流体流量检测设备制造技术

本申请总体上涉及一种用于检测建筑物的管道系统中的漏水的流体流量检测设备及其方法。方法可以包括：如果第一监测时段的各样本的环境温度与管道温度之间的温差的绝对值高于差值阈值，则确定存在低流量；以及基于识别第二监测时段的至少一个温差最大值，通过估计进入管道的水温曲线，来执行高流量测试，其中，每个所述差值最大值是接收样本的环境温度与管道温度之间的最大温差，并且基于第二监测时段的接收到的管道温度，通过检测监测时段管道温度是否接近估计的水温曲线，则确定存在高流量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体流量检测设备
本专利技术总体上涉及一种流体流量检测设备和一种检测建筑物的管道系统中的漏水的方法。
技术介绍
能够检测管道中的流体流量有许多有用的应用。关键之一是检测管道系统中是否存在泄漏。当所有水龙头和阀门关闭时，检测系统中的流量通常会指示被监测系统中存在泄漏。本专利技术的一些实施方式的目的是提供一种检测管道系统中的流体流量的优选的、非侵入式方法。在一些实施方式中，还希望能够从中央控制单元或监测站远程监测流速-或者流速的缺乏。有利的是，改进的流量检测器可以精确地和/或可靠地检测水流或泄漏。这对于低流速和高流速都是合乎需要的，例如，来自爆管的灾难性的泄漏。这种对用户具有高速和/或具有最小误警报的检测通常是被期待的。流量检测器优选以低成本制造。为了用于理解本专利技术，参考以下公开内容：-US2010/206090A1(Stack)；-EP2840362(Kamstrup)；-WO2015/097407A1(GRDF)-US2012/206272A1(Borlee)；-US9146172B2(Trescott)；-US7308824B2(Trescott)；-http://www.aircon.panasonic.eu/GB_en/happening/4679/foundtobeavailableat24.11.15；-http://www.neptuneoceanographics.com/thermal-leak-detection.phpfoundtobeavailableat24.11.15；-WO01/25743A2(Espensen)；-WO2011/0107101A1(Klokker)；-US5918268A(Lukas)；以及-US5415033A(Maresca)。
技术实现思路
以下限定了本专利技术的各个方面。在所附的从属权利要求中限定了优选实施方式。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于检测建筑物的管道系统中的漏水的流体流量检测设备，所述设备被配置为执行低流量测试和高流量测试，并且基于至少一个所述测试的结果，输出指示高流量、低流量、无流量中的一个的泄漏信号，其中，所述设备具有：检测环境温度的第一温度传感器；检测管道温度的第二温度传感器，该第二温度传感器与管道系统的管道相邻或热接触；至少一个输入管线，其被配置为接收来自第一温度传感器的环境温度指示器的时间序列和来自第二温度传感器的管道温度指示器的时间序列；以及处理器，其被配置为执行所述低流量和高流量测试，其中，所述处理器被配置为通过以下来执行所述低流量测试：如果监测时段的温差指示器的绝对值保持高于差值阈值，则确定存在低流量，其中，每个所述温差指示器表示所述接收到的第一温度指示器与所述接收的第二温度指示器之间的差，以及其中，所述处理器被配置成通过以下来执行所述高流量测试：基于在所接收的环境温度与管道温度之间的各个差值的最大值处接收到的管道温度指示器来估计进入管道的水的水温曲线；以及基于管道温度指示器，通过检测管道温度是否接近估计的水温曲线来确定存在高流量。该设备(可以被称为例如水流检测器、流体检测装置或流体流量检测器系统)可以是系统和/或包括至少一个用于装配到管道并且至少具有管道温度传感器的装置。有利地，该设备应用不同的技术以用于检测可以被认为是泄漏的低流量(例如滴水龙头)和高流量(通常是全流量或灾难性流量)。结合起来，这些技术可以允许更精确、可靠和/或更快的泄漏检测。优选地，错误警报减少。泄漏信号可以作为音频和/或视觉指示器本地地输出到管道，发送到远程集线器和/或远程用户装置，例如移动电话。监测时段可以是第一监测时段，并且用于高流量测试的管道温度指示器对应于第二监测时段。第一监测时段和第二监测时段可以是相同的周期，可以重叠也可以不重叠，并且可以包括另一个监测时段。该设备可以以特定的采样速率(例如，每例如100秒一个新样本对)接收和/或记录管道和环境(空气)温度Tp和Ta。