CN109781198A - 一种用于检测计量仪表不受控流量的方法 - Google Patents

一种用于检测计量仪表不受控流量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，属于仪器仪表技术领域，解决现有计量仪表的不受控流量导致计量仪表存在安全风险的问题，解决该问题的技术方案主要包括以下步骤：步骤一检测阀门的动作状态；步骤二通过步骤二对阀门开阀至阀门有气体排出的时间T进行计时处理；步骤三计量采样处理来获取气量M，步骤四对比气量M与设定的阀值M1来判断计量仪表是否发生不受控流量，本发明的优点：通过对阀门动作的判断以及对不受控时间及时间内通过流量的检测与分析，实现对计量仪表不受控流量的检测，在计量仪表不引入新的硬件电路的前提下，实现了不受控流量的检测，成本低廉，且对不受控流量的检测能保证未知风险的发生。

Description

一种用于检测计量仪表不受控流量的方法
技术领域
本发明涉及仪器仪表技术领域，具体涉及一种用于检测计量仪表不受控流量的方法。
背景技术
燃气表是日常生活中最常见的计量仪表之一。以燃气表为例，相关的燃气表在打开阀门以后可以直接使用燃气,并没有做相应的检测措施,用户不清楚自己的燃气使用是否直接受自己控制,还是除受自己有目的性地操作用气设备以外还受其他外界条件影响。这些都是未知的。因此将阀门打开后的一段时间内,定义为流量不受控时间。在这段流量不受控时间内，存在产生未知流量的可能。这些未知流量的产生，可能是因为用户没关闭用气设备就直接打开阀门，可能是燃气表本身发生器件问题而造成的误计量，可能是燃气泄漏等诸多原因。
相关的燃气表不存在对不受控流量检测的方法。当燃气表发生不受控流量时，用户或燃气公司无法获取相关的信息，从而导致用户无法及时的对燃气表进行自检，以及对燃气表的检修，而且影响用气计费。
发明内容
本发明所要达到的目的就是提供一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，解决现有计量仪表不存在对不受控流量检测的方法进而导致一定风险的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，所述计量仪表包括基表、阀门和控制器，所述控制器设有主控板，所述主控板包括计量模块、通信模块以及控制阀门打开和关闭的控制电路，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一：检测阀门的动作状态，若检测到阀门为开阀动作，且阀门处于关闭状态时，则进入步骤二，若检测到阀门处于其它状态时，则不处理；
步骤二：将步骤一检测后的阀门通过控制电路进行开阀处理，并通过计量模块对阀门开阀至阀门有气体排出的时间T进行计时处理，若计时的时间T大于设定的阀值T1时，则退出不受控流量检测，并清空不受控流量记录次数P，若计时的时间T小于设定的阀值T1时，则进入步骤三；
步骤三：在步骤二计量模块计时的同时开始进行计量采样处理，并根据采样的信号获取气量M后，则进入步骤四；
步骤四：通过对比步骤三获取的气量M与设定的阀值M1来判断计量仪表是否发生不受控流量，当气量M小于阀值M1时，则返回步骤一，当气量M大于阀值M1时，则判断发生了不受控流量。
优选的，所述方法还包括步骤五，当步骤四判断计量仪表发生了不受控流量时，通过通信模块通知服务器端，并向用户发出报警通知，同时累计不受控流量的发生次数P。
可选的，所述方法还包括步骤六：通过对比步骤五中累计不受控流量的发生次数P与设定的阀值P1，若累计次数P大于设定的阀值P1时，则对阀门进行权限关阀，此时用户无法自行打开阀门，并远程通讯通知服务器端，若累计次数P小于设定的阀值P1时，则对阀门进行普通关阀，用户可自行再次打开阀门，并重复步骤一到步骤四，直到不再发生不受控流量，或发生权限管阀后，用户无法再次打开阀门。
可选的，步骤一中阀门的动作状态通过控制电路进行检测。
可选的，当步骤三中采集的信号是以脉冲形式，则步骤三中的气量M通过以下公式换算：M＝脉冲数×脉冲当量；
