分步运算式天然气能量计量装置及物联网系统的制作方法

1.本发明涉及天然气能量计量技术领域，具体涉及分步运算式天然气能量计量装置及物联网系统。


背景技术：

2.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，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。
3.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。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，目的在于提供分步运算式天然气能量计量装置，实现天然气能量计量装置一体化设计，各功能模块参数匹配性好，计量更准确；一体化设计，有利于提高客户采购效率，同时提升设备管理工作效率，且采用分步运算方式，可降低模块的运算负荷，有效提升运算速度和效率，减少运算故障。
5.本发明通过下述技术方案实现：
6.分步运算式天然气能量计量装置，包括壳体，所述壳体内设有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；所述发热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；所述能量计算模块根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。
7.进一步地，还包括触控显示器、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；所述触控显示器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。
8.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；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。
9.进一步地，还包括通信模块，所述通信模块与能量计算模块通信连接，实现所述的分步运算式天然气能量计量装置对外通信。
10.进一步地，还包括贯穿所述壳体的燃气管，所述样气采集接口包括设置在壳体内且与燃气管连通的采样管，所述采样管的外壁上还设有与采样管连通的气泵，所述采样管内设有固定杆，所述固定杆能够伸入至采样管内，所述固定杆上滑动设置有外径与采样管内径匹配的第一活动块和第二活动块；所述固定杆上还设有用于排出采样管内流体的排气孔，所述第一活动块朝着第二活动块方向移动时，所述排气孔能够被打开。
11.针对现有技术中的天然气能量计量装置在对燃气管内的天然气进行测量时，由于传统的样气采集接口采用采样管与燃气管之间连接的方式，当需要采集燃气管内的天然气时，利用设置的气泵对采样管内产生吸力，将燃气管内的天然气吸入至采样管内进行后续能量的分析，但是由于在对不同时段的天然气进行取样时，上一时段采集到的样气一部分始终会残留在采样管内，导致后一时段再对燃气管内的天然气进行采集时，两个时段采集到的天然气会混合在一起，导致测量天然气在该时段的能量值存在误差，为此，本技术方案在现有的采样管内设置有第一活动块和第二活动块，第一活动块和第二活动块均能在采样管内沿采样管的轴向移动，并且在采样管内还设置有分别与第一活动块和第二活动块滑动连接的固定杆，固定杆上还设置有用于排出采样管内流体的排气孔，当需要对该时段燃气管内的天然气进行采集时，先将第一活动块向着第二活动块方向移动，由于第一活动块的外径与采样管内径一致，因此第一活动块在移动的过程中，能够压缩上一时段残留在采样管内的天然气，同时位于固定杆上的排气孔处于开启状态，因此第一活动块在压缩残留在采样管内的天然气时，能够将其快速从排气孔排入至燃气管内，从而实现了将上一时段在对天然气采集过程中，残留在采样管内天然气排出的目的。
