基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法，包括：标准蒸汽流速获取模块，所述标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力下单位时间内通过的蒸汽流量，得到标准蒸汽流速V0；蒸汽数据获取模块，所述蒸汽数据获取模块通过传感器实时获取待测蒸汽管道内的温度及相应的压力；蒸汽流速关系分析模块，所述蒸汽流速关系分析模块根据待测蒸汽管道内的不同温度或不同压力的情况下相应的单位时间内通过的蒸汽流量，获取不同温度及不同压力与蒸汽流速之间的关系；蒸汽流量理论值获取模块，所述蒸汽流量理论值获取模块根据蒸汽数据获取模块中得到的结果，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值。流量理论值。流量理论值。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法


[0001]本专利技术涉及计量
，具体为基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法。

技术介绍

[0002]蒸汽作为一种重要的二次能源，在生活中的应用十分广泛，由于蒸汽具有环保且可传输的特性，进而无论是在生产中，还是在生活中，蒸汽均扮演中重要的角色；由于蒸汽属于气态，且通过蒸汽流量计对蒸汽流量进行测量时受到温度及气压的影响，进而通过蒸汽流量计测量蒸汽流量存在一定的难度。
[0003]现有的蒸汽流量计校准系统中，只是单纯的通过限制气温及气压对蒸汽流量计进行校准，但是由于实际使用中，蒸汽相应的温度及压力不是固定不变的，进而通过现有的蒸汽流量计校准系统对蒸汽流量计进行校准时，会耽误实际生产生活中对蒸汽的使用，进而为人们的生产生活带来影响。
[0004]针对上述情况，我们需要基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法，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：基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统，包括：标准蒸汽流速获取模块，所述标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力下单位时间内通过的蒸汽流量，得到标准蒸汽流速V0；蒸汽数据获取模块，所述蒸汽数据获取模块通过传感器实时获取待测蒸汽管道内的温度及相应的压力；蒸汽流速关系分析模块，所述蒸汽流速关系分析模块根据待测蒸汽管道内的不同温度或不同压力的情况下相应的单位时间内通过的蒸汽流量，获取不同温度及不同压力与蒸汽流速之间的关系；蒸汽流量理论值获取模块，所述蒸汽流量理论值获取模块根据蒸汽数据获取模块中得到的结果，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值；蒸汽流量计校准模块，所述蒸汽流量计校准模块根据蒸汽流量理论值获取模块得到的结果及蒸汽流量计监测到的数据，判断蒸汽流量计是否需要进行校准，并在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准。
[0007]本专利技术通过各个模块的协同合作，共同实现了对待测管道数据的采集、对待测管道温度、压力与蒸汽流速三者之间的关系的获取，还实现了对蒸汽流量理论值与实际值之间对比及对蒸汽流量计的校准；该过程中蒸汽流量计对应的测量温度或测量压力与实际值出现偏差，则会使得相应时间对应的蒸汽流速的预估值出现偏差，进而使得得到的蒸汽流
量理论值（蒸汽流量计对应的数值）与实际蒸汽流量值存在较大的偏差，进而需要对蒸汽流量计进行校准，校准（需要对测量的温度及测量的压力值进行校准），确保蒸汽流量计的测量结果的准确性。
[0008]进一步的，所述标准蒸汽流速获取模块是针对实际待测蒸汽管道的尺寸数据进行获取的，不同尺寸数据的蒸汽管道或不同预设温度或不同预设压力条件下对应的标准蒸汽流速不同；标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力不变的情况下单位时间内通过的蒸汽流量时，所得蒸汽流量是通过计算与待测蒸汽管道的锅炉在单位时间内消耗的水量L、消耗的能量Q及相应锅炉对能量的利用率β，将Q与β相乘，得到消耗的水量L中转化为蒸汽后吸收的能量，记为第一数据对[L，Q*β]，通过数据库查询第一数据对[L，Q*β]在预设温度及预设压力下对应的蒸汽体积的数值V0，所述V0与标准蒸汽流速对应的数值相等。
