CN109945945A - 燃气表的温压补偿方法、装置及具有其的燃气表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气表的温压补偿方法、装置及具有其的燃气表，其中，方法包括：采集当前燃气温度和当前燃气压力；根据当前燃气温度和当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，并横向插值得到第一插值结果和第二插值结果，以根据第一插值结果和第二插值结果纵向差值得到补偿因子；根据补偿因子得到温压补偿后的燃气体积，并发送温压补偿后的燃气体积，以进行燃气计费。该温压补偿方法可以通过三次插值法来拟合计算补偿因子，从而准确得到温压补偿后的燃气体积，进而进行燃气计费，有效提高温压补偿的精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

Description

燃气表的温压补偿方法、装置及具有其的燃气表

技术领域

本发明涉及燃气表温压补偿技术领域，特别涉及一种燃气表的温压补偿方法、装置及具有其的燃气表。

背景技术

目前，燃气表中气体的体积对温度、压力的变化均非常敏感，其中，根据压力、体积和温度关系式方程可以得知，以标准状况(20℃、101.325kPa)为基准的条件下，温度每变化1℃，气体的体积变化0.34％；压力每变化1kPa，气体的体积变化0.99％。尤其是北方冬季用气量较大，且温度和压力变化也较大，导致气体偏移标况较多，尤其是由于环境平均温度低，导致气量损失更加严重，带来较大的经济损失。

相关技术中，燃气表的温压补偿均采用压缩因子模型AGA NX-19或者SGERG-88方程或者固定值进行计算，但是补偿精度较低，误差较大，大大降低补偿的适用性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种燃气表的温压补偿方法，该方法有效提高温压补偿的精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

本发明的另一个目的在于提出一种燃气表的温压补偿方法及装置。

本发明的再一个目的在于提出一种燃气表。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种燃气表的温压补偿方法，包括以下步骤：采集当前燃气温度和当前燃气压力；根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，并横向插值得到第一插值结果和第二插值结果，以根据所述第一插值结果和所述第二插值结果纵向差值得到补偿因子；根据所述补偿因子得到温压补偿后的燃气体积，并发送所述温压补偿后的燃气体积，以进行燃气计费。

本发明实施例的燃气表的温压补偿方法，可以根据采集的燃气温度和燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，从而通过三次插值法来拟合计算补偿因子，得到温压补偿后的燃气体积，进而根据温压补偿后的燃气体积进行燃气计费，有效提高温压补偿的精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力获取温压补偿前的燃气体积；发送所述温压补偿前的燃气体积，以根据所述温压补偿前的燃气体积、所述温压补偿后的燃气体积或两者的燃气体积平均值进行燃气计费。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，进一步包括：通过温度和压力对应燃气体积的关系表确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间之前，还包括：判断所述当前燃气温度和当前燃气压力是否满足插值条件；如果满足插值条件，则确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间，以通过三次插值拟合得到所述补偿因子；如果不满足所述插值条件，则根据所述温度和压力对应燃气体积的关系表得到所述温压补偿后的燃气体积。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：根据燃气表的当前所处环境的地理位置信息配置所述温度和压力对应燃气体积的关系表。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种燃气表的温压补偿装置，包括：采集模块，用于采集当前燃气温度和当前燃气压力；插值模块，用于根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，并横向插值得到第一插值结果和第二插值结果，以根据所述第一插值结果和所述第二插值结果纵向差值得到补偿因子；通信模块，用于根据所述补偿因子得到温压补偿后的燃气体积，并发送所述温压补偿后的燃气体积，以进行燃气计费。

本发明实施例的燃气表的温压补偿装置，可以根据采集的燃气温度和燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，从而通过三次插值法来拟合计算补偿因子，得到温压补偿后的燃气体积，进而根据温压补偿后的燃气体积进行燃气计费，有效提高温压补偿的精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：获取模块，用于根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力获取温压补偿前的燃气体积，并且所述通信模块发送所述温压补偿前的燃气体积，以根据所述温压补偿前的燃气体积、所述温压补偿后的燃气体积或两者的燃气体积平均值进行燃气计费。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述插值模块进一步用于通过温度和压力对应燃气体积的关系表确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：判断模块，用于判断所述当前燃气温度和当前燃气压力是否满足插值条件，使得所述插值模块进一步用于在满足插值条件时，确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间，以通过三次插值拟合得到所述补偿因子，且在不满足所述插值条件时，根据所述温度和压力对应燃气体积的关系表得到所述温压补偿后的燃气体积。

为达到上述目的，本发明再一方面实施例提出了一种燃气表，其包括上述的燃气表的温压补偿装置。该燃气表可以根据采集的燃气温度和燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，从而通过三次插值法来拟合计算补偿因子，得到温压补偿后的燃气体积，进而根据温压补偿后的燃气体积进行燃气计费，有效提高温压补偿的精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的燃气表的温压补偿方法的流程图；

图2为根据本发明一个具体实施例的燃气表的温压补偿方法的流程图；

图3为根据本发明一个实施例的控制器的结构示意图；以及

图4为根据本发明实施例的燃气表的温压补偿装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的燃气表的温压补偿方法、装置及具有其的燃气表，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的燃气表的温压补偿方法。

图1是本发明实施例的燃气表的温压补偿方法的流程图。

如图1所示，该燃气表的温压补偿方法包括以下步骤：

在步骤S101中，采集当前燃气温度和当前燃气压力。

可以理解的是，本发明实施例可以通过温压采集模块采集当前燃气温度和当前燃气压力，并可以将成功采集到的当前燃气温度和当前燃气压力作为补偿前的数据，并且本发明实施例可以通过温压采集模块多次采集燃气温度和燃气压力，以提高数据的准确性，提高计费的精确度。

如图2所示，本发明实施例首先进行采集当前燃气温度和当前燃气压力，即对MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)进行上电初始化，并可以通过温压采集模块MS5805采集当前燃气温度和当前燃气压力，从而在成功采集后，将采集到的当前燃气温度和当前燃气压力作为补偿前的数据，并且可以多次采集燃气温度和燃气压力，以提高数据的准确性，提高计费的精确度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

例如，如图3所示，MCU可以由主控模块、电源模块、采样计数模块、温度压力采集模块、存储模块、液晶显示模块、阀门控制模块和无线通信模块部分组成，具有精确计数、阀门自动处理、数据可靠存储、欠压、掉电处理、数据显示、数据传输等功能，其中，主控模块可以采用STM32L073V8系列；电源模块可以采用4节干电池供电，不仅使用安全，而且体积小；采用模块可以采用字轮采集，字轮上的磁铁吸合干簧管，主控模块通过脉冲计数，以精确计数，提高计算的准确性；存储可以采用EEPROM存储采集的数据；显示模块可以采用LCD(Light Emitting Diode，发光二极管)液晶显示；阀门控制模块可以为内置阀或外置阀控制；无线通信模块可以采用GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)、蓝牙或者NB-IoT等和后台服务器进行数据交互；温压采集模块可以采用MS5805，但上述模块的使用不局限于此，具体的可以由本领域技术人员根据实际情况进行设计，在此不做具体限制。

在步骤S102中，根据当前燃气温度和当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，并横向插值得到第一插值结果和第二插值结果，以根据第一插值结果和第二插值结果纵向差值得到补偿因子。

其中，在本发明的一个实施例中，根据当前燃气温度和当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，进一步包括：通过温度和压力对应燃气体积的关系表确定温度搜索区间和压力搜索区间。

如图2所示，本发明实施例可以在AGA NX-19方程基础上三次差值拟合，以得到补偿因子。例如，本发明实施例可以根据当前燃气温度和当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，即将采集到的当前燃气温度和当前燃气压力带入模型AGA NX-19方程表格，其中，模型AGA NX-19方程的部分数据如表1所示，以得到响应范围的四个数据Value[0]、Value[1]、Value[2]、Value[3]，然后横向插值得到第一插值结果temp1和第二插值结果temp2：其中，

temp1＝(((Pres[j]-Pres[j-1])*(Value[2]-Value[0]))/(Pres[j+1]-Pres[j-1]))+Value[0]；

temp2＝(((Pres[j]-Pres[j-1])*(Value[3]-Value[1]))/(Pres[j+1]-Pres[j-1]))+Value[1]；

接着根据第一插值结果和第二插值结果纵向差值得到补偿因子factor：其中，

factor＝temp1-(((Temper[i]-Temper[i-1])*(temp1-temp2))/(Temper[i+1]-Temper[i-1]))；

其中，Pres[j]和Temper[i]分别为表1中的压力和温度，从而有效提高计费的精确性，有效提高经济性。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的方法还包括：根据燃气表的当前所处环境的地理位置信息配置温度和压力对应燃气体积的关系表，其中，温度和压力对应燃气体积的关系表如表1所示。

表1

进一步地，在本发明的一个实施例中，在确定温度搜索区间和压力搜索区间之前，还包括：判断当前燃气温度和当前燃气压力是否满足插值条件；如果满足插值条件，则确定温度搜索区间和压力搜索区间，以通过三次插值拟合得到补偿因子；如果不满足插值条件，则根据温度和压力对应燃气体积的关系表得到温压补偿后的燃气体积。

可以理解的是，三次插值法是一种多项式插值法，其中，多项式插值法是一种搜索方法，指用插值多项式的极小点逼近寻求函数f(t)的极小点的方法，具体的，首先求的根，作为f(t)的极小点的近似，重复应用这一方法进行迭代计算，直到得出满足事先给出的精度要求为止；用二次多项式逼近f(t)，称为二次插值法，用三次多项式逼近f(t)，称为三次插值法，使用三次插值法寻求极小点一般比用二次插值法有更快的收敛速度。因此，本发明实施例在确定温度搜索区间和压力搜索区间之前需要判断当前燃气温度和当前燃气压力是否满足插值条件，如果满足差值条件，即可以通过三次插值拟合得到补偿因子，从而修正计量体积到标况体积，如果不满足插值条件，本发明实施例则根据温度和压力对应燃气体积的关系表得到温压补偿后的燃气体积，也就是说，如图2所示，本发明实施例可以将插值算出的补偿因子带入气态方程公式Vn＝(Zn/Zg)*(Pg/Pn)*(Tn/Tg)*Qg中，并且本发明实施例可以多次采集温压，以提高补偿前数据准确率，提高计量精度。

在步骤S103中，根据补偿因子得到温压补偿后的燃气体积，并发送温压补偿后的燃气体积，以进行燃气计费。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的方法还包括：根据当前燃气温度和当前燃气压力获取温压补偿前的燃气体积；发送温压补偿前的燃气体积，以根据温压补偿前的燃气体积、温压补偿后的燃气体积或两者的燃气体积平均值进行燃气计费。

具体地，如图2所示，本发明实施例可以将采集的补偿前数据和计算补偿后的体积通过无线通信模块上报到后台服务器，以便系统可以根据补偿前的数据计算出补偿后数据Vm，比较温压补偿后的燃气体积Vm与温压补偿前的燃气体积Vn的大小，若温压补偿后的燃气体积Vm和温压补偿前的燃气体积Vn相等，证明两者计算均正确，直接系统结算费用；若不等，取两者平均值结算费用，不仅避免了固件和后台系统计算误差带来的不必要的困扰，而且提高了计费精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

举例而言，如图2所示，本发明实施例的燃气表的缴费方法的步骤如下所示：

S1：开始。

S2：MCU初始化。

S3：温压采集。

S4：是否采集成功。

S5：得到补偿前的数据。

S6：在AGA NX-19的基础上三次插值拟合，得到补偿因子。

S7：带入气体方程进行体积换算，得到Vn。

S8：将补偿前后数据上报到后台系统。

S9：系统计算补偿后的体积，得到Vm。

S10：Vn和Vm是否相等，如果是，执行步骤S11；如果否，执行步骤S12

S11：按照补偿后的体积结算费用。

S12：取两者平均值结算费用。

根据本发明实施例提出的燃气表的温压补偿方法，可以根据采集的燃气温度和燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，从而通过三次插值法来拟合计算补偿因子，得到温压补偿后的燃气体积，进而根据温压补偿后的燃气体积进行燃气计费，并且通过多次采集温压，有效提高温压补偿的精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

其次参照附图描述根据本发明实施例提出的燃气表的温压补偿装置。

图4是本发明实施例的燃气表的温压补偿装置的结构示意图。

如图4所示，该燃气表的温压补偿装置10包括：采集模块100、插值模块200和通信模块300。

其中，采集模块100用于采集当前燃气温度和当前燃气压力。插值模块200用于根据当前燃气温度和当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，并横向插值得到第一插值结果和第二插值结果，以根据第一插值结果和第二插值结果纵向差值得到补偿因子。通信模块300用于根据补偿因子得到温压补偿后的燃气体积，并发送温压补偿后的燃气体积，以进行燃气计费。本发明实施例的装置10可以通过三次插值法来拟合计算补偿因子，从而准确得到温压补偿后的燃气体积，进而进行燃气计费，有效提高温压补偿的精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：获取模块，用于根据当前燃气温度和当前燃气压力获取温压补偿前的燃气体积，并且通信模块发送温压补偿前的燃气体积，以根据温压补偿前的燃气体积、温压补偿后的燃气体积或两者的燃气体积平均值进行燃气计费。

