CN111998917B

CN111998917B - 一种网状流量传感器系统及其使用方法

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Publication number: CN111998917B
Application number: CN201910445621.3A
Authority: CN
Inventors: 侯铁信; 汪毅; 金鹏
Original assignee: Shenzhen Dianant Data Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Dianant Data Technology Co ltd
Priority date: 2019-05-27
Filing date: 2019-05-27
Publication date: 2023-11-28
Anticipated expiration: 2039-05-27
Also published as: CN111998917A

Abstract

本发明涉及智能计量技术领域，提供了一种网状流量传感器系统及其使用方法，网状流量传感器系统包括计算服务端、多个流量传感器和误差参考标准，具体的：计算服务端利用待测量的流量守恒系统建立数学模型，并在待测量的流量守恒系统中指定或者建立一个误差参考标准装置并赋予其参考误差值；计算得到所有流量传感器的参照测量误差值；利用的参照测量误差值补偿对应的的原始测量数据，得到各流量传感器相对于误差参考标准装置的参考误差值的等误差数据。本发明的网状流量传感器系统可以输出经过真实误差校准后的无误差数据，实现可持续性的无误差数据的输出。

Description

一种网状流量传感器系统及其使用方法

【技术领域】

本发明涉及智能计量技术领域，特别是涉及一种网状流量传感器系统及其使用方法。

【背景技术】

计量装置用于测量供电系统、供气系统、供水系统、供油系统或供热系统的支路流量。例如，电表、水表、气表、油表或热表均是常见的计量装置；根据场景的不同，计量装置可以被应用于家庭、工厂、充电桩、商场等等。现实中，计量装置存在许多问题：计量装置有误差，误差需要检测；计量装置的误差检测需要专用设备和人员，有些领域需要真空检测(停水、停气等措施)，由于计量装置数量巨大，全面的误差检测是一个耗费时间和资源巨大的工作。而且，计量装置的误差随使用年限发生变化，增加了计量装置误差检测的工作量和人财物资源的耗费。

进一步的，以电表形式的计量装置为例都是按照每一户、每一个小区、每一个街道为粒度级别进行布局，尤其是一栋楼里涉及给每一户配备相应的电表，不仅造成电能计量上的成本的提高、资源复用率低、检修维护成本高等问题。

前述方案，仍旧无法解决现实中的计量装置存在误差，而且检测误差困难的问题。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是，通过设计一种无误差的流量传感器系统，解决现有技术中的计量装置存在误差，以及计量装置的误差检测困难、效率低的问题，改变现有技术中对于计量装置需要校表，若误差超过阈值便需要换表的传统观念。

进一步，解决传统计量系统中存在的计量装置分布离散，资源重复利用率高的问题，从使用计量系统的思维惯性上，改变传统的实现方式。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种网状流量传感器系统，网状流量传感器系统包括计算服务端、多个流量传感器和误差参考标准，具体的：

计算服务端利用待测量的流量守恒系统建立数学模型，并在待测量的流量守恒系统中指定或者建立一个误差参考标准装置并赋予其参考误差值；

采集待测量的流量守恒系统全部输入支路和输出支路上的流量传感器的原始测量数据，以及误差参考标准装置的原始测量数据，计算得到的所有流量传感器的参照测量误差值；

利用的参照测量误差值补偿对应的的原始测量数据，得到各流量传感器相对于误差参考标准装置的参考误差值的等误差数据；其中，在误差参考标准装置的真实误差值与参考误差值之间存在△X偏差时，利用△X偏差补偿对应的各流量传感器的等误差数据，得到无误差数据；或者，

直接根据误差参考标准装置的真实误差值，计算得到对应各流量传感器的无误差数据。

第二方面，本发明还提供了一种网状流量传感器系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

计算服务端通过数据传输模获取待测量的流量守恒系统的全部流量传感器和误差参考标准流量传感器检测到的原始流量测量数据；

通过的全部流量传感器及误差参考标准流量传感器检测到的原始流量测量数据，和利用待测量的流量守恒系统的流量守恒关系建立的数学模型，计算服务端计算出对应各个流量传感器的真实误差；

通过使用各个流量传感器的真实误差补偿对应的全部流量传感器及误差参考标准流量传感器的原始流量测量数据，计算给出网状流量传感器系统的无误差流量测量数据。

第三方面，本发明提供了一种网状流量传感器装置，网状流量传感器装置包括处理器和数据传输模块，其中，数据传输模块分别与处理器相连，处理器包括：

获取各流量传感器检测到的原始测量数据；

并通过数据传输模块获取对应各流量传感器的真实误差；

在接收到返回各流量传感器所检测到计量数据的请求指令时，反馈无误差数据；其中无误差数据是原始测量数据，在经过流量传感器的真实误差校准过后得到的。

第四方面，本发明还提供了一种网状流量传感器装置的使用方法，包括：

获取各流量传感器检测到的原始测量数据；

并通过数据传输模块获取对应各流量传感器数据输入接口的流量传感器真实误差；

在接收到返回各流量传感器所检测到计量数据时，反馈流量传感器数据输入接口获得的数据，在经过流量传感器真实误差校准过后的无误差数据。

通过本发明提出的网状流量传感器装置、系统及其使用方法，可以经由流量传感器与计算服务端，或者网状流量传感器装置与计算服务器建立的数据交互关系，在无需取下来检测的情况下，便可以获得各流量传感器的真实误差，从而进一步可以输出经过真实误差校准后的无误差数据，并且，可以周期性的、动态的进行自身的真实误差的获取，从而实现可持续性的无误差数据的输出。

进一步的，本发明中可以通过简单的选定误差参考标准装置、串联误差参考标准装置或者在已知真实误差的关联流量守恒系统(上一级流量守恒系统或者下一级流量守恒系统)中选择误差参考标准装置的方式，完成整个网状流量传感器装置中包含的各网状流量传感器装置的真实误差的校准。相比较现有技术中需要人为去校准的方式，大大提高的校准效率。

进一步地，利用本发明的误差校准方法(即上述的网状流量传感器装置的使用方法)还可以对网状流量传感器装置和/或流量传感器做误差实时监测或自动检测，可以解决传统计量装置误差检测困难的技术难题。

进一步的，利用本发明所提出的网状流量传感器装置和/或网状流量传感器系统，可以大大降低例如小区、厂房、电动车领域的电能计量设备中，组件复用率低、布局成本高的问题。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种网状流量传感器系统的架构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种网状流量传感器系统的架构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种网状流量传感器系统的系统架构图；

图4是本发明实施例提供的一种网状流量传感器装置的使用方法流程图；

图5是本发明实施例提供的一种计算得到网状流量传感器装置所关联流量传感器真实误差的方法流程图；

图6是本发明实施例提供的一种单一应用网状流量传感器装置的架构图；

图7是本发明实施例提供的一种应用网状流量传感器装置的系统逻辑架构图；

图8是本发明实施例提供的一种应用网状流量传感器装置的系统架构图；

图9是本发明实施例提供的一种选择误差参考标准装置的方法流程图；

图10是本发明实施例提供的一种提高误差参考标准装置选择准确率的方法流程图；

图11是本发明实施例提供的一种计算误差参考标准装置的真实误差的方法流程图；

图12是本发明实施例提供的一种应用网状流量传感器装置的充电桩系统架构图；

图13是本发明实施例提供的另一种计算误差参考标准装置的真实误差的方法流程图；

图14是本发明实施例提供的还一种计算误差参考标准装置的真实误差的方法流程图；

图15是本发明实施例提供的一种用于三相电的流量传感器的结构示意图；

图16是本发明实施例提供的一种带无线传输功能的用于三相电的流量传感器的结构示意图；

图17是本发明实施例提供的一种网状流量传感器装置的结构示意图；

图18是本发明实施例提供的一种网状流量传感器装置的结构的局部结构爆炸图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

