本发明涉及燃气表数据记录技术领域，具体指一种精确记录气表流量大数据的方法。
背景技术：
数据采集处于大数据生命周期中的第一个环节，它通过rfid射频数据、传感器数据、社交网络数据、移动互联网数据等方式获得各种类型的结构化、半结构化及非结构化的海量数据。
目前，燃气泄漏事件频发，造成国家和人民生命财产损失，燃气公司对于该类事件一直没有特别有效的防范措施。燃气表作为燃气计量仪器，经过一路发展至今，已经从单纯的燃气计量逐步发展到智能化阶段，特别是在物联网表出现以后，它在能源计量和管理上的作用日益突出。随着云时代，大数据时代的来临，燃气表的数据的采集引起了众多系统集成商和燃气公司的关注，特别是与流量数据有关的，反应用户使用习惯和燃气使用安全的数据，对燃气公司能源使用和安全管理提供帮助，也在很大程度上提升了燃气表从单纯的计量仪表到智能化程度，为智慧仪表，智慧家庭云平台提供大数据来源。
目前具有流量监测功能的燃气表，大都采用在计数器字轮上安装干簧管或者霍尔元件传感器，这些磁簧开关在进行计数的同时，可以通过计数传感器的采样周期，侧面计算出表的平均使用流量，由于燃气使用的不连续性，这种方法无法实现精确的流量计算，所以往往只是用来实现表的限流功能。
技术实现要素：
本发明提出一种精确记录气表流量大数据的方法，既保证了应用的低功耗要求，又快速的得到了表具的实时流量。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种精确记录气表流量大数据的方法，其步骤包括：
s1、通过光电直读的编码技术识别出气表上的机械字轮的状态；
s2、通过步骤s1识别的状态，计算得到不同时间段用户的使用流量；
s3、将步骤s1和步骤s2中识别和计算得到的数据记录保护。
作为优选，所述步骤s1中识别机械字轮上千分位和百分位上的字轮状态。
作为优选，所述步骤s1中字轮状态旋转一周分为30个状态，分别为：0-，0*，0+，1-，1*，1+，2-，2*，2+，3-，3*，3+，4-，4*，4+5-，5*，5+，6-，6*，6+，7-，7*，7+，8-，8*，8+，9-，9*，9+。
作为优选，所述步骤s2中计算方法包括流量的计算，其中流量的计算公式为：q＝v/t，q为流量；v为流过的气体体积；t为时间。
本发明具有以下的特点和有益效果：
采用上述技术方案，可以更为精确的测量表在单位时间内的使用流量，包括燃气微漏出现的超小流量以及超过正常使用状态的泄露流量，这种密集数据的记录和采集，可以为后台提供跟用户用气有关的大量有价值数据，另外，高分辨率的流量监测，还为燃气的安全使用提供强有力的保障措施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中机械字轮的状态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种精确记录气表流量大数据的方法，其步骤包括：
s1、通过光电直读的编码技术识别出气表上的机械字轮的状态；
s2、通过步骤s1识别的状态，计算得到不同时间段用户的使用流量；
s3、将步骤s1和步骤s2中识别和计算得到的数据记录保护。
进一步的，步骤s1中识别机械字轮上千分位和百分位上的字轮状态。
本发明中，如图1所示，步骤s1中字轮状态旋转一周分为30个状态，分别为：0-，0*，0+，1-，1*，1+，2-，2*，2+，3-，3*，3+，4-，4*，4+5-，5*，5+，6-，6*，6+，7-，7*，7+，8-，8*，8+，9-，9*，9+。如此设置，一个千分位字轮的体积分辨率缩小的1/3升。
本发明中，，步骤s2中计算方法包括流量的计算，其中流量的计算公式为：q＝v/t，q为流量；v为流过的气体体积；t为时间。其中q的单位为m3/h；v的单位为m3；t的单位为h；
具体的，设置单位周期(t1)，扫描读取后两个字轮的读数(v1)，由此可以得到这个周期内，通过表气体的平均流量(q1)为：
q1＝v1/t1
以一台公称流量为1.6m3/h家用膜式燃气表为例：
最大流量qmax＝2.5(m3/h)
最小流量qmin＝0.016(m3/h)
其中，把时间单位缩短到秒一级，体积单位缩小到升，从而使得检测的流量尽可能的接近即时流量：
最大流量qmax1＝qmax*1000/3600
最小流量qmin1＝qmin*1000/3600
由于千分位字轮最小分辨率是1/3升，所以如果要检测到最大流量，所需要的最短时间t2，其中t2为字轮n-、n*、n+相邻两个状态之间翻转所需时间；
t2＝(1/3)/qmax1＝((1/3)*3600)/(qmax*1000)＝0.48(s)
检测到最小流量所用最小时间t3：
t3＝(1/3)qmin1＝((1/3)*3600)/(qmin*1000)＝75(s)
另外，尽可能选择较短的监测时间周期t4，从而保证监测流量的准确性，这样的流量检测方法，可以成为时间累积法：
其中：t4＝0.1s，字轮初始位置为0*，从0*翻转到0+共用了200个监测周期t4。
计算流量q＝(1/3)/(200*0.1)＝0.01666……(l/s)
换算成立方米/小时的流量为0.06m3/h
当t4<t2/10
本方法中最快检测出通过燃气表的气体流量的公式为：
qx＝((1/3)/(n*t4))*(3600/1000)…..(m3/h)
＝1.2/(t4*n)…..(m3/h)
公式一：qx＝1.2/(t4*n)…..(m3/h)
其中：qx为燃气表字轮运转1/3升的平均流量；t4为监测时间周期；n为燃气表字轮运转1/3升过程中监测到的采样时间周期个数(为整数)。
t4值的选择原则，在不计功耗的情况下，该值应尽可能的小，越小则计算出的qx越准确。所以上面的公式只适用于监测周期t4远小于t2(燃气表在最大流量时，通过1/3升气体体积所需要的时间)时，为了检测的准确性，t2通常十倍于t4大小。
可以理解的，在实际产品设计过程中，通常需要考虑产品功耗，这时可以通过延长检测周期t4值来满足低功耗的要求。t4值增加会产生一种情况：在t4时间内，通过燃气表的气体体积已经超过1/3升，如果t4的值足够大，甚至出现字轮翻转一周产生进位的情况，所以t4的值首先要满足低功耗的要求，其次还要满足在其时间内千分位和百分位读数不能超过99。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。