CN114659594A - 流量计用主动校准系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了流量计用主动校准系统，属于液体流量计技术领域，包括流量模块、检测模块、校准模块和服务器；所述流量模块用于建立管道流量计算模型，获取需要安装流量计的管道所属的管网图，根据获取的管网图建立管网模型，获取需要安装流量计的管道位置，建立流量计标准模型，根据流量计的安装位置将流量计标准模型设置在管网模型中的对应位置上；获取管网采集分析期，设置各个流量计的计量等级，并将设置的计量等级标记在对应的流量计标准模型上；实时获取在管网采集分析期内所有流量计的采集数据和对应时间管网的入口流量；根据获取的流量计采集数据和管网入口流量计算各主管和支管之间的流量比值区间。

Description

流量计用主动校准系统

技术领域

本发明属于液体流量计技术领域，具体是流量计用主动校准系统。

背景技术

流量计用于检测管道内液体的流量，在使用前都会将流量计送到实验室进行检测校正，校正完成后进行安装使用；但是在流量计安装后再进行检测校准是特别麻烦和困难的，因此目前就需要一种流量计用主动校准系统，用于在不拆卸流量计的前提下完成对流量计的检测与校准。

发明内容

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了流量计用主动校准系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

流量计用主动校准系统，包括流量模块、检测模块、校准模块和服务器；

所述流量模块用于建立管道流量计算模型，获取需要安装流量计的管道所属的管网图，根据获取的管网图建立管网模型，获取需要安装流量计的管道位置，建立流量计标准模型，根据流量计的安装位置将流量计标准模型设置在管网模型中的对应位置上；

获取管网采集分析期，设置各个流量计的计量等级，并将设置的计量等级标记在对应的流量计标准模型上；实时获取在管网采集分析期内所有流量计的采集数据和对应时间管网的入口流量；根据获取的流量计采集数据和管网入口流量计算各主管和支管之间的流量比值区间，根据各主管和支管之间的流量比值区间设置数学计算模型，设置识别单元和输出单元，将识别单元、数学计算模型和输出单元整合为管道流量计算模型；

通过检测模块检测流量计的计量准确性，并获得检测流量和异常流量计信息，将检测流量和异常流量计信息发送到校准模块；校准模块接收检测模块发送的检测流量和异常流量计信息，获取管网采集分析期内流量计和关联检测口的流量数据，建立差值模型，将检测流量和异常流量计的计量数据输入到差值模型中，获得差值数据；建立差值方案库，将差值数据和对应异常流量计型号输入到差值方案库中，获得对应的校准方案。

进一步地，识别单元用于识别输入进来管道名称和流量数据，并将识别的管道名称和流量数据输入到数学计算模型中，输出单元用于将数学计算模型输出的其他管道的流量区间标记在管网模型中的对应位置上，并将对应管道流量计的测量数据与流量区间进行比较，将测量数据不在流量区间内对应的流量计进行标记。

进一步地，检测模块的工作方法包括：

任选若干个管网流量出口作为检测口，在检测口设置流量检测装置，通过流量检测装置实时获取检测口处的流量，将检测的流量和对应的管道名称输入到管道流量计算模型中，获得检测模型，识别检测模型中是否具有被标记为流量计，当有被标记的流量计时，获取对应的流量计信息，标记为异常流量计，获取对应管道的渗漏信息，当发生渗漏时，在管道渗漏处理完成后重新进行检测；当没有发生渗漏时，获取对应异常流量计的关联检测口，在关联检测口处设置流量检测装置，获取对应的检测流量。

进一步地，获取对应异常流量计的关联检测口的方法包括：

获取检测模型，识别检测模中所有的管网出口位置，获取所有流量计与各个管网出口之间管道交接口的数量，将管道交接口数量最少的管网出口作为关联检测口，建立关联检测口匹配表，将异常流量计的名称输入到关联检测口匹配表中进行匹配，获得对应的关联检测口。

进一步地，根据获取的管网图建立管网模型的方法包括：

识别管网图中管道的名称标注和尺寸标注，根据识别的名称标注和尺寸标注建立管道标注表，识别管网图中的管道线，将管网图中非管道线的部分全部删除，建立管道模型，将管道标注表输入到管道模型中，在管道线上生成对应的三维管道，在管道交接处进行连接处理，将连接后的三维管道标记为管网模型。

