一种流体管网仪表检验的计算方法技术

本发明专利技术涉及一种流体管网仪表检验的计算方法，属于管网计算技术领域。首先对流体管网中所有仪表的测量数据进行采集，并结合气源或用户点的工艺特点对测量数据进行预处理，筛选出其中存在明显偏差和数据错误的点。再对通过预处理后的测量数据进行数据校验，校验原理是利用冗余测量值交叉计算和管网的水力计算，来实现仪表数据的校验。通过对比某个仪表的实际测量值和计算值来判断该仪表是否存在测量误差。如果存在测量误差则对该仪表所在的测量点发出报警，提示运行维护人员对其进行检修。在故障测量仪表尚未得到及时维修更换，或某个测量点存在仪表缺失的情况时，系统会自动用计算得到的值来替换该点的测量值，实现仪表“软计量”。。。

【技术实现步骤摘要】
一种流体管网仪表检验的计算方法


[0001]本专利技术属于管网计算
，涉及一种流体管网仪表检验的计算方法。

技术介绍

[0002]钢铁企业、化工企业和城镇燃气输配系统，在正常生产过程中都离不开大型的流体输送管网。在对流体管网中的能源介质进行监测和管理时，需要用到大量的测量仪表：如流量测量和压力测量，准确的仪表测量有助于实现能源的精细化管理。但是，在实际生产过程中，往往存在测量仪表缺失或因为使用年限过长、维护工作不到位导致的仪表测量故障的问题，这也是目前能源管理工作中存在的痛点。大型流体管网中的仪表数量较多，人工很难做到及时维护和修理。
[0003]另外，仪表“软计量”也称为软仪表技术，它是利用易测过程变量(常称为辅助变量或二次变量，如工业过程中容易获取的压力温度等过程参数)，依据这些测过程变量与难以直接测量的待测过程变量(常称主导变量，如精馏塔中各种组分浓度等)之间的数学关系(软测量模型)，通过各种计算和估计方法，实现对待测过程变量的测量。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种流体管网仪表检验的计算方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种流体管网仪表检验的计算方法，该方法包括以下步骤：
[0007]S1：对流体管网中所有仪表的测量数据进行采集，结合气源点或用户点的实际工艺情况，对所有仪表测量数据进行预处理，筛选并剔除其中存在明显偏差或错误值的仪表；
[0008]S2：对通过预筛选的测量点进行仪表校验，是利用冗余测量值交叉计算结合管网的水力计算，来实现仪表数据的校验；
[0009]S3：将冗余仪表校验的计算结果与实际测量值进行比较，看实际测量值与计算值之间是否存在较大误差，如果存在较大误差则表明该点测量可能存在测量不准确的问题；
[0010]S4：通过系统对可能存在测量不准确的点进行报警，提示运行维护人员对其进行检修；
[0011]S5：在故障测量仪表尚未得到及时维修更换，或某个测量点存在仪表缺失的情况时，系统会自动用计算得到的值来替换该点的测量值，实现仪表“软计量”。
[0012]可选的，所述S1中，对所有仪表测量数据进行预处理时，需要结合每个测量点的工艺特性对仪表测量数据进行判断，剔除明显存在错误的测量数据。
[0013]可选的，所述S2中，在利用冗余测量值交叉计算时需要结合流体管网的水力计算，来实现仪表数据的校验，每个气源点或用户点只用选取压力或流量测点中的一个数据进行计算，即完成整个管网的水力计算，则另一个未参与管网水力计算的测量点则叫做冗余测量点。
[0014]可选的，所述S3中，在选取冗余测量值时，通过质量守恒和动量守恒的原理，用某
一个气源或用户点的流量测量值进行水力计算时，计算得到该点的压力值，压力测点作为冗余量不参加管网水力计算；选取某个气源或用户点的压力测量值进行水力计算时，计算得到该点的流量值，流量测点作为冗余量不参加管网水力计算。
[0015]可选的，在所述S2中，在利用冗余测量值进行交叉计算时，通过每个气源或用户点不同的流量测点或压力的点的选取方式，得到多种管网水力计算方程组的求解组合，得到某个测量点的一系列计算值。
