具有内置网关的分步运算式能量计量装置及物联网系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了具有内置网关的分步运算式能量计量装置，包括内置网关，内置网关包括通信数据处理模块、数据存储模块、信息安全管理模块和通信模块；通信数据处理模块、信息安全管理模块、通信模块依次连接，数据存储模块与通信数据处理模块连接；通信数据处理模块用于对通信数据的协议转换、有效性过滤、通信组织、标准格式数据的封装与解包；数据存储模块用于对通信数据的储存；信息安全管理模块用于对信息交互对象身份认证、交互数据加解密、交互数据完整性和有效性验证。本发明专利技术可实现通信数据的存储、通信组织、标准协议转换、封装与解包等通信预处理工作，提高通信效率和稳定性，并确保信息交互的安全性。保信息交互的安全性。保信息交互的安全性。

【技术实现步骤摘要】
具有内置网关的分步运算式能量计量装置及物联网系统


[0001]本专利技术涉及天然气能力计算
，具体涉及具有内置网关的分步运算式能量计量装置。

技术介绍

[0002]天然气作为一种优质、高效、清洁的能源和重要的化工原料，在世界各国均得到普遍重视和优先利用，在能源结构中占的比例达到35％。随着天然气作为环保能源地位的不断上升，对天然气进行准确、公平和公正的计量工作是对天然气进行科学管理的一项重要技术工作，关系到多方利益。同时，天然气作为燃料，它的实际价值应该是它的热值而非体积，国外的天然气计量方式普遍采用能量计量的方法，所以难免在与其它国家进行天然气贸易交接过程中产生不必要的争端，因此开展天然气能量计量设备的研究有着非常重要的意义。
[0003]现有的天然气集输站都配有计量设备，但是传统的计量设备无法判断能量计量结果的精准性，长时间使用之后，导致计量设备实际计量结果存在较大误差，且现有的计量装置通信效率低且不稳定。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，目的在于提供具有内置网关的分步运算式能量计量装置，可实现通信数据的存储、通信组织、标准协议转换、封装与解包等通信预处理工作，提高通信效率和稳定性，并确保信息交互的安全性。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]具有内置网关的分步运算式能量计量装置，包括内置网关，所述内置网关包括通信数据处理模块、数据存储模块、信息安全管理模块和通信模块；所述通信数据处理模块、信息安全管理模块、通信模块依次连接，所述数据存储模块与通信数据处理模块连接；所述通信数据处理模块用于对通信数据的协议转换、有效性过滤、通信组织、标准格式数据的封装与解包；所述数据存储模块用于对通信数据的储存；所述信息安全管理模块用于对信息交互对象身份认证、交互数据加解密、交互数据完整性和有效性验证；所述通信模块用于实现所述能量计量装置对外通信。
[0007]进一步地，还包括发热量分析处理模块、流量综合分析处理模块以及能量计算模块，所述能量计算模块与通信数据处理模块连接，所述发热量分析处理模块用于天然气单位发热量计算，并将计算结果传输至能量计算模块；
[0008]所述流量综合分析处理模块用于获取天然气感知信息，计算得到标况流量信息并传输至能量计算模块；
[0009]所述能量计算模块据获取到的标况流量信息和对应时段的天然气单位发热量信息，进行天然气能量的计算。
[0010]进一步地，所述发热量分析处理模块的输入端设有样气处理系统和标气处理系
统，所述样气处理系统的输入端还设有样气控制器，所述样气控制器的输入端还设有样气采集接口，所述标气处理系统的输入端还设有标气采集接口；
[0011]所述标气处理系统用于对采集到的标准气体进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的标准气体进行发热量计算，并将计算结果与标准气体发热量的标准值进行较对，实现发热量分析处理模块的校准；所述样气处理系统用于对采集到的天然气中气体杂质进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的天然气进行单位发热量计算，并将计算结果传输至能量计算模块。
[0012]进一步地，还包括触控显示屏、流量传感器、压力传感器、温度传感器，所述流量综合分析处理模块用于对流量传感器、压力传感器、温度传感器采集到的信号进行分析和处理，计算天然气工况流量，并实现向标况流量的转换；
[0013]所述触控显示屏分别与流量综合分析处理模块、发热量分析处理模块以及能量计算模块连接，能够向流量综合分析处理模块、发热量分析处理模块发送控制指令，进行权限内参数的调节。
[0014]进一步地，包括壳体，所述能量计算模块、通信数据处理模块、数据存储模块、通信模块、信息安全管理模块、触控显示屏、发热量分析处理模块、流量综合分析处理模块均位于壳体内；
[0015]所述壳体内设有贯穿壳体的燃气管，所述流量传感器、压力传感器、温度传感器位于燃气管内；
[0016]所述样气采集接口包括采样管，所述采样管一端与燃气管连通，另一端与样气控制器连接，所述样气控制器包括内部为空心结构的球体；
[0017]所述球体的下端设置有连接管，连接管的下端设置有用于收集杂质的储存管，所述储存管的一端与连接管可拆式连接，另一端为封闭结构，所述连接管的侧壁上还设有伴热管，且伴热管与样气处理系统连通；
[0018]球体的内部设有除杂组件，所述除杂组件能够在球体内转动，将采样管处收集到的杂质转移至储存管中。
[0019]进一步地，所述燃气管内壁上还设有第一弹性件，所述第一弹性件一端与燃气管内壁连接，另一端设有封堵块，所述封堵块能够对采样管进行封堵；
[0020]所述球体内的除杂组件旋转至朝向采样管时，除杂组件能够推动封堵块压缩第一弹性件，将采样管打开。
[0021]进一步地，所述除杂组件包括电机、第一伸缩件、收集箱以及除杂单元，所述电机位于球体外壁上，所述电机的输出端设有活动轴，所述第一伸缩件一端固定在活动轴上，另一端贯穿收集箱的底部与除杂单元连接；
[0022]所述收集箱内还设有过滤网，收集箱的底部还设有第一连接孔以及若干气孔，所述第一伸缩件位于第一连接孔内；
[0023]所述除杂单元包括内部设有空腔的固定块，所述固定块的空腔内设有若干清理棒，所述第一伸缩件与空腔连通，当第一伸缩件内充气时，清理棒能够从固定块内伸出。
[0024]进一步地，所述收集箱的内壁上还设有限位孔，所述清理棒能够插入至限位孔内；
[0025]所述采样管的内壁上还设有凹槽，凹槽内设有第二弹性件和解锁杆，所述第二弹性件能够推动解锁杆插入至限位孔内；
[0026]所述清理棒位于空腔内的末端上还设有固定板，所述固定块的空腔内还设有弹力小于第二弹性件弹力的第三弹性件，第三弹性件套在清理棒上，且与固定板连接。
[0027]进一步地，所述球体的内壁上还设有两个第二伸缩件，两个所述第二伸缩件位于同一竖直方向上，第二伸缩件一端与球体内壁连接，另一端设有连接块，所述连接块上设有封堵板，所述封堵板与连接块可拆式连接，且第二伸缩件能够驱动封堵板插入至收集箱内。
[0028]进一步地，所述收集箱的外壁两侧设有与内部连通的方孔，所述封堵板能够插入至方孔内；
[0029]所述连接块远离第二伸缩件方向的端部设有容纳槽，所述容纳槽内壁上设有放置槽，所述放置槽内设有第四弹性件和夹持块，第四弹性件产生的拉力能够拉动夹持块缩回至放置槽内，所述第二伸缩件内还设有气管，所述气管与放置槽连通；
[0030]所述封堵板的表面上设有加持槽，当气管内的气体进入至放置槽时，气体能够推动夹持块插入至加持槽内。
[0031]进一步地，所述球体内壁上还设有两个活动板，所述活动板均与球体的内壁铰接，两个所述活动板之间还设有第三伸缩件，所述第三伸缩件能够改变两个活动板之间形成夹角的大小。
[0032]进一步地，所述球体的内壁上还设有竖杆，所述第三伸缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有内置网关的分步运算式能量计量装置，其特征在于，包括内置网关，所述内置网关包括通信数据处理模块、数据存储模块、信息安全管理模块和通信模块；所述通信数据处理模块、信息安全管理模块、通信模块依次连接，所述数据存储模块与通信数据处理模块连接；所述通信数据处理模块用于对通信数据的协议转换、有效性过滤、通信组织、标准格式数据的封装与解包；所述数据存储模块用于对通信数据的储存；所述信息安全管理模块用于对信息交互对象身份认证、交互数据加解密、交互数据完整性和有效性验证；所述通信模块用于实现所述能量计量装置对外通信。2.根据权利要求1所述的具有内置网关的分步运算式能量计量装置，其特征在于，还包括发热量分析处理模块、流量综合分析处理模块以及能量计算模块，所述能量计算模块与通信数据处理模块连接，所述发热量分析处理模块用于天然气单位发热量计算，并将计算结果传输至能量计算模块；所述流量综合分析处理模块用于获取天然气感知信息，计算得到标况流量信息并传输至能量计算模块；所述能量计算模块据获取到的标况流量信息和对应时段的天然气单位发热量信息，进行天然气能量的计算。3.根据权利要求2所述的具有内置网关的分步运算式能量计量装置，其特征在于，所述发热量分析处理模块的输入端设有样气处理系统和标气处理系统，所述样气处理系统的输入端还设有样气控制器，所述样气控制器的输入端还设有样气采集接口，所述标气处理系统的输入端还设有标气采集接口；所述标气处理系统用于对采集到的标准气体进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的标准气体进行发热量计算，并将计算结果与标准气体发热量的标准值进行较对，实现发热量分析处理模块的校准；所述样气处理系统用于对采集到的天然气中气体杂质进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的天然气进行单位发热量计算，并将计算结果传输至能量计算模块。4.根据权利要求3所述的具有内置网关的分步运算式能量计量装置，其特征在于，还包括触控显示屏、流量传感器、压力传感器、温度传感器，所述流量综合分析处理模块用于对流量传感器、压力传感器、温度传感器采集到的信号进行分析和处理，计算天然气工况流量，并实现向标况流量的转换；所述触控显示屏分别与流量综合分析处理模块、发热量分析处理模块以及能量计算模块连接，能够向流量综合分析处理模块、发热量分析处理模块、能量计算模块发送控制指令，进行权限内参数的调节。5.根据权利要求4所述的具有内置网关的分步运算式能量计量装置，其特征在于，包括壳体(1)，所述能量计算模块、通信数据处理模块、数据存储模块、通信模块、信息安全管理模块、触控显示屏、发热量分析处理模块、流量综合分析处理模块均位于壳体(1)内；所述壳体(1)内设有贯穿壳体(1)的燃气管(2)，所述流量传感器、压力传感器、温度传感器位于燃气管(2)内；
所述样气采集接口包括采样管(15)，所述采样管(15)一端与燃气管(2)连通，另一端与样气控制器连接，所述样气控制器包括内部为空心结构的球体(8)；所述球体(8)的下端设置有连接管(7)，连接管(7)的下端设置有用于收集杂质的储存管(6)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵泽华，李勇，刘彬，权亚强，魏小军，
申请(专利权)人：成都秦川物联网科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：