蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统及方法，所述数据传输模块控制数据采集处理模块处理后的数据的传输，将处理后的数据通过无线通信的方式传输到蒸汽管道控制模块；所述蒸汽管道控制模块根据数据传输模块传输的数据，控制相连的各个蒸汽管道之间对应的蒸汽阀门的开关量。本发明专利技术不仅对蒸汽管道数据进行采集，还对其进行处理，使用处理后的数据有效降低了最终获取的结果与预期的理想结果之间误差，并且在数据传输过程中，设置反馈机制能够准确获取到数据是否传输成功，并针对传输失败的情况进行再次传输，确保数据传输的及时性。的及时性。的及时性。

【技术实现步骤摘要】
蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统及方法


[0001]本专利技术涉及数据采集传输
，具体为蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统及方法。

技术介绍

[0002]随着计算机技术的快速发展，人们对计算机技术的运用越来越广泛，在蒸汽管道方面，能够通过传感器对蒸汽管道进行监测，该方式不仅能够大大解放劳动力，且该监测方式更加稳定可靠，能够全天候进行监测，同时，监测结果更加准确，并且通过该种监测方式，能够及时有效的发现蒸汽管道的异常状态，并能够快速锁定异常点。
[0003]现有的蒸汽系统用数据采集传输系统，只是单纯的对蒸汽管道数据进行采集，不对其进行处理，因此，在后续对采集数据的使用中，会使得最终获取的结果与预期的理想结果误差较大，同时在对采集数据的使用分析中，不能够根据实际情况及历史数据对蒸汽管道进行调节，并且，现有技术中，在数据传输过程中，只是简单的通过无线通信直接进行传输，无法确定数据是否传输成功，因此，现有的蒸汽系统用数据采集传输系统存在较大的缺陷。
[0004]针对上述情况，我们需要蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统，包括：蒸汽管道划分模块，所述蒸汽管道划分模块根据蒸汽管道的直径不同将其划分成不同的级别；数据采集处理模块，所述数据采集处理模块分别获取不同蒸汽管道上压力传感器、流量传感器及温度传感器对应的数据，并对采集的数据进行处理；数据传输模块，所述数据传输模块控制数据采集处理模块处理后的数据的传输，将处理后的数据通过无线通信的方式传输到蒸汽管道控制模块；蒸汽管道控制模块，所述蒸汽管道控制模块根据数据传输模块传输的数据，控制相连的各个蒸汽管道之间对应的蒸汽阀门的开关量；蒸汽校准模块，所述蒸汽校准模块根据历史数据中各个蒸汽管道单位时间内的流量变化情况，对蒸汽管道之间的蒸汽阀门的开关量进行校准，得到各个蒸汽阀门的校准开关量；组合模块，所述组合模块根据蒸汽管道控制模块得到的蒸汽阀门的开关量及蒸汽校准模块得到的蒸汽阀门的校准开关量，得到最终的蒸汽阀门开关量，并将最终的蒸汽阀门开关量通过数据传输模块传输到蒸汽管道控制模块，进而对各个蒸汽管道进行控制。
[0007]本专利技术通过各个模块之间的相互配合，共同实现了数据的采集、清洗、传输及对传输的数据的有效分析，进而通过采集的数据及历史数据实现对蒸汽管道间蒸汽阀门开关量的获取及校准，进而实现对蒸汽系统中蒸汽管道的控制。
[0008]进一步的，所述数据采集处理模块包括数据采集模块及数据处理模块，所述数据采集模块用于采集不同蒸汽管道上压力传感器、流量传感器及温度传感器对应的数据；所述数据处理模块用于对数据采集模块采集的数据进行数据清洗，所述数据处理模块进行数据清洗的方法包括以下步骤：S1.1、分别获取每个传感器获取的数据；S1.2、获取每个传感器对应的传感器种类，并将获取的传感器种类与对比数据库进行对比，得到清洗每种传感器中的一个传感器数据时，需要获取的参考数据个数，所述参考数据个数为偶数；S1.3、清洗每个传感器内的每个传感器数据时，获取与该传感器种类对应的参考数据个数相同且在该传感器内与该传感器数据相邻的所有传感器数据，记为该传感器数据对应的清洗参考数据；S1.4、计算每个传感器数据对应的清洗参考数据的平均值，记为该传感器数据清洗后对应的数据；所述数据处理模块在完成数据清洗后，会分别获取同一时间各个蒸汽管道对应的传感器的数据，并将分别为各个蒸汽管道及每个蒸汽管道内的各个传感器进行编号，并按照编号从小到大的顺序逐个将传感器数据录入到一个空白集合中，得到第一集合，录入传感器数据的过程中，蒸汽管道编号比传感器数据编号的优先级更高，相同编号传感器数据对应的蒸汽管道中，蒸汽管道编号高的优先录入该空白集合中，所述第一集合为数据采集处理模块中处理后的数据。