当步骤三中采集的信号是以流量值形式，则步骤三中的气量M通过以下公式换算：流量值V1×时间Δt1+流量值V2×时间Δt2+……+流量值Vn×时间Δtn＝(Δt1+……+Δtn)时间内采集到的气量，其中：V1，V2，……，Vn分别是时间段Δt1，Δt2……，Δtn内的流量值；
当步骤三采集的信号是以累积量形式，则步骤三中的气量M通过以下公式换算：累积量(t+Δt)-累积量(t)＝Δt时间内采集到的气量M。
可选的，所述计量模块包括机械式计量模块、超声计量模块、热式模块中的一种或多种。
可选的，所述计量仪表还包括干簧管采样装置、磁阻计量采样装置和光电直读采样装置中的一种或多种。
可选的，所述通信模块包括zigbee模块、NB-lot模块、GSM模块和loRa模块中的一种或多种。
可选的，所述主控板上还设有显示模块和警报模块。
综上所述，本发明的优点：1.通过对阀门动作的判断以及对不受控时间及时间内通过流量的检测与分析，实现对计量仪表不受控流量的检测，在计量仪表不引入新的硬件或电路，即可实现了不受控流量的精确检测；方案成本低廉，性能安全可靠，且对不受控流量的检测能保证未知风险的发生和保证用户不会被意外扣费，通过步骤一对阀门的动作状态的检测，当阀门处于开阀动作且阀门处于关闭状态时，才可以进入步骤二，确保步骤二中对时间T检测的准确率，减少了阀门在其它状态下由于泄露对气体排出的时间T的影响，从而提高了整个不受控流量检测的准确率，从而能根据不受控流量发生的情况使用户或维修人员对计量仪表进行问题排查，确保计量仪表使用的安全性能；
2.通过步骤五的设置，当步骤四判断计量仪表发生了不受控流量时，能及时的将计量仪表的报错信息通过通信模块通知服务器端，并向用户发出报警提示，从而有利于运维人员能及时方便的对问题进行排查；
3.通过步骤六对比步骤五中累计不受控流量的发生次数P与设定的阀值P1进行关阀处理，当发生次数P大于设定的阀值P1时，对阀门进行权限关阀，此时用户无法自行打开阀门，并远程通讯通知服务器端，方便运维人员能快速的对问题进行排查，当发生次数P小于设定的阀值P1时，阀门进行普通关阀，用户可自行再次打开阀门，并重复步骤一到步骤四，直到不再发生不受控流量，或发生权限管阀后，用户无法再次打开阀门，能确保计量仪表用气的安全性；
4.通过控制电路来对阀门的动作状态进行检测，能实现阀门动作状态的自动化检测，且提高了阀门动作状态的检测质量；
5.通过将采样的信号设置成脉冲形式、流量值形式、累积量形式，并通过相应的换算公式将信号转换成气量M，使信号采样具有良好对适应性，匹配范围广，可以匹配多种型号计量仪表；
6.通过将计量模块包括机械式计量模块、超声计量模块、热式模块中的一种或多种，不仅能准确的对时间T的计时处理，且能根据不同的应用场合和安装需求设置不同的计量模块，确保时间T的计时的准确度，可以匹配多种型号的计量仪表，而且还能对气量M进行计量；
7.通过在计量仪表上设置的干簧管采样装置或磁阻计量采样装置或光电直读采样装置对计量仪表进行计量采样处理，能根据不同的需求和应用环境来选择采样装置，可以匹配多种型号的计量仪表，满足不同的客户需求，且能确保计量采样的稳定性，确保检测的准确率；
8.通过将通信模块设置成zigbee模块、NB-lot模块、GSM模块和loRa模块中的一种或多种，可以匹配多种型号的计量仪表，并根据计量仪表的安装环境来选择不同的通信模块，使计量仪表具有稳定的通信功能，当计量仪表判断发生了不受控流量时，能确保与服务器端的远程通信功能，从而方便运维人员能及时的进行问题排查；
9.显示模块的设置，当计量仪表判断发生了不受控流量时，可以将错误信息通过显示模块对维修人员或用户进行显示提醒，便于尽快的对计量仪表进行问题的排查，警报模块的设置，当计量仪表判断发生了不受控流量时，可以通过警报模块发出告警信息，能第一时间的向用户发出告警提示，从而使用户能及时的对计量仪表进行，确保用气的安全性。
附图说明
图1为本发明一种用于检测计量仪表不受控流量的方法的流程示意图。
具体实施方式
