CN106909174A - 一种流量测控系统及测控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流量测控系统及测控方法，包括流量测控装置、专用电缆、智能测控单元、配电箱和服务器，其中所述流量测控装置与所述智能测控单元之间通过所述专用电缆电连接，所述流量测控装置将实时采集到的流量数据通过所述专用电缆传输给所述智能测控单元；所述智能测控单元与所述服务器无线连接，所述智能测控单元将获得的流量数据通过无线网络实时传输给所述服务器，并根据所述服务器下发的指令，按照流量测控方法对所述流量测控装置进行流量大小的自动调节。本发明结构简单、操作方便，可实现对多领域不同流体介质流量的实时测控。
Description
技术领域
本发明涉及一种测控系统，具体涉及一种流量测控系统及测控方法。
背景技术
流量是工业生产中重要过程参数，在水利水电工程、核电工程、石油、化工、冶金等领域有着重要地位，许多方面的应用都需要对流量进行测量和控制。例如，在工业生产中，为了有效控制大体积混凝土内部温度，防止大体积混凝土结构危害性裂缝的产生，施工期往往在大体积混凝土中埋设冷却水管，通过冷却通水方式，对大体积混凝土内部温度进行动态控制。
但是，现有技术中，对通水流量的测量和控制主要以人工调控方式进行，即现场技术人员通常借助超声波流量计、传统水表等检测设备对冷却水流量进行测量，手工记录并整理分析，然后再根据经验手动调节阀门开度调整流量大小。该方法技术落后，调控误差大、效率低，达不到对通水流量进行实时测量和控制的目的，进而无法对大体积混凝土内部温度场做出及时有效的监控，不利于工程质量的管控。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便并能够实时监控流体介质流量的流量测控系统及测控方法。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种流量测控系统，包括流量测控装置、智能测控单元和配电箱，其中，所述流量测控装置与所述智能测控单元通过专用电缆电连接，所述流量测控装置将实时采集到的流量数据通过所述专用电缆传输给所述智能测控单元，所述配电箱分别与所述流量测控装置和所述智能测控单元电连接，所述配电箱为所述流量测控装置和所述智能测控单元提供电源，所述智能测控单元与服务器无线连接，所述智能测控单元将获得的流量数据通过无线网络实时传输给所述服务器，并根据所述服务器下发的目标流量值，自动控制所述流量测控装置进行流量大小的调节；
其中，所述流量测控装置包括箱体，所述箱体内设有流量计、中间管和电控球阀，所述流量计右端口与所述中间管左端法兰密封连接，所述中间管右端与所述电控球阀的左端口螺纹密封连接；所述箱体内还设有右管段和左管段，所述右管段的左端与所述电控球阀的右端口螺纹密封连接，所述电控球阀根据所述智能测控单元的控制调节流体流量大小，所述流量计左端口与所述左管段的右端法兰密封连接，所述流量计实时对流体流量进行测量。
优选地，所述箱体左侧板的内侧面安装有电气接口，所述电气接口分别与所述流量计和所述电控球阀通过电缆连接。
优选地，所述右管段右端和所述左管段左端均采用L型结构，所述流量测控装置上的部件组成的直管路整体采用U型结构设计。
优选地，所述左管段的水平直管长度至少为10倍的管径长度，所述中间管的长度至少为5倍的管径长度。
优选地，在所述箱体内底部的右侧和左侧对应设有右固定支撑架和左固定支撑架，所述右固定支撑架和左固定支撑架一端固定在所述箱体底部，另一端用于支撑和固定箱体内的其他部件。
优选地，所述流量计为双向电磁流量计，或者涡轮流量计，或者容积式流量计，或者涡街流量计。
优选地，所述流量测控系统采用国际标准接口和Modbus通讯协议。
优选地，所述专用电缆为两端带有航空插头的专用电缆。
本发明还提供一种流量测控方法，应用于上述流量测控系统中，具体流量测控方法如下：
步骤①：所述智能测控单元接收所述服务器下发的目标流量值；
步骤②：所述智能测控单元读取所述流量测控装置传送进来的实测流量值；
步骤③：所述智能测控单元计算所述目标流量值与所述实测流量值的差值绝对值；
步骤④：在所述智能测控单元内将所述差值绝对值与预设的流量偏差值作比较，如果所述差值绝对值大于预设的流量偏差值，则所述智能测控单元自动控制所述流量测控装置进行流量调节，然后重复执行步骤②、③、④，直到所述差值绝对值不大于预设的流量偏差值为止，调节结束。