进一步地，在本发明的一个实施例中，插值模块进一步用于通过温度和压力对应燃气体积的关系表确定温度搜索区间和压力搜索区间。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：判断模块，用于判断当前燃气温度和当前燃气压力是否满足插值条件，使得插值模块进一步用于在满足插值条件时，确定温度搜索区间和压力搜索区间，以通过三次插值拟合得到补偿因子，且在不满足插值条件时，根据温度和压力对应燃气体积的关系表得到温压补偿后的燃气体积。

需要说明的是，前述对燃气表的温压补偿方法实施例的解释说明也适用于该实施例的燃气表的温压补偿装置，此处不再赘述。

根据本发明实施例提出的燃气表的温压补偿装置，可以根据采集的燃气温度和燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，从而通过三次插值法来拟合计算补偿因子，得到温压补偿后的燃气体积，进而根据温压补偿后的燃气体积进行燃气计费，并且通过多次采集温压，有效提高温压补偿的精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

此外，本发明实施例还提出了一种燃气表，该燃气表包括上述的燃气表的温压补偿装置。该燃气表可以根据采集的燃气温度和燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，从而通过三次插值法来拟合计算补偿因子，得到温压补偿后的燃气体积，进而根据温压补偿后的燃气体积进行燃气计费，并且通过多次采集温压，有效提高温压补偿的精度，有效避免计算误差，提高温压补偿的实用性，且有效提高经济性。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种燃气表的温压补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集当前燃气温度和当前燃气压力；

根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，并横向插值得到第一插值结果和第二插值结果，以根据所述第一插值结果和所述第二插值结果纵向差值得到补偿因子；以及

根据所述补偿因子得到温压补偿后的燃气体积，并发送所述温压补偿后的燃气体积，以进行燃气计费。

2.根据权利要求1所述的燃气表的温压补偿方法，其特征在于，还包括：

根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力获取温压补偿前的燃气体积；

发送所述温压补偿前的燃气体积，以根据所述温压补偿前的燃气体积、所述温压补偿后的燃气体积或两者的燃气体积平均值进行燃气计费。

3.根据权利要求1所述的燃气表的温压补偿方法，其特征在于，所述根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，进一步包括：

通过温度和压力对应燃气体积的关系表确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间。

4.根据权利要求3所述的燃气表的温压补偿方法，其特征在于，在确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间之前，还包括：

判断所述当前燃气温度和当前燃气压力是否满足插值条件；

如果满足插值条件，则确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间，以通过三次插值拟合得到所述补偿因子；

如果不满足所述插值条件，则根据所述温度和压力对应燃气体积的关系表得到所述温压补偿后的燃气体积。

5.根据权利要求3或4所述的燃气表的温压补偿方法，其特征在于，还包括：

根据燃气表的当前所处环境的地理位置信息配置所述温度和压力对应燃气体积的关系表。

6.一种燃气表的温压补偿装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集当前燃气温度和当前燃气压力；

插值模块，用于根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力确定温度搜索区间和压力搜索区间，并横向插值得到第一插值结果和第二插值结果，以根据所述第一插值结果和所述第二插值结果纵向差值得到补偿因子；以及

通信模块，用于根据所述补偿因子得到温压补偿后的燃气体积，并发送所述温压补偿后的燃气体积，以进行燃气计费。

7.根据权利要求6所述的燃气表的温压补偿装置，其特征在于，还包括：

获取模块，用于根据所述当前燃气温度和所述当前燃气压力获取温压补偿前的燃气体积，并且所述通信模块发送所述温压补偿前的燃气体积，以根据所述温压补偿前的燃气体积、所述温压补偿后的燃气体积或两者的燃气体积平均值进行燃气计费。

8.根据权利要求6所述的燃气表的温压补偿装置，其特征在于，所述插值模块进一步用于通过温度和压力对应燃气体积的关系表确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间。

9.根据权利要求8所述的燃气表的温压补偿装置，其特征在于，还包括：

判断模块，用于判断所述当前燃气温度和当前燃气压力是否满足插值条件，使得所述插值模块进一步用于在满足插值条件时，确定所述温度搜索区间和所述压力搜索区间，以通过三次插值拟合得到所述补偿因子，且在不满足所述插值条件时，根据所述温度和压力对应燃气体积的关系表得到所述温压补偿后的燃气体积。

10.一种燃气表，其特征在于，包括：如权利要求6-9任一项所述的燃气表的温压补偿装置。