一種氣體流量的累計方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種氣體流量累計方法及裝置，首先，獲取氣體流量信號值，以及氣體壓力值和/或氣體溫度值，對氣體流量信號值進行平滑處理；然后，利用氣體壓力值和/或氣體溫度值對平滑處理后的氣體流量信號值進行補償,并根據補償后的氣體流量信號值獲取瞬時氣體流量值；最后，獲取上一次累加氣體總流量值得到的剩余小數值，將剩余小數值累加入瞬時氣體流量值，獲取累加后瞬時氣體流量值的整數部分和小數部分，將整數部分累加到氣體總流量值中，并將小數部分作為剩余小數值。
【專利說明】一種氣體流量的累計方法和裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及能源工業【技術領域】，特別是涉及一種氣體流量的累計方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 在保障國家能源安全和應對全球氣候變化的雙重背景下，轉變高能耗、高污染的 經濟增長方式，發展以清潔能源為主的低碳經濟，已成為世界各國的共同選擇，而氣體能源 作為清潔能源的重要組成部分，正逐步發展為世界能源消費結構中的"首席能源"。
[0003] 在氣體能源的使用以及運輸的過程中，為達到衡量氣體成本，和通過統計工業生 產的氣體消耗量指導工業生產的目的，需要對氣體流量進行累計。現有累計氣體流量的一 般方式為：將流量傳感器、溫度傳感器和壓力變送器與流量累計設備配合使用，獲取氣體流 量、氣體溫度和氣體壓力的電信號，并將獲取的電信號傳送給流量累計設備，流量累計設備 根據氣體溫度信號和氣體壓力信號對氣體流量信號進行溫壓補償，將溫壓補償后的氣體流 量信號轉化為瞬時氣體流量并累計，最終累計得到氣體總流量。
[0004] 流量傳感器在實際應用中，易受外界環境的干擾，例如：流量傳感器的故障或電磁 干擾，造成測出的氣體流量信號突變，即氣體流量信號值驟然變大或變小，在氣體流量信號 出現突變時，流量傳感器測出的氣體流量信號可能與實際的氣體流量信號存在較大差異。 為避免氣體流量信號突變導致累計的氣體總流量不準確，需要對氣體流量信號進行平滑處 理，現有累計氣體流量的方法中，對氣體流量信號的平滑處理一般采用的方式為：設定氣體 流量信號的最小限度值和最大限度值，當氣體流量信號值低于最小限度值時，濾除該氣體 流量信號；當氣體流量信號值大于最大限度值時，利用最大限度值代替該氣體流量信號值， 盡管如此，最大限度值與該氣體流量信號值仍可能存在較大差異，因此，經平滑處理后所獲 取的氣體流量信號值不準確，進而，基于不準確的氣體流量信號所累計的氣體流量同樣是 不準確的。
[0005] 另外，在現有流量累計設備中，累計氣體總流量值的位數有限，必然使超過有效位 數的小數值被舍棄或四舍五入，例如，若氣體總流量值有效位數為7，某時刻的實際氣體總 流量值為101056. 81，受有效位數的限制，流量累計設備獲得的氣體總流量值為101056. 8， 與實際氣體總流量值相差〇. 01，誤差較小，但若累計10000次〇. 01后，較小的誤差〇. 01可 累計成較大的數值100,導致最終累計的氣體總流量與實際消耗的氣體總流量存在較大差 異。
【發明內容】
[0006] 本發明實施例中提供了一種氣體流量的累計方法和裝置，以解決現有累計氣體流 量的方式不能準確得到氣體總流量值的問題。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了如下技術方案：
[0008] 一種氣體流量的累計方法，包括：
[0009] 獲取不同時刻采集得到的氣體流量信號值，以及氣體壓力值和/或氣體溫度值；
[0010] 對氣體流量信號值進行濾波處理，獲得平滑氣體流量信號值；
[0011] 根據氣體壓力值和/或氣體溫度值，判斷平滑氣體流量信號值是否需要補償，如 果平滑氣體流量信號值需要補償，利用氣體壓力值和/或氣體溫度值對平滑氣體流量信號 值進行補償；