12.而在采集燃气管内的天然气时，由于设置的固定杆能够在采样管内沿其轴向移动，因此，将第一活动块与第二活动块靠拢在一起，将残留在采样管内的天然气全部排尽后，利用设置的固定杆将位于固定杆靠拢在一起的第一活动块和第二活动块一起伸入至燃气管中，然后再先将第一活动块退回至采样管内，第一活动块在退回至采样管中的过程中，产生的负压能够将燃气管中该时段的天然气吸入至采样管内，实现了对该时段天然气的快速采集，同时，当完成对该时段天然气的采集后，再将第二活动块也退回至采样管内，对采样管的管口进行封堵，这样保证了采样管内能够精准采集到不同时段的天然气，从而使得各个时段测量出天然气的能量值更为精准。
13.进一步地，还包括设置在采样管内的第一伸缩件，所述第一伸缩件一端与壳体内壁连接，另一端沿采样管的轴向与第一活动块连接；所述固定杆沿第一伸缩件的轴向插入至第一伸缩件内。
14.设置的第一伸缩件用于驱动第一活动块在采样管内的正常移动。
15.进一步地，所述第一伸缩件内还设有第二伸缩件，所述第二伸缩件一端与第一伸缩件的内顶面连接，另一端与固定杆连接；所述第一伸缩件和第二伸缩件均为波纹管，且分别通过气管与泵体连接。
16.设置的第二伸缩件用于驱动固定杆在采样管内的正常移动，本技术方案中设置的第一伸缩件和第二伸缩件均采用波纹管，其通过气管与设置在壳体内的泵体连接，利用设
置的泵体向第一伸缩件和第二伸缩件内充入气体，由于波纹管充气后能够沿其轴向膨胀拉伸，因此利用设置的第一伸缩件和第二伸缩件分别能够实现对第一活动块和固定杆在采样管内位置的调节。
17.进一步地，所述固定杆内还设有通道，所述通道一端与排气孔连通，另一端与固定杆的侧壁连通；所述第二活动块上设有内径与固定杆外径匹配的连接孔，所述固定杆插入至连接孔内，所述连接孔的内壁上设有第一容纳腔，第一容纳腔内设有第一弹性件和封堵块，所述第一弹性件产生的弹力能够推动封堵块插入至通道内，并对通道进行封堵。
18.为了保证当第一伸缩件驱动第一活动块在朝着第二活动块方向移动的过程中，靠近于固定杆下端的排气孔能够被打开，同时还要保证第一活动块在朝着远离第二活动块方向移动的过程中，排气孔处于封堵状态，故在固定杆内设置有倒“t”字结构的通道，通道的上端与排气孔处于连通状态，而通道的另外两端分别与固定杆的两侧连通，当第二活动块连接孔内壁上的封堵块与通道处于齐平时，在第一弹性件的作用下，推动封堵块插入至通道内，对通道进行封堵，从而实现了对排气孔的封堵。
19.而当第一活动块在朝着第二活动块方向移动的过程中，第一活动块压缩残留在采样管中的天然气，迫使天然气通过排气孔进入至通道内，并作用于通道内的封堵块，随着第一活动块在移动的过程中产生的压力逐渐增大，当该压力大于第一弹性件的弹力时，迫使封堵块压缩第一弹性件并缩回至第一容纳腔内，此时的固定杆移除了封堵块对其的约束力，并且第二伸缩件为波纹管，当第一活动块在采样管内移动的过程中压缩天然气产生的气压能够迫使固定杆主动朝着燃气管方向移动，并使得固定杆上的通道与第一容纳腔发生错位，最终将固定杆两侧的通道伸入至燃气管中，实现了燃气管与排气孔的连通，进而使得残留在采样管中的天然气能够最终依次通过排气孔、通道进入至燃气管内，将上一时段采样残留在采样管中的气体排出。
20.而当第一活动块与第二活动块靠拢在一起时，在第二伸缩件的作用下，能够拉动固定杆往回收缩，当固定杆上的通道重新缩回至与封堵块齐平时，在第一弹性件的作用下，将封堵块重新插入至通道内，利用设置的封堵块对通道进行封堵，将第二活动块重新固定在固定杆上，保证了排气孔处于封闭状态。
21.进一步地，所述采样管的内壁两侧上还设有第二容纳腔，所述第二容纳腔内均设有第二弹性件和限位块；所述第二活动块的两侧均设有第三容纳腔，当第二活动块上的第三容纳腔移动至与第二容纳腔齐平时，第二弹性件产生的弹力能够推动限位块插入至第三容纳腔内。