在一个或多个输入管线(例如，一个或多个连接器、一个或多个IC引脚、或一个或多个PCB线、或一个或多个总线)上接收到的数据优选存储在存储器中。这样的存储器可以有效地提供数据窗口(例如，缓冲器存储温度指示器)，基于该数据窗口处理器(通常是本地和/或远离管道温度传感器的一个或多个IC，例如在本地分布和/或分布在远程集线器上)集线器)回顾并执行测试，以确定是否存在泄漏；在监测时段周期可能会收到查看的数据。对于低流量，监测时段可以具有预定持续时间，诸如2.7小时，其可以对应于的设定数目(例如100个)的样本(空气温度和管道温度指示器对)的时间序列。对于高流量，可以使用不同的窗口长度。例如，在高流量测试中使用的储存温度指示器被接收的时段可以具有预定持续时间，例如20分钟，其可以对应于设定的样本(空气温度指示器和管道温度指示器对)数目(例如12个)。通常，高流量测试的这种监测时段可能短于低流量测试的监测时段。优选地，高流量测试使用与低流量测试相同的存储样本。测试使用的样本优选地在预期的低使用的预定时间内接收，优选地为夜间时间(例如在下午12点和5点之间)。对于低流量测试，温差指示器可以表示一对温度指示器之间的差值，例如，与基本上(例如恰好)相同时刻的空气温度和管道温度有关。关于在此提及的接收/接收温度/温度指示器，这可能涉及将时间序列存储在诸如用于管道和环境温度指示器的连续样本对的缓冲器，或用于管道和环境温度指示器各自的缓冲器的存储器中。同样地，数据可能不会被存储为时间序列，因为温度指示器的处理可以即时完成(例如，对于下面提到的曲率检查，可以通过将管线拟合到存储数据来确定梯度，但是这不是关键的。进一步关于下面的详细描述，处理器可以例如执行任何曲率和/或梯度，检查它是否低于阈值并且然后维持其低于阈值超过该时长(例如，安静时段的长度)，然后计算优选最终温度差或当满足标准时的其他变量)。该设备可以在每个新的输入样本对处，开始所述低流量和/或高流量泄漏测试。换句话说，新的监测时段开始于每个新样品对的时间，处理器例如然后回顾过去的用于低流量的例如100个样品，和/或回顾过去的用于高流量的例如12个样本。对于高流量测试，水温估计可涉及：例如在最小值之间进行插值和/或将曲线或曲线拟合到最小值。如果环境温度Tambient(Ta或Tair)通常高于管道温度Tpipe(Tp)，则各个差值最大值处的储存的管道温度指示器可指示最小管道温度；或者如果Ta通常低于Tp，则为最大值。在检测到装置已安装到管道上之前，水温估计可能无法继续。管道温度的检测方法可能与估计的水温曲线相关，例如与收敛有关。关于低流量测试，一个实施方式的处理器可以被配置为：基于所存储的监控时段的环境温度指示器执行有效性检查，来确定当环境温度变化不平滑时并且不稳定时，低流量测试是无效的，处理器被配置为：如果有效性检查指示无效，则禁止输出指示低流量的所述泄漏信号。这种检查可以是Ta(环境温度)平滑度和/或稳定性检查。至于在此描述的任何有效性检查，相关泄漏测试可以是已经、要或将要执行的泄漏测试，以便有效性检查可以基于已经执行的测试来防止信号、或者防止测试的执行。在这样的实施方式中，平滑度和/或稳定性可以基于存储的所述环境温度指示器与拟合到所述存储的环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测建筑物的管道系统中的漏水的流体流量检测设备，所述设备被配置为执行低流量测试和高流量测试，并且基于至少一个所述测试的结果，输出指示高流量、低流量、无流量中的一个的泄漏信号，其中，所述设备具有：用于检测环境温度的第一温度传感器；用于检测管道温度的第二温度传感器，所述第二温度传感器与管道系统的管道相邻或热接触；至少一个输入管线，其被配置为接收来自所述第一温度传感器的环境温度指示器的时间序列和来自所述第二温度传感器的管道温度指示器的时间序列；以及处理器，其被配置为执行所述低流量和高流量测试，其中，所述处理器被配置为通过以下来执行所述低流量测试：如果监测时段的温差指示器的绝对值保持高于差值阈值，则确定存在低流量，其中，每个所述温差指示器表示所述接收到的第一温度指示器与所述接收到的第二温度指示器之间的差，以及其中，所述处理器被配置成通过以下来执行所述高流量测试：基于在所述接收到的环境温度与管道温度之间的各个差值最大值处接收到的管道温度指示器来估计进入管道的水的温度分布；以及基于所述管道温度指示器，通过检测所述管道温度是否接近所述估计的水温曲线来确定存在高流量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.06 GB PCT/GB2016/050021;2016.05.24 GB 16091.