测控机箱发送的针对所述第一指令的响应数据，所述响应数据包括：表示所述气压调节阀的阀门行程的第一响应数据；

存储器，用于存储所述阀门行程所对应的预定数据；

处理器，用于根据所述第一响应数据与所述阀门行程对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障；

所述阀门行程是指所述气压调节阀从一个位置移动到另一个位置。

依据上述实施例的气动调节阀的故障在线监测方法及装置，一体机通过控制气动调节阀打开或者关闭，从而获取气动调节阀的响应数据，利用响应数据判断出气动调节阀的故障状态。

附图说明

图1为本发明的气动调节阀的故障在线监测方法的流程图；

图2为本发明的第二种实施例方式的实物连接图；

图3为本发明的第二种实施例方式的硬件组成图；

图4为本发明的第二种实施例方式的部件内部结构图；

图5为本发明的第二种实施例方式的部件结构图；

图6为本发明的第二种实施例方式的部件连接图；

图7为本发明的第二种实施例方式的软件系统参数配置界面图；

图8为本发明的第二中实施例方式的软件系统主控界面图；

图9为本发明的第三种实施例方式的曲线图；

图10为本发明的第三种实施例方式的曲线图；

图11为本发明的第四种实施例方式的曲线图；

图12为本发明的第五种实施例方式的曲线图；

图13为本发明的第六种实施例方式的曲线图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以显而易见的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如：“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