为便于理解本发明的技术方案，本发明首先对下文中出现的名词作具体的解释。

本发明的网状流量传感器系统特点：网状流量传感器系统可以等同认为是一个由多个流量传感器和/或多个网状流量传感器装置(其中，网状流量传感器装置的最小粒度构成单元，同样包括流量传感器)构成的集成系统，并且对于网状流量传感器装置中所包含的各流量传感器来说，网状流量传感器装置拥有一集中处理其关联的各流量传感器检测数据的处理器。其中，流量传感器可以是与网状流量传感器装置集成在一起的(在本发明实施例中可具体对应为网状流量传感器装置)，例如将网状流量传感器装置应用于电动汽车领域时，那么网状流量传感器装置中所集成的各流量传感器可用于检测车外灯、车内灯、发动机、空调、中控组件、雨刮中的一项或者多项；另外，还存在一种典型实例场景，例如将网状流量传感器装置应用于家庭环境，则此时网状流量传感器装置中集成的各流量传感器可以用于检测，主卧的用电、次卧的用电、大厅的用电、厨房的用电等等，甚至于，可以将网状流量传感器装置的流量传感器与不同的接线板进行一一对应布局，从而对不同接线板上所连接的电器的用电进行集中管控。除了上述列举的集成方式以外，流量传感器可以是与网状流量传感器装置以分离的方式组合在一起使用，例如将网状流量传感器装置应用于楼栋电表箱中，通过相应的布局在网状流量传感器装置之外的流量传感器(包括电压互感器和/或电流互感器)检测得到，并反馈给网状流量传感器装置中的处理器，从而通过本发明所提出的网状流量传感器装置的使用方法，或者通过本发明所提出的网状流量传感器系统，完成各流量传感器的真实误差的获得，最终保证网状流量传感器装置所输出的对应各流量传感器(即住户)的电能数据是无误差的数据(即经过真实误差校准后的数据)，此时，流量传感器可以是分离式的安装在网状流量传感器装置的外部，并且拥有各自的无线传输模块，并通过无线传输模块与网状流量传感器装置中的数据传输模块建立无线通路，利用无线通路将检测到的计量数据发送给网状流量传感器装置中的处理器。

本发明所涉及的与网状流量传感器装置相连的流量传感器，以及网状流量传感器系统中的流量传感器，通常指的是用于测量流经一条支路的流量的装置，依据不同的使用场景，流量传感器包括多种类型，例如，流量传感器可以为用于测水流量的水量流量传感器，或，用于测天然气或煤气流量的气能流量传感器，或，用于测石油量的油量流量传感器，或，用于测热量的热力流量传感器。本发明的流量传感器所测量的原始测量数据带有测量误差；其中，在选定误差标准装置，且为误差标准装置配置参考误差值的情况下，计算得到的测量误差则被描述为参考测量误差。

本发明所涉及的误差参考标准装置指的是作为参与相对计量守恒等式计算的，误差参考基准的流量传感器或者计量装置(从另一个层面来看，对于计算服务端而言也可以理解为选择相应上报给计算服务端的数据作为误差参考基准，即选择误差参考标准装置的直观体现即将其上报的数据作为误差参考基准)。无论使用物理实验方法还是使用数学计算方法，任何一个计量对象的测量都是相对于一个参考基准的测量；任何一次测量误差的检测都是相对于一个误差参考基准的检测，这个用于误差参考基准的标准器或数据被称为误差参考标准装置；该误差参考基准在破坏相对流量守恒系统的齐次方程，求解得到各流量传感器的参考测量误差，起到了决定性的作用，并且，在本发明所提出的“等误差”概念下，可以将本发明所提出的误差参考标准装置的选择空间拓展的更大(避免了常规概念中非得是标准表的条件要求)。

本发明所涉及的相对流量守恒系统，是指在相对流量守恒系统中，导入(或被称为流入)的流量和导出(或被称为流出)均能够被流量传感器和/或计量装置检测到，并能够被集中的由类似计算服务端获取，从而根据相对流量守恒等式，求解用于检测导入和导出的各流量传感器和/或计量装置的真实误差值。

本发明所涉及的等误差数据和等误差量是两个独立的概念，其中，等误差数据指的是：对于任何一个有误差的流量传感器，当它的参考测量误差被计算出来后，用这个计算出来的参考测量误差对流量传感器的原始测量数据(该原始测量数据带有误差)做误差校正处理之后，得到的所有校正后的计量数据，则被称为等误差数值；而校正后的计量数据与真实计量数据的误差偏差量，在本发明各实施例中也被称为“等误差”量，等于被选择的用于计算相对计量守恒等式的误差参考标准装置自身存在的误差(即参考误差值与误差参考标准装置真实误差之间的差值)。这些用参考测量误差校正后的原始测量数据(即等误差数据)，可能存在“等误差”量(将在本发明实施例5中具体展开阐述“等误差”的实现原理)。为了描述的方便，也将“等误差”量表述为网状流量传感器的系统误差(系统误差含义，表示对于网状流量传感器所连接的所有流量传感器均适用，需要指出的是，系统误差在本发明实施例中也被直观的表述为“△X偏差”)。等误差概念下，经过误差校正处理后，网状流量传感器装置的每一个计量数据的测量误差是相同的。因此，当我们选择的误差参考标准装置自身的误差就为0或者忽略不计，则网状流量传感器的系统误差便为0或者忽略不计(即“△X偏差”便为0或者忽略不计)，并且由相应选择的误差参考标准装置计算得到的相对流量守恒系统中的其它网状流量传感器装置所连接的流量传感器的测量误差便为真实误差。

本发明所涉及的无误差数据指的是：对于任何等误差数据，当它的“等误差”量(即真实误差与参考测量误差之间的差值)被测量，且等误差数据被校正后，得到的数据即为无误差数据。考虑到理论上不可能存在绝对的无误差数据，可以换言之，无误差数据就是没有误差或者误差可以忽略不计的数据。

在本发明的各个实施例中，网状流量传感器中的多个流量传感器默认是符合正确的网络拓扑关系基础上进行各实施例方案的。网络拓扑关系指的是，位于进线侧的流量传感器与位于出线侧的流量传感器之间的连接以及归属关系，其中，进线侧流量传感器与出线侧流量传感器的概念是相对而言的，是一种流量入口和流量出口构建相对计量守恒关系使用的。

实施例1：

本发明实施例提供了一种网状流量传感器系统，如图1和图2所示，网状流量传感器系统包括计算服务端、多个流量传感器和误差参考标准，具体的：

利用待测量的流量守恒系统建立数学模型，并在待测量的流量守恒系统中指定或者建立一个误差参考标准装置并赋予其参考误差值；

采集待测量的流量守恒系统全部输入支路和输出支路上的流量传感器的原始测量数据，以及误差参考标准装置的原始测量数据，计算得到的所有流量传感器的参照测量误差值，利用的参照测量误差值补偿对应的的原始测量数据，得到各流量传感器的等误差数据，其中等误差数据是相对于将误差参考标准装置的参考误差值带入到相对流量守恒等式计算得到；其中，在误差参考标准装置的真实误差值与参考误差值之间存在△X偏差时，利用△X偏差补偿对应的各流量传感器的等误差数据，得到无误差数据；或者，直接根据误差参考标准装置的真实误差值，计算得到对应各流量传感器的无误差数据。优选的，上述的方法执行过程是由计算服务端完成的。