本发明采用以上技术方案，所述流量测控系统包括流量测控装置和智能测控单元，所述智能测控单元能够通过服务器下发的目标流量值实时自动控制流量测控装置进行流量大小的调节，解决了手动调控技术落后、效率低、信息处理反馈时效性差等缺点；所述右管段右端和所述左管段左端均采用L型结构，以及所述流量测控装置上的部件组成的直管路整体采用U型结构设计，可以确保流量计的测量管在测量过程中时刻处于满管状态，保证了测量数据的准确性和稳定性；所述流量测控系统采用国际标准的Modbus通讯协议，规约开放，可以与服务器上各类分析软件进行连接，结构简单、安装方便、便于推广，可实现对多领域不同流体介质流量的测控。
附图说明
图1为本发明流量测控系统结构示意图；
图2为本发明流量测控装置结构示意图一；
图3为本发明流量测控装置结构示意图二；
图4为本发明流量调节流程图。
图中：1、流量测控装置；2、专用电缆；3、智能测控单元；4、配电箱；5、服务器；101、箱体；102、右管段；103、电控球阀；104、中间管；105、右固定支撑架；106、流量计；107、左固定支撑架；108、左管段；109、电气接口；110右竖管；111、右弯头；112、左弯头；113、左竖管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如图1和图2所示，本发明提供一种流量测控系统包括流量测控装置1、智能测控单元3和配电箱4，其中，所述流量测控装置1与所述智能测控单元3通过专用电缆电2连接，所述流量测控装置1将实时采集到的流量数据通过所述专用电缆2传输给所述智能测控单元3，所述配电箱4分别与所述流量测控装置1和所述智能测控单元3电连接，所述配电箱4为所述流量测控装置1和所述智能测控单元3提供电源，所述智能测控单元3与服务器5无线连接，所述智能测控单元3将获得的流量数据通过无线网络实时传输给所述服务器5，并根据所述服务器5下发的目标流量值，自动控制所述流量测控装置1进行流量大小的调节；
其中，所述流量测控装置1包括箱体101，所述箱体101内设有流量计106、中间管104和电控球阀103，所述流量计106右端口与所述中间管104左端法兰密封连接，所述中间管104右端与所述电控球阀103的左端口螺纹密封连接；所述箱体1内还设有右管段102和左管段108，所述右管段102的左端与所述电控球阀103的右端口螺纹密封连接，所述电控球阀103根据所述智能测控单元3的控制调节流体流量大小，所述流量计106左端口与所述左管段108的右端法兰密封连接，所述流量计106实时对流体流量进行测量。
需要说明的是，所述箱体101左侧板的内侧面安装有电气接口109，所述电气接口109分别与所述流量计106和所述电控球阀103通过电缆连接。
作为一种优选的实施方式，所述右管段102右端和所述左管段108左端均采用L型结构，所述流量测控装置1上的部件组成的直管路整体采用U型结构设计，该结构可以确保流量计106的测量管在测量过程中时刻处于满管测量状态，保证流量计106测量的准确性和稳定性。
如图2和图3所示，本实施例中所述右管段102右端、左管段108左端的L型结构也可以用右竖管110、右弯头111、左弯头112、左竖管113代替。所述右弯头110和所述左弯头111可以是90°弯头，或者45°弯头。
需要补充说明的是，为了避免流量计106上、下游侧的部件对测量产生干扰，上游侧左管段108的水平直管长度至少为10倍的管径长度，下游侧中间管104的长度至少为5倍的管径长度。
优选地，在所述箱体101内底部的右侧和左侧对应设有右固定支撑架105和左固定支撑架107，所述右固定支撑架105和左固定支撑架107一端固定在所述箱体1底部，另一端用于支撑和固定箱体1内的其他部件。
可以理解的是，所述流量计106为双向电磁流量计，或者涡轮流量计，或者容积式流量计，或者涡街流量计。
需要进一步补充说明的是，所述流量测控系统采用国际标准接口和Modbus通讯协议，规约开放，可以与服务器5上各类分析软件进行连接。所述专用电缆2为两端带有航空插头的专用电缆。
如图4所示，本发明还提供一种流量测控方法，应用于上述流量测控系统中，具体流量测控方法如下：
步骤①：所述智能测控单元3接收所述服务器5下发的目标流量值Qset；