22.本技术方案中当需要排气孔与燃气管连通时，设置的第二活动块需要与固定杆发生分离，同时第二活动块还需要与采样管的内壁固定，这样才能保证固定杆能够顺利在第二活动块上移动，因此，在采样管的内壁上设置有第二弹性件和限位块，利用第二弹性件产生的弹力推动限位块插入至第二活动块的第三容纳腔内，实现了对第二活动块与采用管之间的固定。
23.进一步地，所述第一活动块朝向第二活动块方向的端部设有第一解锁块，所述第一解锁块朝向第二活动块方向的端部设有缺口，缺口内设有第三弹性件和第二解锁块；所述第二活动块朝向第一活动块方向的端面设有凹槽，所述第一解锁块能够插入至凹槽内，且凹槽与第三容纳腔连通；所述第三弹性件的弹力大于第二弹性件的弹力。
24.而当需要对燃气管中天然气进行采样时，为了保证第二活动块能够顺利与采用管分离，故在第一活动块上还设置有第一解锁块、第三弹性件和第二解锁块，当第一活动块与第二活动块靠拢时，第一活动块上的第一解锁块能够插入至第二活动块上的凹槽内，而当第一活动块与第二活动块完全靠拢后，设置的第二解锁块与限位块齐平，并在第三弹性件的作用下，利用第二解锁块将限位块推回至第二容纳腔内，实现了对限位块对第二活动块约束的移除，使得此时的第二活动块能够顺利跟着固定杆在采样管内移动。
25.进一步地，所述限位块和第二解锁块均为圆锥结构，且限位块和第二解锁块的锥尖朝向彼此。
26.由于设置的第二解锁块需要将限位块退回至第二容纳腔内，因此当第一活动块朝着远离第二活动块方向回移时，为了保证位于第三容纳腔内的第二解锁块能够顺利从第二活动块的凹槽内移出，故将第二解锁块设置成圆锥结构，使得第二解锁块在朝上移动的过程中，利用第二解锁块的锥面迫使第二解锁块能够朝着第三弹性件方向缩回，从而使得第二解锁块能够顺利通过凹槽；
27.同理，在将第一活动块上的第一解锁块插入至凹槽内时，第二活动块的上表面作用于第二解锁块的圆锥面，迫使第二解锁块压缩第三弹性件，从而顺利插入至凹槽内。
28.而当固定杆带动第二活动块和第一活动块一起伸入至燃气管内后，需要将第一活动块和第二活动块依次重新退回至采样管内时，为了保证第一活动块和第二活动块能够顺利通过限位块处，故将限位块也设置成圆锥结构，利用第二活动块和第一活动块作用于限位块的锥面，从而使得限位块缩回至第二容纳腔内。
29.分步运算式天然气能量计量物联网系统，包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台以及感知控制平台；
30.所述感知控制平台为上述的天然气能量计量装置，所述感知控制平台将获取到的感知信息通过所述传感网络平台传递至所述管理平台；
31.所述管理平台包含能量计量管理系统，所述能量计量管理系统对接收到的感知信息进行综合分析处理，通过所述服务平台向用户平台传递用户需求信息，并通过所述传感网络平台向感知控制平台下达控制指令。
32.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
33.1、本发明实现天然气能量计量装置一体化设计，各功能模块参数匹配性好，计量更准确；一体化设计，有利于提高客户采购效率，同时提升设备管理工作效率，流量、热量和能量采用分模块的分步运算方式，降低了模块的运算负荷，有效提升了运算速度和效率，减少运算故障；
34.2、本发明在对燃气管内的天然气进行采集时，利用设置的第一伸缩件能够驱动第一活动块在采样管内移动，将上一时段残留在采样管内的天然气快速从固定杆上的排气孔排入至燃气管道内，然后再将第二活动块从采样管的管口伸入至燃气管内，利用第一活动块回移时产生的负压将该时段的天然气抽入至采样管内，从而保证了采样管内能够精准采集到不同时段的天然气，进而使得各个时段测量出天然气的能量值更为精准；
35.3、本发明在利用第一活动块将残留在采样管内的天然气排出的过程中，被压缩的天然气进入至通道内并作用于封堵块，迫使封堵块从通道内移出，从而使得固定杆能够伸入至燃气管内，将排气孔与燃气管连通，从而实现了快速将残留在采样管内的天然气排出
的目的，而在采集天然气时，设置的封堵块能够插入至通道内，重新将排气孔封堵住，并且保证第二活动块与固定杆之间能够稳定连接。