[0016]可选的，在所述S2中，利用冗余测量值进行交叉计算时，设每个测量仪表出现测量不准确问题的概率是完全随机且相等的，则通过冗余测量数据交叉计算得出的多组计算值应该是服从正态分布的，依次计算这些数据的期望值和标准差；通过比较某个点的计算值和仪表测量值，如果仪表测量值在计算期望值的正负n个标准差内，则认为测量仪表准确，如果不在该范围内则认为测量仪表不准确，其中数字n根据具体生产情况和实际要求确定。
[0017]可选的，在所述S5后，根据计算值与测量值偏差的大小对测量仪表点进行不同等级的报警，为检修人员提供参考；在故障测量仪表尚未得到及时维修更换，或某个测量点存在仪表缺失的情况时，系统会自动用计算得到的期望值来替换该点的测量值，实现仪表“软计量”。
[0018]本专利技术的有益效果在于：通过快速计算定位可能存在测量故障的仪表点，或利用计算值对缺失测量仪表的点实现测量补充，实现流体管网的“软计量”。这种流体管网仪表校验的计算方法及系统主要是利用管网中的冗余测量仪表的测量值进行交叉计算实现测量仪表数据校验功能。此方法及系统可以更加快速而准确地计算出可能存在测量故障的仪表点，为检修人员提供参考，提高工作效率。在故障点或缺失仪表的地方尚未得到有效处理时，该系统可以利用计算数据替代故障或缺失的仪表点，实现流体管网的“软计量”，大大提高企业能源管理的效率和精细程度。
[0019]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0021]图1为长管道示意图；
[0022]图2为管网实施图。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
[0024]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0025]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0026]请参阅图1～图2，为一种流体管网仪表检验的计算方法。首先通过一段简单的管道解释文中提到的“冗余测量仪表”的含义，如图1所示是一段长管道，流体从气源点A流向用户点B，每个气源和用户都设有流量测量点G和压力测量点P。
[0027]管道上共有2个气源和用户点，共计4个仪表测量点，分别为气源点A的流量G
A
,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流体管网仪表检验的计算方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：对流体管网中所有仪表的测量数据进行采集，结合气源点或用户点的实际工艺情况，对所有仪表测量数据进行预处理，筛选并剔除其中存在明显偏差或错误值的仪表；S2：对通过预筛选的测量点进行仪表校验，利用冗余测量值交叉计算结合管网的水力计算，来实现仪表数据的校验；S3：将冗余仪表校验的计算结果与实际测量值进行比较，看实际测量值与计算值之间是否存在较大误差，如果存在较大误差则表明该点测量可能存在测量不准确的问题；S4：通过系统对可能存在测量不准确的点进行报警，提示运行维护人员对其进行检修；S5：在故障测量仪表尚未得到及时维修更换，或某个测量点存在仪表缺失的情况时，系统会自动用计算得到的值来替换该点的测量值，实现仪表“软计量”。2.根据权利要求1所述的一种流体管网仪表检验的计算方法，其特征在于：所述S1中，对所有仪表测量数据进行预处理时，需要结合每个测量点的工艺特性对仪表测量数据进行判断，剔除明显存在错误的测量数据。3.根据权利要求1所述的一种流体管网仪表检验的计算方法，其特征在于：所述S2中，在利用冗余测量值交叉计算时需要结合流体管网的水力计算，来实现仪表数据的校验，每个气源点或用户点只用选取压力或流量测点中的一个数据进行计算，即完成整个管网的水力计算，另一个未参与管网水力计算的测量点则叫做冗余测量点。4.根据权利要求1所述的一种流体管网仪表检验的计算方法，其特征在于：所述S3中，在选...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大滨，胡堃，谢建，
申请(专利权)人：中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：