[0012] 根據平滑氣體流量信號值獲得瞬時氣體流量值；
[0013] 獲取剩余小數值，并將剩余小數值累加入瞬時氣體流量值；
[0014] 累加瞬時氣體流量值的整數部分入氣體總流量值中，將瞬時氣體流量值的小數部 分作為剩余小數值。
[0015] 可選地，對氣體流量信號值進行濾波處理，獲得平滑氣體流量信號值，包括：
[0016] 選取預設數量個時刻采集得到的氣體流量信號值作為目標氣體流量信號值；
[0017] 獲取除目標氣體流量信號值中的最大值和最小值之外的所有值，作為有效目標氣 體流量信號值；
[0018] 獲取有效目標氣體流量信號值的平均值，并將平均值作為平滑氣體流量信號值。
[0019] 可選地，在對氣體流量信號值進行濾波處理之前，包括：
[0020] 判斷氣體流量信號值是否大于故障流量信號值；
[0021] 如果氣體流量信號值大于故障流量信號值，停止累計，并進行流量故障報警。
[0022] 可選地，根據氣體壓力值和/或氣體溫度值判斷平滑氣體流量信號值是否需要補 償，包括：
[0023] 如果氣體壓力值超出預設壓力范圍，和/或，氣體溫度值超出預設溫度范圍，確定 平滑氣體流量信號值需要進行壓力和/或溫度補償。
[0024] 可選地，方法還包括：
[0025] 按照預設時間間隔累計氣體總流量值。
[0026] 一種氣體流量的累計裝置，包括：
[0027] 獲取單元，用于獲取不同時刻采集得到的氣體流量信號值，以及氣體壓力值和/ 或氣體溫度值；
[0028] 平滑單元，用于對氣體流量信號值進行濾波處理，獲得平滑氣體流量信號值；
[0029] 補償單元，用于根據氣體壓力值和/或氣體溫度值，判斷平滑氣體流量信號值是 否需要補償，如果平滑氣體流量信號值需要補償，利用氣體壓力值和/或氣體溫度值對平 滑氣體流量信號值進行補償；
[0030] 瞬時氣體流量獲取單元，用于根據平滑氣體流量信號值獲得瞬時氣體流量值；
[0031] 累計單元，用于獲取累加剩余小數值，并將累加剩余小數值累加入瞬時氣體流量 值，累加瞬時氣體流量值的整數部分入氣體總流量值中，將瞬時氣體流量值的小數部分作 為累加剩余小數值。
[0032] 可選地，平滑單元包括：
[0033] 選取單元，用于選取預設數量個時刻采集得到的氣體流量信號值作為目標氣體流 量信號值；
[0034] 限值單元，用于獲取除目標氣體流量信號值中的最大值和最小值之外的所有值， 作為有效目標氣體流量信號值；
[0035] 平滑氣體流量信號單元，用于獲取有效目標氣體流量信號值的平均值，并將平均 值作為平滑氣體流量信號值。
[0036] 可選地，裝置還包括：
[0037] 判斷故障單元，用于判斷氣體流量信號值是否大于故障流量信號值；
[0038] 報警單元，用于在氣體流量信號值大于故障流量信號值時，停止累計，并進行流量 故障報警。
[0039] 可選地，補償單元包括：
[0040] 氣體壓力判斷單元，用于判斷氣體壓力值是否超出預設壓力范圍；
[0041] 氣體溫度判斷單元，用于判斷氣體溫度值是否超出預設溫度范圍；
[0042] 補償判斷單元，用于在氣體壓力值超出預設壓力范圍，和/或，氣體溫度值超出預 設溫度范圍時，確定平滑氣體流量信號值需要進行壓力和/或溫度補償。
[0043] 可選地，裝置還包括：
[0044] 間隔累計單元，用于按照預設時間間隔累計氣體總流量值。
[0045] 由以上技術方案可見，本發明實施例提供一種氣體流量的累計方法和裝置，首先， 對氣體流量信號值進行濾波平滑處理，獲得較為準確的氣體流量信號值。然后，判斷平滑后 的氣體流量信號值是否需要壓力和/或溫度補償，如果需要補償，對平滑后的氣體流量信 號值進行補償，并根據補償后的氣體流量信號值獲得瞬時氣體流量值；如果不需要補償，利 用平滑氣體流量信號值獲得瞬時氣體流量值。最后，獲取累加氣體總流量值得到的剩余小 數值，并將剩余小數值累加入瞬時氣體流量值，獲取累加后瞬時氣體流量值的整數部分和 小數部分，將整數部分累加到氣體總流量值中，并將小數部分作為下一個剩余小數值，累加 入下一個參與累計的瞬時氣體流量值，保證每個瞬時氣體流量信號值的小數部分都能累加 入氣體總流量值中，從而使最終累計得到的氣體總流量值更加準確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而 言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0047] 圖1為本發明實施例提供的一種氣體流量累計方法的流程示意圖；
[0048] 圖2為本發明實施例提供的另一種氣體流量累計方法的流程示意圖；
[0049] 圖3為本發明實施例提供的另一種氣體流量累計方法的流程示意圖；
[0050] 圖4為本發明實施例提供的另一種氣體流量累計方法的流程示意圖；
[0051] 圖5為本發明實施例提供的一種氣體流量累計裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0052] 為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實 施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護 的范圍。
[0053] 圖1是本發明提供的一種氣體流量累計方法的流程示意圖，如圖1所示，包括以下 步驟：
[0054] 步驟S101 :獲取氣體流量信號值，以及氣體壓力值和/或氣體溫度值；
[0055] 通過氣體流量傳感器，例如差壓流量計或渦輪流量計，連續獲取不同時刻采集得 到的氣體流量信號值，并且在獲取不同時刻氣體流量信號值的同時，通過壓力變送器和/ 或溫度傳感器獲取與氣體流量信號值相對應時刻的氣體壓力值和/或氣體溫度值。
[0056] 步驟S102 :獲得平滑氣體流量信號值；
[0057] 利用平滑濾波的方式對獲得的氣體流量信號值進行平滑處理。
[0058] 步驟S103 :判斷平滑氣體流量信號值是否需要補償；
[0059] 氣體流量傳感器所測量的氣體流量信號值以氣體體積為基礎，而氣體的體積受壓 力和溫度的影響較大，氣體體積與所承受的壓力成反比，與氣體溫度成正比，因此，在氣體 壓力和氣體溫度與測量氣體流量信號值時的預設氣體壓力和氣體溫度不一致時，需要對氣 體流量信號值進行壓力和/或溫度補償。
[0060] 根據獲取的氣體壓力值和/或氣體溫度值，判斷經平滑處理后的平滑氣體流量信 號值是否需要補償。
[0061] 步驟S104 :補償平滑氣體流量信號值；
[0062] 對平滑氣體流量信號值進行壓力補償，首先獲取氣體流量傳感器的儀器標準壓力 ps，即預設氣體壓力值，及標準大氣壓P**，
[0063] Pi = P 標準 +PS
[0064] P2= P 標準 +P
[0065] i7壓力補Μ后 二*
【權利要求】
1. 一種氣體流量的累計方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取不同時刻采集得到的氣體流量信號值，以及氣體壓力值和/或氣體溫度值； 對所述氣體流量信號值進行濾波處理，獲得平滑氣體流量信號值； 根據所述氣體壓力值和/或所述氣體溫度值，判斷所述平滑氣體流量信號值是否需要 補償，如果所述平滑氣體流量信號值需要補償，利用所述氣體壓力值和/或所述氣體溫度 值對所述平滑氣體流量信號值進行補償； 根據所述平滑氣體流量信號值獲得瞬時氣體流量值； 獲取剩余小數值，并將所述剩余小數值累加入所述瞬時氣體流量值； 累加所述瞬時氣體流量值的整數部分入氣體總流量值中，將所述瞬時氣體流量值的小 數部分作為剩余小數值。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述氣體流量信號值進行濾波處理，獲 得平滑氣體流量信號值，包括： 選取預設數量個時刻采集得到的所述氣體流量信號值作為目標氣體流量信號值； 獲取除所述目標氣體流量信號值中的最大值和最小值之外的所有值，作為有效目標氣 體流量信號值； 獲取所述有效目標氣體流量信號值的平均值，并將所述平均值作為所述平滑氣體流量 信號值。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對所述氣體流量信號值進行濾波處理 之前，包括： 判斷所述氣體流量信號值是否大于故障流量信號值； 如果所述氣體流量信號值大于所述故障流量信號值，停止累計，并進行流量故障報警。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述氣體壓力值和/或所述氣體溫度 值判斷所述平滑氣體流量信號值是否需要補償，包括： 如果所述氣體壓力值超出預設壓力范圍，和/或，所述氣體溫度值超出預設溫度范圍， 確定所述平滑氣體流量信號值需要進行壓力和/或溫度補償。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 按照預設時間間隔累計所述氣體總流量值。
6. -種氣體流量的累計裝置，其特征在于，所述裝置包括： 獲取單元，用于獲取不同時刻采集得到的氣體流量信號值，以及氣體壓力值和/或氣 體溫度值； 平滑單元，用于對所述氣體流量信號值進行濾波處理，獲得平滑氣體流量信號值； 補償單元，用于根據所述氣體壓力值和/或所述氣體溫度值，判斷所述平滑氣體流量 信號值是否需要補償，如果所述平滑氣體流量信號值需要補償，利用所述氣體壓力值和/ 或所述氣體溫度值對所述平滑氣體流量信號值進行補償； 瞬時氣體流量獲取單元，用于根據所述平滑氣體流量信號值獲得瞬時氣體流量值； 累計單元，用于獲取累加剩余小數值，并將所述累加剩余小數值累加入所述瞬時氣體 流量值，累加所述瞬時氣體流量值的整數部分入氣體總流量值中，將所述瞬時氣體流量值 的小數部分作為累加剩余小數值。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述平滑單元包括： 選取單元，用于選取預設數量個時刻采集得到的所述氣體流量信號值作為目標氣體流 量信號值； 限值單元，用于獲取除所述目標氣體流量信號值中的最大值和最小值之外的所有值， 作為有效目標氣體流量信號值； 平滑氣體流量信號單元，用于獲取所述有效目標氣體流量信號值的平均值，并將所述 平均值作為所述平滑氣體流量信號值。
8. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 判斷故障單元，用于判斷所述氣體流量信號值是否大于故障流量信號值； 報警單元，用于在所述氣體流量信號值大于所述故障流量信號值時，停止累計，并進行 流量故障報警。
9. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述補償單元包括： 氣體壓力判斷單元，用于判斷所述氣體壓力值是否超出預設壓力范圍； 氣體溫度判斷單元，用于判斷所述氣體溫度值是否超出預設溫度范圍； 補償判斷單元，用于在所述氣體壓力值超出預設壓力范圍，和/或，所述氣體溫度值超 出預設溫度范圍時，確定所述平滑氣體流量信號值需要進行壓力和/或溫度補償。
10. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 間隔累計單元，用于按照預設時間間隔累計所述氣體總流量值。
【文檔編號】G01F15/075GK104266707SQ201410437977
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】張元華, 李振剛, 吳鵬, 劉文奇, 方光深, 許文菊, 汪春鵬, 李海濱, 康凱, 展杰, 丁修龍, 曹永芹, 黃鑫, 談建功, 董京帥, 劉愛強 申請人:山東鋼鐵股份有限公司
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