附图说明
36.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
37.图1为本发明结构示意图；
38.图2为本发明壳体内的结构示意图；
39.图3为本发明壳体内一种状态时的结构示意图；
40.图4为本发明壳体内另一种状态时的结构示意图；
41.图5为本发明图2中a部放大后的结构示意图；
42.图6为本发明图3中b部放大后的结构示意图；
43.图7为本发明图4中c部放大后的结构示意图；
44.图8为本发明图6中d部放大后的结构示意图；
45.图9为本发明实施例3中系统架构示意图。
46.附图中标记及对应的零部件名称：
47.1-壳体，2-燃气管，3-采样管，4-气泵，5-第一伸缩件，7-第一活动块，8-固定杆，9-排气孔，10-第二活动块，11-通道，12-第一弹性件，13-封堵块，14-凹槽，15-第二伸缩件，16
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第二弹性件，17-限位块，21-第二解锁块，22-第三弹性件，23-第一解锁块。
具体实施方式
48.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
49.实施例1
50.如图1所示，还包括壳体1，所述壳体1内设置有流量传感器、压力传感器、温度传感器以及流量综合分析处理模块，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。
51.为了能够实时对燃气管内的天然气的流量、压力以及稳定进行实时监测，故在壳体1内还分别设置有流量传感器、压力传感器、温度传感器，其流量传感器、压力传感器、温度传感器分布在燃气管2内，通过流量传感器获取天然气瞬时流量信息，并传输至流量综合分析处理模块，通过压力传感器获取天然气实时压力信息，并传输至流量综合分析处理模块，通过温度传感器获取天然气实时温度信息，并传输至流量综合分析处理模块，利用流量综合分析处理模块对采集到的信号进行分析和处理，判断燃气管2内的天然气是否处于正常状态。
52.还包括设置在壳体1内的能量计算模块、通信模块、触控显示器，所述能量计算模块用于对流量综合分析处理模块、通信模块、触控显示器进行信号传递与接收；所述触控显示器还与流量综合分析处理模块连接，所述通信模块与装置外部的网关连接，实现装置对外通信。
53.还包括设置在壳体1内的发热量分析处理模块，所述发热量分析处理模块的输出端分别与触控显示器和能量计算模块连接，所述发热量分析处理模块的输入端还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，样气控制器与气泵4连接；
54.所述标气处理系统的输入端设有标气采集接口。触控显示器分别与流量综合分析处理模块、发热量分析处理模块、能量计算模块电性连接，实现双向通信。触控显示器可获取并显示天然气的工况压力、温度、工况流量、标况流量、样气发热量等信息；也可以通过现场操作触控显示器，向流量综合分析处理模块、发热量分析处理模块、能量计算模块发送相关的控制指令，进行权限内参数的调节。
55.标气通过标气采集接口、标气处理系统进入发热量分析处理模块，发热量分析处理模块分析标气的发热量，并根据标气发热量标准值进行发热量的分析较对。
56.天然气依次通过样气采集接口、样气控制器、样气处理系统进入发热量分析处理模块，发热量分析处理模块计算样气的单位发热量。
57.流量综合分析处理模块和发热量分析处理模块分别将标况流量信息和样气的单位发热量计算结果传输至能量计算模块，上述标况流量信息为流量综合分析处理模块将获取到的流量、压力、温度感知信息计算出工况流量，并依据工况流量转换为标况流量信息。
58.能量计算模块根据获取到的标况流量信息和对应时段的天然气发热量信息，进行天然气能量的计算。