进一步地，获取管网采集分析期的方法包括：

获取所有安装的流量计的型号信息，获取不同型号信息对应流量计的历史采集分析期，根据获取的历史采集分析期筛选出安装的流量计中对应采集分析期最短的流量计，标记为目标流量计，识别目标流量计的型号信息，标记为目标型号信息；建立流量计采集分析期匹配表，将识别的目标流量计的型号信息输入到流量计采集分析期匹配表中进行匹配，获得对应流量计的采集分析期，标记为管网采集分析期。

进一步地，建立流量计采集分析期匹配表的方法包括：

获取不同流量计对应的预估故障时间，计算对应流量计的使用时间，根据计算的使用时间建立流量计统计表，建立时间模型，将流量计统计表输入到建立时间模型中，获得不同的流量计的采集分析期，建立流量计的采集分析期统计表，对采集分析期统计表进行调整，将调整后的采集分析期统计表标记为流量计采集分析期匹配表。

进一步地，获取不同流量计对应的预估故障时间的方法包括：

获取流量计使用后的校验数据，将获取的校验数据进行去重，将去重后的校验数据中流量计校检不合格的数据标记为初始数据，获取初始数据校验不合格的分析原因，将分析原因为外力破坏和没有获取到分析原因对应的初始数据进行删除，将剩余的初始数据标记为中级数据，获取中级数据的预估故障时间，将获取到预估故障时间对应的中级数据标记为最终数据，统计最终数据中不同流量计对应的预估故障时间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现在不拆装的前提下对安装后的流量计进行检测，提高流量计的校核效率，降低了校核的难度，并根据校核结果提供对应的校正方案；通过在采集分析期内进行采集正确数据，为后续的数据分析提供帮助，且使用采集分析期内进行分析，使得分析结果更加的贴合实际和真实；通过在检测口设置流量检测装置，充分利用检测口方便检测的特性，不用像管道上其他的流量计一样，在检测过程中拆装极其困难不便，只要保障流量检测装置的准确性，即可完成对整个管网中流量计的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中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为本发明原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，流量计用主动校准系统，包括流量模块、检测模块、校准模块和服务器；

所述流量模块用于建立管道流量计算模型，具体方法包括：

获取需要安装流量计的管道所属的管网图，根据获取的管网图建立管网模型，获取需要安装流量计的管道位置，建立流量计标准模型，流量计标准模型即为标准样式的流量计三维模型，根据流量计的安装位置将流量计标准模型设置在管网模型中的对应位置上；

获取管网采集分析期，设置各个流量计的计量等级，并将设置的计量等级标记在对应的流量计标准模型上；实时获取在管网采集分析期内所有流量计的采集数据和对应时间管网的入口流量；根据获取的流量计采集数据和管网入口流量计算各主管和支管之间的流量比值区间，根据各主管和支管之间的流量比值区间设置数学计算模型，设置识别单元和输出单元，识别单元用于识别输入进来管道名称和流量数据，并将识别的管道名称和流量数据输入到数学计算模型中，由数学计算模型输出其他管道的流量区间，输出单元用于将数学计算模型输出的其他管道的流量区间标记在管网模型中的对应位置上，并将对应管道流量计的测量数据与流量区间进行比较，将测量数据不在流量区间内对应的流量计进行标记；将识别单元、数学计算模型和输出单元整合为管道流量计算模型。

流量计的计量等级是根据流量计所检测的管道的等级进行设置的，例如检测主管的流量计为一级流量计，连接在主管上的支管的流量计为二级流量计，连接在支管上的支管的流量计为三级流量计，依次类推，设置流量计的计量等级；

管网采集分析期是根据流量计的采集分析期进行设置的，流量计的采集分析期指的是流量计在安装后，一段时间内，在非外力破坏下一定检测正确，而这个一段时间就是流量计的采集分析期，通过在采集分析期内进行采集正确数据，为后续的数据分析提供帮助，且使用采集分析期内进行分析，使得分析结果更加的贴合实际和真实；

根据获取的流量计采集数据和管网入口流量计算各主管和支管之间的流量比值区间的方法就是：根据在管网采集分析期内采集的大量流量计采集数据和管网入口流量，统计各个主管和支管之间的分流情况，进而可以根据数学公式计算流量比值区间，数学公式都是现有的计算公式，因此在本申请中就不进行详细的叙述了。

根据各主管和支管之间的流量比值区间设置数学计算模型的方法就是：根据各个主管和支管之间的流量比值区间，当确定某个支管或主管的流量时，可以直接根据流量比值区间计算出其他主管或支管的流量区间。

根据获取的管网图建立管网模型的方法包括：

识别管网图中管道的名称标注和尺寸标注，根据识别的名称标注和尺寸标注建立管道标注表，识别管网图中的管道线，将管网图中非管道线的部分全部删除，即为仅保留管道线，建立管道模型，将管道标注表输入到管道模型中，在管道线上生成对应的三维管道，在管道交接处进行连接处理，连接处理即为根据预设的标准处理方式，进行管道模型交接处的处理；将连接后的三维管道标记为管网模型。

管道模型即为没有输入尺寸时的标准模型，标准表型就是仅有单位尺寸的三维模型，例如以一米长为标准长度，以一厘米为标准厚度，以五十厘米为标准宽度，识别到输入进来的尺寸标注时，直接替换对应的标准尺寸，并标记上对应的管道名称。

获取管网采集分析期的方法包括：

获取所有安装的流量计的型号信息，型号信息包括流量计型号、尺寸、精密度、使用寿命等信息，获取不同型号信息对应流量计的历史采集分析期，根据获取的历史采集分析期筛选出安装的流量计中对应采集分析期最短的流量计，标记为目标流量计，识别目标流量计的型号信息，标记为目标型号信息；建立流量计采集分析期匹配表，将识别的目标流量计的型号信息输入到流量计采集分析期匹配表中进行匹配，获得对应流量计的采集分析期，标记为管网采集分析期。

建立流量计采集分析期匹配表的方法包括：

获取大量的流量计使用后的校验数据，将获取的校验数据进行去重，将去重后的校验数据中流量计校检不合格的数据标记为初始数据，获取初始数据校验不合格的分析原因，将分析原因为外力破坏和没有获取到分析原因对应的初始数据进行删除，将剩余的初始数据标记为中级数据，获取中级数据的预估故障时间，将获取到预估故障时间对应的中级数据标记为最终数据，统计最终数据中不同流量计对应的预估故障时间，计算对应流量计的使用时间，根据计算的使用时间建立流量计统计表，建立时间模型，时间模型是基于CNN网络或DNN网络进行建立的，是通过为不同流量计的使用时间设置对应的采集分析期进行训练建立的，将流量计统计表输入到建立时间模型中，获得不同的流量计的采集分析期，建立流量计的采集分析期统计表，对采集分析期统计表进行调整，将调整后的采集分析期统计表标记为流量计采集分析期匹配表。对采集分析期统计表进行调整的方法为由专家组根据采集分析期统计表和流量计统计表进行人工调整的。

所述检测模块用于检测流量计的计量准确性，具体方法包括：

任选若干个管网流量出口作为检测口，在检测口设置流量检测装置，可以使用现有的检测精度较高的检测装置，通过流量检测装置实时获取检测口处的流量，将检测的流量和对应的管道名称输入到管道流量计算模型中，获得检测模型，检测模型即为管道流量计算模型输出的标记有流量区间的管网模型；识别检测模型中是否具有被标记为流量计，当没有被标记的流量计时，不进行操作；

当有被标记的流量计时，获取对应的流量计信息，标记为异常流量计，获取对应管道的渗漏信息，当发生渗漏时，在管道渗漏处理完成后重新进行检测；当没有发生渗漏时，获取对应异常流量计的关联检测口，在关联检测口处设置流量检测装置，获取对应的检测流量，将检测流量和异常流量计信息发送到校准模块；异常流量计信息包括流量计等级、名称、计量数据等信息。

