CN111174842A - 用于电子式计量表的随机数采样方法 - Google Patents
用于电子式计量表的随机数采样方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111174842A CN111174842A CN201911388952.4A CN201911388952A CN111174842A CN 111174842 A CN111174842 A CN 111174842A CN 201911388952 A CN201911388952 A CN 201911388952A CN 111174842 A CN111174842 A CN 111174842A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow
- meter
- sampling
- gas
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/07—Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism
- G01F15/075—Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism using electrically-operated integrating means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于电子式计量表的随机数采样方法,包括如下步骤:每隔初始采样时间间隔t1对计量表的流量进行一次采集,得到实时的流量Qs;判断流量Qs是否小于表的始动流量,若是则表当前瞬时流量Q=0,若否则表当前瞬时流量Q=Qs;根据表当前瞬时流量Q判定是否为不用气状态;若是,则判断不用气状态持续的时间是否到达预设累积时间;若到达则每隔随机采样时间间隔t2进行流量采集,得到当前的流量Qs,随机采样时间间隔t2为时间区间[t1,t3]内的随机值,其中t3为大于或等于N*t1的时间间隔,N为大于1的整数。本发明使用随机数采样方法,能够有效的检测到流量持续时间短的情况,进行累积量计量,提高计量精度,而且可以有效的降低计量表的运行功耗。
Description
技术领域
本发明涉及计量仪表技术领域,尤其涉及一种用于电子式计量表的随机数采样方法。
背景技术
随着科技进步,能源的电子计量技术迅速发展,电子式计量表在计量表行业内已经名声在外。电子式计量表,包括水表、燃气表等,按照计量模式分类主要有超声波计量表和热式计量表,都是通过电子传感器测量流体速度,再通过计算转换为流量。相对传统的模式计量表来说,电子式计量表有着重复性好、压损小、寿命长、精度高、体积小和无噪音等优点。但是电子式计量表没有机械部件,只能通过不断触发电子传感器去采集流体速度才能准确的计算通过表内的气体累积量,因此电池对于电子式计量表十分重要,而电子式燃气的功耗大部分是由传感器采样产生的。电子式计量表既要保证计量精度,又要做到低功耗运行,才能让计量表的电池使用寿命更长,从而不用频繁的更换电池。
目前市场上降低电子式计量表功耗的方法主要有两种,都存在一定的缺陷:
第一种是通过损失一定计量精度来降低流量的采集频率,减少采样次数,降低传感器的工作时间,从而降低运行功耗。此方法虽然能降低运行时传感器的功耗,但是降低传感器的采样频率会使计量表在计量上带来误差,造成计量精度的损失,这样做不仅不能体现出电子式计量表在精度上的优势,还有可能达不到相关的技术要求,使计量表成为不合格的表具,造成资源的浪费和很多麻烦。
第二种是检测到用户一定时间没有使用后,再通过降低流量的采样频率降低无流量时的运行功耗,从而降低整体的运行功耗。此方法通过识别用户的使用情况来分成用气和不用气两种模式,只在不用气情况下降低采样频率,虽然不会影响用气情况下的计量误差,但是降低了用户不用气情况下的采样频率,遇到脉动流和用气时间短、频率高的情况,会出现采不到瞬时流量或者采样计算时间比实际用气时间少很多的问题,造成计量表的计量误差会非常大。
发明内容
本发明提出一种用于电子式计量表的随机数采样方法以解决上述技术问题。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
一种用于电子式计量表的随机数采样方法,包括如下步骤:
步骤101,每隔初始采样时间间隔t1对计量表的流量进行一次采集,得到实时的流量Qs;
步骤102,判断流量Qs是否小于表的始动流量,若是则计量表当前瞬时流量Q=0,若否则计量表当前瞬时流量Q=Qs;
步骤103,根据计量表当前瞬时流量Q判定是否为不用气状态;
步骤104,若是,则判断不用气状态持续的时间是否到达预设累积时间;
步骤105,若不用气状态持续的时间到达预设累积时间,则每隔随机采样时间间隔t2进行流量采集,得到当前的流量Qs,所述随机采样时间间隔t2为时间区间[t1,t3]内的随机值,其中t3为大于或等于N*t1的时间间隔,N为大于1的整数。
作为优选,所述步骤102中判断流量Qs是否小于计量表的始动流量的方法是:
作为优选,所述流量Qs由计量表的电子传感器模组采集获得,所述电子传感器模组为超声波模组或热式模组。
作为优选,所述步骤103中,若计量表当前瞬时流量Q=Qs,判断为用气状态;若计量表当前瞬时流量Q=0,判断为不用气状态。
作为优选,所述步骤103中,若计量表当前瞬时流量Q大于或等于流量阈值Q阈值,判断为用气状态;若计量表当前瞬时流量Q小于流量阈值Q阈值,判断为用气状态;所述的流量阈值0<Q阈值≤0.04m3/h。
作为优选,若根据计量表当前瞬时流量Q判定为用气状态后,获取前一次采样的流量,判断前一采样时刻是否为不用气状态,若是则进行流量累积量补偿,流量累积量Cum=Cum1+t1*Q,其中Cum1为前一采样时刻流量累积量。
作为优选,所述步骤103中,若不用气状态持续的时间小于预设累积时间则返回步骤101。
作为优选,所述步骤105中,若随机采样时间间隔t2采集得到的流量Qs不是0则进行流量累积量补偿,并返回步骤101;流量累积量Cum=Cum2+(t2-t1)*Q,其中Cum2为初始采样时间间隔t1采样时的流量累积量。
作为优选,所述步骤101中的初始采样时间间隔t1为2s,所述步骤103中的预设累积时间大于或等于30s,所述步骤104中的随机采样时间间隔t2为2s~10s之间的随机值。
作为进一步的优选,所述步骤103中的预设累积时间大于或等于3分钟。
与现有技术相比较,本发明的有益效果是:
1.本发明应用表类型广,不受电子式计量表的表类型限制,实用性强;使用随机数采样方法,能够有效的检测到流量持续时间短的情况,进行累积量计量,提高计量精度,而且可以有效的降低计量表的运行功耗。
2.识别用户用气和停止用气,在用户不用气的情况下使用随机时间间隔采样,既能不影响计量表的流量计量精度,又能有效的降低计量表的运行功耗;不用气状态的分界流量使用0m3/h流量,能够不影响计量表的其他功能(如微小流报警),适用范围广;而不用气状态的分界流量设置为大于0m3/h的流量阈值Q阈值,从而可以减少因为环境干扰误差造成用户正在用气的错误判断,引起计量表从不用气下的随机数采样间隔切换到正常的采样间隔,减少流量的错误补偿和降低误触发引起的功损失。
3.从随机数时间间隔采样到正常时间间隔采样时,进行一次流量补偿,能够有效的补偿随机数间隔和正常时间间隔下的时间差带来的累积量计算误差,进一步提高计量精度。
4.预设累积时间可以设置为3分钟或更长的时间间隔,增大不用气持续时间,可以减少用户在频繁的开关燃气之间切换带来的计量表在不用气随机数采样间隔和正常时间采样间隔之间的切换,进一步提高计量精度。
附图说明
图1为本发明用于电子式计量表的随机数采样方法的一种流程图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
如图1所示,一种用于电子式计量表的随机数采样方法,包括如下步骤:
步骤101,每隔初始采样时间间隔t1对计量表的流量进行一次采集,得到实时的流量Qs;
步骤102,判断流量Qs是否小于计量表的始动流量,若是则计量表当前瞬时流量Q=0,若否则计量表当前瞬时流量Q=Qs;
步骤103,根据计量表当前瞬时流量Q判定是否为不用气状态;
步骤104,若是,则判断不用气状态持续的时间是否到达预设累积时间;
步骤105,若不用气状态持续的时间到达预设累积时间,则每隔随机采样时间间隔t2进行流量采集,得到当前的流量Qs,所述随机采样时间间隔t2为时间区间[t1,t3]内的随机值,其中t3为大于或等于N*t1的时间间隔,N为大于1的整数。若不用气状态持续的时间小于预设累积时间则返回步骤101。
这里,所述流量Qs由计量表的电子传感器模组采集获得,所述电子传感器模组为超声波模组或热式模组,两种模组分别通过UART串口、IIC总线和计量表的主控芯片MCU连接,MCU发送采集命令给模组,让模组进行流量采集,并当采集到的流速信息返回给MCU,MCU进行相关计算得到流速Qs。
所述步骤101中的初始采样时间间隔t1可以采用2s,所述步骤103中的预设累积时间可以采用30s,所述步骤104中的随机采样时间间隔t2可以采用2s~10s之间的随机值。当然,这里的时间设置可以根据实际需要进行调整。
其中,预设累积时间可以设置为3分钟或更长的时间间隔。增大不用气持续时间,可以减少用户在频繁的开关燃气之间切换带来的计量表在不用气随机数采样间隔和正常时间采样间隔之间的切换,进一步提高计量精度。
其中,所述步骤102中判断流量Qs是否小于计量表的始动流量的方法是:
所述步骤103中,判断电子式计量表处于用气状态或不用气状态可以采用两种标准:一种是看计量表当前瞬时流量Q是否为0,若计量表当前瞬时流量Q=Qs则判断为用气状态,若计量表当前瞬时流量Q=0则判断为不用气状态;另一种是将计量表当前瞬时流量Q与流量阈值Q阈值进行比较,若计量表当前瞬时流量Q大于或等于流量阈值Q阈值则判断为用气状态,若计量表当前瞬时流量Q小于流量阈值Q阈值则判断为用气状态。
不用气状态的分界流量使用0m3/h流量,能够不影响计量表的其他功能(如微小流报警),适用范围广;而不用气状态的分界流量设置为大于0m3/h的流量阈值Q阈值,从而可以减少因为环境干扰误差造成用户正在用气的错误判断,引起计量表从不用气下的随机数采样间隔切换到正常的采样间隔,减少流量的错误补偿和降低误触发引起的功损失。这里,流量阈值Q阈值可以根据计量表有效量程的最小计量流量Qmin进行设定,比如设置为0<Q阈值≤0.04m3/h。
若根据计量表当前瞬时流量Q判定为用气状态后,获取前一次采样的流量,判断前一采样时刻是否为不用气状态,若是则进行流量累积量补偿,流量累积量Cum=Cum1+t1*Q,其中Cum1为前一采样时刻流量累积量。
步骤105中,若随机采样时间间隔t2采集得到的流量Qs不是0则进行流量累积量补偿,并返回步骤101。在随机采样的过程中,如果检测到流速不为0m3/h,则立即恢复到初始采样时间间隔t1,并进行流量补偿。
此时,流量累积量Cum=Cum2+(t2-t1)*Q,其中Cum2为初始采样时间间隔t1采样时的流量累积量。
例如,初始采样时间间隔t1为相对正常的2s每次的采样间隔,随机数的采样时间为6s,比正常采样时间长4s。当随机数检测过程中,发现采样到的流速Q不为0m3/h,需进行累积量计算,常规累积量Cum=Cum2+2*Q,再进行一次随机数期间的流量补偿,补偿公式为Cum=Cum2+4*Q,因带来的误差为4s的累积量,而此时的Q为最新一次的流速,从而得到这4s内少累积的累积量。
另外,从随机数采样间隔到正常采样间隔的判断可以为连续检测3次流速都大于不用气状态的分界流量,以提高计算精度。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种用于电子式计量表的随机数采样方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤101,每隔初始采样时间间隔t1对计量表的流量进行一次采集,得到实时的流量Qs;
步骤102,判断流量Qs是否小于计量表的始动流量,若是则计量表当前瞬时流量Q=0,若否则计量表当前瞬时流量Q=Qs;
步骤103,根据计量表当前瞬时流量Q判定是否为不用气状态;
步骤104,若是,则判断不用气状态持续的时间是否到达预设累积时间;
步骤105,若不用气状态持续的时间到达预设累积时间,则每隔随机采样时间间隔t2进行流量采集,得到当前的流量Qs,所述随机采样时间间隔t2为时间区间[t1,t3]内的随机值,其中t3为大于或等于N*t1的时间间隔,N为大于1的整数。
3.根据权利要求2所述的用于电子式计量表的随机数采样方法,其特征在于,所述流量Qs由计量表的电子传感器模组采集获得,所述电子传感器模组为超声波模组或热式模组。
4.根据权利要求1所述的用于电子式计量表的随机数采样方法,其特征在于,所述步骤103中,若计量表当前瞬时流量Q=Qs,判断为用气状态;若计量表当前瞬时流量Q=0,判断为不用气状态。
5.根据权利要求1所述的用于电子式计量表的随机数采样方法,其特征在于,所述步骤103中,若计量表当前瞬时流量Q大于或等于流量阈值Q阈值,判断为用气状态;若计量表当前瞬时流量Q小于流量阈值Q阈值,判断为用气状态;所述的流量阈值0<Q阈值≤0.04m3/h。
6.根据权利要求4或5所述的用于电子式计量表的随机数采样方法,其特征在于,若根据计量表当前瞬时流量Q判定为用气状态后,获取前一次采样的流量,判断前一采样时刻是否为不用气状态,若是则进行流量累积量补偿,流量累积量Cum=Cum1+t1*Q,其中Cum1为前一采样时刻流量累积量。
7.根据权利要求1所述的用于电子式计量表的随机数采样方法,其特征在于,所述步骤104中,若不用气状态的时间小于预设累积时间则返回步骤101。
8.根据权利要求1所述的用于电子式计量表的随机数采样方法,其特征在于,所述步骤105中,若随机采样时间间隔t2采集得到的流量Qs不是0则进行流量累积量补偿,并返回步骤101;其中,流量累积量Cum=Cum2+(t2-t1)*Q,其中Cum2为初始采样时间间隔t1采样时的流量累积量。
9.根据权利要求1至5任一项所述的用于电子式计量表的随机数采样方法,其特征在于,所述步骤101中的初始采样时间间隔t1为2s,所述步骤103中的预设累积时间大于或等于30s,所述步骤104中的随机采样时间间隔t2为2s~10s之间的随机值。
10.根据权利要求9所述的用于电子式计量表的随机数采样方法,其特征在于,所述步骤103中的预设累积时间大于或等于3分钟。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911388952.4A CN111174842B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 用于电子式计量表的随机数采样方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911388952.4A CN111174842B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 用于电子式计量表的随机数采样方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111174842A true CN111174842A (zh) | 2020-05-19 |
CN111174842B CN111174842B (zh) | 2021-10-19 |
Family
ID=70649026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911388952.4A Active CN111174842B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 用于电子式计量表的随机数采样方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111174842B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113655817A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-11-16 | 广东奥迪威传感科技股份有限公司 | 流量控制方法、装置、设备和存储介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001208576A (ja) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Toshiba Corp | 電子式水道メータ及び自動検針システム |
CN1350634A (zh) * | 1999-05-11 | 2002-05-22 | 松下电器产业株式会社 | 流量测量设备 |
JP2002277294A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量計 |
CN103743448A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-04-23 | 成都秦川科技发展有限公司 | 安全切断型远控智能燃气表 |
CN104359519A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-02-18 | 成都千嘉科技有限公司 | 一种用于流量计的参数存储方法 |
CN105784032A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-20 | 哈尔滨圣昌科技开发有限公司 | 超声波水表滴水计量方法 |
CN107024251A (zh) * | 2017-05-13 | 2017-08-08 | 山东力创科技股份有限公司 | 一种用于降低超声波流量测量功耗的装置及方法 |
-
2019
- 2019-12-30 CN CN201911388952.4A patent/CN111174842B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1350634A (zh) * | 1999-05-11 | 2002-05-22 | 松下电器产业株式会社 | 流量测量设备 |
JP2001208576A (ja) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Toshiba Corp | 電子式水道メータ及び自動検針システム |
JP2002277294A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量計 |
CN103743448A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-04-23 | 成都秦川科技发展有限公司 | 安全切断型远控智能燃气表 |
CN104359519A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-02-18 | 成都千嘉科技有限公司 | 一种用于流量计的参数存储方法 |
CN105784032A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-20 | 哈尔滨圣昌科技开发有限公司 | 超声波水表滴水计量方法 |
CN107024251A (zh) * | 2017-05-13 | 2017-08-08 | 山东力创科技股份有限公司 | 一种用于降低超声波流量测量功耗的装置及方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
陈红 等: "超声波流量计整流器设计及验证", 《自动化仪表》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113655817A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-11-16 | 广东奥迪威传感科技股份有限公司 | 流量控制方法、装置、设备和存储介质 |
CN113655817B (zh) * | 2021-10-20 | 2022-03-08 | 广东奥迪威传感科技股份有限公司 | 流量控制方法、装置、设备和存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111174842B (zh) | 2021-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106368960B (zh) | 离心泵临界汽蚀点检测装置与检测方法 | |
CN100565241C (zh) | 基于调制域测量的超声波回波前沿检测方法 | |
CN101701834B (zh) | 基于双传感器的抗强干扰的数字涡街流量计 | |
CN103176042B (zh) | 一种频率测量方法、装置和频率计 | |
CN106645419A (zh) | 一种便携式土壤含水量超声波检测装置及检测方法 | |
CN104729591B (zh) | 一种基于数据替换的涡街流量计抗低频强瞬态冲击振动的信号处理方法 | |
CN102722706A (zh) | 基于粒子滤波的红外弱小目标检测与跟踪方法及装置 | |
CN201177524Y (zh) | 高精度高稳定流量计无磁传感器 | |
CN111174842B (zh) | 用于电子式计量表的随机数采样方法 | |
CN103352490A (zh) | 一种自来水分区计量高解析方法及漏水分析装置 | |
CN201497548U (zh) | 水表在线检定系统 | |
CN112325967A (zh) | 智能化物联网水表工作状态预警方法及系统 | |
CN115950495A (zh) | 一种超声水表测量频率调节方法 | |
CN105116098A (zh) | 一种自动滴定方法及应用 | |
CN209486328U (zh) | 一种冰雹自动监测装置 | |
CN105763170B (zh) | 一种电力信号数字滤波方法 | |
CN2729662Y (zh) | 串联式水表动态自动检测装置 | |
CN102721878A (zh) | 石英晶体振荡器仪表智能化自动检测装置 | |
CN111397677A (zh) | 一种基于超声波计量的脉动流检测方法 | |
CN109990875A (zh) | 一种加油站计量校准系统 | |
CN103018327A (zh) | 航空发动机整流器超声波探伤钎着率测量方法 | |
CN113108852A (zh) | 一种超声波水表防抖处理方法 | |
CN102243198A (zh) | 高精度数字化棉花水分智能检测仪 | |
CN105841765A (zh) | 基于短时自相关算法的膜式燃气表回转体积获得的方法 | |
CN109917490A (zh) | 一种冰雹自动监测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |