CN117073807A - 一种电磁水表的自动零点修正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电磁水表的自动零点修正方法，涉及水表修正技术领域,包括以下步骤：S1、建立模型：根据电磁水表结构及使用方式建立流量守恒算法模型；S2、水表状态判断：判断电磁水表位于不同时间段内的励磁状态。该电磁水表的自动零点修正方法，通过误差计算可以获取水表在理想状态下与实际使用中的误差数值，并根据误差数值的有效性准确判断对应水表的使用状态，在无需借助外部标准仪器的情况下保证修正的精确性，减少校验过程中的资源消耗，节约检修运维成本，提高效率，整体使用虚拟模型的建设，不添加标准设备、不改变表计结构、不改变水表集群拓扑，实现在线运行水表远程修正，避免不必要的计量准确性纠纷。
Description
技术领域
本发明涉及水表修正技术领域，具体为一种电磁水表的自动零点修正方法。
背景技术
电磁水表是为供水用水企业实际要求而专门设计的计量仪表专为水工业设计，可以优化供水用水和确保准确的水贸易计量结算，它符合GB/T778-2018新水表标准，独特的全不锈钢外壳设计，确保水表在高污染腐蚀环境内使用，符合国内水表使用环境，全通结构，零压力损失，无磨损；超大量程比，小流量灵敏度高、低流速性能好和超大流量测量远远优于其他水表。
目前市场上依据电磁感应原理的电磁水表，在第三方检定和现场安装使用时，由于其零点受不同现场安装应力、水质、水温、导电率、环境等因素影响会产生偏差，目前各企业大部分通过提高分解流量点的方法解决，但是仍然存在一定程度上的不足，同时，人工的使用可以最大程度上的解决问题，即整个检定过程中检定人员需要实时控制检定装置的运行，人工在读取各种示数时需要关闭阀门等待标准金属量器内液面稳定，这些启停阶段的稳定性、液位读数的判读误差、被检水表指示刻度分辨率以及人为原因都将影响校表精度，这种检定方式存在的工作量大、效率低、精度低、人为误差大、检定结果不客观等众多缺陷，具有一定的局限性。
发明内容
本发明提供的发明目的在于提供一种电磁水表的自动零点修正方法。通过误差计算可以获取水表在理想状态下与实际使用中的误差数值，并根据误差数值的有效性准确判断对应水表的使用状态，在无需借助外部标准仪器的情况下保证修正的精确性，减少校验过程中的资源消耗，节约检修运维成本，提高效率，整体使用虚拟模型的建设，不添加标准设备、不改变表计结构、不改变水表集群拓扑，实现在线运行水表远程修正，避免不必要的计量准确性纠纷。
为了实现上述修正精准度高、资源消耗量少的问题，本发明提供如下技术方案：一种电磁水表的自动零点修正方法，包括以下步骤：
步骤一、建立模型：根据电磁水表结构及使用方式建立流量守恒算法模型。
步骤二、水表状态判断：判断电磁水表位于不同时间段内的励磁状态。
步骤三、数据换算：结合励磁使用状态，记录对应时间段内的水表流量数据，再进行等效换算。
步骤四、误差计算：将等效换算后的数据代入所述流量守恒算法模型，计算对应时间段的误差。
步骤五、范围判断：判断所述流量守恒算法模型计算的误差是否在可控范围之内。
步骤六、修正即反馈：根据结果进行应的处理，在误差范围之内则进行数值对应修正，在误差范围外则进行预警并计算综合误差。
进一步的，在步骤一中将同一区域内相同类型的电磁水表依次连接，形成集群树形网络拓扑结构并进行统一拓扑，实现所述流量守恒基础模型的建立，以便远程获取该区域内电磁水表总表及分表数据，同时获得总表及分表运行条件。
进一步的，在步骤二中通过电磁水表的励磁状态，判断不同时间段对应的电磁水表使用状态，以实现流量起始和结束时间的记录。
进一步的，在步骤三中引入虚拟动态修正集群拓扑模型，代替线路耗损的耗损值之和，所述虚拟动态修正集群拓扑模型包括虚拟基表、虚拟总表和虚拟负载。
进一步的，在步骤三中分别获取同一时段的总表及各基表的流量数据和运行条件，并在不同时间段内进行多次数据记录，将各电磁水表的流量数量和运行条件进行等效换算。
进一步的，在步骤四中引入外部构建的误差计算系统，通过用户终端在计算机上编写用于对数据进行统计、分析的程序，以便对等效换算的数据进行处理。
进一步的，在步骤四中将换算后的等效数据代入所述误差计算系统，计算当前期间误差，依次对多组数据进行等效换算、代入系统，计算得到各时段的当前期间误差。
进一步的，在步骤五中建立标准表与误差计算系统之间的连接通道，采集标准表的工作参数，建立误差特征校准算法模型。