[0009]本专利技术标准蒸汽流速获取模块获取标准流速是为了后续得到蒸汽流速比，进而便于后续步骤中获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系；本专利技术获取第一数据对，是考虑到蒸汽是通过水吸收能量后产生的，进而获取第一数据对，便于后续获取相应的蒸汽流速，为后续过程中得到蒸汽流量理论值提供数据参考。
[0010]进一步的，所述蒸汽流速关系分析模块根据标准蒸汽流速获取模块中获取标准蒸汽流速的方法，获取待测蒸汽管道内在不同温度或不同压力的情况下单位时间内通过的蒸汽流量，得到待测蒸汽管道内在不同温度或不同压力的情况下对应的蒸汽流速，将待测蒸汽管道在温度T且压力为N时对应的蒸汽流速与V0的比值记为LSTN，得到第一数组[T，N，LSTN]；所述蒸汽流速关系分析模块以o为原点、以待测蒸汽管道内的温度为x轴、以待测蒸汽管道内的压力为y轴、以待测蒸汽管道内的蒸汽流速比为z轴构建空间直角坐标系，所述蒸汽流速比表示相应的蒸汽流速与V0的比值。
[0011]本专利技术蒸汽流速关系分析模块获取第一数组[T，N，LSTN]，是为了后续过程中得到待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系；构建空间直角坐标系，是为了对第一数组[T，N，LSTN]在空间直角坐标系中相应的坐标点进行标记，进而将第一数组[T，N，LSTN]在空间直角坐标系中进行体现，便于分析待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系。
[0012]进一步的，所述蒸汽流速分析模块获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系，具体的方法包括以下步骤：S1.1、获取蒸汽管道内温度T为不同值或压力N为不同值时，对应的各个第一数组[T，N，LSTN]；S1.2、将S1.1中的各个第一数组分别转化为相应的空间坐标点，第一数组[T，N，LSTN]对应的空间坐标点记为（T，N，LSTN）；S1.3、将S1.2中获取的各个空间坐标点在空间直角坐标系中相应的坐标点上标记出来；
S1.4、获取S1.3中标记的坐标点中z轴坐标值相等的各个点，并将z轴坐标值相等的各个点用同一条平滑的曲线进行连接，并获取各个标记点中的极值坐标点，判断获取的不同平滑曲线之间的变化趋势，若A1、A2两个平滑曲线均为闭合的曲线且A1所围图形在xoy平面的投影包含于A2所围图形在xoy平面的投影且A1上坐标点的z轴坐标值大于A2上坐标点的z轴坐标值时，则判定A1对应的闭合曲线比A2的闭合曲线范围小，A1与A2两个平滑曲线之间的各个坐标点是呈从A2至A1的上升趋势的，若A1、A2两个平滑曲线均为闭合的曲线且A1所围图形在xoy平面的投影包含于A2所围图形在xoy平面的投影且A1上坐标点的z轴坐标值小于A2上坐标点的z轴坐标值时，则判定A1对应的闭合曲线比A2的闭合曲线范围小，A1与A2两个平滑曲线之间的各个坐标点是呈从A2至A1的下降趋势的，获取空间直角坐标系中，呈现上升趋势的各个平滑曲线中，范围最小的闭合的平滑曲线，并判断获取的该闭合平滑曲线中是否包含其余平滑曲线，当获取的该闭合平滑曲线中是包含其余平滑曲线时，则将获取的该闭合平滑曲线所围图形的中心点对应的x轴坐标值x1及y轴坐标值y1作为一个极值坐标点中的x轴坐标值及y轴坐标值，并将空间直角坐标系标记的坐标点中，x轴坐标值等于x1且y轴坐标值等于y1的坐标点对应的z轴坐标值z1，得到极值坐标点（x1，y1，z1），当获取的该闭合平滑曲线中是不包含其余平滑曲线时，则将获取的该闭合平滑曲线所围图形在xoy平面投影，记为ty1，并获取空间直角坐标系标记的坐标点中，在xoy平面的投影属于ty1且对应的z轴坐标值最大的坐标点，得到极值坐标点（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统，其特征在于，包括：标准蒸汽流速获取模块，所述标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力下单位时间内通过的蒸汽流量，得到标准蒸汽流速V0；蒸汽数据获取模块，所述蒸汽数据获取模块通过传感器实时获取待测蒸汽管道内的温度及相应的压力；蒸汽流速关系分析模块，所述蒸汽流速关系分析模块根据待测蒸汽管道内的不同温度或不同压力的情况下相应的单位时间内通过的蒸汽流量，获取不同温度及不同压力与蒸汽流速之间的关系；蒸汽流量理论值获取模块，所述蒸汽流量理论值获取模块根据蒸汽数据获取模块中得到的结果，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值；蒸汽流量计校准模块，所述蒸汽流量计校准模块根据蒸汽流量理论值获取模块得到的结果及蒸汽流量计监测到的数据，判断蒸汽流量计是否需要进行校准，并在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准。