一种用于检测建筑物的管道系统中的漏水的流体流量检测设备，所述设备被配置为执行低流量测试和高流量测试，并且基于至少一个所述测试的结果，输出指示高流量、低流量、无流量中的一个的泄漏信号，其中，所述设备具有：用于检测环境温度的第一温度传感器；用于检测管道温度的第二温度传感器，所述第二温度传感器与管道系统的管道相邻或热接触；至少一个输入管线，其被配置为接收来自所述第一温度传感器的环境温度指示器的时间序列和来自所述第二温度传感器的管道温度指示器的时间序列；以及处理器，其被配置为执行所述低流量和高流量测试，其中，所述处理器被配置为通过以下来执行所述低流量测试：如果监测时段的温差指示器的绝对值保持高于差值阈值，则确定存在低流量，其中，每个所述温差指示器表示所述接收到的第一温度指示器与所述接收到的第二温度指示器之间的差，以及其中，所述处理器被配置成通过以下来执行所述高流量测试：基于在所述接收到的环境温度与管道温度之间的各个差值最大值处接收到的管道温度指示器来估计进入管道的水的温度分布；以及基于所述管道温度指示器，通过检测所述管道温度是否接近所述估计的水温曲线来确定存在高流量。2.根据权利要求1所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为执行有效性检查，以基于所述接收到的所述监测时段的环境温度指示器来确定当环境温度变化不平滑且不稳定时低流量测试无效，所述处理器被配置为：如果所述有效性检查指示无效，则阻止输出指示低流量的所述泄漏信号。3.根据权利要求2所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为基于接收到的所述环境温度指示器与拟合到所述接收到的环境温度指示器的直线的比较，来确定所述平滑度。4.根据权利要求2或3所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为当以下至少一项时确定所述稳定性：所述环境温度指示器的平均梯度不在预定范围之外；以及最小和最大所述环境温度指示器之间的差值小于阈值。5.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：基于所述接收的所述监测时段的管道温度指示器执行有效性检查，监测时段以确定当所述接收到的所述监测时段的管道温度指示器包括至少一个峰值时低流量测试是无效的，所述处理器被配置为如果所述有效性检查指示无效，则阻止输出指示低流量的所述泄漏信号。6.根据权利要求5所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：通过将二阶差分过滤器应用于所述监测时段的所述管道温度指示器以及确认如果所述过滤器的输出超过阈值则峰值存在，来检测所述峰值。7.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：当所述温差指示器在所述监测时段上的平均梯度指示所述环境温度和管道温度发散并且超过阈值梯度时，执行有效性检查，以确定低流量测试无效，所述处理器被配置为：如果所述有效性检查指示无效，则阻止输出指示低流量的所述泄漏信号。8.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：如果所述接收到的所述监测时段的环境温度指示器和管道温度指示器交叉，则执行有效性检查，以确定低流量测试无效，所述处理器被配置为，如果有效性检查指示无效，则阻止表示低流量的所述泄漏信号的输出。9.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：如果在所述监测时段的所述环境和管道温度指示器的最终子集中，i)和ii)中的至少一个被检测到，则执行有效性检查，以确定低流量测试无效：i)跨过所述最终子集的所述绝对差的平均梯度在预定范围之外；以及ii)跨过所述最终子集所述接收到的管道温度的平均梯度在预定范围之外，所述处理器被配置为：如果所述有效性检查指示无效，则阻止输出指示低流量的所述泄漏信号。10.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：通过在已经执行所述低流量测试之后，检测从所述管道温度传感器接收的管道温度指示器的峰值，来检测瞬态使用，所述设备被配置为阻止输出指示低流量的泄漏信号，直到检测到所述瞬态使用为止。11.