一种法兰式流量水压监测系统及其监测方法技术方案

本发明专利技术涉及一种法兰式流量水压监测系统，包括法兰盘、设置于法兰盘上的检测组件、供电组件、处理器及通讯模块，处理器用于获取并处理检测组件所获取的数据，通过通讯模块与服务器连接，包括采集计算模块、第一判断模块、上传模块及配置模块，采集计算模块用于将电压值转换为为水压值及脉冲数字信号转换为流量值；第一判断模块用于判断是否到达配置模块所预设的上传周期阈值，如到达预设的周期阈值则与服务器进行联网；上传模块，用于将所转换的水压值及流量值上传至服务器；配置模块，用于接收并执行服务器下发的配置指令。通过采集管道的水压值和流量值，经过处理器进行换算后，利用通讯模块将数据上传至服务器，系统结构简单，监测方便快捷。

【技术实现步骤摘要】
一种法兰式流量水压监测系统及其监测方法
本专利技术涉及供水管网监测
，具体涉及一种法兰式流量水压监测系统及其监测方法。
技术介绍
现有供水管网流量水压监测技术中，通常采用多产品组合使用的方式监测供水管网，通过安装流量计+压力变送器的方式，实现流量监测以及水压监测。目前，市面上的供水管网监测产品类型繁多。水压测量产品主要有压力变送器。流量测量产品主要有V锥流量计、电磁流量计、金属转子流量计、涡街流量计、超声波流量计等。V锥流量计利用锥体在流场中产生的节流效应，通过检测锥体前后的差压来测量流量。电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的回导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压，该电压与流体的流速成正答比关系，进而得到流量值。金属转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,浮子可以在锥管内自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下运动，与浮子重量平衡后，通过磁耦合传到与刻度盘指示流量。涡街流量计是根据卡门(Karman)涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。超声流量计是指一种基于超声波在流动介质中传播速度等于被测介质的平均流速与声波在静止介质中速度的矢量和的原理开发的流量计，主要由换能器和转换器组成，有多普勒法、速度差法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型。现有流量监测技术中，V锥流量计、电磁流量计、金属转子流量计、涡街流量计、超声波流量计采用的监测原理导致流量计机械结构复杂，体积庞大，占用硬件、软件资源多，产品功耗大，产品不利于采用电池供电。现有供水管网流量水压监测技术中，通常采用多产品组合使用的方式监测供水管网，通过安装流量计+压力变送器的方式，实现流量监测以及水压监测。多产品组合的分体结构，产品安装便利度大大降低，并且，安装配件繁多，甚至需要在现场进行焊接，施工难度高。而且，产品大多不具备数据远程传输功能，监测数据不方便、效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种法兰式流量水压监测系统及其监测方法，克服现有技术中流量检测系统结构复杂，检测不方便的缺陷。作为本专利技术的第一方面，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种法兰式流量水压监测系统，包括法兰盘、设置于法兰盘上的检测组件、供电组件、处理器及通讯模块，其中，检测组件包括压力传感器及流量传感器，所述压力传感器及流量传感器分别用于测量通过管道的水流量及水压；供电组件，用于检测组件、处理器及通讯组件的供电；通讯模块，用于处理器与服务器之间的通讯连接，实现处理器与服务器之间的联网；处理器，用于获取并处理检测组件所获取的数据，通过通讯模块与服务器通讯连接，上传数据或接收服务器下发的配置指令，包括采集计算模块、第一判断模块、联网模块、上传模块及配置模块，其中，采集计算模块，用于获取压力传感器输出的电压值及流量传感器输出的脉冲数字信号数据；并将压力传感器输出的电压值转换为为水压值，以及将流量传感器输出的脉冲数字信号转换为流量值；第一判断模块，用于判断是否到达配置模块所预设的上传周期阈值，如到达预设的上传周期阈值，则与服务器进行联网；上传模块，用于将所转换的水压值及流量值上传至服务器；配置模块，用于接收并执行服务器下发的配置指令，所述配置指令包括但不限于处理器的上传周期阈值、阈值参数范围。在其中一个实施例中，还包括第二判断模块，所述第二判断模块用于判断所转换的水压值及流量值是否符合配置预设的阈值参数范围，如所转换的水压值或流量值出现数据异常，则与服务器进行联网。在其中一个实施例中，所述处理器还包括休眠唤醒模块，休眠唤醒模块，用于使法兰式流量水压监测系统与服务器进行联网之前处于休眠低功耗状态，并在到达上传周期阈值或出现数据异常时退出休眠状态以连接至服务器。在其中一个实施例中，所述将流量传感器输出的脉冲数字信号转换为流量值包括：将流量传感器的脉冲数值转换为边缘区域流速；通过边缘区域流速计算出截面瞬时流量；基于截面瞬时流量计算累积通过流量。在其中一个实施例中，所述累积通过流量计算公式为：其中，所述Q为累积通过流量，t为出水时间，D为管道直径，V2为边缘区域流速，所述V2＝nK，n为流量传感器脉冲数，K为脉冲转换常数。作为本专利技术的第二方面，本专利技术还提供一种上述任一所述的法兰式流量水压监测方法，包括：获取并处理的检测组件的数据并将其转换为水压值及流量值，所述检测组件的数据包括：压力传感器输出的电压值及流量传感器输出的脉冲数字信号数据；判断是否到达预设的上传周期阈值，如到达预设的上传周期阈值，则与服务器进行联网；上传所转换的水压值及流量值至服务器；接收并执行服务器下发的配置指令，所述配置指令包括但不限于上传周期阈值、阈值参数范围。在所述方法其中一个实施例中，所述判断是否到达预设的上传周期阈值，如到达预设的上传周期阈值则与服务器进行联网之后，还包括：判断所转换的水压值及流量值是否符合配置预设的阈值参数范围，如所转换的水压值及流量值出现数据异常，则与服务器进行联网。在所述方法其中一个实施例中，所述法兰式流量水压监测系统与服务器进行联网之前，法兰式流量水压监测系统处于休眠低功耗状态，并在到达上传周期阈值或数据异常时退出休眠状态以连接至服务器。在所述方法其中一个实施例中，所述流量传感器输出的脉冲数字信号数据转换为流量值具体包括，将流量传感器的脉冲数值转换为边缘区域流速；通过边缘区域流速计算出截面瞬时流量；基于截面瞬时流量计算累积通过流量。在所述方法其中一个实施例中，所述累积通过流量计算公式为：其中，所述Q为累积通过流量，t为出水时间，D为管道直径，V2为边缘区域流速，所述V2＝nK，n为流量传感器脉冲数，K为脉冲转换常数。本专利技术的有益效果在于，本专利技术的法兰式流量水压监测系统，通过流量传感器及压力传感器采集管道的水压值和流量值，经过处理器进行换算后，利用通讯模块将数据上传至服务器，通过接收及执行服务器所下发的配置指令实现对法兰式流量水压监测系统的调整，系统结构简单，监测方便快捷。本专利技术的法兰式流量水压监测方法，通过获取管道水压值和流量值，并在预设的上传周期阈值到达时周期性上传水压值及流量值至服务器，同时接收并执行服务器下发的配置指令，以实现对系统的调整，方法简单，能有效实现对管道内流体信息的监测。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术法兰式流量水压监测系统剖视图；图2是本专利技术法兰式流量水压监测系统模块示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种法兰式流量水压监测系统，包括法兰盘、设置于法兰盘上的检测组件、供电组件、处理器及通讯模块，其中，/n检测组件包括压力传感器及流量传感器，所述压力传感器及流量传感器分别用于测量通过管道的水流量及水压；/n供电组件，用于检测组件、处理器及通讯组件的供电；/n通讯模块，用于处理器与服务器之间的通讯连接，实现处理器与服务器之间的联网；/n处理器，用于获取并处理检测组件所获取的数据，通过通讯模块与服务器通讯连接，上传数据或接收服务器下发的配置指令，包括采集计算模块、第一判断模块、联网模块、上传模块及配置模块，其中，/n采集计算模块，用于获取压力传感器输出的电压值及流量传感器输出的脉冲数字信号数据；并将压力传感器输出的电压值转换为为水压值，以及将流量传感器输出的脉冲数字信号转换为流量值；/n第一判断模块，用于判断是否到达配置模块所预设的上传周期阈值，如到达预设的上传周期阈值，则与服务器进行联网；/n上传模块，用于将所转换的水压值及流量值上传至服务器；/n配置模块，用于接收并执行服务器下发的配置指令，所述配置指令包括但不限于处理器的上传周期阈值、阈值参数范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种法兰式流量水压监测系统，包括法兰盘、设置于法兰盘上的检测组件、供电组件、处理器及通讯模块，其中，
检测组件包括压力传感器及流量传感器，所述压力传感器及流量传感器分别用于测量通过管道的水流量及水压；
供电组件，用于检测组件、处理器及通讯组件的供电；
通讯模块，用于处理器与服务器之间的通讯连接，实现处理器与服务器之间的联网；
处理器，用于获取并处理检测组件所获取的数据，通过通讯模块与服务器通讯连接，上传数据或接收服务器下发的配置指令，包括采集计算模块、第一判断模块、联网模块、上传模块及配置模块，其中，
采集计算模块，用于获取压力传感器输出的电压值及流量传感器输出的脉冲数字信号数据；并将压力传感器输出的电压值转换为为水压值，以及将流量传感器输出的脉冲数字信号转换为流量值；
第一判断模块，用于判断是否到达配置模块所预设的上传周期阈值，如到达预设的上传周期阈值，则与服务器进行联网；
上传模块，用于将所转换的水压值及流量值上传至服务器；
配置模块，用于接收并执行服务器下发的配置指令，所述配置指令包括但不限于处理器的上传周期阈值、阈值参数范围。


2.如权利要求1所述的法兰式流量水压监测系统，其特征在于，还包括第二判断模块，所述第二判断模块用于判断所转换的水压值及流量值是否符合配置预设的阈值参数范围，如所转换的水压值或流量值出现数据异常，则与服务器进行联网。


3.如权利要求2所述的法兰式流量水压监测系统，其特征在于，所述处理器还包括休眠唤醒模块，
休眠唤醒模块，用于使法兰式流量水压监测系统与服务器进行联网之前处于休眠低功耗状态，并在到达上传周期阈值或出现数据异常时退出休眠状态以连接至服务器。


4.如权利要求1所述的法兰式流量水压监测系统，其特征在于，所述将流量传感器输出的脉冲数字信号转换为流量值包括：
将流量传感器的脉冲数值转换为边缘区域流速；
通过边缘区域流速计算出截面瞬时流量；
基于截面瞬时流量计算累积通过流量。

【专利技术属性】
技术研发人员：农华艺，
申请(专利权)人：深圳市恒星物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44