一种在线运行智能燃气表的期间核查方法技术

本发明专利技术涉及一种在线运行智能燃气表的期间核查方法，具体步骤为：⑴智能燃气表集群安装形成树形拓扑结构，获得该智能燃气表集群的流量守恒基础模型；⑵获得初始流量守恒算法模型；⑶计算初始误差；⑷获得期间流量守恒算法模型；⑸在期间核查设定时间期限内，计算相对误差；⑹对计算结果进行修正及不确定度评价；⑺进行期间核查评定。本发明专利技术的目的在于低成本、高效率地对所有在线运行智能电能表进行期间核查，关注其运行误差变化趋势，无需借助外部标准仪器，使得供用电双方都能实时了解电能表计量装置的准确性。

A period verification method for on-line operation of intelligent gas meter

【技术实现步骤摘要】
一种在线运行智能燃气表的期间核查方法
本专利技术属于燃气计量领域，尤其是一种在线运行智能燃气表的期间核查方法。
技术介绍
由于流量仪器在工作过程中，其性能会较初始状态有所下降，期间核查是为了确定计量标准、标准物质或其他测量仪器是否保持其原有状态而进行的操作。以便及时掌握计量仪器的性能衰减情况。运行中的计量装置准确性始终是居民用户和国网公司最关注的热点问题。目前，通常采用采用统计分析方法或者添加在线检测设备等手段，可用来实现智能燃气表运行误差的监督与评价。虽然统计分析法改变了过去居民用单相智能燃气表由定期轮换为抽检，但仍是对整体批次的控制；通过添加在线监测设备必将为企业带来采购、维护成本的增加，该方法维护成本高且有局限性。经过检索，未发现相近技术的已公开专利文献。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种在线运行智能燃气表的期间核查方法。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种在线运行智能燃气表的期间核查方法，其特征在于：本方法的具体步骤为：⑴智能燃气表集群安装形成树形拓扑结构，能够远程获取该智能燃气表集群中的总表及各分表流量数据，获得该智能燃气表集群的流量守恒基础模型；⑵根据智能燃气表集群形成的树形拓扑结构，引入虚拟支路动态修正智能燃气表集群拓扑模型，获得初始流量守恒算法模型；⑶记录初始状态下智能燃气表集群的流量数据，代入初始流量守恒算法模型，计算初始误差；⑷在期间核查设定时间期限内，根据引入虚拟支路动态修正智能燃气表集群拓扑模型，获得期间流量守恒算法模型；⑸在期间核查设定时间期限内，获取多次智能燃气表集群的水流增量数据，将获取到的智能燃气表集群的水流增流量数据代入期间流量守恒算法模型，计算相对误差；⑹对计算结果进行修正及不确定度评价；⑺对比当前期间误差与初始误差，进行期间核查评定。而且，所述虚拟支路代替线路耗损的耗损值之和，该虚拟支路包括虚拟智能燃气表和虚拟负载。而且，所述第一流量守恒基础模型为：Yε＝-η。而且，所述初始及期间流量守恒算法模型为α为修正经验。而且，所述初始及期间流量守恒算法模型的求解方法为：获取m＝n-1次的智能燃气表集群的燃气流量增量数据，代入流量守恒算法模型，其中，yi为第i次测量结果向量；ε＝(ε1ε2…εn-1)T；η＝(y1,0ε0-α(y1,0x1,n)y2,0ε0-α(y2,0x2,n)…yn-1,0ε0-α(y1,0xn-1,n))T；为求解方程组，将矩阵Y做LU分解Y＝LU，令z＝Uε，得到方程组Lz＝-η，由于L为下三角阵，易解出z；又因为U为上三角阵，易解出ε，进而得到相对误差δj。而且，所述步骤⑸获取多次智能燃气表集群的燃气流量增量数据，在计算之前，需要对计量数据库进行数据预处理，筛选出独立性较强的数据；所述数据预处理的方法的步骤依次为：实时性检验，数据完整性检查，数据集成，缺项处理，数据分析发现异常数据以及正交性检验。而且，所述不确定度评价的计算方法：在给定的初始经验值α＝0的情况下，计算智能燃气表集群误差情况，若该计算结果满足可信度要求，即计算的超差的智能燃气表数量小于规定范围内，则该算法结束；否则向上调整α的值区间，返回算法求解。本专利技术的优点和积极效果是：1、本方法利用流量守恒原理和大数据分析技术，在不添加标准设备、不改变表计结构、不改变智能燃气表集群拓扑的情况下，实现海量在线运行智能燃气表误差的远程检测。2、本方法建立基于虚拟支路的修正拓扑模型，实现在线运行智能燃气表误差测量可靠性100％，更精益化地指导智能燃气表更换工作。3、本方法结合智能燃气表误差变化趋势的大数据预测技术，在超差问题出现之前即可完成用户无感知换装作业，消除隐患，避免出现不必要的计量准确性纠纷。4、本专利技术可有效降低营销运营成本，可大幅减少校验过程中人员、车辆、设备等资源的消耗，节约营销检修运维成本；并且，通过实现远程校验可以实现对故障智能燃气表的精准更换，将减少无故障智能燃气表的拆回数量，绿色环保；节约采购资金，大幅降低企业运维成本，实现提质增效，具有显著的经济效益和社会效益。5、本专利技术的目的在于低成本、高效率地对所有在线运行智能电能表进行期间核查，关注其运行误差变化趋势，无需借助外部标准仪器，使得供用电双方都能实时了解电能表计量装置的准确性。附图说明图1为本专利技术远程校验流程图；图2为树形拓扑下智能燃气表集群示意图；图3为引入虚拟支路的智能燃气表集群示意图；图4为测量可靠性R(t)变化示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。一种在线运行智能燃气表的期间核查方法，本方法的具体步骤为：⑴智能燃气表集群安装形成树形拓扑结构，能够远程获取该智能燃气表集群中的总表及各分表流量数据，获得该智能燃气表集群的流量守恒基础模型；⑵根据智能燃气表集群形成的树形拓扑结构，引入虚拟支路动态修正智能燃气表集群拓扑模型，获得初始流量守恒算法模型；⑶记录初始状态下智能燃气表集群的流量数据，代入初始流量守恒算法模型，计算初始误差；⑷在期间核查设定时间期限内，根据引入虚拟支路动态修正智能燃气表集群拓扑模型，获得期间流量守恒算法模型；⑸在期间核查设定时间期限内，获取多次智能燃气表集群的水流增量数据，将获取到的智能燃气表集群的水流增流量数据代入期间流量守恒算法模型，计算相对误差；⑹对计算结果进行修正及不确定度评价；⑺对比当前期间误差与初始误差，进行期间核查评定。智能燃气表安装后形成的集群具有树形拓扑。因此在流量守恒约定下，同一时段内总表的实际流量增量等于各分表的实际流量增量之和。由于实际流量增量可以读数增量与相对误差表示，因此可以得到一个包含所有仪表读数增量与相对误差的方程。如果已知集群中任意一个仪表的相对误差(可通过单表检测获得)而将其他仪表的相对误差作为未知量，并且注意到通过增加测量时段可以使方程达到或超过未知数的数量，那么可以通过求解方程组确定其他个仪表的相对误差。该自主式算法通过集群内部仪表相互比对计算误差，无需借助外部标准仪器。当树形拓扑流管存在泄漏时，必须对方程组进行修正。在流量计量中，泄漏表现为管路漏气、阀门损耗以及燃气表功耗。在本方法中，所有损耗被视为虚拟支路的负载，并引入虚拟智能燃气表。利用智能燃气表的参数测量功能，确定损耗修正项。给出修正后的算法流程以及仿真结果。以下为具体推算过程为了便于清楚描述本方法，首先给出如下定义：流：流入或流出某一封闭曲面S的标量(图2箭头所示)。流入为正，流出为负。对流做如下约定：流不会堆积且任何时刻都遵守守恒定律。即穿过任意封闭曲面S的流代数和等于零。流以从0开始的整数标记。广义流量：简称流量，流对时间的积分。由流守恒可以推出流量守恒。即任意时间段内，穿过封闭曲面S的流量增量代数和等于零。智能燃气表：简称流量仪表或流量计(图2中M0～M4)，记录对应流的瞬时流量。流量计以Mj标记，j为对应流的编号。集群：穿过某一封闭曲面S的所有流所对应的流量仪表的集合。抄表：获取某一时刻集群内所有仪表的读数。逻辑上，抄表动作应返回各仪表相同时刻的读数。但实际上，若各仪表读数返回的时间间隔足够短，则可认为是相同时刻。测量：一次测量是对集群间隔一段时间的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线运行智能燃气表的期间核查方法，其特征在于：本方法的具体步骤为：⑴智能燃气表集群安装形成树形拓扑结构，能够远程获取该智能燃气表集群中的总表及各分表流量数据，获得该智能燃气表集群的流量守恒基础模型；⑵根据智能燃气表集群形成的树形拓扑结构，引入虚拟支路动态修正智能燃气表集群拓扑模型，获得初始流量守恒算法模型；⑶记录初始状态下智能燃气表集群的流量数据，代入初始流量守恒算法模型，计算初始误差；⑷在期间核查设定时间期限内，根据引入虚拟支路动态修正智能燃气表集群拓扑模型，获得期间流量守恒算法模型；⑸在期间核查设定时间期限内，获取多次智能燃气表集群的水流增量数据，将获取到的智能燃气表集群的水流增流量数据代入期间流量守恒算法模型，计算相对误差；⑹对计算结果进行修正及不确定度评价；⑺对比当前期间误差与初始误差，进行期间核查评定。

【技术特征摘要】
1.一种在线运行智能燃气表的期间核查方法，其特征在于：本方法的具体步骤为：⑴智能燃气表集群安装形成树形拓扑结构，能够远程获取该智能燃气表集群中的总表及各分表流量数据，获得该智能燃气表集群的流量守恒基础模型；⑵根据智能燃气表集群形成的树形拓扑结构，引入虚拟支路动态修正智能燃气表集群拓扑模型，获得初始流量守恒算法模型；⑶记录初始状态下智能燃气表集群的流量数据，代入初始流量守恒算法模型，计算初始误差；⑷在期间核查设定时间期限内，根据引入虚拟支路动态修正智能燃气表集群拓扑模型，获得期间流量守恒算法模型；⑸在期间核查设定时间期限内，获取多次智能燃气表集群的水流增量数据，将获取到的智能燃气表集群的水流增流量数据代入期间流量守恒算法模型，计算相对误差；⑹对计算结果进行修正及不确定度评价；⑺对比当前期间误差与初始误差，进行期间核查评定。2.根据权利要求1所述的在线运行智能燃气表的期间核查方法，其特征在于：所述虚拟支路代替线路耗损的耗损值之和，该虚拟支路包括虚拟智能燃气表和虚拟负载。3.根据权利要求1所述的在线运行智能燃气表的期间核查方法，其特征在于：所述流量守恒基础模型为：Yε＝-η。4.根据权利要求1所述的在线运行智能燃气表的期间核查方法，其特征在于：所述初始及期间流量守恒算法模型为α为修正经验。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李野，贺欣，付保军，于树明，于蓬勃，于香英，张应田，李刚，曹国瑞，于学均，董得龙，郭景涛，张一萌，滕永兴，杨光，孙淑娴，朱逸群，何泽昊，
申请(专利权)人：天津市电力科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12