一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，所述计量仪表包括基表、阀门和控制器，所述控制器设有主控板，所述主控板包括计量模块、通信模块以及控制阀门打开和关闭的控制电路，另外，本实施例中的通信模块包括但不限于是与服务器端通讯，也包括与维修人员手持维修设备通讯，如图1所示，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一：检测阀门的动作状态，若检测到阀门为开阀动作，且阀门处于关闭状态时，则进入步骤二，若检测到阀门处于其它状态时，则不处理；
步骤二：将步骤一检测后的阀门通过控制电路进行开阀处理，并通过计量模块对阀门开阀至阀门有气体排出的时间T进行计时处理，若计时的时间T大于设定的阀值T1时，则退出不受控流量检测，并清空不受控流量记录次数P，若计时的时间T小于设定的阀值T1时，则进入步骤三；
步骤三：在步骤二计量模块计时的同时开始进行计量采样处理，并根据采样的信号获取气量M后，则进入步骤四；
步骤四：通过对比步骤三获取的气量M与设定的阀值M1来判断计量仪表是否发生不受控流量，当气量M小于阀值M1时，则返回步骤一，当气量M大于阀值M1时，则判断发生了不受控流量。
通过步骤一对阀门的动作状态进行检测、当检测到阀门处于开阀动作且阀门处于关闭状态时，进入步骤二，通过步骤二对阀门开阀至阀门有气体排出的时间T进行计时处理、当计时的时间T小于设定的阀值T1时，进入步骤三，通过步骤三对计量仪表开始计量采样处理并根据信号获取气量M进入步骤四，通过步骤四对比气量M与设定的阀值M1来判断计量仪表是否发生不受控流量的方法，在计量仪表不引入新的硬件电路的前提下，实现了不受控流量的检测，成本低廉，且对不受控流量的检测能保证未知风险的发生和保证用户不会被意外扣费，通过步骤一对阀门的动作状态的检测，当阀门处于开阀动作且阀门处于关闭状态时，才可以进入步骤二，确保步骤二中对时间T检测的准确率，减少了阀门在其它状态下由于泄露对气体排出的时间T的影响，从而提高了整个不受控流量检测的准确率，从而能根据不受控流量发生的情况使用户或维修人员对计量仪表进行问题排查，确保计量仪表使用的安全性能。
所述方法还包括步骤五，当步骤四判断计量仪表发生了不受控流量时，通过通信模块通知服务器端，并向用户发出报警通知，同时累计不受控流量的发生次数P，通过步骤五的设置，当步骤四判断计量仪表发生了不受控流量时，能及时的将计量仪表的报错信息通过通信模块通知服务器端，并向用户发出报警提示，从而有利于运维人员能及时方便的对问题进行排查。
所述方法还包括步骤六：通过对比步骤五中累计不受控流量的发生次数P与设定的阀值P1，若累计次数P大于设定的阀值P1时，则对阀门进行权限关阀，此时用户无法自行打开阀门，并远程通讯通知服务器端，若累计次数P小于设定的阀值P1时，则对阀门进行普通关阀，用户可自行再次打开阀门，并重复步骤一到步骤四，直到不再发生不受控流量，或发生权限管阀后，用户无法再次打开阀门，通过步骤六对比步骤五中累计不受控流量的发生次数P与设定的阀值P1进行关阀处理，当发生次数P大于设定的阀值P1时，对阀门进行权限关阀，此时用户无法自行打开阀门，并远程通讯通知服务器端，方便运维人员能快速的对问题进行排查，当发生次数P小于设定的阀值P1时，阀门进行普通关阀，用户可自行再次打开阀门，并重复步骤一到步骤四，直到不再发生不受控流量，或发生权限管阀后，用户无法再次打开阀门，能确保计量仪表用气的安全性。
步骤一中阀门的动作状态通过控制电路进行检测，通过控制电路来对阀门的动作状态进行检测，能实现阀门动作状态的自动化检测，且提高了阀门动作状态的检测质量，且步骤一中阀门处于其它状态的其它状态包括阀门为开阀动作且阀门处于开启状态，以及阀门为关阀动作，当步骤三中采集的信号是以脉冲形式，则步骤三中的气量M通过以下公式换算：M＝脉冲数×脉冲当量；当步骤三中采集的信号是以流量值形式，则步骤三中的气量M通过以下公式换算：流量值V1×时间Δt1+流量值V2×时间Δt2+……+流量值Vn×时间Δtn＝(Δt1+……+Δtn)时间内采集到的气量，其中：V1，V2，……，Vn分别是时间段Δt1，Δt2……，Δtn内的流量值；当步骤三采集的信号是以累积量形式，则步骤三中的气量M通过以下公式换算：累积量(t+Δt)-累积量(t)＝Δt时间内采集到的气量M；通过将采样的信号设置成脉冲形式、流量值形式、累积量形式，并通过相应的换算公式将信号转换成气量M，使信号采样具有良好对适应性，匹配范围广，可以匹配多种型号计量仪表。