[0009]本专利技术数据处理模块进行数据清洗的过程中，此处的清洗的概念与通常意义上的数据清洗（筛选数据中的个别的异常数据，并将其剔除）不同，该方式不会将筛选出的异常数据剔除，而是选取参考数据的概念对每个数据进行调节；获取参考数据是为了减小个别传感器数据（因传感器自身因素导致采集的数据出现个别的极值情况，极值指极大值或极小值）对后续数据分析结果的影响；数据清洗过程中对参考数据进行求平均值的操作，是因为在连续的数据中，平均值能够代表参考数据整体对应的传感器数据状态，进而采用平均值获取清洗结果与实际情况更加贴合，进而使得后续数据分析的结果更加准确。
[0010]进一步的，所述数据传输模块在传输第一集合时，先进行数模转换，将第一集合中的数据转换成模拟信号，然后通过无线通信的方式传输到蒸汽管道控制模块，蒸汽管道控制模块接收到完整的模拟信号后，进行模数转换，将接收的模拟信号转换成数字信号，进而得到第一集合，当蒸汽管道控制模块得到第一集合后，会生成一个反馈信号，并通过无线通信的方式将反馈信号反馈给数据传输模块，若数据传输模块在第一单位时间内接收到该反馈信号，表示数据传输模块传输第一集合成功，若数据传输模块未在第一单位时间内接收到该反馈信号，表示数据传输模块传输
第一集合失败，需要重新进行传输。
[0011]本专利技术数模转换的结果是从信号发射极通过无线通信进行传输的，信号接收极在接收到无线通信传输的模拟信号后，然后才将该接收的模拟信号进行模数转换，进而得到第一集合的；设置反馈信号，能够准确判断出蒸汽管道控制模块是否接收到第一集合，进而判断出数据传输模块是否需要重新向蒸汽管道控制模块传输第一集合。
[0012]进一步的，所述蒸汽管道控制模块控制相连的各个蒸汽管道之间对应的蒸汽阀门的开关量的计算方法包括以下步骤：S2.1、获取通过一个蒸汽阀门控制的m个相连的蒸汽管道，通过数据库得到该蒸汽阀门中通行蒸汽的最大横截面积b，将蒸汽阀门对应的输送蒸汽的一端中蒸汽管道的个数记为m1，将蒸汽阀门对应的接收蒸汽的一端中蒸汽管道的个数记为m2，所述m＝m1＋m2，2≤m，1≤m1≤m
‑
1，1≤m2≤m
‑
1，压力传感器、流量传感器及温度传感器每隔单位时间采集一次数据；S2.2、分别获取m2对应的各个蒸汽管道中当前时间对应的单位时间内通过的蒸汽流量，将m2对应的第i个蒸汽管道中单位时间内通过的蒸汽流量记为A
i
，并计算该蒸汽阀门对应的接收蒸汽的一端中当前时间对应的单位时间内通过的蒸汽流量a，所述，所述蒸汽管道中单位时间内通过的蒸汽流量通过流量传感器测得；S2.3、根据数据库，得到历史数据中压力差c与a1之间的函数关系，β为第一系数，获取历史数据中单位时间内蒸汽阀门输送蒸汽的一端对应的各个蒸汽管道上蒸汽压力的平均值c1，获取历史数据中c1对应单位时间内蒸汽阀门接收蒸汽的一端对应的各个蒸汽管道上蒸汽压力的平均值c2，c1与c2的差即为压力差c，a1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统，其特征在于，包括：蒸汽管道划分模块，所述蒸汽管道划分模块根据蒸汽管道的直径不同将其划分成不同的级别；数据采集处理模块，所述数据采集处理模块分别获取不同蒸汽管道上压力传感器、流量传感器及温度传感器对应的数据，并对采集的数据进行处理；数据传输模块，所述数据传输模块控制数据采集处理模块处理后的数据的传输，将处理后的数据通过无线通信的方式传输到蒸汽管道控制模块；蒸汽管道控制模块，所述蒸汽管道控制模块根据数据传输模块传输的数据，控制相连的各个蒸汽管道之间对应的蒸汽阀门的开关量；蒸汽校准模块，所述蒸汽校准模块根据历史数据中各个蒸汽管道单位时间内的流量变化情况，对蒸汽管道之间的蒸汽阀门的开关量进行校准，得到各个蒸汽阀门的校准开关量；组合模块，所述组合模块根据蒸汽管道控制模块得到的蒸汽阀门的开关量及蒸汽校准模块得到的蒸汽阀门的校准开关量，得到最终的蒸汽阀门开关量，并将最终的蒸汽阀门开关量通过数据传输模块传输到蒸汽管道控制模块，进而对各个蒸汽管道进行控制。2.根据权利要求1所述的蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统，其特征在于：所述数据采集处理模块包括数据采集模块及数据处理模块，所述数据采集模块用于采集不同蒸汽管道上压力传感器、流量传感器及温度传感器对应的数据；所述数据处理模块用于对数据采集模块采集的数据进行数据清洗，所述数据处理模块进行数据清洗的方法包括以下步骤：S1.1、分别获取每个传感器获取的数据；S1.2、获取每个传感器对应的传感器种类，并将获取的传感器种类与对比数据库进行对比，得到清洗每种传感器中的一个传感器数据时，需要获取的参考数据个数，所述参考数据个数为偶数；S1.3、清洗每个传感器内的每个传感器数据时，获取与该传感器种类对应的参考数据个数相同且在该传感器内与该传感器数据相邻的所有传感器数据，记为该传感器数据对应的清洗参考数据；S1.4、计算每个传感器数据对应的清洗参考数据的平均值，记为该传感器数据清洗后对应的数据；所述数据处理模块在完成数据清洗后，会分别获取同一时间各个蒸汽管道对应的传感器的数据，并将分别为各个蒸汽管道及每个蒸汽管道内的各个传感器进行编号，并按照编号从小到大的顺序逐个将传感器数据录入到一个空白集合中，得到第一集合，录入传感器数据的过程中，蒸汽管道编号比传感器数据编号的优先级更高，相同编号传感器数据对应的蒸汽管道中，蒸汽管道编号高的优先录入该空白集合中，所述第一集合为数据采集处理模块中处理后的数据。3.根据权利要求2所述的蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统，其特征在于：所述数据传输模块在传输第一集合时，先进行数模转换，将第一集合中的数据转换成模拟信号，然后通过无线通信的方式传输到蒸汽管道控制模块，蒸汽管道控制模块接收到完整的模拟信号后，进行模数转换，将接收的模拟信号转换
成数字信号，进而得到第一集合，当蒸汽管道控制模块得到第一集合后，会生成一个反馈信号，并通过无线通信的方式将反馈信号反馈给数据传输模块，若数据传输模块在第一单位时间内接收到该反馈信号，表示数据传输模块传输第一集合成功，若数据传输模块未在第一单位时间内接收到该反馈信号，表示数据传输模块传输第一集合失败，需要重新进行传输。4.根据权利要求2所述的蒸汽系统用智能化在线数据采集传输系统，其特征在于：所述蒸汽管道控制模块控制相连的各个蒸汽管道之间对应的蒸汽阀门的开关量的计算方法包括以下步骤：S2.1、获取通过一个蒸汽阀门控制的m个相连的蒸汽管道，通过数据库得到该蒸汽阀门中通行蒸汽的最大横截面积b，将蒸汽阀门对应的输送蒸汽的一端中蒸汽管道的个数记为m1，将蒸汽阀门对应的接收蒸汽的一端中蒸汽管道的个数记为m2，所述m＝m1＋m2，2≤m，1≤m1≤m
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1，1≤m2≤m
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1，压力传感器、流量传感器及温度传感器每隔单位时间采集一次数据；S2.2、分别获取m2对应的各个蒸汽管道中当前时间对应的单位时间内通过的蒸汽流量，将m2对应的第i个蒸汽管道中单位时间内通过的蒸汽流量记为A
i
，并计算该蒸汽阀门对应的接收蒸汽的一端中当前时间对应的单位时间内通过的蒸汽流量a，所述，所述蒸汽管道中单位时间内通过的蒸汽流量通过流量传感器测得；S2.3、根据数据库，得到历史数据中压力差c与a1之间的函数关系，β为第一系数，获取历史数据中单位时间内蒸汽阀门输送蒸汽的一端对应的各个蒸汽管道上蒸汽压力的平均值c1，获取历史数据中c1对应单位时间内蒸汽阀门接收蒸汽的一端对应的各个蒸汽管道上蒸汽压力的平均值c2，c1与c2的差即为压力差c，a1=a11
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a12，a11表示历史数据中该蒸汽阀门在c1对应的单位时间内通过的蒸汽流量，a12表示历史上数据中蒸汽阀门对应的接收蒸汽的一端中在c1对应的单位时间内通过的蒸汽流量，所述，β1为第二系数，b表示蒸汽阀门中通行蒸汽的最大横截面积，b＞0，B1为历史数据中，当单位时间内对应的压力差为c、蒸汽阀门对应的接收蒸汽的一端中通过的蒸汽流量为a12、蒸汽阀门中通行蒸汽的最大横截面积为b时，蒸汽阀门对应的开关量，进而得到蒸汽阀门对应的开关量；S2.4、获取当前时间该蒸汽阀门对应的压力差C；S2.5、根据，将a代入a12，将C代入c，计算当前时间该蒸汽阀门对应的开关量B，所述，所述开关量B是一个比值，0＜B≤1，C＞0。5.根据权利要求4所述的蒸汽系统用智能化在线数据采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇飞，张正凯，
申请(专利权)人：常州艾肯智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：