一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法，包括以下步骤：检查泵站机组状态，确定泵站机组处于停机状态；启动泵站信息智能监测终端并完成初始化；进行信息配置；进行零点检测；给泵站机组上电，确定泵站机组处于满载状态后，泵站信息智能监测终端按时间间隔获取若干个检测点的电流和流量检测数据，运行基于电流检测的参数率定算法，提取率定参数；将泵站机组断电至停机状态，进行零点漂移检测；将配置信息和确定的率定参数进行存储、上传及完整性检查。实现全面、有效地实时动态监测，并提取出合理的率定参数，可保证测量过程的精确性，计算高效，精度可靠，有助于泵站信息的监测更加精准。 1

【技术实现步骤摘要】
一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法
本专利技术涉及一种率定方法，特别是涉及一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法，属于数据采集监测

技术介绍
泵站是水利工程中重要的组成部分，在人们的日常生产和生活中扮演着重要的角色，承担着调水、供水、灌溉、防洪除涝等重任。在我国大型泵站较为集中的地区，已经初步形成了以大型泵站为主，小型泵站为辅的调水、供水、灌溉、排涝的工程体系。大部分地区还处于传统手动方式向自动化方式转变的初级阶段。随着计算机技术、测量技术、通信技术的快速发展，我国开始实施泵站信息化工程，经过较长时期的发展取得了一定的成果；但是随着泵站数量的逐年增加，对数量庞大的泵站的监管还存在着诸多缺陷。现有技术中，采集方式大都利用专用的流量计或者计量设备进行信息的获取，通常设备体积庞大且成本较高，对泵站的监管还停留在机组运行状态的监测，不能对泵站信息进行全面、有效地实时动态监测。目前常用的测流方法有：传统的流速仪测流方法、电磁流量计测流法、超声波测流法、孔板流量计测流法、涡轮流量计测流法等。传统的流速仪测流方法：通过测量若干部分面积的垂直于过水断面的部分平均流速乘以部分过水面积求得部分流量，再计算其代数和得出断面流量，测流精度不高。超声波流量计测流法：对被测流体要求较高，只可用于清洁的液体和气体流量，精度不高，稳定性较差，易受到管道的影响，管道对流量计的精度产生较大影响，当对仪器进行外部率定需要实际的同质流体，使用场合有限，且使用传统的流速仪测流方法进行比测率定，测量的精度不高。电磁流量计测流法：对环境要求较高，管道锈蚀、附着物会对仪器的测流精度产生较大影响，在进行实际率定时，采用局部位置流速代替断面平均流速，测量的精度不高。孔板流量计测流法：在进行系数率定时，影响因素众多且错综复杂，精度难以提高，流量系数与雷诺数有关，测量范围度窄；孔板磨损时，率定系数将失效，长期使用精度难以保证。涡轮流量计测流法：通过多叶片的转子感受流体平均流速，从而推导出流量或总量，但是不能长期保持校准特性，进行再次校准时需要更换传感器，而不能通过简单地修改率定参数，实现再次校准。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法，实现全面、有效地实时动态监测，并提取出合理的率定参数，可保证测量过程的精确性，计算高效，精度可靠，有助于泵站信息的监测更加精准。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法，包括以下步骤：1)检查泵站机组状态，确定泵站机组处于停机状态；2)给泵站信息智能监测终端上电，启动泵站信息智能监测终端，并完成初始化；3)对泵站信息智能监测终端进行信息配置；4)泵站信息智能监测终端进行零点检测，判断泵站机组在停机状态是否有漏电流，并消除漏电流的影响；5)给泵站机组上电，确定泵站机组处于满载状态后，泵站信息智能监测终端按时间间隔获取若干个检测点的电流和流量检测数据，运行基于电流检测的参数率定算法，提取率定参数；所述率定参数包括漏电流的阈值、特征系数和量程；6)将泵站机组断电至停机状态，泵站信息智能监测终端进行零点漂移检测；7)将配置信息和确定的率定参数进行存储、上传及完整性检查；所述基于电流检测的参数率定算法，具体为，根据若干个检测点的电流和流量检测数据，获得电流和流量之间的对应关系，提取电流和流量之间的数学表达式，通过最小二乘法进行数据拟合，拟合完成后确定特征系数，并生成拟合函数，建立电流和流量之间的率定模型为，其中，Q为泵站机组的实际流量，I为泵站机组工作电流，I0为泵站机组的额定电流，Q0为泵站机组在额定工作条件下的额定输出流量，k1为泵站机组正常运行状态下拟合的电流和流量数学表达式的特征系数，k2为泵站机组过载时的保护系数，k1、k2为正数；确定拟合函数的区间即为当前泵站机组的量程区间。本专利技术进一步设置为：所述泵站信息智能监测终端包括处理中心，均与处理中心相互双向通讯的电流换算单元、掉电存储单元、显示单元和远程通信单元，分别为处理中心、电流换算单元、掉电存储单元、显示单元和远程通信单元提供电能的电源管理模块，以及与电流换算单元相连的若干个电流变换模块；所述电流变换模块用于串入泵站机组的供电回路，将泵站机组运行时产生的大电流转换为小电流输送给电流换算单元；所述电流换算单元用于将电流变换模块输送来的小电流以采集信息传输给处理中心；所述处理中心用于对电流换算单元传输来的采集信息通过信息处理获得泵站机组的监测数据，并基于监测数据建立率定模型，提取率定参数；所述显示单元用于显示处理中心传输来的监测数据，并供用户进行配置信息的预设或实时输入，以及将配置信息传输给处理中心；所述远程通信单元用于将处理中心传输来的监测数据发送到云平台的数据库进行存储，并从云平台调用数据库的历史监测数据给处理中心；所述掉电存储单元用于接收处理中心写入的数据，并对数据进行更新和保存，所述数据包括配置信息、率定参数和监测数据。本专利技术进一步设置为：所述电流变换模块为互感器或电流变送器。本专利技术进一步设置为：所述电流换算单元包括依次相连的电流处理单元和通讯接口，均与电流处理单元相连的若干个采样电路，以及设置于每个采样电路上的采样接口；所述电路处理单元包括依次相连的数据采集单元、数字信号处理单元和寄存器单元，均与数字信号处理单元相连的若干个放大单元；放大单元和采样电路的数量相等，每个放大单元和一个采样电路相连；所述采样接口与电流变换模块相连，用于将电流变换模块变换完成的小电流信号接入到采样电路，所述采样电路用于将采样接口接入的小电流信号转换成采集范围以内的数字信号，所述放大单元用于将数字信号进行放大传输给数据采集单元，所述数据采集单元用于将经放大电路放大的数字信号传输给数字信号处理单元，所述数字信号处理单元用于将数字信号转换成采集信息传输给寄存器单元，所述寄存器单元用于保存数字信号处理单元传送的采集信息、并将采集信息传输给通讯接口，所述通讯接口用于将采集信息传送给处理中心。本专利技术进一步设置为：所述显示单元为集成处理器的触摸显示屏。本专利技术进一步设置为：所述配置信息包括泵站信息智能监测终端所用服务器IP及端口号、泵站名称、泵站编号和泵站水泵机组编号，所述监测数据包括泵站水泵机组的运行状态、实时流量、本次水量和累计水量。本专利技术进一步设置为：所述步骤1)检查泵站机组状态，确定泵站机组处于停机状态，具体为，1-1)检查泵站机组状态；1-2)判断泵站机组是否处于停机状态，若是执行步骤1-3)，若否执行步骤1-4)；1-3)将泵站机组与泵站信息智能监测终端相连；1-4)等待泵站机组自然停机或通过手动操作使泵站机组处于停机状态。本专利技术进一步设置为：所述步骤4)中的零点检测，具体为，4-1)进行电流检测；4-2)进行电流有效值计算；4-3)确定漏电流的阈值；4-4)归零处理。本专利技术进一步设置为：所述步骤6)中的零点漂移检测，具体为，6-1)进行电流检测；6-2)进行电流有效值计算；6-3)判断零点漂移，若是执行步骤6-4)，若否执行步骤6-5)；6-4)转到步骤4)；6-5)转到步骤7)。本专利技术进一步设置为：所述步骤7)将配置信息和确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法，其特征在于，包括以下步