所述计量模块包括机械式计量模块、超声计量模块、热式模块中的一种或多种，通过将计量模块包括机械式计量模块、超声计量模块、热式模块中的一种或多种，不仅能准确的对时间T的计时处理，且能根据不同的应用场合和安装需求设置不同的计量模块，确保时间T的计时的准确度，可以匹配多种型号的计量仪表，而且还能对气量M进行计量，所述计量仪表还包括干簧管采样装置、磁阻计量采样装置和光电直读采样装置中的一种或多种，通过在计量仪表上设置的干簧管采样装置或磁阻计量采样装置或光电直读采样装置对计量仪表进行计量采样处理，能根据不同的需求和应用环境来选择采样装置，可以匹配多种型号的计量仪表，满足不同的客户需求，且能确保计量采样的稳定性，确保检测的准确率，所述通信模块包括zigbee模块、NB-lot模块、GSM模块和loRa模块中的一种或多种，通过将通信模块设置成zigbee模块、NB-lot模块、GSM模块和loRa模块中的一种或多种，可以匹配多种型号的计量仪表，并根据计量仪表的安装环境来选择不同的通信模块，使计量仪表具有稳定的通信功能，当计量仪表判断发生了不受控流量时，能确保与服务器端的远程通信功能，从而方便运维人员能及时的进行问题排查。
所述主控板上还设有显示模块和警报模块，且本实施例中的显示模块的具体实现方式可为液晶显示或轮盘显示，警报模块的具体实现方式可以声音报警或声光报警，显示模块的设置，当计量仪表判断发生了不受控流量时，可以将错误信息通过显示模块对维修人员或用户进行显示提醒，便于尽快的对计量仪表进行问题的排查，警报模块的设置，当计量仪表判断发生了不受控流量时，可以通过警报模块发出告警信息，能第一时间的向用户发出告警提示，从而使用户能及时的对计量仪表进行，确保用气的安全性，另外，为了能适应不同的使用环境以及不同的使用需求，满足不同的客户需求，本实施例中的阀门为螺杆阀。
实施例：
一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，所述计量仪表包括基表、阀门和控制器，所述控制器设有主控板，所述主控板包括计量模块、通信模块以及控制阀门打开和关闭的控制电路，所述计量仪表还包括磁阻计量采样装置，所述主控板上还设有显示模块和警报模块，且设定的阀值T1设置为60秒，设定的阀值M1设置为0.4升，设定的阀值P1为3次，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一：通过控制电路检测阀门的动作状态进行检测，当检测到阀门为检测到阀门为开阀动作，且阀门处于关闭状态时，并进入步骤二；
步骤二：通过控制电路进行开阀处理，并通过计量模块对阀门开阀至阀门有气体排出的时间T进行计时处理，当计时的时间T大于60秒时，则退出不受控流量检测，并清空不受控流量记录次数P，此时用户可以正常使用计量仪表，结束检测，若计时的时间T小于60秒时，则进入步骤三；
步骤三：在步骤二计量模块计时的同时，通过磁阻计量采样装置开始进行计量采样处理，由于磁阻计量采样装置采集的信号是以脉冲形式，60秒之内累积磁阻脉冲信号N，并实时算出对应的气量M等于0.2×N升，则进入步骤四；
步骤四：当60秒之内检测出的气量M小于0.4升时，即0.2×N小于0.4，则结束计量信号的检测，同时清空不受控流量的记录次数P，认为用户可以正常使用计量仪表，结束检测流程，如果检测出的气量M大于0.4升时，即0.2×N大于0.4，则判断发生了不受控流量；
步骤五：当步骤四判断计量仪表发生了不受控流量时，通过通信模块通知服务器端，并向用户发出报警通知用户，以达到用户自行检查的目的，同时累计不受控流量的发生次数P；
步骤六：当累计的发生次数P大于3次，则对阀门进行权限关阀，此时用户无法自行打开阀门，并远程通讯通知服务器端，以便检修人员尽快的对问题进行排查和故障的维修，当累计的发生次数P小于3次，则对阀门进行普通关阀，用户可自行再次打开阀门，并重复步骤一到步骤四，直到不再发生不受控流量，或发生权限管阀后，用户无法再次打开阀门。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (9)

