一种热量表耐久性试验过程异常值检测方法技术

本发明专利技术涉及一种热量表耐久性试验过程异常值检测方法，其是以采样周期ts为间隔对热量表耐久性试验过程状态参数进行采集，建立试验过程状态参数数据集，之后进行状态参数特征提取，判断系统的水流状态，依据水流状态，建立各个水流状态的特征参数模型，根据提取的各状态参数的特征值，结合建立的各个水流状态的特征参数模型进行异常判定，从而实现热量表耐久性试验过程异常值检测，本发明专利技术可实现对试验过程的异常值进行实时在线检测，有效提高了对试验过程的监控能力，提升了对故障异常点的精细化检测水平，检测过程自动化控制，节约人力成本，操作方便、可靠性高、使用寿命长、安全性好、检测结果可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于仪表测试
，特别涉及一种热量表耐久性试验过程异常值检测方法。
技术介绍
在我国，实际使用热量表进行分户计量从开始试点至今已有十多年时间，热量表的安装使用数量已很庞大。从日常检测统计情况看，热量表产品质量存在的问题主要表现在长期可靠性方面。关于热量表的耐久性研究，仅限于理论方面和学习理解。具体试验主要是局限于300h试验，且积累的数据也不很充分。现有的耐久性试验装置也是一些简单的试验装置，不能完全满足基于欧洲标准EN1434-4：2007《热量表第四章：型式批准测试》和国家对热量表耐久性试验方法的要求。再者，耐久性试验过程时间长、流量周期变化跨度大、一个故障异常可能导致整个耐久性试验的失败，造成巨大的经济损失和人员安全隐患，而在这方面的研究，国内外鲜有探索。因此，过程故障异常点监控及报警处理及其重要，研究一种热量表耐久性试验过程异常值检测方法，具有重要的现实必要性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足而提供一种热量表耐久性试验过程异常值检测方法，该方法检测结果可靠性高、安全性好、操作方便并可实现对试验过程的异常值进行实时在线检测。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是由以下步骤实现：(1)以采样周期ts为间隔对热量表耐久性试验过程状态参数进行采集，热量表耐久性试验过程状态参数包括被检热量表的瞬时流量、累积流量、累积热量、标准流量计的瞬时流量、累积流量、前管路温度、管路压力、后管路温度、压力、前后管路温差、水箱温度以及液位；(2)根据步骤(1)所采集的热量表耐久性试验过程状态参数，建立试验过程状态参数数据集，记当前采样次数为k，k≥1；采样时间t＝kts，单位：s；试验过程状态参数数据集具体包括以下数据集：(2.1)瞬时流量数据集qc＝{qce1(i),qce2(i)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热量表耐久性试验过程异常值检测方法，其特征在于由以下步骤组成：(1)以采样周期ts为间隔对热量表耐久性试验过程状态参数进行采集，热量表耐久性试验过程状态参数包括被检热量表的瞬时流量、累积流量、累积热量、标准流量计的瞬时流量、累积流量、前管路温度、管路压力、后管路温度、压力、前后管路温差、水箱温度以及液位；(2)根据步骤(1)所采集的热量表耐久性试验过程状态参数，建立试验过程状态参数数据集，记当前采样次数为k，k≥1；采样时间t＝kts，单位：s，具体包括以下数据集：(2.1)瞬时流量数据集qc＝{qce1(i),qce2(i)}，单位：L/h；其中，qce1(i)为当前采集到的标准流量计的瞬时流量，qce2(i)为当前采集到的被检热量表的瞬时流量，1≤i≤k；(2.2)累积流量数据集qL＝{qLe1(i),qLe2(i)}，单位：m3；其中，1≤i≤k，qLe1(i)为当前采集到的标准流量计的累积流量，qLe2(i)为当前采集到的被检热量表的累积流量；(2.3)温度数据集T＝{Tc11(i),Tc12(i),TΔ1c(i),Tc21(i),Tc22(i),TΔ2c(i),Tc31(i)，Tc32(i)},单位：℃；其中，1≤i≤k，Tc11(i)为当