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：在所述低流量测试已经检测到低流量，并且所述有效性检查没有确定所述低流量测试的无效之后，并且当指示所述检测到的低流量的所述泄漏信号没有被输出，如果所述另外的温差小于所述差值阈值，则进一步监测所述温差指示器并且防止输出指示所述检测到的低流量的所述泄漏信号。12.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：在所述低流量测试已经检测到低流量，并且所述有效性检查没有确定所述低流量测试的无效之后，并且当指示所述检测到的低流量的所述泄漏信号没有被输出，如果绝对所述另外的温差的至少一个子集的平均梯度在预定范围之外，则检测到的低流量没有被输出，进一步监测所述温差指示器并且防止输出指示所述检测到的低流量的所述泄漏信号。13.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：如果所述低流量测试检测到低流量，并且没有所述有效性检查的结果指示所述低流量测试的无效，则增加连续泄漏计数器，所述处理器进一步配置成：如果所述低流量测试未检测到流量，则重置所述连续泄漏计数器，其中，所述设备被配置为：当所述计数器指示多于连续泄漏检测的阈值数目时，输出指示低流量的所述泄漏信号。14.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述设备被配置为：在各个所述监测时段期间，执行至少一个所述低流量测试，其中，所述监测时段或每个所述监测时段是各24小时间隔的预期低使用时间。15.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：如果连续的所述监测时段的温差值增加，则输出指示泄漏恶化的信号，其中，每个所述温差至少基于各监测时段的最后一个所述温差指示器。16.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中所述设备被配置为：基于以下中的至少一个来确定所述差值阈值：-包括所述管道系统的地理区域的至少一个环境条件，所述至少一个环境条件包括地面温度和空气温度中的至少一个；-一年中的时间；-建筑物的哪个楼层有所述管道；-所述管道系统的地理位置。17.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器包括位于所述管道的处理器部分，以及远离所述管道并且被配置为从所述本地处理器部分接收温度数据的处理器部分，其中，所述温度数据指示所述监测时段的至少一个所述温差，其中，所述远程处理器部分被配置为：基于所述差值阈值和所述接收的温度数据，来执行所述确定：存在低流量。18.根据任一前述权利要求所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：确定参数的值，所述参数的值与所接收的第一和第二温度指示器之间的差值与所接收的环境温度指示器和水温的差值的比例成比例，其中，处理器被配置为：基于所述估计的水温曲线确定所述水温，其中，所述第一和第二温度指示器以及水温指示同时的温度；所述处理器被配置为：当所述确定的参数值超过阈值时，检测所述管道温度朝向所述估计的水温曲线的所述接近。19.根据权利要求18所述的流体流量检测设备，其中，所述处理器被配置为：基于所述接收到的管道温度指示器中的每一个来确定所述确定的参数值，以及当确定的参数值全部超过阈值时，确定所述管道温度朝向所述估计的水温曲线的所述接近。20.根据权利要求18或19所述的流体流量检测设备，其中，所述设备具有：所述处理器被配置为：基于所述接收到的管道温度指示器中的每一个来确定所述确定的参数值，所述处理器被配置为：检测用水，并确定所述高流量的持续时间，所述处理器被配置为：通过检测从所述管道温度传感器接收到的管道温度指示器的峰值，来执行所述用水检测；计时器，用于测量来自上次检测到的用水的时间，其中，所述计时器被配置为响应于下一次检测到的所述用水而重置；以及计时器，用于通过定时：所述管道温度与所述估计的水温曲线的最大偏差保持在预定范围内多长时间；当前所述管道温度的所述参数值保持在阈值以上多长时间；以及所述管道温度保持平滑多长时间，来测量所述检测到的高流量的持续时间。其中，所述处理器被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·贝利，G·格雷，
申请(专利权)人：家庭服务公共有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB