CN113701832A - 高压由壬电磁流量计控制方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压由壬电磁流量计控制方法及其系统，属于流量计监测领域，其包括以下步骤：响应启动指令采集电磁流量计的流量信号和压力信号，并按时间进行记录；发出带时间的流量信号和压力信号；基于带时间的流量信号和压力信号生成流量曲线图和压力曲线图；将当前的流量信号和压力信号存储，用流量曲线图和压力曲线图覆盖存储的流量曲线图和压力曲线图；将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图发出，本发明具有能够外接控制系统对流量计的数据进行长期存储，方便用户进行监测的效果。
Description
技术领域
本发明涉及流量计监测领域，尤其是涉及一种高压由壬电磁流量计控制方法及其系统。
背景技术
目前电磁流量计的丈量通道是一段无阻流检测件的光滑直管，因不易梗阻，适用于丈量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体。分离型这是电磁流量计的主要型式。传感器安装在畅通流畅管道上，转换器装在仪表室内或易于安装和操纵的传感器四周，间隔一般为数十到数百米。其好处是转换器可阔别现场恶劣环境前提，电子器件的检查、调整和丈量参数的比较利便。高压由壬电磁流量计能够克服普通电磁流量计对高粘度、高密度流体检测不准确的问题，同时具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在石油固井行业，用户需要观察长时间的管道数据才能做出准确的判断，电磁流量计在监测管道流量、压力的时候，由于不具备长期数据存储功能，导致用户难以监测长期的管道数据。
发明内容
为了对流量计的数据进行长期存储，方便用户进行监测，第一方面，本申请提供一种高压由壬电磁流量计控制方法，采用如下方案。
一种高压由壬电磁流量计控制方法，包括以下步骤：
响应启动指令采集电磁流量计的流量信号和压力信号，并按时间进行记录；
发出带时间的流量信号和压力信号；
基于带时间的流量信号和压力信号生成流量曲线图和压力曲线图；
将当前的流量信号和压力信号存储，用流量曲线图和压力曲线图覆盖存储的流量曲线图和压力曲线图；
将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图发出。
通过采用上述方案，通过外部采集流量计的流量信号和压力信号来获得实时的流量值和压力值，并且能够自动生成流量曲线图和压力曲线图，方便工程过程监控，可以长时间存储数据，同时数据可以发送给PC端或服务器进行长时间存储，能够将大量数据统一存储，受存储空间的影响更小。
优选的，所述响应启动指令采集电磁流量计的流量信号和压力信号的步骤之前包括：
接收录入的工程图纸、流量计代号和流量计位置信息并进行存储；
所述用流量曲线图和压力曲线图覆盖存储的流量曲线图和压力曲线图的步骤之后包括：
根据当前的流量信号和压力信号对应的流量计代号查询流量计位置信息，并根据流量计位置信息将流量信号和压力信号代入工程图纸内形成工程图纸；
将工程图纸发出。
通过采用上述方案，用户可以通过工程图纸和流量曲线图、压力曲线图来了解特定位置的流量计的读数，给用户一个立体监测油井管道的体验，让用户更全面、更方便、更准确地监测油井各处管道的状态。
优选的，所述将工程图纸发出的步骤之前包括：
将所有流量曲线图和压力曲线图中的曲线按照设定长度划分为多段曲线，检测流量曲线图和压力曲线图的每段曲线的曲率，若流量曲线图和压力曲线图中任一曲线的某一段曲线的曲率超过设定值则标记该段曲线和工程图纸上对应的流量计。
通过采用上述方案，可以通过曲线的曲率来判断流量计是否正常工作或管道是否出现异常情况。
优选的，所述将所有流量曲线图和压力曲线图中的曲线按照设定长度划分为多段曲线的步骤包括：
将流量曲线图和压力曲线图中的曲线从每个曲率为0的点断开获得初步划分曲线；
每条初步划分曲线按照设定X轴长度划分为若干最终划分曲线。
通过采用上述方案，该方式划分的最终划分曲线能够保证每条曲线的曲率正负值相同，每段曲线的长度都在一定范围内，使的最终计算结果更加准确，不容易出现错误。
优选的，所述接收录入的工程图纸、流量计代号和流量计位置信息并进行存储的步骤之前还包括：
使用数据通道连接所有流量计；
接收输入的流量计代号并将流量计代号绑定该数据通道。
通过采用上述方案，通过流量计代号查找流量计位置，来确定接收的数据对应的流量计在工程图上的位置。
优选的，将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图发出的步骤之后还包括：
响应接收反馈信号输出接收信号；
若没有接收到接收反馈信号则输出通讯报警信号并阻止新的流量曲线图和压力曲线图覆盖存储的流量曲线图和压力曲线图，将新的流量曲线图和压力曲线图进行缓存；
若缓存空间没有剩余，则删除缓存时间最长的流量曲线图和压力曲线图。
通过采用上述方案，在发出信息后根据接收反馈信号来判断是否能够删除历史存储的数据，减少因为信号差等问题导致数据缺失的问题。
优选的，所述响应启动指令采集电磁流量计的流量信号和压力信号，并按时间进行记录之前的步骤包括：
将固定通讯信息传输给服务器进行存储，服务器接收无线信号后将无线信号中的固定通讯信息与存储的固定通讯信息进行比较，若两者的不同比例值超出设定值时，则将不同比例转化为无线信号并进行发送；
所述将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图发出的步骤具体包括：
将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图转化为无线信号，将固定通讯信息加入无线信号内，通过无线通讯发出；
当接收到不同比例值时发出警报并显示不同比例值。
通过采用上述方案，可以通过无线通讯将数据发送给PC端或服务器，由于油井环境复杂，通讯信号不一定能顺利传输，所以需要通过比较固定通讯信息来确定传输的数据是否失真，以及偏差量会有多少，方便用户判断是否存储数据，还能让用户及时调节通讯环境。
第二方面，本申请还提供一种高压由壬电磁流量计控制系统，采用如下的技术方案：
一种高压由壬电磁流量计控制系统，包括：
转换器，用于与流量计连接，采集流量计的流量信号和压力信号并转化为可读格式输出；
无纸记录盒，在运行高压由壬电磁流量计控制程序时执行上述的高压由壬电磁流量计控制方法的步骤。。
通过采用上述方案，转换器用于接收流量计传输的流量信号和压力信号并将其转化为无纸记录盒可以读取的格式，无纸记录盒用于执行上述控制方法以使得流量计的数据能够长时间存储，并且方便用户监测油井的各处管道状况。
优选的，还包括：
电源模块，用于为转换器和无纸记录盒供电；
充电器，用于为电源模块充电；
电量计，用于读取并显示电源模块剩余电量。
通过采用上述方案，充电器向电源模块充电，电源模块向无纸记录盒和转换器供电，电量计用于监测电源模块的电量，方便用户及时为电源模块充电。
优选的，还包括：
USB接口，用于将无纸记录盒存储的数据输出或向无纸记录盒传输数据；
无线通讯模块，用于将无纸记录盒存储的数据进行无线传输或接收数据并传输给无纸记录盒。
通过采用上述方案，本系统能够通过USB接口和无线通讯两种方式传输数据。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.方便工程过程监控，可以长时间存储数据，同时数据可以发送给PC端或服务器进行长时间存储，能够将大量数据统一存储，受存储空间的影响更小。
2.用户可以通过工程图纸和流量曲线图、压力曲线图来了解特定位置的流量计的读数，给用户一个立体监测油井管道的体验，让用户更全面、更方便、更准确地监测油井各处管道的状态。
3.在发出信息后根据接收反馈信号来判断是否能够删除历史存储的数据，减少因为信号差等问题导致数据缺失的问题。
附图说明
图1是本申请实施例高压由壬电磁流量计控制方法的整体流程框图；
图2是本申请实施例高压由壬电磁流量计控制系统的整体示意图。
附图标记说明：
1、防护箱；2、转换器；3、无纸记录盒；4、电源模块；5、充电器；6、电量计；7、USB接口；8、无线通讯模块。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高压由壬电磁流量计控制方法，如图1所示，具体步骤如下：
S10、系统安装：
S11、使用数据通道连接所有流量计。准备若干控制箱，每个控制箱有一个或多个数据通道。
S12、接收输入的流量计代号并将流量计代号绑定该数据通道。流量计代号由工作人员预先根据流量计数量和位置准备好。
S13、接收录入的工程图纸、流量计代号和流量计位置信息并进行存储。流量计位置为流量计在工程图纸上的坐标。
S14、将固定通讯信息传输给服务器进行存储。固定通讯信息为工作人员预设的固定数据。
S15、响应启动指令采集电磁流量计的流量信号和压力信号，并按时间进行记录。
S20、数据收集：发出带时间的流量信号和压力信号。
S30、曲线图生成：基于带时间的流量信号和压力信号生成流量曲线图和压力曲线图。
S40、数据存储：
S41、将当前的流量信号和压力信号存储，用流量曲线图和压力曲线图覆盖存储的流量曲线图和压力曲线图。控制箱内部能够存储数据，但是控制箱本身存储容量有限，需要将旧的数据覆盖掉来保证能够顺利存储新的数据。同时存储的流量曲线图和压力曲线图太长也会影响工作人员观察管道状况。
S42、根据当前的流量信号和压力信号对应的流量计代号查询流量计位置信息，并根据流量计位置信息将流量信号和压力信号代入工程图纸内形成工程图纸。
S43、将所有流量曲线图和压力曲线图中的曲线按照设定长度划分为多段曲线，具体步骤为：
S43.1、将流量曲线图和压力曲线图中的曲线从每个曲率为0的点断开获得初步划分曲线。
S43.2、每条初步划分曲线按照设定X轴长度划分为若干最终划分曲线。最终划分曲线即为划分完成的多段曲线。该方式划分的最终划分曲线能够保证每条曲线的曲率正负值相同，每段曲线的长度都在一定范围内，使的最终计算结果更加准确，不容易出现错误。
S44、检测流量曲线图和压力曲线图的每段曲线的曲率。若流量曲线图和压力曲线图中任一曲线的某一段曲线的曲率超过设定值则标记该段曲线和工程图纸上对应的流量计。可以通过曲线的曲率来判断流量计是否正常工作或管道是否出现异常情况。
S50、数据传输：
S51、将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图转化为无线信号，将固定通讯信息加入无线信号内，通过无线通讯发出。
S52、服务器接收无线信号后将无线信号中的固定通讯信息与存储的固定通讯信息进行比较，若两者的不同比例值超出设定值时，则将不同比例转化为无线信号并进行发送。不同比例值为服务器接收的无线信号中的固定通讯信息与存储的固定通讯信息中不同的信息占总固定通讯信息中的比例。
S53、当接收到不同比例值时发出警报并显示不同比例值。可以通过无线通讯将数据发送给PC端或服务器，由于油井环境复杂，通讯信号不一定能顺利传输，所以需要通过比较固定通讯信息来确定传输的数据是否失真，以及偏差量会有多少，方便用户判断是否存储数据，还能让用户及时调节通讯环境。
S54、响应接收反馈信号输出接收信号。在主机端或服务器接收到信息后会向控制箱发送反馈信号。
S55、若没有接收到接收反馈信号则输出通讯报警信号并阻止新的流量曲线图和压力曲线图覆盖存储的流量曲线图和压力曲线图，将新的流量曲线图和压力曲线图进行缓存。
S56、若缓存空间没有剩余，则删除缓存时间最长的流量曲线图和压力曲线图。在发出信息后根据接收反馈信号来判断是否能够删除历史存储的数据，减少因为信号差等问题导致数据缺失的问题。
通过外部采集流量计的流量信号和压力信号来获得实时的流量值和压力值，并且能够自动生成流量曲线图和压力曲线图，方便工程过程监控，可以长时间存储数据，同时数据可以发送给PC端或服务器进行长时间存储，能够将大量数据统一存储，受存储空间的影响更小。
本申请实施例公开一种高压由壬电磁流量计控制系统，如图2所示，包括防护箱1、转换器2、无纸记录盒3、电源模块4、充电器5、电量计6、USB接口7和无线通讯模块8。转换器2、无纸记录盒3、电源模块4、充电器5、电量计6均固定连接于防护箱1内。带有防护箱1的整套过程数据记录存储功能，携带方便，抗噪性好。无视恶略的野外作业环境。使用寿命长。
如图2所示，无纸记录盒3在运行高压由壬电磁流量计控制程序时执行如上述高压由壬电磁流量计控制方法的步骤。转换器2可以选用方形转换器，转换器2通过接口和数据线与高压由壬电磁流量计连接。转换器2与无纸记录盒3连接，转换器2采集流量计的流量信号和压力信号并转化为可读格式传输给无纸记录盒3。
如图2所示，电源模块4与无纸记录盒3和转换器2连接，电源模块4用于为转换器2和无纸记录盒3供电。电源模块4包括电池组、变压器等结构。充电器5与电源模块4连接，充电器5可与220V市电连接，充电器5用于为电源模块4充电。
如图2所示，电量计6与电源模块4连接，电量计6用于读取并显示电源模块4剩余电量。充电器5向电源模块4充电，电源模块4向无纸记录盒3和转换器2供电，电量计6用于监测电源模块4的电量，方便用户及时为电源模块4充电。
如图2所示，USB接口7和无线通讯模块8固定连接于无纸记录盒3上，USB接口7用于将无纸记录盒3存储的数据输出或向无纸记录盒3传输数据。USB接口7可以通过串口实现与上位机的通信，实现数据的采集和读取功能，也可以通过数据线或外接数据传输设备来实现与上位机的通讯。无线通讯模块8用于将无纸记录盒3存储的数据进行无线传输或接收数据并传输给无纸记录盒3。
本申请实施例一种高压由壬电磁流量计控制系统的实施原理为：打开控制箱，让充电器5连接市电，电量计6指示电源模块4电量充满后，断开充电器5与市电的连接。将控制箱布置到指定地点，通过USB接口7或无线传输模块与上位机连接。将转换器2与流量计连接，对无纸记录盒3进行设置。无纸记录盒3自动记录数据，期间可通过电量计6查询剩余电池电量。本系统方便工程过程监控，可以长时间存储数据，同时数据可以发送给PC端或服务器进行长时间存储，能够将大量数据统一存储，受存储空间的影响更小。
使用完毕后关闭电源开关断电，关闭控制箱。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高压由壬电磁流量计控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
响应启动指令采集电磁流量计的流量信号和压力信号，并按时间进行记录；
发出带时间的流量信号和压力信号；
基于带时间的流量信号和压力信号生成流量曲线图和压力曲线图；
将当前的流量信号和压力信号存储，用流量曲线图和压力曲线图覆盖存储的流量曲线图和压力曲线图；
将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图发出。
2.根据权利要求1所述的一种高压由壬电磁流量计控制方法，其特征在于，所述响应启动指令采集电磁流量计的流量信号和压力信号的步骤之前包括：
接收录入的工程图纸、流量计代号和流量计位置信息并进行存储；
所述用流量曲线图和压力曲线图覆盖存储的流量曲线图和压力曲线图的步骤之后包括：
根据当前的流量信号和压力信号对应的流量计代号查询流量计位置信息，并根据流量计位置信息将流量信号和压力信号代入工程图纸内形成工程图纸；
将工程图纸发出。
3.根据权利要求2所述的一种高压由壬电磁流量计控制方法，其特征在于，所述将工程图纸发出的步骤之前包括：
将所有流量曲线图和压力曲线图中的曲线按照设定长度划分为多段曲线，检测流量曲线图和压力曲线图的每段曲线的曲率，若流量曲线图和压力曲线图中任一曲线的某一段曲线的曲率超过设定值则标记该段曲线和工程图纸上对应的流量计。
4.根据权利要求3所述的一种高压由壬电磁流量计控制方法，其特征在于，所述将所有流量曲线图和压力曲线图中的曲线按照设定长度划分为多段曲线的步骤包括：
将流量曲线图和压力曲线图中的曲线从每个曲率为0的点断开获得初步划分曲线；
每条初步划分曲线按照设定X轴长度划分为若干最终划分曲线。
5.根据权利要求2所述的一种高压由壬电磁流量计控制方法，其特征在于，所述接收录入的工程图纸、流量计代号和流量计位置信息并进行存储的步骤之前还包括：
使用数据通道连接所有流量计；
接收输入的流量计代号并将流量计代号绑定该数据通道。
6.根据权利要求1所述的一种高压由壬电磁流量计控制方法，其特征在于，将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图发出的步骤之后还包括：
响应接收反馈信号输出接收信号；
若没有接收到接收反馈信号则输出通讯报警信号并阻止新的流量曲线图和压力曲线图覆盖存储的流量曲线图和压力曲线图，将新的流量曲线图和压力曲线图进行缓存；
若缓存空间没有剩余，则删除缓存时间最长的流量曲线图和压力曲线图。
7.根据权利要求1所述的一种高压由壬电磁流量计控制方法，其特征在于：所述响应启动指令采集电磁流量计的流量信号和压力信号，并按时间进行记录之前的步骤包括：
将固定通讯信息传输给服务器进行存储，服务器接收无线信号后将无线信号中的固定通讯信息与存储的固定通讯信息进行比较，若两者的不同比例值超出设定值时，则将不同比例转化为无线信号并进行发送；
所述将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图发出的步骤具体包括：
将当前的流量信号、压力信号、流量曲线图和压力曲线图转化为无线信号，将固定通讯信息加入无线信号内，通过无线通讯发出；
当接收到不同比例值时发出警报并显示不同比例值。
8.一种高压由壬电磁流量计控制系统，其特征在于，包括：
转换器(2)，用于与流量计连接，采集流量计的流量信号和压力信号并转化为可读格式输出；
无纸记录盒(3)，在运行高压由壬电磁流量计控制程序时执行权利要求1到7任一项所述的高压由壬电磁流量计控制方法的步骤。
9.根据权利要求8所述的一种高压由壬电磁流量计控制系统，其特征在于，还包括：
电源模块(4)，用于为转换器(2)和无纸记录盒(3)供电；
充电器(5)，用于为电源模块(4)充电；
电量计(6)，用于读取并显示电源模块(4)剩余电量。
10.根据权利要求8所述的一种高压由壬电磁流量计控制系统，其特征在于，还包括：
USB接口(7)，用于将无纸记录盒(3)存储的数据输出或向无纸记录盒(3)传输数据；
无线通讯模块(8)，用于将无纸记录盒(3)存储的数据进行无线传输或接收数据并传输给无纸记录盒(3)。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211126 |