进一步的，在步骤五中将同时段、同一基表等效数据与标准表流量数据代入到误差特征校准算法模型，计算该基表的个体误差值，以判断电磁水表使用是否在正常范围。
进一步的，在步骤六中根据所述误差特征校准算法模型的结果，判断被检测基表的数值是否异常，将范围内的无异常误差值引入对应基表的数据计算模块中，实现各基表的运行误差校准。
本发明提供了一种电磁水表的自动零点修正方法，具备以下有益效果：通过误差计算可以获取水表在理想状态下与实际使用中的误差数值，并根据误差数值的有效性准确判断对应水表的使用状态，在无需借助外部标准仪器的情况下保证修正的精确性，减少校验过程中的资源消耗，节约检修运维成本，提高效率，整体使用虚拟模型的建设，不添加标准设备、不改变表计结构、不改变水表集群拓扑，实现在线运行水表远程修正，避免不必要的计量准确性纠纷。
附图说明
图1为本发明一种电磁水表的自动零点修正方法的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种电磁水表的自动零点修正方法，包括以下步骤：
步骤一、建立模型：根据电磁水表结构及使用方式建立流量守恒算法模型。
步骤二、水表状态判断：判断电磁水表位于不同时间段内的励磁状态。
步骤三、数据换算：结合励磁使用状态，记录对应时间段内的水表流量数据，再进行等效换算。
步骤四、误差计算：将等效换算后的数据代入流量守恒算法模型，计算对应时间段的误差。
步骤五、范围判断：判断流量守恒算法模型计算的误差是否在可控范围之内。
步骤六、修正即反馈：根据结果进行应的处理，在误差范围之内则进行数值对应修正，在误差范围外则进行预警并计算综合误差。
具体的，在步骤一中将同一区域内相同类型的电磁水表依次连接，形成集群树形网络拓扑结构并进行统一拓扑，实现流量守恒基础模型的建立，以便远程获取该区域内电磁水表总表及分表数据，同时获得总表及分表运行条件。
具体的，在步骤二中通过电磁水表的励磁状态，判断不同时间段对应的电磁水表使用状态，以实现流量起始和结束时间的记录。
具体的，在步骤三中引入虚拟动态修正集群拓扑模型，代替线路耗损的耗损值之和，虚拟动态修正集群拓扑模型包括虚拟基表、虚拟总表和虚拟负载。
具体的，在步骤三中分别获取同一时段的总表及各基表的流量数据和运行条件，并在不同时间段内进行多次数据记录，将各电磁水表的流量数量和运行条件进行等效换算。
具体的，在步骤四中引入外部构建的误差计算系统，通过用户终端在计算机上编写用于对数据进行统计、分析的程序，以便对等效换算的数据进行处理。
具体的，在步骤四中将换算后的等效数据代入误差计算系统，计算当前期间误差，依次对多组数据进行等效换算、代入系统，计算得到各时段的当前期间误差。
具体的，在步骤五中建立标准表与误差计算系统之间的连接通道，采集标准表的工作参数，建立误差特征校准算法模型。
具体的，在步骤五中将同时段、同一基表等效数据与标准表流量数据代入到误差特征校准算法模型，计算该基表的个体误差值，以判断电磁水表使用是否在正常范围。
具体的，在步骤六中根据误差特征校准算法模型的结果，判断被检测基表的数值是否异常，将范围内的无异常误差值引入对应基表的数据计算模块中，实现各基表的运行误差校准。
实施例的方法进行检测分析，并与现有技术进行对照，得出如下数据：
| 修正精准度 | 资源消耗量 | |
| 实施例 | 较高 | 较少 |
| 现有技术 | 较低 | 较多 |
根据上述表格数据可以得出，当使用实施例时，通过误差计算可以获取水表在理想状态下与实际使用中的误差数值，并根据误差数值的有效性准确判断对应水表的使用状态，在无需借助外部标准仪器的情况下保证修正的精确性，减少校验过程中的资源消耗，节约检修运维成本，提高效率，整体使用虚拟模型的建设，不添加标准设备、不改变表计结构、不改变水表集群拓扑，实现在线运行水表远程修正，避免不必要的计量准确性纠纷。