通过在检测口设置流量检测装置，充分利用检测口方便检测的特性，不用像管道上其他的流量计一样，在检测过程中拆装极其困难不便，只要保障流量检测装置的准确性，即可完成对整个管网中流量计的检测。

获取对应管道的渗漏信息的方法可以是直接通过对应管道的防渗漏检测系统进行获取，因为管道基本都会进行防渗漏检测的；但是对于没有设置防渗漏检测的管道，可以根据管道的检修记录进行获取。

获取对应异常流量计的关联检测口的方法包括：

获取检测模型，识别检测模型中所有的管网出口位置，获取所有流量计与各个管网出口之间管道交接口的数量，管道交接口指的是两个或以上管道连接处；将管道交接口数量最少的管网出口作为关联检测口，对于管道交接口数量相同的管网出口，根据管道长度进行选择；建立关联检测口匹配表，将异常流量计的名称输入到关联检测口匹配表中进行匹配，获得对应的关联检测口。

关联检测口匹配表就是根据流量计和对应的关联检测口建立的统计表。

校准模块用于提供流量计的校准方案，具体方法包括：

接收检测模块发送的检测流量和异常流量计信息，获取管网采集分析期内流量计和关联检测口的流量数据，建立差值模型，将检测流量和异常流量计的计量数据输入到差值模型中，获得差值数据；建立差值方案库，将差值数据和对应异常流量计型号输入到差值方案库中，获得对应的校准方案；根据校准方案进行对应的流量计校准。

差值模型是基于CNN网络或DNN网络进行建立的，通过在管网采集分析期内流量计和关联检测口采集的流量数据和对应设置的差值数据进行训练建立的，充分利用在管网采集分析期内流量计和关联检测口采集的大量流量数据。

建立差值方案库的方法为：由专家组根据不同的差值数据和流量计型号设置对应的校准方案，建立数据库，将校准方案储存到数据库中，将当前的数据库标记为差值方案库。

本发明的工作原理：

通过流量模块建立管道流量计算模型，获取需要安装流量计的管道所属的管网图，根据获取的管网图建立管网模型，获取需要安装流量计的管道位置，建立流量计标准模型，根据流量计的安装位置将流量计标准模型设置在管网模型中的对应位置上；获取管网采集分析期，设置各个流量计的计量等级，并将设置的计量等级标记在对应的流量计标准模型上；实时获取在管网采集分析期内所有流量计的采集数据和对应时间管网的入口流量；根据获取的流量计采集数据和管网入口流量计算各主管和支管之间的流量比值区间，根据各主管和支管之间的流量比值区间设置数学计算模型，设置识别单元和输出单元，将识别单元、数学计算模型和输出单元整合为管道流量计算模型；

通过检测模块检测流量计的计量准确性，并获得检测流量和异常流量计信息，将检测流量和异常流量计信息发送到校准模块；校准模块接收检测模块发送的检测流量和异常流量计信息，获取管网采集分析期内流量计和关联检测口的流量数据，建立差值模型，将检测流量和异常流量计的计量数据输入到差值模型中，获得差值数据；建立差值方案库，将差值数据和对应异常流量计型号输入到差值方案库中，获得对应的校准方案。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (8)

1.流量计用主动校准系统，其特征在于，包括流量模块、检测模块、校准模块和服务器；

所述流量模块用于建立管道流量计算模型，获取需要安装流量计的管道所属的管网图，根据获取的管网图建立管网模型，获取需要安装流量计的管道位置，建立流量计标准模型，根据流量计的安装位置将流量计标准模型设置在管网模型中的对应位置上；

获取管网采集分析期，设置各个流量计的计量等级，并将设置的计量等级标记在对应的流量计标准模型上；实时获取在管网采集分析期内所有流量计的采集数据和对应时间管网的入口流量；根据获取的流量计采集数据和管网入口流量计算各主管和支管之间的流量比值区间，根据各主管和支管之间的流量比值区间设置数学计算模型，设置识别单元和输出单元，将识别单元、数学计算模型和输出单元整合为管道流量计算模型；

通过检测模块检测流量计的计量准确性，并获得检测流量和异常流量计信息，将检测流量和异常流量计信息发送到校准模块；校准模块接收检测模块发送的检测流量和异常流量计信息，获取管网采集分析期内流量计和关联检测口的流量数据，建立差值模型，将检测流量和异常流量计的计量数据输入到差值模型中，获得差值数据；建立差值方案库，将差值数据和对应异常流量计型号输入到差值方案库中，获得对应的校准方案，根据校准方案对异常流量计进行校准。

2.根据权利要求1所述的流量计用主动校准系统，其特征在于，识别单元用于识别输入进来管道名称和流量数据，并将识别的管道名称和流量数据输入到数学计算模型中，输出单元用于将数学计算模型输出的其他管道的流量区间标记在管网模型中的对应位置上，并将对应管道流量计的测量数据与流量区间进行比较，将测量数据不在流量区间内对应的流量计进行标记。

3.根据权利要求1所述的流量计用主动校准系统，其特征在于，检测模块的工作方法包括：

任选若干个管网流量出口作为检测口，在检测口设置流量检测装置，通过流量检测装置实时获取检测口处的流量，将检测的流量和对应的管道名称输入到管道流量计算模型中，获得检测模型，识别检测模型中是否具有被标记为流量计，当有被标记的流量计时，获取对应的流量计信息，标记为异常流量计，获取对应管道的渗漏信息，当发生渗漏时，在管道渗漏处理完成后重新进行检测；当没有发生渗漏时，获取对应异常流量计的关联检测口，在关联检测口处设置流量检测装置，获取对应的检测流量。

4.根据权利要求3所述的流量计用主动校准系统，其特征在于，获取对应异常流量计的关联检测口的方法包括：

获取检测模型，识别检测模中所有的管网出口位置，获取所有流量计与各个管网出口之间管道交接口的数量，将管道交接口数量最少的管网出口作为关联检测口，建立关联检测口匹配表，将异常流量计的名称输入到关联检测口匹配表中进行匹配，获得对应的关联检测口。

5.根据权利要求1所述的流量计用主动校准系统，其特征在于，根据获取的管网图建立管网模型的方法包括：

识别管网图中管道的名称标注和尺寸标注，根据识别的名称标注和尺寸标注建立管道标注表，识别管网图中的管道线，将管网图中非管道线的部分全部删除，建立管道模型，将管道标注表输入到管道模型中，在管道线上生成对应的三维管道，在管道交接处进行连接处理，将连接后的三维管道标记为管网模型。

6.根据权利要求1所述的流量计用主动校准系统，其特征在于，获取管网采集分析期的方法包括：

获取所有安装的流量计的型号信息，获取不同型号信息对应流量计的历史采集分析期，根据获取的历史采集分析期筛选出安装的流量计中对应采集分析期最短的流量计，标记为目标流量计，识别目标流量计的型号信息，标记为目标型号信息；建立流量计采集分析期匹配表，将识别的目标流量计的型号信息输入到流量计采集分析期匹配表中进行匹配，获得对应流量计的采集分析期，标记为管网采集分析期。

7.根据权利要求1所述的流量计用主动校准系统，其特征在于，建立流量计采集分析期匹配表的方法包括：

获取不同流量计对应的预估故障时间，计算对应流量计的使用时间，根据计算的使用时间建立流量计统计表，建立时间模型，将流量计统计表输入到建立时间模型中，获得不同的流量计的采集分析期，建立流量计的采集分析期统计表，对采集分析期统计表进行调整，将调整后的采集分析期统计表标记为流量计采集分析期匹配表。

8.根据权利要求7所述的流量计用主动校准系统，其特征在于，获取不同流量计对应的预估故障时间的方法包括：

获取流量计使用后的校验数据，将获取的校验数据进行去重，将去重后的校验数据中流量计校检不合格的数据标记为初始数据，获取初始数据校验不合格的分析原因，将分析原因为外力破坏和没有获取到分析原因对应的初始数据进行删除，将剩余的初始数据标记为中级数据，获取中级数据的预估故障时间，将获取到预估故障时间对应的中级数据标记为最终数据，统计最终数据中不同流量计对应的预估故障时间。

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