阀门行程是指所述气压调节阀从一个位置移动到另一个位置。

死区特性表示用于改变所述气动调节阀的行进方向的输入信号输入时，不能使得所述气压调节阀的行进方向发生变化的所述输入信号的范围。

阀门分辨率是指当输入不改变方向时用来产生一个能检测到输出变化所需要的最小可能的输入变化。阀门分辨率典型地表示为百分比的输入量程。

动态特定测试是指所述气动调节阀工作状态下的特性或者所述气动调节阀运动过程中的特性。

阀门静点扫描测试是指阀门行程和输入信号之间的静态关系，所以也称为静态特征，包括气动调节阀的盲区和气动调节阀的滞后。

阶跃变化测试是指所述气动调节阀门在阶跃控制信号下的变化响应。

执行机构是指一个提供力或运动去打开或关闭阀门的气动装置。执行机构组件包括所有相关附件成为一个完整的操作单元实现对阀门进行打开或关闭的操作。

在本发明实施例中，通过监测气压调节阀阀门行程获得响应数据，通过响应数据与无故障气动调节阀阀门行程的预定数据进行比较，从而判定阀门故障状态。

实施例一：

请参考图1，图1是一种气动调节阀的故障在线监测方法的流程图。

步骤S201：一体机发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱。

步骤S202：测控机箱执行第一指令，并获取气压调节阀行程的第一响应数据。

步骤S203：测控机箱将响应数据传输给一体机。

步骤S204：一体机接收测控机箱传输回的第一响应数据与气压调节阀阀门行程的对应的预定数据进行比较。

步骤S205：第一响应数据与预定数据相同则确定阀门无故障，第一数据与预定数据不相同则确定阀门有故障。

本实施例通过对气动调节阀阀门行程中测得的响应数据与无故障阀门行程数据进行比较，从而实现对气动调节阀故障状态的判定。

实施例二：

请参考图2，图2是一种气动调节阀的故障在线监测装置实物连接图。

本装置通过行程传感器监测气动调节阀；通过电流探头监测E/P(电/气转换器)；也同时监测加速器、定位器、减压阀和过滤器等

请参考图3，图3是一种气动调节阀的故障在线监测装置硬件组成图。

数据采集模块用于采集供气压力、E/P输出压力(电/气转换器输出压力)、定位器输出压力、执行机构压力、阀门位置、角行程数据采集。

两线制电源输出用于给数据采集模块提供电源。

驱动信号输出用于输出E/P输入信号(电/气转换器输入信号)和辅助信号。

测量主体用于对数据采集模块、两线制电源输出和驱动信号输出进行控制。

便携式一体机可以以扩展打印机和扩展显示器的方式输出。

便携式一体机通过以太网的方式与测量主体进行数据通讯。

请参考图4，图4是测控单元的内部结构图。

本装置的测控单元采用ComPactRIO(嵌入式测控系统)实现，主要对现场信号及传感器电信号进行采集。其中AC\DC电源模块用于实现对ComPactRIO 和两线制的传感器供电。由于本装置需要多个气压传感器而且体积小，所以将气压传感器集成在测控单元内，如图5所示中的8路压力传感器，主要实现将现场采集的气压信号转换成电信号。

ComPactRIO包含FPGA(现场可编程门阵列)机箱、实时控制器和数据采集卡。其中FPGA机箱内最多可插入8块数据采集卡，实现通道与通道间隔离和通道与现场隔离，进而实现非侵入式在线诊断和评估功能。

下表是8块数据采集卡的型号及参数：

本装置采用的传感器包括压力传感器和行程传感器。

压力传感器集成在便携测控机箱内，包括0～100PSI和0～200PSI两种2程，现场测量时通过软管与气动调节阀实现连接。本装置采用EC007BS2PG和 EC010BS2PG两种型号的气压传感器。

行程传感器包括直行传感器和角行程传感器，直行程传感器测量直行程气动调节阀的直行程，角行程传感器测量角行程气动调节阀的角行程。本装置直行程传感器采用PT8420型号的直行程传感器，通过一根高柔性的不锈钢芯同被测物体相连，将直线运行转换成旋转运动。其最大量程为60inch，输出为4～20mA 两线制输出，测量精度为满量程的±0.15％。通过专业工具固定在直行程气动调节阀的阀芯位置进行测量，实现对气动调节阀直行程的测量。本装置角行程传感器采用PR65型号的旋转位移传感器，通过黏胶块或安装的形式与阀门相连，在阀杆转动时记录旋转角度，其最大行程为360度，线性度为±0.05％，实现对角行程气动调节阀的角行程测量。

本装置采用供气压力调节器减小供给阀门定位器和其他控制设备的现场起源压力，通常经过减压的气源压力有20、30和60psig,调压器可以集成式地安装在定位器上或用螺栓安装在气动调节阀的执行机构上。

本装置采用的电/气转换器接收一个由测控机箱发出的直流输入信号，并使用一个力矩马达、喷嘴挡板和气动放大器把接收的直流信号转换成一个成比例的气动输出信号。电/气转换器可以直接安装在阀门上，并且不需要另外的气量增大器或定位器就可以使阀门工作。

如图5所示，为气动调节阀的定位器结构图，主要是通过接收电/气转换器输出的气动输出信号将阀门控制到相应的开度。本装置通过对电/气转换器输入电流的大小来改变输出气压的大小。定位器的波纹管膨胀移动产生一个成比例的输入信号，反映阀芯位置。阀芯位置通过机械装置反映的阀芯位置与输入信号的力矩比较，最终改变阀杆上下动作。通过对输入电流控制和行程传感器反馈值，可完成对阀门定位器的零点调整、量程调整。

对于带有BOOSTER的阀门本装置需要测量BOOSTER的输出或阀门膜盒压力。通过软管和金属接头连接，经过气压变送器将气压信号转换成电信号，实现 BOOSTER的输出或阀门膜盒压力的采集。

本装置测试气动调节阀配件和回路操作时，可同时记录其他信号，其他信号包括变送器的过程变量、限位开关和位置变送器等信号。或者通过监测由控制室发出的阀门控制信号实现对其他信号的记录。

如图6所示，为本装置与气动薄膜式调节阀之间的连接图。

本装置具有强大的测控功能，除串口和网口外，其主要接口包括行程传感器输入通道、I/P电流/压力输出通道、电流输入通道、±10VDC电压输出通道、四路0-100PSIG压力输入通道、四路0-200PSIG压力输入通道。可以在不拆卸和解体的情况下精确地检测气动调节阀及附件的状况。

本装置采用便携式接口机箱来放置便携式采集系统及一体机，采用一体式设计，并自带滚轮。并配有手提把手，方便根据实际位置进行搬移。机箱上有机盖，在使用时打开机盖可以快速进行传感器及相应线缆连接，以及供电接线，实现测量。此外还有一台辅助机箱，内部定制专用的内衬。主要用来放置传感器、连接工具、金属接头、接口电缆、软管等。本装置通过测量控制气压及行程传感器的参数，得到阀门关闭时的阀门座密封力、摩擦力和弹簧设定值等参数，根据这些参数和实时曲线可判断阀门的密封性能。通过测量不同条件下阀门对控制信号的动作响应，可以获得阀门、定位器和I/P等阀门附件的调节特性指标；通过输入不同的动态信号可以考察阀门各模块响应特性及响应误差情况。

如图7所示，为本装置软件系统阀门参数配置界面，主要是输入阀门的型号、阀门固有参数、传感器型号选择和输出信号量程范围等。其中固有参数用于进行参数计算，传感器选型及输出信号量程范围用于现场信号采集和驱动，其他信息用于打印报表。

如图8所示，为本装置软件系统主控界面，只要实现参配置、实时数据显示、历史曲线显示、驱动信号输出、数据分析和数据上传等功能。

本装置监测气动调节阀门过程中数据全程存储，数据存储格式为EXCEL和 tdms两种格式，文件名以时间命名，保存文件分为原始数据文件和处理后数据文件两种。处理后数据指量程转换后的数据等。软件设置有保存按钮，点击保存按钮时开始保存数据。软件设置有停止按钮，点击停止按钮停止保存数据。每个文件需要包含序号及时间，文件名以时间命名。保存进行时同时开辟两个新文件，分别为原始数据和处理后数据。

本装置可对阀门提供在线和离线两种校验模式，并将校验结果以图形化显示。该曲线以百分比的输出量程对比百分比的输入量程的形式表示。具体包括6 种标准测试选项，可全面检查控制阀的性能。

本装置测试结束后可对测试结果自动进行报表打印，如果检测到故障后，自动打印故障报表。报表内容包括监测结果(合格或故障)、参数超差及性能参数等信息。

下表为本装置控制信号的输出精度：

量程范围	通道数量	测量精度	分辨率
				0～20mA	4路	±0.01mA	16位分辨率
±10V	4路	0.001V	16位分辨率

下表为本装置行程输入精度列表：

量程范围	通道数量	整体精度	分辨率
				0～60inch	2路	±0.15％	0.001inch
0～360度	2路	±0.25度	0.0075度

下表为本装置模拟输入通道精度列表：

量程范围	通道数量	整体精度
			0～100pisg	4路	±0.5psig+0.2％
0200pisg	4路	±1psig+0.2％
			±10V	4路	0.1％V

下表为本装置的性能指标：

测试主体	气动调节阀门
		测试项	供气压力、电器转换器输出压力、定位器输出压力、执行机构压力、阀门位
输出信号	4～2mA标准电流信号、±10V标准电压信号
		采样率	单通道采样率≥50Ks/S
隔离特性	通道间隔离
		测试接口	软管、金属接头、电缆等，可根据客户需求定制
操作系统	上位机Win7，下位机RealTime实时操作系统
		工作温度	-40～70度
测量主体重	量≤10Kg
		测量主体尺	寸300mm╳250mm╳120mm
通信模式	以太网、无线网

下表为本装置的标准配置：

实施例三

如图9所示，为气动调节阀门的过程死区特性曲线。当输入信号改变方向时，不能使得被测过程变量(PV)产生变化的控制器输出(CO)值的范围或宽度。当一个负载扰动发生时，过程变量会偏离设定点。死区产生的原因很多，其中多因气动调节阀的摩擦力、游移、旋转阀阀轴的扭转和放大器的死区引起。

如图10所示，为监测的气动调节阀门的死区测试曲线。通过输入不断变化的小阶跃电流信号，改变气动调节阀门方向，监测阀门开度，可实现对阀门分辨率和死区特性的监测。

摩擦力是调节阀死区的一个主要原因。旋转阀对于因高的阀座负载引起的摩擦力非常敏感。但是对于密封式气动阀，采用高的阀座负载是为了获得关闭等级所必需的。由于高的摩擦力和低的驱动应变刚度，阀轴会扭转，无法把运动传递给控制元件。其中填料摩擦力是直行程调节阀的摩擦力的主要来源。在这些类型的阀门里，测量得到的摩擦力可能会随着阀门形式和填料结构的不同而有很大差别。

执行机构的类型对于控制阀组件的摩擦力也有根本性的影响。弹簧薄膜执行机构比活塞执行机构对控制阀组件产生更小的摩擦力，弹簧薄膜执行机构的另一个优点是它的摩擦力比较恒定，不会随时间的变化而变化。活塞执行机构的摩擦力会随着导向面和O型圈的磨损、润滑层的损失以及弹性体的性能等级下降而显著增加。

实施例四：

如图11所示，为监测的气动调节阀的动态特性曲线。动态扫描测试可以反应阀门总体特性，其输入为电\气转换器输入信号，输出为阀门行程。对于新的阀门组件动态扫描测试可以建立性能基准，这样就可以与随后进行的测试比较。任何曲线衰变都可能源于诸如磨损或损坏阀门及附件仪表的问题。在曲线两端有变形是因为在全开或全关位置上机械接触产生的。如果曲线不平滑预示可能存在问题，进而通过曲线来确定阀门故障。

实施例五：

如图12所示，为监测的气动调节阀的静点测试曲线。静点扫描分析结构上每部分的滞后和盲区，以及它们的叠加效应。该测试按固定步长施加控制信号 (由量程下限增至上限，在降回下限)，过程中记录阀门行程。

实施例六：

如图13所示，为监测的气动调节阀的阶跃测试曲线。阶跃变化测试用于测试阀门阶跃控制信号下的变化响应。用于检测行程速度和阀门动态反映。通过和开关时间对比来监测气动调节阀是否合格。

执行机构特性曲线可以体现出阀门的机械特性，以行程传感器为横坐标，模头压力为纵坐标，在执行机构的特性曲线中，可以算出阀门的摩擦力、弹性斜率、阀门行程、落座力以及BenchSet等参数。落座力的计算是基于在全关位置上气压的变化得到的，曲线中的阀头接触阀座的位置上。

根据执行机构特性曲线可以计算气动调节阀门的摩擦力、弹簧斜率、阀门行程、落座力以及BenchSet等参数。其中BenchSet是指在执行机构不连接阀门的时候，执行机构从开始动作到达到额定行程的过程中去执行机构膜头的压力范围。是以膜头气压值来代表弹簧预紧力的参数。

落座力：在介质排空的情况下，阀门落座过程压差乘以隔膜面积得到的力。在阀门正常运行的情况下，阀门落座过程压差乘以隔膜面积得到的力减去介质压力乘以阀门的不平衡面积计算得出。

气动阀门便携式诊断系统通过测量和采集气动调节阀及其附件的压力、时间和行程等参数，并将采集到的数据以图像或数据的形式显示在由X和Y组成的坐标系中。系统根据这些图像或数据判断确认阀门零部件和性能的好坏，做出关于阀门综合性能评估。通过不同的功能测试可以得出阀门的整体性能。

通过开关时间曲线，计算气动调节阀的响应时间参数。阀门响应时间特性包括T₆₃、T_d(系统时滞时间)、时间常数t和阀门响应时间。

T₆₃是设备响应时间的一种测量，它通过把一个小的阶跃输入(通常1％-5％) 作用到系统上来测量的。T₆₃从阶跃输入开始的时间起测量，一直到系统输出达到63％的最终稳态值的时间为止。它是系统时滞时间和系统时间常数的组合值。

