本发明专利技术公开了一种水泵流量间接测量方法、装置及系统，获取实际水位值，并将所述实际水位值与标准水位值作差得到水位差Δh；获取水泵的实际功率值P和额定功率值P0；调用流量拟合函数，并将所述水位差Δh、水泵的实际功率值P、额定功率值P0带入所述流量拟合函数计算出水泵的实际流量，完成水泵流量的间接测量。本发明专利技术实现更加全面、有效地实时动态监测，并可远程调整流量拟合函数的参数，保证测量过程的精确性，计算高效，精度可靠，有助于更加精准地监测水泵信息。
An Indirect Measuring Method, Device and System for Pump Flow
The invention discloses an indirect measurement method, device and system for pump flow, obtains the actual water level value, and obtains the water level difference h by making a difference between the actual water level value and the standard water level value; obtains the actual power value P and rated power value P of the pump; calls the flow fitting function, and brings the water level difference h, the actual power value P and the rated power value P 0 of the pump into the flow fitting. The function calculates the actual flow rate of the pump and completes the indirect measurement of the flow rate of the pump. The invention realizes more comprehensive and effective real-time dynamic monitoring, and can remotely adjust the parameters of flow fitting function to ensure the accuracy of measurement process, high efficiency and reliability of calculation, and is helpful to more precise monitoring of pump information.
【技术实现步骤摘要】
一种水泵流量间接测量方法、装置及系统
本专利技术属于数据采集及监测
，具体涉及一种水泵流量间接测量方法、装置及系统，更具地涉及一种基于实际功率和水位差补偿的灌溉水泵流量间接测量方法、装置及系统。
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
针对上述问题，本专利技术提出一种水泵流量间接测量方法、装置及系统，实现更加全面、有效地实时动态监测，并可远程调流量拟合函数的参数，保证测量过程的精确性，计算高效，精度可靠，有助于更加精准地监测水泵信息。实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：第一方面，本专利技术提供了一种水泵流量间接测量方法，包括：(1)获取实际水位值，并将所述实际水位值与标准水位值作差得到水位差Δh；(2)获取水泵的实际功率值P和额定功率值P0；(3)调用流量拟合函数，并将所述水位差Δh、水泵的实际功率值P、额定功率值P0带入所述流量拟合函数计算出水泵的实际流量，完成水泵流量的间接测量。优选地，所述流量拟合函数具体为：其中，Q表示计算得到的水泵的实际流量，f表示拟合的函数关系，Q0表示理想情况下水泵的流量，k1、k2、k3、k4表示拟合系数，a和b表示量程范围系数。优选地，所述水泵流量间接测量方法还包括：将计算出水泵的实际流量发送至远程监测终端。当判断出需要更新流量拟合函数的拟合系数以及量程范围系数时，则接收远程监测终端进行相应的更新操作。优选地，所述拟合系数k1、k2、k3、k4是在获得若干组不同的功率差和水位差的数据后，进行多元非线性回归拟合得到的；所述功率差由水泵的实际功率值P和额定功率值P0作差获得。优选地，所述量程范围系数a和b是基于多元非线性回归拟合过程中对应的量程范围得到的。优选地，所述a＝0.8，b＝1.2。优选地，所述水泵流量间接测量方法还包括：当判断出远程监测终端出现掉电后，则停止测量；当判断出远程监测终端处于供电状态，则不断循环进行步骤(1)-(3)。第二方面，本专利技术提供了一种水泵流量间接测量装置，包括：第一计算模块，用于获取实际水位值，并将所述实际水位值与标准水位值作差得到水位差Δh；获取模块，用于获取水泵的实际功率值P和额定功率值P0；第二计算模块，用于调用流量拟合函数，并将所述水位差Δh、水泵的实际功率值P、额定功率值P0带入所述流量拟合函数计算出水泵的实际流量，完成水泵流量的间接测量。优选地，所述流量拟合函数具体为：其中，Q表示计算得到的水泵的实际流量，f表示拟合的函数关系，Q0表示理想情况下水泵的流量，k1、k2、k3、k4表示拟合系数，a和b表示量程范围系数。第三方面，本专利技术提供了一种水泵流量间接测量系统，包括：处理器，适于实现各指令；以及存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行第一方面中任一项所述的步骤。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术提出一种水泵流量间接测量方法、装置及系统，将实际使用过程当中可能会出现的抽水水位误差和水泵实际功率误差考虑在内，通过测量得到偏差的具体数值，并代入拟合好的流量拟合函数，使得运算结果更加接近实际的水泵流量值，实现更加全面、有效地实时动态监测本专利技术还设置为可以远程调整流量拟合函数的参数，保证测量过程的精确性，计算高效，精度可靠，有助于更加精准地监测水泵信息。附图说明图1为本专利技术一种实施例的水泵流量间接测量方法的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。实施例1如图1所示，本专利技术实施例提供了一种水泵流量间接测量方法，包括以下步骤：(1)根据实际应用情况，判断是否需要进行流量拟合函数的拟合系数以及量程范围系数更新；具体地：当判断出需要更新流量拟合函数的拟合系数以及量程范围系数时，则接收远程监测终端进行相应的更新操作，即图1中的远程调整参数，然后再进行后续的步骤；当判断出不需要更新流量拟合函数的拟合系数以及量程范围系数时，则直接进行后续的步骤；(2)获取实际水位值，并将所述实际水位值与标准水位值作差得到水位差Δh；在本专利技术实施例的优选实施方式中，所述实际水位值是通过水位传感器采集得到的；(3)获取水泵的实际功率值P和额定功率值P0；其中，所述水泵的实际功率值P是直接测量得到的；(4)调用流量拟合函数，并将所述水位差Δh、水泵的实际功率值P、额定功率值P0带入所述流量拟合函数计算出水泵的实际流量，完成水泵流量的间接测量。在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，所述流量拟合函数具体为：其中，Q表示计算得到的水泵的实际流量，f表示拟合的函数关系，Q0表示理想情况下水泵的流量，k1、k2、k3、k4表示拟合系数，a和b表示量程范围系数；所述拟合系数k1、k2、k3、k4是在获得若干组不同的功率差和水位差的数据后，进行多元非线性回归拟合得到的；所述功率差由水泵的实际功率值P和额定功率值P0作差获得；所述量程范围系数a和b是基于多元非线性回归拟合过程中对应的量程范围得到的；在本专利技术实施例的优选实施方式中，所述a＝0.8，b＝1.2；拟合系数k1、k2、k3、k4以及量程范围系数a和b均可根据情况修正之后进行人为远程参数的更新；所述流量拟本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水泵流量间接测量方法，其特征在于，包括：(1)获取实际水位值，并将所述实际水位值与标准水位值作差得到水位差Δh；(2)获取水泵的实际功率值P和额定功率值P0；(3)调用流量拟合函数，并将所述水位差Δh、水泵的实际功率值P、额定功率值P0带入所述流量拟合函数计算出水泵的实际流量，完成水泵流量的间接测量。
【技术特征摘要】
1.一种水泵流量间接测量方法，其特征在于，包括：(1)获取实际水位值，并将所述实际水位值与标准水位值作差得到水位差Δh；(2)获取水泵的实际功率值P和额定功率值P0；(3)调用流量拟合函数，并将所述水位差Δh、水泵的实际功率值P、额定功率值P0带入所述流量拟合函数计算出水泵的实际流量，完成水泵流量的间接测量。2.根据权利要求1所述的一种水泵流量间接测量方法，其特征在于，所述流量拟合函数具体为：其中，Q表示计算得到的水泵的实际流量，f表示拟合的函数关系，Q0表示理想情况下水泵的流量，k1、k2、k3、k4表示拟合系数，a和b表示量程范围系数。3.根据权利要求1或2所述的一种水泵流量间接测量方法，其特征在于，所述水泵流量间接测量方法还包括：将计算出水泵的实际流量发送至远程监测终端；当判断出需要更新流量拟合函数的拟合系数以及量程范围系数时，则接收远程监测终端进行相应的更新操作。4.根据权利要求2所述的一种水泵流量间接测量方法，其特征在于：所述拟合系数k1、k2、k3、k4是在获得若干组不同的功率差和水位差的数据后，进行多元非线性回归拟合得到的；所述功率差由水泵的实际功率值P和额定功率值P0作差获得。5.根据权利要求4所述的一种水泵流量间接测量方法，其特征在于：所述量程范围系数a和b是...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈金荣，张磊，
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
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