CN111854675B - 一种检测水表冰冻方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测水表冰冻方法及系统。其方法执行以下步骤：在水表部署的传感器检测表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化的数据并将数据发送至控制中心，控制中心根据表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻，当识别出现冰冻后及时采取除冰措施进行水表防护。本发明的方法及系统解决了如何根据水表表壳的变化有效识别水表冰冻的技术问题。

Description

一种检测水表冰冻方法及系统
技术领域
本发明属于智能水表技术领域，特别是涉及一种检测水表冰冻方法及系统。
背景技术
目前的智能型防冻水表大多数采用加装保温套或集成加热装置或排空水表内的水或增加缓冲层等方法进行防冻，其中加热装置或其他防冻装置的启动条件都是当温度低于一定值时。例如公开号为CN108225463A的中国专利《一种环境监测型防冻水表》提出水表主体内设置有温度传感器，当水表内的水温度低于零度时开启电热丝进行加热，避免水表内水流结冰膨胀损坏水表。公开号为CN205679285U的中国专利《一种防冻水表》提出当温度低于设定值时，第一电磁阀自动关闭，第二电磁阀自动打开，使水表腔内的水流出，从而可以防止在寒冷季节中水表被冻坏。
上述防冻水表技术是当监测温度低于一定值时启动加热装置或其他防冻装置。当未配备温度传感设备的水表发生冰冻时上述方法不能有效进行冰冻防护，而且这些监测技术仅根据温度进行判断而不对水表表壳本身进行监测，不能准确地检测出水表是否出现冰冻。
目前还没有根据水表表壳的变化有效识别水表冰冻的技术方案。为此提出一种检测水表冰冻方法及系统。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出一种检测水表冰冻方法及系统。
本发明依托水表部署的传感器，包括温湿度传感器、弹性压力传感器等。
本发明的检测水表冰冻方法，其特征在于：
根据表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻。
具体描述如下：
所述根据表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻包括：根据表壳参数判断水表是否出现冰冻、根据表壳结构变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数和结构变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数和表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳结构变化和表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数和表壳结构变化和表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻。
优选地，所述表壳参数包括表壳温度、表壳湿度、表壳所处的环境温度的任一项或多项。
优选地，所述表壳结构变化包括表壳壳体变形、表壳的应力变化的任一项或多项。
进一步优选地，所述表壳结构变化的检测方法是：根据在表壳表面覆盖的弹性不回弹材料的形态变化判断表壳壳体是否变形及计算变化程度、根据在表壳表面覆盖的包裹压力传感器的材料获取的压力传感数据判断表壳应力发生变化及计算变化程度、根据在表壳表面覆盖的弹性不回弹材料的形态变化和压力数据判断表壳壳体是否变形及计算变化程度综合的任一项。
优选地，所述表壳内水流位置变化包括表壳内水流通道的变化、表壳内水流经过位置的变化、表壳内水流速分布的变化的任一项或多项。
进一步优选地，所述表壳内水流位置变化的检测方法是：采用发射检测水流并追踪水流位置的方法探测表壳内的水流通道并以此判断水流通道是否发生变化、采用发射检测水流并追踪水流位置的方法探测水流经过的位置并以此判断水流经过位置是否发生变化、采用发射检测水流并检测水流每个时刻的流速的方法计算表壳内水流速分布并以此判断表壳内水流速分布是否发生变化、采用发射检测水流并追踪水流位置的方法探测表壳内的水流通道和水流经过的位置并综合判断表壳内水流位置是否变化、采用发射检测水流追踪水流位置和检测流速的方法计算表壳内的水流通道和流速分布并综合判断表壳内水流位置是否变化、采用发射检测水流追踪水流位置和检测流速的方法计算水流经过的位置和流速分布并综合判断表壳内水流位置是否变化、采用发射检测水流追踪水流位置和检测流速的方法计算表壳内的水流通道和水流经过的位置和流速分布并综合判断表壳内水流位置是否变化的任一项。
优选地，所述根据表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化判断是否存在水表是否出现冰冻，是：根据表壳参数是否超过事先设置的参数阈值判断水表是否出现冰冻、根据表壳结构是否发生变化及变化的程度是否超过事先设置的阈值判断水表是否出现冰冻、根据表壳内水流位置是否变化及变化的程度是否超过事先设置的阈值判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数是否超过事先设置的参数阈值和表壳结构变化的程度是否超过事先设置的阈值综合判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数是否超过事先设置的参数阈值和表壳内水流位置变化的程度是否超过事先设置的阈值综合判断水表是否出现冰冻、根据表壳结构变化的程度是否超过事先设置的阈值和表壳内水流位置变化的程度是否超过事先设置的阈值综合判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数是否超过事先设置的参数阈值和表壳结构变化的程度是否超过事先设置的阈值和表壳内水流位置变化的程度是否超过事先设置的阈值综合判断水表是否出现冰冻的任一项。
一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述方法。
一种检测水表冰冻系统，其特征在于包括：
传感器；用于检测表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行上述方法。
本发明的方法及系统具有的优点是：
(1)根据水表冰冻引起的表壳的参数、结构的变化，相比仅根据温度进行判断的技术方案，可以更全面有效地判断水表是否发生冰冻。
(2)根据表壳内水流位置的变化，可以在水表未完全冰冻前有效识别水表冰冻，以便及时采取除冰措施。
附图说明
具体实施方式
下面对本发明优选实施例作详细说明。
本发明实施例依托水表部署的传感器，包括温湿度传感器、弹性压力传感器等。
本发明的检测水表冰冻方法，在水表部署的传感器检测表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化的数据并将数据发送至控制中心，控制中心根据表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻，当识别出现冰冻后及时采取除冰措施进行水表防护。
本发明的检测水表冰冻方法的实施例，其特征在于：
根据表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻。
具体描述如下：
所述根据表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻包括：根据表壳参数判断水表是否出现冰冻、根据表壳结构变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数和结构变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数和表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳结构变化和表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数和表壳结构变化和表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻。
所述表壳参数包括表壳温度、表壳湿度、表壳所处的环境温度的任一项或多项。
所述表壳结构变化包括表壳壳体变形、表壳的应力变化的任一项或多项。
所述表壳结构变化，其检测方法是：根据在表壳表面覆盖的弹性不回弹材料的形态变化判断表壳壳体是否变形及计算变化程度、根据在表壳表面覆盖的包裹压力传感器的材料获取的压力传感数据判断表壳应力发生变化及计算变化程度、根据在表壳表面覆盖的弹性不回弹材料的形态变化和压力数据综合判断表壳壳体是否变形及计算变化程度的任一项。
表A中A1～A3表示检测表壳结构变化的不同实施方式。
Figure GDA0002637143990000051
Figure GDA0002637143990000061
Figure GDA0002637143990000071
所述表壳内水流位置变化包括表壳内水流通道的变化、表壳内水流经过位置的变化、表壳内水流速分布的变化的任一项或多项。
所述表壳内水流位置变化，其检测方法是：采用发射检测水流并追踪水流位置的方法探测表壳内的水流通道并以此判断水流通道是否发生变化、采用发射检测水流并追踪水流位置的方法探测水流经过的位置并以此判断水流经过位置是否发生变化、采用发射检测水流并检测水流每个时刻的流速的方法计算表壳内水流速分布并以此判断表壳内水流速分布是否发生变化、采用发射检测水流并追踪水流位置的方法探测表壳内的水流通道和水流经过的位置并综合判断表壳内水流位置是否变化、采用发射检测水流追踪水流位置和检测流速的方法计算表壳内的水流通道和流速分布并综合判断表壳内水流位置是否变化、采用发射检测水流追踪水流位置和检测流速的方法计算水流经过的位置和流速分布并综合判断表壳内水流位置是否变化、采用发射检测水流追踪水流位置和检测流速的方法计算表壳内的水流通道和水流经过的位置和流速分布并综合判断表壳内水流位置是否变化的任一项。
表B中B1～B7表示判断表壳内水流位置是否变化的不同实施方式。
Figure GDA0002637143990000081
Figure GDA0002637143990000091
Figure GDA0002637143990000101
Figure GDA0002637143990000111
Figure GDA0002637143990000121
表C中C1～C7表示判断水表是否出现冰冻的不同实施方式，其中表C中涉及表壳参数、表壳结构变化(表A中任一实施例)、表壳内水流位置变化(表B中任一实施例)的数据。
Figure GDA0002637143990000122
Figure GDA0002637143990000131
Figure GDA0002637143990000141
Figure GDA0002637143990000151
Figure GDA0002637143990000161
Figure GDA0002637143990000171
Figure GDA0002637143990000181
一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述实施例所述的方法。
本发明的检测水表冰冻系统的实施例，其特征在于包括：
传感器；用于检测表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行上述任一实施例的方法。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种检测水表冰冻方法，其特征在于：
根据表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化判断水表是否出现冰冻；
所述根据表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化判断是否存在水表是否出现冰冻，是：根据表壳结构是否发生变化及变化的程度是否超过事先设置的阈值判断水表是否出现冰冻、根据表壳内水流位置是否变化及变化的程度是否超过事先设置的阈值判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数是否超过事先设置的参数阈值和表壳结构变化的程度是否超过事先设置的阈值综合判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数是否超过事先设置的参数阈值和表壳内水流位置变化的程度是否超过事先设置的阈值综合判断水表是否出现冰冻、根据表壳结构变化的程度是否超过事先设置的阈值和表壳内水流位置变化的程度是否超过事先设置的阈值综合判断水表是否出现冰冻、根据表壳参数是否超过事先设置的参数阈值和表壳结构变化的程度是否超过事先设置的阈值和表壳内水流位置变化的程度是否超过事先设置的阈值综合判断水表是否出现冰冻的任一项；
检测所述表壳结构是否发生变化及变化的程度的方法是：获取当前覆盖的弹性不回弹材料的形态并测量当前形态和原始形态之间的距离并计算平均值r；获取当前覆盖的材料的压力传感数据并计算与原始压力传感数据的差值d；根据距离平均值r和压力差值d计算表壳结构变化程度b，b＝k9·r+k10·d或b＝k11·r·d，其中k9、k10、k11是事先训练得到的计算系数；
检测所述表壳内水流位置是否变化及变化的程度的方法是：使用带有标记物的水流发生器发射水流并追踪标记物的位置，根据标记物位置形成的轨迹与原水流轨迹不同点的数量m和标记物经过的位置与原水流流经位置不同的数量n计算水流位置变化程度c，c＝f1·m+f2·n或c＝f3·m·n，f1、f2、f3是事先训练得到的计算系数，或根据标记物位置形成的轨迹与原水流轨迹不同点的数量m和流速差的平均值w计算水流位置变化程度c，c＝f4·m+f5·w或c＝f6·m·w，f4、f5、f6是事先训练得到的计算系数，或根据标记物经过的位置与原水流流经位置不同的数量n和流速差的平均值w计算水流位置变化程度c，c＝f7·n+f8·w或c＝f9·n·w，f7、f8、f9是事先训练得到的计算系数，或根据标记物位置形成的轨迹与原水流轨迹不同点的数量m和标记物经过的位置与原水流流经位置不同的数量n和流速差的平均值w计算水流位置变化程度c，c＝f10·m+f11·n+f12·w或c＝f13·m·n·w，f10、f11、f12、f13是事先训练得到的计算系数。
2.根据权利要求1所述的检测水表冰冻方法，其特征在于，所述表壳参数包括表壳温度、表壳湿度、表壳所处的环境温度的任一项或多项。
3.一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行如权利要求1-2任一项所述的方法。
4.一种检测水表冰冻系统，其特征在于包括：
传感器；用于检测表壳参数和/或表壳结构变化和/或表壳内水流位置变化；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行如权利要求1-2任一项所述的方法。
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