2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统，其特征在于：所述标准蒸汽流速获取模块是针对实际待测蒸汽管道的尺寸数据进行获取的，不同尺寸数据的蒸汽管道或不同预设温度或不同预设压力条件下对应的标准蒸汽流速不同；标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力不变的情况下单位时间内通过的蒸汽流量时，所得蒸汽流量是通过计算与待测蒸汽管道的锅炉在单位时间内消耗的水量L、消耗的能量Q及相应锅炉对能量的利用率β，将Q与β相乘，得到消耗的水量L中转化为蒸汽后吸收的能量，记为第一数据对[L，Q*β]，通过数据库查询第一数据对[L，Q*β]在预设温度及预设压力下对应的蒸汽体积的数值V0，所述V0与标准蒸汽流速对应的数值相等。3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统，其特征在于：所述蒸汽流速关系分析模块根据标准蒸汽流速获取模块中获取标准蒸汽流速的方法，获取待测蒸汽管道内在不同温度或不同压力的情况下单位时间内通过的蒸汽流量，得到待测蒸汽管道内在不同温度或不同压力的情况下对应的蒸汽流速，将待测蒸汽管道在温度T且压力为N时对应的蒸汽流速与V0的比值记为LSTN，得到第一数组[T，N，LSTN]；所述蒸汽流速关系分析模块以o为原点、以待测蒸汽管道内的温度为x轴、以待测蒸汽管道内的压力为y轴、以待测蒸汽管道内的蒸汽流速比为z轴构建空间直角坐标系，所述蒸汽流速比表示相应的蒸汽流速与V0的比值。4.根据权利要求3所述的基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统，其特征在于：所述蒸汽流速分析模块获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系，具体的方法包括以下步骤：S1.1、获取蒸汽管道内温度T为不同值或压力N为不同值时，对应的各个第一数组[T，N，LSTN]；S1.2、将S1.1中的各个第一数组分别转化为相应的空间坐标点，第一数组[T，N，LSTN]对应的空间坐标点记为（T，N，LSTN）；
S1.3、将S1.2中获取的各个空间坐标点在空间直角坐标系中相应的坐标点上标记出来；S1.4、获取S1.3中标记的坐标点中z轴坐标值相等的各个点，并将z轴坐标值相等的各个点用同一条平滑的曲线进行连接，并获取各个标记点中的极值坐标点，判断获取的不同平滑曲线之间的变化趋势，若A1、A2两个平滑曲线均为闭合的曲线且A1所围图形在xoy平面的投影包含于A2所围图形在xoy平面的投影且A1上坐标点的z轴坐标值大于A2上坐标点的z轴坐标值时，则判定A1对应的闭合曲线比A2的闭合曲线范围小，A1与A2两个平滑曲线之间的各个坐标点是呈从A2至A1的上升趋势的，若A1、A2两个平滑曲线均为闭合的曲线且A1所围图形在xoy平面的投影包含于A2所围图形在xoy平面的投影且A1上坐标点的z轴坐标值小于A2上坐标点的z轴坐标值时，则判定A1对应的闭合曲线比A2的闭合曲线范围小，A1与A2两个平滑曲线之间的各个坐标点是呈从A2至A1的下降趋势的，获取空间直角坐标系中，呈现上升趋势的各个平滑曲线中，范围最小的闭合的平滑曲线，并判断获取的该闭合平滑曲线中是否包含其余平滑曲线，当获取的该闭合平滑曲线中是包含其余平滑曲线时，则将获取的该闭合平滑曲线所围图形的中心点对应的x轴坐标值x1及y轴坐标值y1作为一个极值坐标点中的x轴坐标值及y轴坐标值，并将空间直角坐标系标记的坐标点中，x轴坐标值等于x1且y轴坐标值等于y1的坐标点对应的z轴坐标值z1，得到极值坐标点（x1，y1，z1），当获取的该闭合平滑曲线中是不包含其余平滑曲线时，则将获取的该闭合平滑曲线所围图形在xoy平面投影，记为ty1，并获取空间直角坐标系标记的坐标点中，在xoy平面的投影属于ty1且对应的z轴坐标值最大的坐标点，得到极值坐标点（x1，y1，z1）；S1.5、将S1.4中的得到的各个平滑曲线记为空间直角坐标系的横向拟合结果，获取各个极值坐标点，获取极值坐标点（x1，y1，z1）在xoy平面上的投影点（x1，y1,0），将（x1，y1，z1）与（x1，y1,0）的连线记为CC1，将以CC1为轴心、以过轴心CC1且与x轴正方向的夹角为θ的平面记为CC1θ，所述θ的取值范围为0≤θ≤2π，获取CC1θ与空间直角坐标系的横向拟合结果的各个交点的集合，并通过平滑的曲线对获取的集合中各...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇飞，张正凯，陈震翔，
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：