本发明提供了一种电磁水表的自动零点修正方法，包括以下步骤：步骤一、建立模型：根据电磁水表结构及使用方式建立流量守恒算法模型,在步骤一中将同一区域内相同类型的电磁水表依次连接，形成集群树形网络拓扑结构并进行统一拓扑，实现所述流量守恒基础模型的建立，以便远程获取该区域内电磁水表总表及分表数据，同时获得总表及分表运行条件，流量守恒算法模型即通过网络模拟，在不受外接因素影响的状态下，算法模型是指数据从一台终端传送到另一台终端，也就是机器与机器的对话，M2M应用系统构成有智能化机器、M2M硬件、通信网络、中间件，通过算法模型的建立，可以之间将数据进行传递，降低人员的使用，并且，多个水表可以使用同一算法模型，使整体的数据处理更加有效精准，步骤二、水表状态判断：判断电磁水表位于不同时间段内的励磁状态,在步骤二中通过电磁水表的励磁状态，判断不同时间段对应的电磁水表使用状态，以实现流量起始和结束时间的记录，励磁种类包括：工频正弦波励磁、采用工频正弦波励磁时，其优点是流量信号为交流性质，能够明显弱化计划的不良作用，降低内阻，同时结构简单，准确度高，然而交流的工作磁场始终在变化，易产生正交干扰和同向干扰，此外还存在电磁感应涡流效应，静电感应等干扰因素，叠加在流量信号中不易去除；高频正弦波励磁、采用高频正弦波励磁可以降低耦合电容的容抗，通过增加输出信号的电压幅值，使流量信号大幅提高，有利于提升转换器的信噪比，但是正弦波励磁所固有的正交干扰和同向干扰等不良影响，仍对转换器的零点稳定性具有一定的影响；直流励磁、采用直流励磁时，磁场恒定不变，励磁方式构造简单可靠，受交流信号干扰小，但是由于电极输出的流量信号与电极极化电压均为直流信号，难以区分，电极附近离子聚集，导致内阻增大等原因，更适用于非电解质(如液态金属)液体的测量；矩形波励磁、同时具备直流励磁和交流励磁的优点，既无正交干扰和同相干扰，又使得极化的干扰变的微弱，包含低频和高频两种工作方式，前者可以优先降低干扰，但励磁周期较长，适用于流速变化缓慢的的液体，后者响应速度快，但随之而来的感应干扰问题，使其精度没有低频矩形波励磁高；双频励磁、一种高低频矩形波调制波的励磁方式。其中低频励磁是为了帮助提高信号放大电路零点稳定性，而高频励磁能降低电极的极化电压，减小流量信号中的波动，同时还能提高测量的响应速度。但其输出流量信号包括两种频率特征，后续处理过于复杂，进而制约了它的发展和推广，根据电磁水表使用的不同励磁种类进行对应的使用，保证使用过程的数据精确，步骤三、数据换算：结合励磁使用状态，记录对应时间段内的水表流量数据，再进行等效换算，在步骤三中引入虚拟动态修正集群拓扑模型，代替线路耗损的耗损值之和，所述虚拟动态修正集群拓扑模型包括虚拟基表、虚拟总表和虚拟负载，在步骤三中分别获取同一时段的总表及各基表的流量数据和运行条件，并在不同时间段内进行多次数据记录，将各电磁水表的流量数量和运行条件进行等效换算，将数据进行整体的使用，并通过虚拟基表、虚拟总表和虚拟负载使整体数据更加准确，步骤四、误差计算：将等效换算后的数据代入所述流量守恒算法模型，计算对应时间段的误差，在步骤四中引入外部构建的误差计算系统，通过用户终端在计算机上编写用于对数据进行统计、分析的程序，以便对等效换算的数据进行处理，在步骤四中将换算后的等效数据代入所述误差计算系统，计算当前期间误差，依次对多组数据进行等效换算、代入系统，计算得到各时段的当前期间误差，水管的流量公式：式中：μ为管道流量系数；A为管道过水面积；g为重力加速度；H为管道的作用水头，一般的流量计的误差为示值相对误差，其中示值可以为直接显示值，也可以为间接显示值，示值相对误差：(流量计示值-标准装置的标准值)/标准装置的标准值*100％，作为某一流量下的流量计的示值误差，相对于流量计误差需要做几组不同的流量点，作为判定，步骤五、范围判断：判断所述流量守恒算法模型计算的误差是否在可控范围之内，在步骤五中建立标准表与误差计算系统之间的连接通道，采集标准表的工作参数，建立误差特征校准算法模型，在步骤五中将同时段、同一基表等效数据与标准表流量数据代入到误差特征校准算法模型，计算该基表的个体误差值，以判断电磁水表使用是否在正常范围，将实际使用的数值与误差特征校准算法模型产生的数值进行对比，并带入额定范围，判断整体的数值精准度，步骤六、修正即反馈：根据结果进行应的处理，在误差范围之内则进行数值对应修正，在误差范围外则进行预警并计算综合误差，在步骤六中根据所述误差特征校准算法模型的结果，判断被检测基表的数值是否异常，将范围内的无异常误差值引入对应基表的数据计算模块中，实现各基表的运行误差校准。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立模型：根据电磁水表结构及使用方式建立流量守恒算法模型；S2、水表状态判断：判断电磁水表位于不同时间段内的励磁状态；S3、数据换算：结合励磁使用状态，记录对应时间段内的水表流量数据，再进行等效换算；S4、误差计算：将等效换算后的数据代入所述流量守恒算法模型，计算对应时间段的误差；S5、范围判断：判断所述流量守恒算法模型计算的误差是否在可控范围之内；S6、修正即反馈：根据结果进行应的处理，在误差范围之内则进行数值对应修正，在误差范围外则进行预警并计算综合误差。