【技术特征摘要】
1.一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)检查泵站机组状态，确定泵站机组处于停机状态；2)给泵站信息智能监测终端上电，启动泵站信息智能监测终端，并完成初始化；3)对泵站信息智能监测终端进行信息配置；4)泵站信息智能监测终端进行零点检测，判断泵站机组在停机状态是否有漏电流，并消除漏电流的影响；5)给泵站机组上电，确定泵站机组处于满载状态后，泵站信息智能监测终端按时间间隔获取若干个检测点的电流和流量检测数据，运行基于电流检测的参数率定算法，提取率定参数；所述率定参数包括漏电流的阈值、特征系数和量程；6)将泵站机组断电至停机状态，泵站信息智能监测终端进行零点漂移检测；7)将配置信息和确定的率定参数进行存储、上传及完整性检查；所述基于电流检测的参数率定算法，具体为，根据若干个检测点的电流和流量检测数据，获得电流和流量之间的对应关系，提取电流和流量之间的数学表达式，通过最小二乘法进行数据拟合，拟合完成后确定特征系数，并生成拟合函数，建立电流和流量之间的率定模型为，其中，Q为泵站机组的实际流量，I为泵站机组工作电流，I0为泵站机组的额定电流，Q0为泵站机组在额定工作条件下的额定输出流量，k1为泵站机组正常运行状态下拟合的电流和流量数学表达式的特征系数，k2为泵站机组过载时的保护系数，k1、k2为正数；确定拟合函数的区间即为当前泵站机组的量程区间。2.根据权利要求1所述的一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法，其特征在于：所述泵站信息智能监测终端包括处理中心，均与处理中心相互双向通讯的电流换算单元、掉电存储单元、显示单元和远程通信单元，分别为处理中心、电流换算单元、掉电存储单元、显示单元和远程通信单元提供电能的电源管理模块，以及与电流换算单元相连的若干个电流变换模块；所述电流变换模块用于串入泵站机组的供电回路，将泵站机组运行时产生的大电流转换为小电流输送给电流换算单元；所述电流换算单元用于将电流变换模块输送来的小电流以采集信息传输给处理中心；所述处理中心用于对电流换算单元传输来的采集信息通过信息处理获得泵站机组的监测数据，并基于监测数据建立率定模型，提取率定参数；所述显示单元用于显示处理中心传输来的监测数据，并供用户进行配置信息的预设或实时输入，以及将配置信息传输给处理中心；所述远程通信单元用于将处理中心传输来的监测数据发送到云平台的数据库进行存储，并从云平台调用数据库的历史监测数据给处理中心；所述掉电存储单元用于接收处理中心写入的数据，并对数据进行更新和保存，所述数据包括配置信息、率定参数和监测数据。3.根据权利要求2所述的一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率定方法，其特征在于：所述电流变换模块为互感器或电流变送器。4.根据权利要求2所述的一种基于电流检测的泵站信息智能监测终端的率...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈金荣，王孟达，唐启阳，萧海辉，梁方，徐绪堪，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32