另外，在本发明实施例中，直接根据误差参考标准装置的真实误差值，计算得到对应各流量传感器的无误差数据，具体可表现为先求解得到△X偏差，并直接将△X偏差校正参考误差值，从而使用被校正后的参考误差值，直接得到等误差量为0的等误差数据(即无误差数据)。

通过本发明实施例提出的网状流量传感器系统，可以经由流量传感器与计算服务端建立的数据交互关系，在无需取下来检测的情况下，便可以获得各流量传感器的真实误差，从而进一步可以通过计算服务端输出经过真实误差校准后的无误差数据，并且，可以周期性的、动态的进行其管辖范围内的流量传感器的真实误差的获取，从而实现可持续性的无误差数据的输出。相应的计算方法，可以参考前述各实施例中内容，而相应由等误差数据计算得到无误差数据的方法也可借鉴实施例6中给予的理论推导实现，在此不再赘述。需要指出的是，本发明实施例中所描述的流量传感器，在可能的应用场景中，可以表现为现有的智能流量表(例如：智能电表、智能水表、智能气表等等)。

对于本发明所提出的包含计算服务端、多个流量传感器和误差参考标准的网状流量传感器系统，分别通过图1和图2展示典型的两种连接架构形式，对于图1所示的误差参考标准而言，其建立的流量守恒系统数据模型表现为：

W_{流量传感器0}*(1+x₀)＝W_{流量传感器1}*(1+x₁)+W_{流量传感器2}*(1+x_{参考误差值})+…+W_{流量传感器n}*(1+x_n)(1)

其中，通过上式(1)计算得到的x₀，x₁，x₂，…，x_n，由于流量传感器2的误差值是预先设定的x_{参考误差值}(并且，通常预先设定的x_{参考误差值}与流量传感器2的真实误差之间存在△X偏差)均存在一等量△X偏差，因此，若想要获取各流量传感器检测到的无误差数据，需要进一步根据确认的流量传感器2的等偏差量△X补偿根据x₀，x₁，x₂，…，x_n计算得到的等误差数据(此处的等误差数据更多指代的是各流量传感器所检测到的流量数据，在分别经过x₀，x₁，x₂，…，x_n经过一轮校对后的数据对象)。

或者，直接拿等偏差量△X校对x_{参考误差值后}，再带入上述公式(1)直接求解得到各流量传感器的真实误差后，然后对采集到的原始数据进行校对，得到各流量传感器的无误差数据。对于本发明来说，真正的价值和意义在于等偏差方式的引入，其所能适用的特殊应用场景，也将在本发明后续实施例中具体展开阐述。

对于图2所示的误差参考标准而言，其建立的流量守恒系统数据模型表现为上述公式(1)，或者，以下公式(2)：

W_{流量传感器0}*(1+x₀)＝W_{流量传感器1}*(1+x₁)+W_{误差参考标准}*(1+x_{误差参考标准})+…+W_{流量传感器n}*(1+x_n)(2)

其中，通过上式(1)或者上式(2)计算得到的x₀，x₁，x₂，…，x_n，对于公式(1)来说，同样由于流量传感器2的误差值是预先设定的x_{参考误差值}(并且，通常预先设定的x_{参考误差值}与流量传感器2的真实误差之间存在△X偏差)均存在一等量△X偏差，因此，若想要获取各流量传感器检测到的无误差数据，需要进一步根据确认的流量传感器2的△X偏差补偿根据x₀，x₁，x₂，…，x_n计算得到的等误差数据(此处的等误差数据更多指代的是各流量传感器所检测到的流量数据，在分别经过x₀，x₁，x₂，…，x_n经过一轮校对后的数据对象)。对于图2所示的系统架构，之所以会出现对应公式(1)和对应公式(2)的差异，还是取决于设置图2所示误差参考标准装置的时段，与用于计算各流量传感器的误差值是否重合，若在时间上，误差参考标准装置上报的计量数据，能够完美覆盖流量传感器2用于上报原始计量数据的时间，则可以采用上述公式(2)，否则，需要先采用公式(1)计算，并在计算时预先给流量传感器2指定一参考误差值，然后单独根据图2中设置有误差参考标准装置和流量传感器2支路上，两者同时上报的数据计算得到上述△X偏差，从而最终得到各流量传感器的真实误差或者无误差数据。

进一步地，利用本发明实施例的网状流量传感器系统中使用方法还可以对流量传感器做误差实时监测或自动检测，可以解决传统计量装置误差检测困难的技术难题。通过图3可知，本发明实施例中的流量传感器，可以认为就是接下来描述的实施例2中网状流量传感器装置中的最小单位量，因此，在本发明的具体实现过程中，可以表现为多个流量传感器被关联到一个网状流量传感器装置中，例如图3中对应“流量出口1”、“流量出口2”、“流量出口3”、“流量出口4”和“流量出口5”的各流量传感器均归属于网状传感器装置1的管辖范围内。

进一步的，利用本发明实施例所提出的网状流量传感器系统，可以大大降低例如小区、厂房、电动车领域的电能计量设备中，组件复用率低、布局成本高的问题。

在本发明实施例中，网状流量传感器系统包括至少两个流量传感器、至少一个误差参考标准装置和计算服务端，其中，计算服务端通过与各流量传感器所关联的数据传输模块建立有链路通道，并且与误差参考标准装置建立有链路通道，计算服务端利用链路通道获取原始测量数据。在本发明实施例中，以及后续实施例中的误差参考标准，是误差参考标准装置，或者是误差参考标准数据(对于指定原本就在流量守恒系统中的普通流量传感器作为误差参考标准装置来说，其表现形式更倾向于是对其数据定义为误差参考标准数据，此时的误差参考标准装置仅仅是描述方便起的称呼)；其中，误差参考标准装置的真实误差和/或△X偏差，可以是通过物理试验确定的，或者可以是通过相邻或相关流量守恒系统(在本发明各实施例中也被描述为由上一级流量守恒系统和/或下一级流量守恒系统构成)计算获得的(其具体计算方法将在本发明实施例2中展开描述)。

结合本发明实施例，计算服务端根据预先为误差参考标准装置设定的参考误差值，和各流量传感器的持续上报的原始测量数据，计算出各流量传感器的参照测量误差值；计算服务端使用的参照测量误差值补偿的各流量传感器采集得到的原始测量数据；

其中，若误差参考标准装置设定的参考误差值是其真实误差，则的参照测量误差值补偿后的原始测量数据就是无误差数据；

若参考误差值与误差参考标准装置的真实误差之间存在△X偏差，则利用△X偏差补偿对应的各流量传感器的等误差数据，得到无误差数据。

结合本发明实施例，待测流量包括电能量、电流量、电功率量、液体流量、气体流量或热能量中的任意一种。

结合本发明实施例，网状流量传感器系统的计算服务端，计算服务端包括边缘计算的计算装置、云计算、云计算设备、计算机、计算机系统、分布式计算系统，以及各类具备数据计算能力自动化装置中的任意一种。

结合本发明实施例，流量守恒系统是由一个或多个下一级流量守恒子系统组合而成，或者，流量守恒系统是其他上一级流量守恒系统里的一个子系统；则在待测量的流量守恒系统中指定或者建立一个误差参考标准装置并赋予其参考误差值，具体包括：

在当前流量守恒系统的下一级流量守恒子系统中寻找一条已知流量传感器真实误差的支路，并调整当前流量守恒系统的对应流量传感器的数学模型，其中，已知流量传感器的真实误差，即为被赋予的参考误差值；或者，

在当前流量守恒系统的上一级流量守恒子系统中寻找一条已知流量传感器真实误差的支路，并调整当前流量守恒系统的对应流量传感器的数学模型，其中，已知流量传感器的真实误差，即为被赋予的参考误差值。

以图7为例，其中网状传感器装置0(在本发明实施例中理解为网状传感器装置0中包含的流量传感器会更合适)和网状传感器装置1、网状传感器装置2、网状传感器装置3、网状传感器装置4构成的相对流量守恒系统，相对于网状传感器1自身各流量传感器构成的相对流量守恒系统而言，前者是后者的上一级相对流量守恒系统。在本发明其他实施例中，对应于下一级相对流量守恒系统，通常会在描述存在上一级相对流量守恒系统环境中，也被称为相对流量守恒子系统。

结合本发明实施例，网状流量传感器系统所连接的误差参考标准装置并赋予其参考误差数值，具体包括：一次计算过程中，选择网状流量传感器系统所连接的中的1个流量传感器，赋予参考误差值。

在当前流量守恒系统的上一级流量守恒子系统中寻找一条已知流量传感器真实误差的支路，并调整当前流量守恒系统的对应流量传感器的数学模型，其中，已知流量传感器的真实误差，即为被赋予的参考误差值

在本发明实施例中，的流量传感器，具体包括，各种规格、各种原理、各种结构的流量传感器中的一种或者多种混用，还包括，一种流量测量功能独立或多种流量测量功能混合设计在一个传感器上。

在本发明实施例中，的数据传输模块，具体包括有线通信、无线通信、光通信、互联网通信、物联网通信、载波通信等各种通信手段中的一种或者多种混用。

实施例2：

本实施例提供一种网状流量传感器装置，网状流量传感器装置包括至少一个数据传输模块和至少一个处理器，以及关联有多个流量传感器；其中，流量传感器可以为流量检测装置，例如，电能流量传感器(通常由电压互感器和电流互感器组成)、水量流量传感器、气能流量传感器等。流量传感器的具体类型可以依据实际情况而定，在此，不做具体限定。

在本发明实施例中，若误差参考标准装置的真实误差与其参与计算时所设定的参考误差值没有差异时，参照测量误差即流量传感器的真实误差；否则，流量传感器的测量误差与流量传感器的真实误差相差一等误差量(该理论将在本发明实施例5中具体展开描述)，等误差量由误差参考标准装置的真实误差与其参与计算时所设定的参考误差值之间的差异量决定。

流量传感器通过数据传输模块与计算服务端建立连接，用于获取计算服务端侧计算得到的自身所关联的各流量传感器的真实误差；

其中，数据传输模块可以为zigbee通信模块、mesh组网模块、WiFi模块或者蓝牙模块等可以进行数据通信的模块，而无线传输模块则可以是与数据传输模块想配套模块组件。接下来，通过具体实施例内容，从较为完整的角度展现本发明所提出的网状流量传感器装置的结构和实现方式。

下面，通过网状流量传感器装置中的处理器，阐述网状流量传感器装置具体的应用方法。如图4所示，处理器包括：

在步骤201中，获取各流量传感器检测到的原始测量数据。

以图15中电能作为计量对象，且在高压计量领域为例，原始测量数据是互感器件输出的电流在通过采样电阻后，形成的电压值被处理器获取后形成的数字变量。由于互感器件和采样电阻构成的流量传感器，在出厂的时候或者在使用一段时间后，必然会因为老化、环境影响等因素，造成误差的存在；而误差会携带在原始测量数据中，并具体表现为原始测量数据与真实计量数据之间的偏差。需要不充的是，在低压的应用场景下，互感器件则是可剔除对象，即直接将采样电阻串联在待检测支路上，并通过在采样电阻两端引出采样电压输出电极给处理器，便可以实现低压场景下的原始测量数据的获取。

其它计量领域中，凡是可设置类似电能计量领域的互感器件的，均可类似的利用采样电阻的方式，实现相应原始测量数据的获取，在此，由于各计量领域的计量对象的采集方式已经是较成熟的领域，在此不一一赘述。

在步骤202中，通过数据传输模块获取对应各流量传感器数据输入接口的流量传感器的真实误差。

在本发明实施例中，处理器获取对应各流量传感器数据输入接口的流量传感器的真实误差的方式，根据不同的架构场景可以是不同的实现过程；例如：

在小区用电应用场景中，即网状流量传感器装置被用于对整个楼栋用户的电能数据进行采集时，则在计算和分析网状流量传感器装置所连接流量传感器的真实误差，可以是依托集中器来完成(此时的集中器表现为完成对整个小区内的网状流量传感器装置所采集到的各住户的用电数据进行汇总功能)，则相应步骤202的被获取“真实误差”对象可以表现为集中器，即集中器可以被设定用于计算各楼栋各网状流量传感器装置所连接的流量传感器的真实误差(即此时的集中器起到了计算服务端的角色)，或者，集中器是用于代理获取和存储对应各楼栋各网状流量传感器装置所连接的流量传感器的真实误差(而拥有计算真实误差的任务仍然交由远端的计算服务端)，并在需要的时候反馈给各网状流量传感器装置。

在电动汽车用电应用场景中，即网状流量传感器装置被安装在电动汽车中，而与网状流量传感器装置相连的各流量传感器(此时通常被集成在网状流量传感器装置中)，则用于采集电动汽车中各器件的用电状况，则在计算和分析网状流量传感器装置所连接流量传感器的真实误差，可以是依托于云端的计算服务端完成的，则相应步骤202的被获取对象便表现为云端服务器。

需要指出的，本发明所提出的网状流量传感器的适用场景不仅仅在于上述小区、电动汽车，还可以适用于工厂、家庭、甚至高铁等涉及可构建相对计量守恒的场景。

在步骤203中，在接收到返回各流量传感器所检测到计量数据的请求指令时，反馈无误差数据；其中无误差数据是原始测量数据，在经过流量传感器的真实误差校准过后得到的。

其中，发起返回各流量传感器所检测到计量数据的请求指令的一方，通常是用户侧需要查看相应流量传感器所连接支路上的耗电主体的用电情况，例如：在小区用电的应用场景中，表现为负责该楼栋的网状流量传感器装置，在接收到用户的查询用电情况的请求(即返回各流量传感器所检测到计量数据的请求指令)后，完成对应步骤203相应内容。

在实际情况中，网状流量传感器装置也不一定直接接受到用户发起的查询请求方式实现，而是经过计算服务端在中间转发一道，即网状流量传感器装置不与用户直接对接，而是通过计算服务端集中作为代理与用户完成数据对接，而网状流量传感器装置仅起到数据上报的作用。因此，存在一种实现方式，可以由计算服务端在获取了网状流量传感器的原始测量数据，并且计算得到各流量传感器的真实误差后，便具备了直接给用户侧直接反馈无误差数据的条件，其具体实现方案将在本发明实施例7中的网状流量传感器系统具体展开阐述(在实施例7中甚至无需网状流量传感器装置的支撑，表现为直接从最小粒度的流量传感器获取原始测量数据，并通过计算服务端直接计算得到可供反馈的无误差数据)。

在电动汽车的应用场景中，更适用于网状流量传感器装置直接作为用户发起的查询请求接收端和反馈端，此时，网状流量传感器装置除了可以是通过数据传输模块与用户的智能终端建立用于完成查询和数据反馈的无线连接外，还可以通过网状流量传感器装置的I/O口直接与可充电汽车的中控建立数据连接，并提供中控这一更为传统的查询请求发起方式。

通过本发明实施例的提出的网状流量传感器装置，可以经由网状流量传感器与计算服务端建立的数据交互关系，在无需取下来检测的情况下，便可以获得自身的真实误差，从而进一步可以输出进过真实误差校准后的无误差数据，并且，可以周期性的、动态的进行自身的真实误差的获取，从而实现可持续性的无误差数据的输出。

在本发明实施例具体实现方式中，通常各流量传感器的真实误差是由网状流量传感器装置向计算服务端获取的，计算服务端可以表现为云端服务器，也可以是具体的计算机主机或者刀片服务器等等。因此，在执行步骤202之前，计算服务端通常需要计算对应各流量传感器的真实误差，如图5所示，具体包括：

在步骤301中，在计算服务端所负责的区域范围内，确定误差参考标准装置；其中，误差参考标准装置与网状流量传感器装置同属于一个相对流量守恒系统。

本发明还将通过实施例2、实施例3和实施例4，给予不同应用场景下，不同选择误差参考标准装置的方法的具体阐述。其中，误差参考标准装置与网状流量传感器装置同属于一个相对流量守恒系统，是计算服务端进行误差参考标准装置选择的标准之一，另一个隐藏的标准便是，计算服务端是否能够将上述相对流量守恒系统中的所有计量数据获取到，当然，在大数据网络环境下，获取不严格指代直接获取，还可以是通过向合作方服务器调取计量数据的方式获得，在此不做特殊限定。

在步骤302中，根据误差参考标准装置的参考误差值和网状流量传感器装置所在的相对流量守恒系统，计算得到网状流量传感器装置所关联的各流量传感器的参照测量误差。

以一个检测有m条供电线路和n个耗电用户的网状流量传感器装置为例，网状流量传感器装置中的处理器至少(m+n)个流量传感器相连，流经网状流量传感器装置的电能量符合相对计量守恒，即：输入电能量之和＝用户消费电能量之和。

在本实施例中，按照公式I建立相对计量守恒关系式，其中公式I具体为：

其中，W_i表示第i条进线的流量传感器装置的原始测量数据，X_i表示第i条进线的流量传感器的误差因子；W_j表示第j条出线的流量传感器的原始测量数据，X_j表示第j条出线的流量传感器的误差因子。此处的相对计量守恒关系式的含义，以电能为例如：通常会将网状流量传感器装置与用户之间的线损归入电能流量传感器的误差中，从而构成一个相对计量守恒等式。

然后，将误差参考标准装置对应的原始测量数据、误差参考标准装置(在上述例子中具体表现为网状流量传感器装置中的用于检测某一支路的流量传感器)对应的误差因子以及其他流量传感器装置的原始测量数据，代入到公式I中，得到每一流量传感器装置的参考测量误差值。

在步骤303中，若误差参考标准装置的真实误差值和参考误差值相同，则计算得到的流量传感器的参照测量误差为各流量传感器的真实误差；若误差参考标准装置的真实误差值与参考误差值之间存在△X偏差，则根据△X偏差和参照测量误差计算得到各流量传感器的真实误差。

通过上述步骤301-303，从选择误差参考标准装置，可能存在的两种情况，分别进行阐述；情况一、在参考误差值与误差参考标准装置的真实误差值相同，此时无需使用上述的“等误差”理论，在步骤302中计算得到网状流量传感器装置所关联的各流量传感器的参照测量误差，即为相应流量传感器的真实误差；情况二、在参考误差值与误差参考标准装置的真实误差值之间存在△X偏差时，则进一步利用上述的“等误差”理论，根据△X偏差和参照测量误差计算得到各流量传感器的真实误差。

仍然以步骤302中举例子为例阐述上述的情况二，具体的，在采用参考误差值对每一流量传感器所上报的原始测量数据进行计算后，得到的等误差数据与真实的无误差数据之间的误差，均等于△X偏差(即等偏差量)。即该网状流量传感器装置给出的任何一个时点的(m+n)个计量数据，都会有一个相同的误差。这个△X偏差是等误差量，是误差测量方法中的误差参考标准装置自身的误差(参考误差值与误差参考标准装置自身的真实误差之间的差值)。这意味着，使用任何方法检测了误差参考标准装置的等误差量，也就知道了其余(m+n-1)个数据的误差值，从而得到电能数值的真实数值(即无误差数据)。从而，最终能够通过等误差量，计算得到网状流量传感器装置所关联的各流量传感器的无误差数据。

如图6所示，其中，示意性的在网状流量传感器装置中分别展示了用于检测流量入口的互感器、用于检测流量出口1的互感器、流量出口2的互感器、流量出口3的互感器和流量出口4的互感器，其中，若图6所示的进入流量入口的计量对象均通过流量出口1-4完成导出，则相应的网状流量传感器装置中，处理器分别从连接流量入口的互感器的采样电阻(可参考图18所示的采样电阻113结构示意图)、连接流量出口1的连接流量入口互感器的采样电阻、连接流量出口2的连接流量入口互感器的采样电阻、连接流量出口3的连接流量入口互感器的采样电阻和连接流量出口4的连接流量入口互感器的采样电阻，获取到的原始测量数据，在引入各自的误差因子后便可构成类似上述公式I的相对计量守恒等式。需要指出的是，误差因子在引入指定不同参考误差的误差参考标准装置时，会产生不同的求解结果，例如：求解得到带等误差量的参考测量误差值(也被描述为等误差数据)，或者直接求解得到真是的无误差数据。

如图7所示，提供了一种更为契合实际复杂连接情况的网络架构图，其中，网状流量传感器装置0可以理解为负责小区电力输入检测的(即图7中所示的，流量总入口0)，而通过网状流量传感器装置0各采样电阻所检测的，进入小区后分流的支路分别进入图7所示的网状流量传感器装置1、网状流量传感器装置2和网状流量传感器装置3，此时，公式I的相对计量守恒等式在对应图7所示的系统架构关系中，具体表现为：

W_{流量总入口0}(1+X₀)＝W_{流量出口1}(1+X₁)+W_{流量出口2}(1+X₂)+…+W_{流量出口15}(1+X₁₅) (II)

图7中虽然用虚线将各网状流量传感器装置关联关系进行表示(更多体现的是逻辑关系图)，但是，实际情况中并非如图7虚线所示进行电路连接，实际情况中，网状流量传感器装置0与网状流量传感器装置1的连接关系，会表现为网状流量传感器装置0中对应网状流量传感器装置1虚线连接的采样电阻，与实际进入网状流量传感器装置1所负责楼栋的输电线耦合的互感器相连。以网状流量传感器装置0和网状流量传感器装置1具体的电路结构呈现如图8所示，其中，通过互感器的为具体的输电导线，其它各网状流量传感器装置(包括网状流量传感器装置2、网状流量传感器装置3和网状流量传感器装置4)与网状流量传感器装置0的实际连接关系与图8所示近似(其中，为例显示的简洁，仅呈现了流量总入口0和流量子入口1对应的流量传感器结构示意图，其他的流量子入口2-4，以及各流量出口的结构关系均未详尽示出)，在此不再赘述。