前采集到的被检热量表进口温度，Tc12(i)为当前采集到的被检热量表的出口温度；TΔ1c(i)当前采集到的被检热量表的进出口温差，Tc21(i)为当前采集到的前管路温度，Tc22(i)为当前采集到的后管路温度；TΔ2c(i)当前采集到的前后管路温差，Tc31(i)为当前采集到的热水箱温度，Tc32(i)为当前采集到的冷水箱温度；(2.4)累积热量数据集QL＝{QLe1(i‑j),QLe2(i‑j)}其中，1≤j≤i≤k，QLe1(i‑j)为t(i)～t(j)时间段内根据采集到的标准流量计的累积流量及供回水端的温差所计算得到的标准累积热量，QLe2‑h(i‑j)为t(i)～t(j)时间段内采集到的被检热量表的累积热量，h为第h块被检热量表，1≤h≤n，n为此次所检热量表的总数；(2.5)管路压力数据集P＝{Ph1(i),Ph2(i)}，单位：MPa；其中，1≤i≤k，Ph1(i)为当前采集到的前管路压力，Ph2(i)为当前采集到的后管路压力；(2.6)液位数据集L＝{L1(i),L2(i)}，单位：m；其中，1≤i≤k，L1(i)为当前采集到的热水箱液位，L2(i)为当前采集到的冷水箱液位；(2.7)软件流量某阶段设定值为qyushe，单位：L/h；热量表允许最大流量为qs，单位：L/h；热量表常用流量qp，单位：L/h；热量表允许最小流量qi，单位：L/h；管路中水温的设定最大值θmax，单位：℃；管路中水温的设定最小值θmin，单位：℃；系统运行时管路中压力的允许最大值Phigh，单位：MPa；系统运行时管路中压力的允许最小值Plow，单位：MPa；水箱中水位的最大允许值Lhigh，单位：m；水箱中水位的最小允许值Llow，单位：m；(3)对步骤(2)采集的各试验过程状态参数数据集，进行状态参数特征提取：最大值max＝{qcmax，qLmax,QLmax，Tmax，Pmax，Lmax}；最小值min＝{qcmin，qLmin，QLmin，Tmin，Pmin，Lmin}；平均值中位值方差σ＝{σ(qc)，σ(qL)，σ(QL)，σ(T)，σ(P)，σ(L)}；下降值Desc＝{D(qc)，D(qL)，D(QL)，D(T)，D(P)，D(L)}；其中D(qc)＝qc(i‑1)‑qc(i)；D(qL)＝qL(i‑1)‑qL(i)；D(QL)＝QL(i‑1)‑QL(i)；D(T)＝T(i‑1)‑T(i)；D(P)＝P(i‑1)‑P(i)；D(L)＝L(i‑1)‑L(i)；升高值Asc＝{A(qc)，A(qL)，A(QL)，A(T)，A(P)，A(L)}；其中：A(qc)＝qc(i+1)‑qc(i)；A(qL)＝qL(i+1)‑qL(i)；A(QL)＝QL(i+1)‑QL(i)；A(T)＝T(i+1)‑T(i)；A(P)＝P(i+1)‑P(i)；A(L)＝L(i+1)‑L(i)；(4)在温度恒定的条件下判断系统的水流状态，若进行300h附加耐久性试验时，则保持温度恒定，流量保持qs值恒定；若进行2400h基本耐久性试验时，则把试验周期分为8个阶段：流量从1.5qi上升到qp为阶段1，流量维持在qp运行为阶段2，流量从qp上升到qs为阶段3，流量维持qs在运行为阶段4，流量从qs下降到qp为阶段5，流量维持在qp运行为阶段6，流量从qp下降到1.5qi为阶段7，流量维持在1.5qi为阶段8；将阶段2、阶段4、阶段6和阶段8的流量、温度恒定，标记为状态1；将阶段1和阶段3的温度恒定、流量单...

【技术特征摘要】
1.一种热量表耐久性试验过程异常值检测方法，其特征在于由以下步骤组成：(1)以采样周期ts为间隔对热量表耐久性试验过程状态参数进行采集，热量表耐久性试验过程状态参数包括被检热量表的瞬时流量、累积流量、累积热量、标准流量计的瞬时流量、累积流量、前管路温度、管路压力、后管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：周秉直，李锋，李博，张俊亮，李宁，韩婉婷，宗世敏，马军，
申请(专利权)人：陕西省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61