步骤②：所述智能测控单元3读取所述流量测控装置1传送进来的实测流量值Qin；
步骤③：所述智能测控单元3计算所述目标流量值Qset与所述实测流量值Qin的差值绝对值|Qdiff|，|Qdiff|＝|Qset-Qin|；
步骤④：在所述智能测控单元3内将所述差值绝对值|Qdiff|与预设的流量偏差值|Qdiff|set作比较，如果所述差值的绝对值|Qdiff|>|Qdiff|set，则所述智能测控单元3自动控制所述流量测控装置1进行流量调节，然后重复执行步骤②、③、④，直到所述差值的绝对值|Qdiff|≦|Qdiff|set为止，调节结束。
一种具体的应用场景是，先将流量测控装置1的左管段108与现场主进水管连接好，再将右管段102与大体积混凝土中埋设的冷却水管连接好，最后再将流量测控装置1通过两端带有航空插头的专用电缆2与智能测控单元3电连接，配电箱4给流量测控装置1和智能测控单元3供电后，流量测控系统即可工作。智能测控单元3实时采集流量测控装置1测量的冷却水流量数据，并将其通过无线网络传输给服务器5，由安装在服务器5上的温控软件平台进行数据分析处理，得出冷却水目标流量值，并将目标流量值下发给智能测控单元3，智能测控单元3采用所述流量测控方法控制流量测控装置1进行冷却水流量大小调节。
本发明也可以用于其它领域对不同流体介质流量的测量和控制。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种流量测控系统，其特征在于：包括流量测控装置、智能测控单元和配电箱，其中，所述流量测控装置与所述智能测控单元通过专用电缆电连接，所述流量测控装置将实时采集到的流量数据通过所述专用电缆传输给所述智能测控单元；所述配电箱分别与所述流量测控装置和所述智能测控单元电连接，所述智能测控单元与服务器无线连接，所述智能测控单元将获得的流量数据通过无线网络实时传输给所述服务器，并根据所述服务器下发的目标流量值，自动控制所述流量测控装置进行流量大小的调节；
其中，所述流量测控装置包括箱体，所述箱体内设有流量计、中间管和电控球阀，所述流量计右端口与所述中间管左端法兰密封连接，所述中间管右端与所述电控球阀的左端口螺纹密封连接；所述箱体内还设有右管段和左管段，所述右管段的左端与所述电控球阀的右端口螺纹密封连接，所述流量计左端口与所述左管段的右端法兰密封连接。
2.根据权利要求1所述的流量测控系统，其特征在于：所述箱体左侧板的内侧面安装有电气接口，所述电气接口分别与所述流量计和所述电控球阀通过电缆连接。
3.根据权利要求1或者2所述的流量测控系统，其特征在于：所述右管段右端和所述左管段左端均采用L型结构。
4.根据权利要求3所述的流量测控系统，其特征在于：所述流量测控装置上的部件组成的直管路整体采用U型结构设计。
5.根据权利要求1或者2所述的流量测控系统，其特征在于：所述左管段的水平直管长度至少为10倍的管径长度，所述中间管的长度至少为5倍的管径长度。
6.根据权利要求1或者2所述的流量测控系统，其特征在于：在所述箱体内底部的右侧和左侧对应设有右固定支撑架和左固定支撑架，所述右固定支撑架和左固定支撑架的一端固定在所述箱体底部，另一端用于支撑和固定箱体内的其他部件。
7.根据权利要求1或者2所述的流量测控系统，其特征在于：所述流量计为双向电磁流量计，或者涡轮流量计，或者容积式流量计，或者涡街流量计。
8.根据权利要求1或者2所述的流量测控系统，其特征在于，所述流量测控系统采用Modbus通讯协议。
9.根据权利要求1或者2所述的流量测控系统，其特征在于：所述专用电缆为两端带有航空插头的专用电缆。
10.一种流量测控方法，其特征在于：应用于上述权利要求1至8任一项所述的流量测控系统中，具体流量测控方法如下：
步骤①：所述智能测控单元接收所述服务器下发的目标流量值；
步骤②：所述智能测控单元读取所述流量测控装置传送进来的实测流量值；
步骤③：所述智能测控单元计算所述目标流量值与所述实测流量值的差值绝对值；
步骤④：在所述智能测控单元内将所述差值绝对值与预设的流量偏差值作比较，如果所述差值绝对值大于预设的流量偏差值，则所述智能测控单元自动控制所述流量测控装置进行流量调节，然后重复执行步骤②、③、④，直到所述差值绝对值不大于预设的流量偏差值为止，调节结束。
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