时滞时间(静态时间)从一个小的阶跃输入(通常0.25％-5％)起，系统没有响应被检测到的时间长短。它从阶跃输入开始的时间起测量，一直到被测试系统产生第一个能检测到的响应的时间为止，时滞时间可用于阀门组件或整个工艺过程。

时间常数是一个通常用于一阶元件的时间参数。它是从系统产生第一个相对于小阶跃输入(通常0.25％-5％)的能检测到的响应时起一直到系统输出达到 63％的最终稳态值时测量得到的时间间隔。用于开放回路过程时，时间常数通常表示为t。

阀门响应时间对于许多过程的优化控制，重要的是阀门快速地达到一个指定的位置。阀门响应时间是通过T₆₃来衡量，T₆₃是从输入信号改变开始到输出达到63％的相应改变时测量所得到的时间。它包括阀门组件的时滞时间和阀门组件的动态时间。

本装置采用易于扩展的状态机结构，以Data Service数据服务为核心调用各部分功能引擎，能够实现数据采集、实时显示、数据分析、数据通讯、存储和回放等多项任务。

通讯接口单元，用于发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱，以及接收所述测控机箱发送的针对所述第一指令的响应数据，所述响应数据包括：表示所述气压调节阀的阀门行程的第一响应数据；

存储器，用于存储所述阀门行程所对应的预定数据；存储器方式可以采取本地存储，还可以采取通过网络存储。

处理器，用于根据所述第一响应数据与所述阀门行程对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障；

数据采集模块由CRIO(CompactRIO)构成的数据采集终端，实现物理信号的同步采集。采集采样参数和读取采集数据，将数据通过网络传输发给网络存储引擎进行本地存储和网络存储。

调试引擎将程序运行过程中的状态或错误信息存储到本地文件中，通过 UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议的方式发送出去。

一体机可以通过接口单元接受UDP数据，查看设备信息。

网络通信引擎主要负责控制器和一体机的通讯，将由数据采集引擎发来的采集数据发送给一体机，同时接受一体机的控制指令，控制指令可以是开始采集、停止采集和重新启动控制器等。

本实施例由处理器通过数据采集模块采集的响应数据与存储器中预定数据进行比较，进而实现对气压调节阀的故障状态的判定。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (15)

1.一种气动调节阀的故障在线监测的方法，其特征在于，所述方法包括：

一体机发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱；

所述一体机接收所述测控机箱发送的针对所述第一指令的响应数据，所述响应数据包括：表示所述气压调节阀的阀门行程的第一响应数据，表示所述气动调节阀的死区特性的第二响应数据，和表示所述气动调节阀的阀门分辨率的第三响应数据中至少一种；

所述一体机根据所述响应数据与所述第一指令对应的预定数据的匹配结果，确定所述气动调节阀是否故障。

2.根据权利要求1所述一种气动调节阀的故障在线监测的方法，其特征在于，所述一体机根据所述响应数据与所述第一指令对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障包括：所述一体机根据所述第三响应数据与预定的阀门分辨率的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

3.根据权利要求1所述一种气动调节阀的故障在线监测的方法，其特征在于，所述第一指令指示连续的打开或者关闭所述气动调节阀；

第一响应数据表示所述气压调节阀的闸门行程的动态扫描数据；

所述一体机根据所述响应数据与所述第一指令对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障包括：

根据所述动态扫描数据与所述第一指令对应的预定的动态特性数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

4.根据权利要求1所述一种气动调节阀的故障在线监测的方法，其特征在于，

所述第一指令指示以固定步长逐步打开或者关闭所述气动调节阀；

第一响应数据表示所述气压调节阀的闸门行程的静态扫描数据；

所述一体机根据所述响应数据与所述第一指令对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障包括：

根据所述静态扫描数据与预定的静态扫描数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

5.根据权利要求1所述一种气动调节阀的故障在线监测的方法，其特征在于，所述第一指令指示以阶跃变化方式打开或者关闭所述气动调节阀；

第一响应数据表示所述气压调节阀的闸门行程中的阶跃变化测试；

所述一体机根据所述响应数据与所述第一指令对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障包括：

根据所述阶跃变化测试与预定的阶跃变化测试的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

6.根据权利要求1所述一种气动调节阀的故障在线监测的方法，其特征在于，所述响应数据还包括：表示所述模头压力的第三响应数据；

所述一体机根据所述响应数据与所述第一指令对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障包括：

根据所述第一响应数据和所述第三响应数据，获得所述气动调节阀的执行结构特性；

跟据所获得的执行结构特性与所述阀门行程对应的预定的执行结构特性的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

