【技术实现步骤摘要】
本申请涉及流体测算领域，特别涉及一种超声水表的流量测算方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、超声水表多采用时差法测量流速，即通过测量超声波顺流和逆流传播的飞行时间差测量流体流速，大部分方案使用单声道方案，声路一般设置成通过流道中心的形式，没有考虑管道内流场分布的复杂情况，测量精确度不高，且换能器一旦故障，计量器无法使用。
2、而一些多声道方案对换能器布置位置有严格要求，并对各声路的线速度使用固定的加权系数求和，限制繁多，流态分布复杂时测量结果准确性低。另外多声道测量结果仅用于瞬时流量预测，数据利用率低。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种超声水表的流量测算方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
2、为实现上述目的，本申请在第一方面提供了一种超声水表的流量测算方法，该方法包括：控制分别设置在待测管道上的m个上游换能器和n个下游换能器分别发射的测试信号，得到m×n个声路的上下行信号的飞行时间，m、n均大于1；根据飞行时间分别计算相应声路的飞行时间差和飞行时间和；根据m×n个声路的飞行时间差的平均值与预设阈值的比较结果，确定待测管道内流体所属的目标流态类型，流态类型包括：层流和湍流；将飞行时间差和飞行时间和作为输入数据，输入与目标流态类型匹配的流速预测网络，得到流速预测网络输出的预测流速；其中，流速预测网络用于表征飞行时间参数与预测流速之间的对应关系；根据预测流速计算得到待测管道的预测流量。
3、在第一方面的一些其它实施例
4、响应于目标流态类型为层流，将飞行时间差和飞行时间和共同作为输入数据，输入预设的层流流速预测网络，得到层流流速预测网络输出的预测流速；其中，层流流速预测网络使用流态类型为层流的训练样本训练得到；
5、响应于目标流态类型为湍流，将飞行时间差和飞行时间和共同作为输入数据，输入预设的湍流流速预测网络，得到湍流流速预测网络输出的预测流速；其中，湍流流速预测网络使用流态类型为湍流的训练样本训练得到。
6、在第一方面的一些其它实施例中，层流流速预测网络与湍流流速预测网络的隐藏层层数和/或层内神经元节点个数不同。
7、在第一方面的一些其它实施例中，该方法还包括：
8、确定管道内流体的流态类型为层流的层流管道；
9、控制分别设置在层流管道上的m个上游换能器和n个下游换能器分别发射的测试信号，得到m×n个声路的上下行信号的第一测试飞行时间；
10、根据第一测试飞行时间分别计算相应声路的第一测试飞行时间差和第一测试飞行时间和；
11、使用由第一测试飞行时间差和第一测试飞行时间和构成的测试飞行时间样本与对应的真实流速构成的第一训练样本，对初始的层流流速预测网络进行训练，得到训练完成的层流流速预测网络。
12、在第一方面的一些其它实施例中，该方法还包括：
13、确定管道内流体的流态类型为湍流的湍流管道；
14、控制分别设置在湍流管道上的m个上游换能器和n个下游换能器分别发射的测试信号，得到m×n个声路的上下行信号的第二测试飞行时间；
15、根据第二测试飞行时间分别计算相应声路的第二测试飞行时间差和第二测试飞行时间和；
16、使用由第二测试飞行时间差和第二测试飞行时间和构成的测试飞行时间样本与对应的真实流速构成的第二训练样本，对初始的湍流流速预测网络进行训练，得到训练完成的湍流流速预测网络。
17、在第一方面的一些其它实施例中，该方法还包括：
18、在将飞行时间差和飞行时间和作为输入数据输入与目标流态类型匹配的流速预测网络之前，对输入数据进行归一化处理，以使经归一化处理后得到的标准化输入数据输入流速预测网络。
19、在第一方面的一些其它实施例中，该方法还包括：
20、根据预测流速确定待测管道的管道状态；其中，流速预测网络还用于表征流速与管道状态之间的对应关系，训练得到流速预测网络的训练样本中的样本输出中除包括真实流速外还包括真实管道状态，共同作为由飞行时间参数充当的样本输入对应的样本输出；
21、根据管道状态确定管道故障类型；其中，管道故障类型包括：漏水、爆管、空管。
22、为实现上述目的，本申请在第二方面提供了一种超声水表的流量测算装置，该装置包括：飞行时间获取单元，被配置成控制分别设置在待测管道上的m个上游换能器和n个下游换能器分别发射的测试信号，得到m×n个声路的上下行信号的飞行时间，m、n均大于1；飞行时间参数计算单元，被配置成根据飞行时间分别计算相应声路的飞行时间差和飞行时间和；流态类型确定单元，被配置成根据m×n个声路的飞行时间差的平均值与预设阈值的比较结果，确定待测管道内流体所属的目标流态类型，流态类型包括：层流和湍流；预测流速获取单元，被配置成将飞行时间差和飞行时间和作为输入数据，输入与目标流态类型匹配的流速预测网络，得到流速预测网络输出的预测流速；其中，流速预测网络用于表征飞行时间参数与预测流速之间的对应关系；流量预测单元，被配置成根据预测流速计算得到待测管道的预测流量。
23、在第二方面的一些其它实施例中，预测流速获取单元被进一步配置成：
24、响应于目标流态类型为层流，将飞行时间差和飞行时间和共同作为输入数据，输入预设的层流流速预测网络，得到层流流速预测网络输出的预测流速；其中，层流流速预测网络使用流态类型为层流的训练样本训练得到；
25、响应于目标流态类型为湍流，将飞行时间差和飞行时间和共同作为输入数据，输入预设的湍流流速预测网络，得到湍流流速预测网络输出的预测流速；其中，湍流流速预测网络使用流态类型为湍流的训练样本训练得到。
26、在第二方面的一些其它实施例中，层流流速预测网络与湍流流速预测网络的隐藏层层数和/或层内神经元节点个数不同。
27、在第二方面的一些其它实施例中，该装置还包括：
28、层流管道确定单元，被配置成确定管道内流体的流态类型为层流的层流管道；
29、测试飞行时间获取单元，被配置成控制分别设置在层流管道上的m个上游换能器和n个下游换能器分别发射的测试信号，得到m×n个声路的上下行信号的第一测试飞行时间；
30、测试飞行时间参数计算单元，被配置成根据第一测试飞行时间分别计算相应声路的第一测试飞行时间差和第一测试飞行时间和；
31、模型训练单元，被配置成使用由第一测试飞行时间差和第一测试飞行时间和构成的测试飞行时间样本与对应的真实流速构成的第一训练样本，对初始的层流流速预测网络进行训练，得到训练完成的层流流速预测网络。
32、在第二方面的一些其它实施例中，该方法还包括：
33、湍流管道确定单元，被配置成确定管道内流体的流态类型为湍流的湍流管道；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声水表的流量测算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述飞行时间差和所述飞行时间和作为输入数据，输入与所述目标流态类型匹配的流速预测网络，得到所述流速预测网络输出的预测流速，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述层流流速预测网络与所述湍流流速预测网络的隐藏层层数和/或层内神经元节点个数不同。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
8.一种超声水表的流量测算装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行后可实现如权利要求1至7任一项所述的超声水表的流量测算方法的各步骤。
【技术特征摘要】
1.一种超声水表的流量测算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述飞行时间差和所述飞行时间和作为输入数据，输入与所述目标流态类型匹配的流速预测网络，得到所述流速预测网络输出的预测流速，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述层流流速预测网络与所述湍流流速预测网络的隐藏层层数和/或层内神经元节点个数不同。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建华，马鹏，刘振，刘国梁，王明兴，郭桂雨，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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