不难发现，上述公式II与实际参与图7中的流量传感器(包括采样电阻)的数量是不对等的，其表明了对于一个相对流量守恒系统来说，参与相对流量守恒等式计算用的参数，更多的是把握流量对象的导入端口和流量对象的导出端口，并且，避免统一导入端口或者导出端口的流量被重复计算即可。仍然以图7为例，当通过上述公式II计算得到网状流量传感器装置1的流量出口1-5对应的流量传感器的真实误差后，反过来有可以通过网状流量传感器装置1的流量出口1-5与流量子入口1构成的相对计量守恒子系统，计算得到网状流量传感器装置1上对应流量子入口1的流量传感器的真实误差。类似的，对于其他网状流量传感器装置的未通过公式II计算得到的流量传感器，也可以通过上述建立相对流量守恒子系统的方式计算得到。需要补充说明的是，在网状传感器装置1对应流量子入口1的流量传感器也上报原始测量数据时，则上述公式II中对应流量出口1、流量出口2、流量出口3和流量出口4的关系式“W_{流量出口1}(1+X₁)+W_{流量出口2}(1+X₂)+W_{流量出口3}(1+X₃)+W_{流量出口4}(1+X₄)”也可以灵活的替换为“W_{流量子入口1}(1+X_{流量子入口1})”从而可以简化公式II的计算复杂度，而相对应流量出口1、流量出口2、流量出口3和流量出口4的流量传感器的真实误差，则可以通过W_{流量子入口1}(1+X_{流量子入口1})＝W_{流量出口1}(1+X₁)+W_{流量出口2}(1+X₂)+W_{流量出口3}(1+X₃)+W_{流量出口4}(1+X₄)的相对流量守恒子系统进行计算。

如图3所示，其建立的流量守恒系统数据模型表现为：

W_{流量总入口0}＝W_{流量出口1}+W_{流量出口2}+…+W_{流量出口10}+W_{流量传感器11}

其中，认定图3中各流量出口都会产生有效的流量使用计量，为了进一步体现本发明的流量传感器具有更高的兼容性，在图3中用一个常规的智能电表作为流量传感器11的具体呈现形式。由此可知，在其它流量对象中，只要是能够建立与本发明中计算服务端建立数据传输通道的，均可归为本发明实施例中的流量传感器，而相应流量传感器的真实误差是否可以通过本发明计算，还需要确认其是否属于计算服务端所能建立流量守恒系统中的一环，对于无法划入流量守恒系统的流量传感器的真实误差的计算并非本发明考虑的范畴。

实施例3：

本发明实施例是对实施例1和实施例2中所涉及的相对流量守恒系统给予一种可能情形的展示。在本发明实施例所展示的情形中，相对流量守恒系统由多个网状流量传感器装置构成。需要强调的是，本实施例是发明人经过多年的从业经验得出的实际可行的方案思路，其目标是直接找到网状流量传感器装置中可作为标准器(具体为真实误差可忽略不计的情形)的流量传感器，然后利用步骤303中的前半段“若误差参考标准装置的真实误差值和参考误差值相同，则计算得到的流量传感器的参照测量误差为各流量传感器的真实误差”判断分支完成各流量传感器的真实误差的获取。即通过本发明实施例所找到的误差参考标准装置的真实误差默认为忽略不计的。

在本发明实施例中，对应实现实施例1和实施例2中的确定误差参考标准装置的方式，如图9所示，具体包括：

在步骤401中，从相对流量守恒系统中逐次的选择各网状流量传感器装置所连接的流量传感器作为误差参考标准装置，设定被选误差参考标准装置的计量误差为指定值，并计算得到其它网状流量传感器装置所连接的流量传感器的计量误差值。

此处，指定值为经验值，可以选择一普通流量传感器的经验计量误差值，通常可以在一个区间值中间选择，即从一个正常使用情况下的流量传感器考虑，为其配置的，用于破解相对计量守恒等式齐次关系的参数。例如，拿实施例2中所涉及的等式一举例，其中，误差因子x_i(i＝1,…,m),x_j(i＝1,…,n)会依次被设定为指定值，并根据历史不同时段采集的数据作为W_i(i＝1,…,m)和W_j(i＝1,…,n)的输入值，完成相应等式一中其它误差因子的求解。

在步骤402中，对于每一个网状流量传感器装置所连接的流量传感器，统计多次计算得到的每一个网状流量传感器装置所连接的流量传感器的计量误差值，统计结果中满足标准误差范围的次数与总的计算次数比值在预设范围内，则确定相应的网状流量传感器装置所连接的流量传感器，为可被确定为误差参考标准装置。

本发明使用了一个非常重要的概念，在相对流量守恒系统中所引入的被计算对象足够多的情况下，那么被大概率确定是无误差(或者描述为真实误差是可以忽略不计的)的，即可认定该网状流量传感器装置所连接的流量传感器是真实误差是可以忽略不计的。也就是说，当我们认定整个相对流量守恒系统中，绝大多数的流量传感器都是正常的情况下，在分别给流量传感器设置指定值(允许误差范围内参数值)情况下，理论上正常的流量传感器其被计算得到误差值在允许范围内的概率极大。因此，在选择合适的预设范围后(预设范围通常根据计算服务端的计算能力和计量数据统计权限，尽可能的构建大的相对流量守恒系统)，便能够极大准确率的能够选择到真实误差可忽略不计的网状流量传感器装置的流量传感器。

在具体操作的过程中，使用本发明实施例所提出的方式选择到的，可供实施例1和实施例2使用的误差参考标准装置，可以采用多次选择并求平均值的方式，提高计算得到最终结果的准确率，具体操作起来是通过从步骤401-402中选择出多个可供成为步骤301-303中作为误差参考标准装置的清单，并逐一选择参与步骤301-303计算，得到每一个相对流量守恒系统中流量传感器的多个参照测量误差，并最终针对每一个相对流量守恒系统中流量传感器，通过求平均多个参照测量误差得到每一个相对流量守恒系统中流量传感器的真实误差。

为了进一步提高本发明实施例所提出的方法步骤401-402计算得到的可供实施例1和实施例2中使用的误差参考标准装置的准确性(即通过步骤401-402得出其真实误差忽略不计满足真实情况概率)，结合本发明实施例还存在一种更优的实现方案，具体的，在进行统计多次计算得到的自身计量误差值，统计结果中满足标准误差范围的次数与总的计算次数比值在预设范围内之前，如图10所示，方法还包括：

在步骤501中，统计每一次计算结果中，计量误差值超过标准误差范围的流量传感器的数量占比。

产生这种情况的原因可以不止一个，例如，发生对应同一个流量传感器，在导入公式I计算的前后时段内，发生了较大的变动(即真实误差值变化较大)；还可以是某一时段内的采集数据，受到了较大的环境影响；还可能是因为各流量传感器之间的拓扑关系有问题等等。其中，各流量传感器之间的拓扑关系有问题并不在本发明讨论范围内，其问题不可通过步骤502来排除，因此不再赘述。