2.根据权利要求1所述的一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，在步骤S1中将同一区域内相同类型的电磁水表依次连接，形成集群树形网络拓扑结构并进行统一拓扑，实现所述流量守恒基础模型的建立，以便远程获取该区域内电磁水表总表及分表数据，同时获得总表及分表运行条件。
3.根据权利要求1所述的一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，在步骤S2中通过电磁水表的励磁状态，判断不同时间段对应的电磁水表使用状态，以实现流量起始和结束时间的记录。
4.根据权利要求1所述的一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，在步骤S3中引入虚拟动态修正集群拓扑模型，代替线路耗损的耗损值之和，所述虚拟动态修正集群拓扑模型包括虚拟基表、虚拟总表和虚拟负载。
5.根据权利要求1所述的一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，在步骤S3中分别获取同一时段的总表及各基表的流量数据和运行条件，并在不同时间段内进行多次数据记录，将各电磁水表的流量数量和运行条件进行等效换算。
6.根据权利要求1所述的一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，在步骤S4中引入外部构建的误差计算系统，通过用户终端在计算机上编写用于对数据进行统计、分析的程序，以便对等效换算的数据进行处理。
7.根据权利要求1所述的一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，在步骤S4中将换算后的等效数据代入所述误差计算系统，计算当前期间误差，依次对多组数据进行等效换算、代入系统，计算得到各时段的当前期间误差。
8.根据权利要求1所述的一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，在步骤S5中建立标准表与误差计算系统之间的连接通道，采集标准表的工作参数，建立误差特征校准算法模型。
9.根据权利要求1所述的一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，在步骤S5中将同时段、同一基表等效数据与标准表流量数据代入到误差特征校准算法模型，计算该基表的个体误差值，以判断电磁水表使用是否在正常范围。
10.根据权利要求1所述的一种电磁水表的自动零点修正方法，其特征在于，在步骤S6中根据所述误差特征校准算法模型的结果，判断被检测基表的数值是否异常，将范围内的无异常误差值引入对应基表的数据计算模块中，实现各基表的运行误差校准。
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| CN117610793A (zh) * | 2024-01-22 | 2024-02-27 | 成都秦川物联网科技股份有限公司 | 一种智能水表远程维护方法、装置及物联网系统 |
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| CN117610793A (zh) * | 2024-01-22 | 2024-02-27 | 成都秦川物联网科技股份有限公司 | 一种智能水表远程维护方法、装置及物联网系统 |
| CN117610793B (zh) * | 2024-01-22 | 2024-04-12 | 成都秦川物联网科技股份有限公司 | 一种智能水表远程维护方法、装置及物联网系统 |
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| PB01 | Publication | ||
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