1.一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，所述计量仪表包括基表、阀门和控制器，所述控制器设有主控板，所述主控板包括计量模块、通信模块以及控制阀门打开和关闭的控制电路，其特征在于：所述方法依次包括以下步骤：
步骤一：检测阀门的动作状态，若检测到阀门为开阀动作，且阀门处于关闭状态时，则进入步骤二，若检测到阀门处于其它状态时，则不处理；
步骤二：将步骤一检测后的阀门通过控制电路进行开阀处理，并通过计量模块对阀门开阀至阀门有气体排出的时间T进行计时处理，若计时的时间T大于设定的阀值T1时，则退出不受控流量检测，并清空不受控流量记录次数P，若计时的时间T小于设定的阀值T1时，则进入步骤三；
步骤三：在步骤二计量模块计时的同时开始进行计量采样处理，并根据采样的信号获取气量M后，则进入步骤四；
步骤四：通过对比步骤三获取的气量M与设定的阀值M1来判断计量仪表是否发生不受控流量，当气量M小于阀值M1时，则返回步骤一，当气量M大于阀值M1时，则判断发生了不受控流量。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，其特征在于：所述方法还包括步骤五，当步骤四判断计量仪表发生了不受控流量时，通过通信模块通知服务器端，并向用户发出报警通知用户，同时累计不受控流量的发生次数P。
3.根据权利要求2所述的一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，其特征在于：所述方法还包括步骤六：通过对比步骤五中累计不受控流量的发生次数P与设定的阀值P1进行关阀处理，若累计次数P大于设定的阀值P1时，则对阀门进行权限关阀，此时用户无法自行打开阀门，并远程通讯通知服务器端，若累计次数P小于设定的阀值P1时，则对阀门进行普通关阀，用户可自行再次打开阀门，并重复步骤一到步骤四，直到不再发生不受控流量，或发生权限管阀后，用户无法再次打开阀门。
4.根据权利要求1至3任一项所述的所述的一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，其特征在于：步骤一中阀门的动作状态通过控制电路进行检测。
5.根据权利要求1至3任一项所述的所述的一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，其特征在于：当步骤三中采集的信号是以脉冲形式，则步骤三中的气量M通过以下公式换算：M＝脉冲数×脉冲当量；
当步骤三中采集的信号是以流量值形式，则步骤三中的气量M通过以下公式换算：流量值V1×时间Δt1+流量值V2×时间Δt2+……+流量值Vn×时间Δtn＝(Δt1+……+Δtn)时间内采集到的气量，其中：V1，V2，……，Vn分别是时间段Δt1，Δt2……，Δtn内的流量值；
当步骤三采集的信号是以累积量形式，则步骤三中的气量M通过以下公式换算：累积量(t+Δt)-累积量(t)＝Δt时间内采集到的气量M。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，其特征在于：所述计量模块包括机械式计量模块、超声计量模块、热式模块中的一种或多种。
7.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，其特征在于：所述计量仪表还包括干簧管采样装置、磁阻计量采样装置和光电直读采样装置中的一种或多种。
8.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于检测计量仪表不受控流量的方法其特征在于：所述通信模块包括zigbee模块、NB-lot模块、GSM模块和loRa模块中的一种或多种。
9.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于检测计量仪表不受控流量的方法，其特征在于：所述主控板上还设有显示模块和警报模块。
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