在步骤502中，确定数量占比的分布情况，并去除数量占比波动较大的一次或者多次计算结果。

其中，完成去除操作后剩余的计算结果被用于进行统计多次计算得到的自身计量误差值，满足标准误差范围的次数与总的计算次数比值。

在本发明实施例中，网状流量传感器装置所连接的流量传感器，具体包括：

一次计算过程中，所选择的被赋予指定值的网状流量传感器装置所连接的流量传感器数量包括1个、2个或者n个，其中n小于计量装置总数。其中，被赋予指定值的网状流量传感器的数量选择合适的话，可以有效的提高步骤402中最终计算得到可被确定为误差参考标准装置的效率，简单理解，就是降低了相对计量守恒等式中的变量数量，提高了计算结果的速度。

在本发明实施例中，被赋予指定值的网状流量传感器装置所连接的流量传感器数量具体根据待校准区域中包含的网状流量传感器装置所连接的流量传感器总数、预估的出现故障网状流量传感器装置所连接的流量传感器数量和计算能力中的一项或者多项决定。

实施例4：

本发明实施例是对实施例1和实施例2中所涉及的相对流量守恒系统给予一种可能情形的展示。在本发明实施例所展示的情形中，相对流量守恒系统由多个网状流量传感器装置构成和至少一个计量装置构成，其中，第一计量装置用于检测导入相对流量守恒系统的被计量对象；导出流量守恒系统的被计量对象的检测任务由相对流量守恒系统中其它网状流量传感器装置完成。与实施例2不同的是，本实施例中引入了常规的计量装置(例如现有技术中常规的计量表，在电能领域具体为智能电表)，相比较实施例2而言，本发明实施例与实际应用场景契合的更紧密，例如：在充电桩和电动汽车应用场景下，各网状流量传感器装置可以被设置在不同的电动汽车中，而至少一个计量装置则可表现为不同的充电桩中所设置的。

则确定误差参考标准装置的方式，如图11所示，具体包括：

在步骤601中，从相对流量守恒系统中逐次的选择各网状流量传感器装置所连接的流量传感器和各计量装置作为误差参考标准装置，设定被选误差参考标准装置的计量误差为指定值，并计算得到其它网状流量传感器装置所连接的流量传感器和计量装置的计量误差值。

在步骤602中，对于每一个网状流量传感器装置所连接的流量传感器和计量装置，统计多次计算得到的每一个网状流量传感器装置所连接的流量传感器和计量装置的计量误差值，统计结果中满足标准误差范围的次数与总的计算次数比值在预设范围内，则确定相应的网状流量传感器装置所连接的流量传感器或者计量装置，为可被确定为误差参考标准装置。

在本发明实施例中，网状流量传感器装置具体为安装在可充电汽车中，对应网状流量传感器装置的各流量传感器数据输入接口的流量传感器，分别用于检测车外灯、车内灯、发动机、空调、中控组件、雨刮中的一项或者多项；计量装置具体为充电桩中安装的电能计量装置。

可以看到，本发明实施例相比较实施例2而言，从形式上就多了一个计量装置，以图7为例，表现为其中网状流量传感器装置0具体被替换为计量装置。然而，在实际进行原始测量数据统计的时候，却与图8所示的关系图有较大的差异。

上述图7的逻辑关系图，在应用于充电汽车领域时，具体表现为图12所示，其中，计量装置通常被安装在充电桩上，而相应的网状流量传感器则是分别被安装在不同的电动汽车上，此时，一组有效的可带入相对计量守恒等式的参数，是加入相对计量守恒等式的网状流量传感器在上报其负责检测的电动汽车，已经消耗加入相对计量守恒等式的充电桩中所充电获得的等量电能，此时便满足等式中计量对象的相对守恒关系。在实际应用场景中，充电桩可以是多个，而同一台电动汽车同样可以在不同的充电桩中进行充电，具体采用怎么样的数据组合，还是要由计算服务端所建立的相对计量系统中包含的对象所决定。

相对于图7中采用互感器(高压场景下使用较多)的采集方式，在本实施的图12中，则可以采用直接将采样电阻串联到电动车的各用电线路中，如图12中所示，在网状流量传感器的各采样电阻两极用于串联在各发动机、车灯、中控、空调、雨刮等用电线路中。

实施例5：

在本发明中，除了提供实施例2的采用步骤303中第一判断分支“若误差参考标准装置的真实误差值和参考误差值相同，则计算得到的流量传感器的参照测量误差为各流量传感器的真实误差”来实现网状流量传感器装置所关联的各流量传感器的真实误差的计算外，还通过本发明实施例对于步骤303中第二判断分支“若误差参考标准装置的真实误差值与参考误差值之间存在△X偏差，则根据△X偏差和参照测量误差计算得到各流量传感器的真实误差”提供实现内容的支撑。

在本发明实施例中，相对流量守恒系统由多个网状流量传感器装置和至少一个计量装置构成，确定误差参考标准装置，具体为在计算服务端所负责的区域范围内的与待测网状流量传感器装置同属于一个相对流量守恒系统中任意选定一个计量装置作为误差参考标准装置，则获取误差参考标准装置的真实误差值与参考误差值之间的△X偏差，如图13所示，具体包括：

在步骤701中，取下被选定作为误差参考标准装置的计量装置，测量被取下的计量装置的真实误差值。

相对而言，本发明所提出的网状流量传感器装置，较常规的计量装置因为具备了更高的集成度，其拆卸的复杂度和重新安装的难度，都远高于常规的计量装置。这也是本发明实施例中提出配套使用方法(即带真实误差计算功能的，可反馈校对后无误差数据的功能)的原因所在，从而保证本发明所提出的网状流量传感器能够应用到工业实现中，且能取得改善传统计量装置校表困难的现状。

在步骤702中，被取下的计量装置的真实误差值减去被选定的计量装置的参考误差值，得到△X偏差。

本发明实施例针对实施例2中步骤303中的第二判断分支提供了一种可行的△X偏差的计算方式，在该方式中采用了一种取下被选定作为误差参考标准装置的计量装置，单独测量其真实误差值的方式，来得到△X偏差。而在实际操作中，除了采用步骤701-702的手段以外，本发明实施例还提供了另一种可选的实现方法来。

在另一种可选的实现方法中，相对流量守恒系统由多个网状流量传感器装置和至少一个计量装置构成，确定误差参考标准装置，具体为在计算服务端所负责的区域范围内的与待测网状流量传感器装置同属于一个相对流量守恒系统中任意一个计量装置所在的支路上，串联一已知真实误差值的第一计量装置，则计算得到的对应每一流量传感器数据输入接口的流量传感器的参照测量误差，如图14所示，具体包括：

在步骤801中，计量传感系统在待校准计量传感系统运行过程中，分别读取第一计量装置的计量数据和支路上的计量装置的计量数据，并计算出被选定的支路上的计量装置的真实误差值；

在步骤802中，被选定的支路上的计量装置作为误差参考标准装置，并且，使用计算得到的被选定的支路上的计量装置的真实误差值，计算得到待校准网状流量传感器装置中每一相连的流量传感器的真实误差。

另外，需要强调的是，本发明实施例虽然强调取下或者串联两种动作模式，都是针对相对流量守恒系统中的计量装置所在支路，但是，实际情况则并非仅限于此，对于一些方便拆卸的流量传感器或者方便进行串入操作的相对流量守恒系统而言，无需本发明实施例之初描述的包含计量装置，仍然可以完成相应真实误差的计算。本发明实施例所提出的场景，更适合于例如图8所示的流量传感器场景，即其使用的流量传感器是由互感器和采样电阻构成，此时，对于本发明实施例所涉及的取下或者串联两种动作模式，如果直接针对对象是流量传感器则是极为不便利的。

实施例6：

本发明通过一组最为简单的相对计量守恒等式，阐述本发明所提出“等误差”理论的实现机制。在本发明实施例中，“等误差”也被描述为“等偏差”，现以下方程(1)为例进行阐述：

其中，x_ik为待求解的各网状流量传感器装置所连接的流量传感器的测量误差，w_ik为待求解的各网状流量传感器装置所连接的流量传感器的原始测量数据，w_0i为第一误差参考标准装置的原始测量数据，w_j为第二误差参考标准装置的原始测量数据；从公式(1)来看w_0i属于相对计量守恒中的入口计量装置，而w_ik和w_j属于相对计量守恒中的出口计量装置；进一步的，公式(1)可以分解为如下公式(2)：

分别求解，并记x_ik为：

x_ik＝x’_ik+x”_ik (3)

另外，假设：

则有：

ε_ik＝1+ε’_ik+ε”_ik (4)

方程(5)满足等偏差的形式，因此可以假设ε₀＝0,ε_j＝0进行方程求解，其求解结果分别为：λ’_ik,λ”_ik，即：

置零后的误差为：

λ_ik＝1+λ’_ik+λ”_ik (7)

根据等偏差理论有：

根据(4)(7)(8)有：

ε_ik＝1+ε’_ik+ε”_ik＝1+λ’_ik+λ”_ik+ε₀+ε_j＝λ_ik+ε₀+ε_j

即其偏差为

Δε_ik＝ε₀+ε_j

因此，本发明中的等误差理论，正是发明人在确认了在网状流量传感器装置所构成的，携带真实误差的相对计量守恒等式，正好满足上面分析得到的等偏差理论。

实施例7：

以高压三相电网络为例，流量传感器表现为与三相导线分别串联的互感器件，以及与互感器件输出端相连的采集组件，其中，互感器件可以具体表现为互感线圈，采集组件具体可以表现为采样电阻。以A相电路的流量传感器为例，其互感器12嵌套在A相高压输电线13上，互感器12可以是型号参数为被检测高压输电线中电流250A～2000A，而从互感器12两端输出范围在0～5A；相应的，采样电阻113与网状流量传感器之间的连接可以通过采样电阻113两端的电极(如图18所示的111和112)，以明线的方式连接；也可以采用如图16所示的，利用无线传输模块14与网状流量传感器装置中的数据传输模块建立的无线数据通讯链路，进行相关采集数据的传输，采集数据被网状流量传感器装置的处理器获取后，便形成原始测量数据。

与之相对应的网状流量传感器结构示意图如图17所示，其中，集成了如图15所示流量传感器中的采集组件11，只需要将互感器件两个输出端，分别成对的形式连接到图17中成对排列的端口111和112即可，其中图17所示的成对排列的各组端口之间设置有采样电阻113。在图17中，相应采样电阻的输出信号通过PCB板15传递给处理器和数据传输模块构成的处理组件16。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种网状流量传感器系统，其特征在于，网状流量传感器系统包括计算服务端、多个流量传感器和误差参考标准装置，具体的：

采集待测量的流量守恒系统全部输入支路和输出支路上的流量传感器的原始测量数据，以及误差参考标准装置的原始测量数据，计算得到所有流量传感器的参照测量误差值；

利用参照测量误差值补偿对应的原始测量数据，得到各流量传感器相对于误差参考标准装置的参考误差值的等误差数据；其中，在误差参考标准装置的真实误差值与参考误差值之间存在△X偏差时，利用△X偏差补偿对应的各流量传感器的等误差数据，得到无误差数据；

从相对流量守恒系统中逐次的选择各网状流量传感器装置所连接的流量传感器作为误差参考标准装置，设定被选误差参考标准装置的计量误差为指定值，并计算得到其它网状流量传感器装置所连接的流量传感器的计量误差值；

对于每一个网状流量传感器装置所连接的流量传感器，统计多次计算得到的每一个网状流量传感器装置所连接的流量传感器的计量误差值，统计结果中满足标准误差范围的次数与总的计算次数比值在预设范围内，则确定相应的网状流量传感器装置所连接的流量传感器，为可被确定为误差参考标准装置。

2.根据权利要求1的网状流量传感器系统，其特征在于，对应各流量传感器还关联有数据传输模块，具体的：

计算服务端通过与各流量传感器所关联的数据传输模块建立有链路通道，并且与误差参考标准装置建立有链路通道，计算服务端利用链路通道获取原始测量数据。

3.根据权利要求1的网状流量传感器系统，其特征在于，具体包括，计算服务端根据预先为误差参考标准装置设定的参考误差值，以及各流量传感器的持续上报的原始测量数据，计算出各流量传感器的参照测量误差值；计算服务端使用参照测量误差值补偿各流量传感器采集得到的原始测量数据；

其中，若误差参考标准装置设定的参考误差值是其真实误差，则参照测量误差值补偿后的原始测量数据就是无误差数据；

4.根据权利要求1的网状流量传感器系统，其特征在于，待测流量包括电能量、电流量、电功率量、液体流量、气体流量或热能量中的任意一种。

5.根据权利要求1的网状流量传感器系统，其特征在于，计算服务端包括边缘计算的计算装置、云计算、云计算设备、计算机、计算机系统、分布式计算系统，以及各类具备数据计算能力自动化装置中的任意一种。

6.根据权利要求1的网状流量传感器系统，其特征在于，流量守恒系统是由一个或多个下一级流量守恒子系统组合而成，或者，流量守恒系统是其他上一级流量守恒系统里的一个子系统；则在待测量的流量守恒系统中指定或者建立一个误差参考标准装置并赋予其参考误差值，具体包括：

7.根据权利要求1的网状流量传感器系统，其特征在于，获取误差参考标准装置的真实误差值与参考误差值之间的△X偏差，具体为：

取下被选定作为误差参考标准装置的流量传感器，测量被取下的流量传感器的真实误差值；被取下的流量传感器的真实误差值减去被选定的流量传感器的参考误差值，得到△X偏差。

8.根据权利要求1的网状流量传感器系统，其特征在于，确定误差参考标准装置和的被赋予的参考误差数值，具体为：

在待测量的流量守恒系统中的任意一个流量传感器所在的支路上，串联一已知真实误差值的第一流量传感器；

在待测量的流量守恒系统运行过程中，分别读取第一流量传感器的流量数据和支路上的流量传感器的流量数据，计算出被选定的支路上的流量传感器的真实误差值；

被选定的支路上的流量传感器作为误差参考标准装置，并且，使用计算得到的被选定的支路上的流量传感器的真实误差值，计算得到待测量的流量守恒系统中每一相连的流量传感器的真实误差。

9.根据权利要求1-8任一项所述的网状流量传感器系统，其特征在于，流量传感器，具体包括，各种规格、各种原理、各种结构的流量传感器中的一种或者多种混用，还包括，一种流量测量功能独立或多种流量测量功能混合设计在一个传感器上。

10.根据权利要求1-8任一项所述的网状流量传感器系统，其特征在于，的数据传输模块，具体包括有线通信、无线通信、光通信、互联网通信、物联网通信或载波通信中的一种或者多种混用。