7.根据权利要求1所述一种气动调节阀的故障在线监测的方法，其特征在于，

所述一体机根据所述响应数据与所述第一指令对应的预定数据的匹配结果，确定所述气动调节阀是否故障包括：

所述一体机根据所述第一响应数据，获得阀门响应时间特性，根据所获得的阀门响应时间特性与预定的阀门响应时间特性的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

所述阀门响应时间特性包括设备响应时间、时滞时间、时间常数和阀门响应时间。

8.根据权利要求1所述一种气动调节阀的故障在线监测的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述预定数据是根据监测无故障气动调节阀的阀门行程获得的响应数据。

9.一种气动调节阀的故障在线监测装置，其特征在于，

通讯接口单元，用于发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱，以及接收所述测控机箱发送的针对所述第一指令的响应数据，所述响应数据包括：表示所述气压调节阀的阀门行程的第一响应数据；

存储器，用于存储所述阀门行程所对应的预定数据；

处理器，用于根据所述第一响应数据与所述阀门行程对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障；

所述阀门行程是指所述气压调节阀从一个位置移动到另一个位置。

10.根据权利要求9所述的气动调节阀的故障在线监测装置，其特征在于，

所述通讯接口单元还用于发出对气动调节阀更改工作状态的第二指令给所述测控机箱；接收所述测控机箱发送的针对所述第二指令的响应数据，所述针对所述第二指令的响应数据表示所述气动调节阀的死区特性；

所述处理器还用于根据所述响应数据与所述死区特性对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

11.根据权利要求9所述的气动调节阀的故障在线监测装置，其特征在于，

所述通讯接口单元还用于发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱，以及接收所述测控机箱发送的针对所述第一指令的响应数据，所述响应数据还包括：表示所述气压调节阀的阀门分辨率的第三响应数据；

所述处理器还用于根据所述第三响应数据与所述阀门分辨率对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

12.根据权利要求9所述的气动调节阀的故障在线监测装置，其特征在于，

所述通讯接口单元还用于发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱，以及接收所述测控机箱发送的针对所述第一指令的响应数据，所述响应数据还包括：表示所述气压调节阀的动态特性数据的第四响应数据；

所述处理器还用于根据所述第四响应数据与所述动态特性数据对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

13.根据权利要求9所述的气动调节阀的故障在线监测装置，其特征在于，

所述第一指令指示连续的打开或者关闭所述气动调节阀；

第一响应数据表示所述气压调节阀的闸门行程的静点扫描数据；

所述处理器具体用于根据所述静点扫描数据与所述第一指令对应的预定的静点扫描数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

14.根据权利要求9所述的气动调节阀的故障在线监测装置，其特征在于，

所述通讯接口单元还用于发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱，以及接收所述测控机箱发送的针对所述第一指令的响应数据，所述响应数据还包括：表示所述气压调节阀的阶跃变化数据的第六响应数据；

所述处理器还用于根据所述第六响应数据与所述阶跃变化数据对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。

15.根据权利要求9所述的气动调节阀的故障在线监测装置，其特征在于，

所述通讯接口单元还用于发出对气压调节阀打开或者关闭的第一指令给测控机箱，以及接收所述测控机箱发送的针对所述第一指令的响应数据，所述响应数据还包括：表示所述气压调节阀的执行机构特性数据的第七响应数据；

所述处理器还用于根据所述第六响应数据与所述执行机构特性数据对应的预定数据的比较结果，确定所述气动调节阀是否故障。