59.此外还可通过标气采集接口、标气处理系统采集标气进入发热量分析处理模块，发热量分析处理模块计算标气的发热量，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。
60.本技术方案采用流量、压力及温度等信息采集的集成设计，配置分布式的信息处理模块，各功能模块参数匹配性好，计量更准确，有效减小了本装置占用的空间，便于用户安装，一体化的设计有利于提高客户采购效率，提升设备管理工作效率；而流量、热量和能量采用分模块的分步运算方式，降低了模块的运算负荷，有效提升了运算速度和效率，减少运算故障。
61.实施例2
62.如图2至图8所示，在实施例1的基础上，本发明还包括贯穿壳体1的燃气管2，所述样气采集接口包括位于壳体1内与燃气管2连通的采样管3，所述采样管3的外壁上还设有与采样管3连通的气泵4，所述采样管3内设有固定杆8，所述固定杆8能够伸入至采样管3 内，所述固定杆8上滑动设置有外径与采样管3内径匹配的第一活动块7和第二活动块10；所述固定杆8上还设有用于排出采样管3内流体的排气孔9，所述第一活动块7朝着第二活动块10方向移动时，所述排气孔9能够被打开。
63.针对现有技术中的天然气能量计量装置在对燃气管内的天然气进行测量时，由于传统的样气采集接口采用采样管与燃气管之间连接的方式，当需要采集燃气管内的天然气时，利用设置的气泵对采样管内产生吸力，将燃气管内的天然气吸入至采样管内进行后续能量的分析，但是由于在对不同时段的天然气进行取样时，上一时段采集到的样气一部分始终会残留在采样管内，导致后一时段再对燃气管内的天然气进行采集时，两个时段采集到的天然气会混合在一起，导致测量天然气在该时段的能量值存在误差，为此，本技术方案
在现有的采样管3 内设置有第一活动块7和第二活动块10，第一活动块7和第二活动块10均能在采样管3内沿采样管3的轴向移动，并且在采样管3内还设置有分别与第一活动块7和第二活动块10滑动连接的固定杆8，固定杆8上还设置有用于排出采样管3内流体的排气孔9，当需要对该时段燃气管2内的天然气进行采集时，先将第一活动块7向着第二活动块10方向移动，由于第一活动块7的外径与采样管3内径一致，因此第一活动块7在移动的过程中，能够压缩上一时段残留在采样管3内的天然气，同时位于固定杆8上的排气孔9处于开启状态，因此第一活动块7在压缩残留在采样管3内的天然气时，能够将其快速从排气孔9排入至燃气管2内，从而实现了将上一时段在对天然气采集过程中，残留在采样管3内天然气排出的目的。
64.而在采集燃气管2内的天然气时，由于设置的固定杆8能够在采样管3内沿其轴向移动，因此，将第一活动块7与第二活动块10靠拢在一起，将残留在采样管3内的天然气全部排尽后，利用设置的固定杆8将位于固定杆8靠拢在一起的第一活动块7和第二活动块10一起伸入至燃气管2中，然后再先将第一活动块7退回至采样管3内，第一活动块7在退回至采样管3中的过程中，产生的负压能够将燃气管2中该时段的天然气吸入至采样管3内，实现了对该时段天然气的快速采集，同时，当完成对该时段天然气的采集后，再将第二活动块10也退回至采样管3内，对采样管3的管口进行封堵，这样保证了采样管3内能够精准采集到不同时段的天然气，从而使得各个时段测量出天然气的能量值更为精准。
65.还包括设置在采样管3内的第一伸缩件5，所述第一伸缩件5一端与壳体1内壁连接，另一端沿采样管3的轴向与第一活动块7连接；所述固定杆8沿第一伸缩件5的轴向插入至第一伸缩件5内。
66.设置的第一伸缩件5用于驱动第一活动块7在采样管3内的正常移动。
67.所述第一伸缩件5内还设有第二伸缩件15，所述第二伸缩件15一端与第一伸缩件5的内顶面连接，另一端与固定杆8连接；所述第一伸缩件5和第二伸缩件15均为波纹管，且分别通过气管与泵体连接。
68.设置的第二伸缩件15用于驱动固定杆8在采样管3内的正常移动，本技术方案中设置的第一伸缩件5和第二伸缩件15均采用波纹管，其通过气管与设置在壳体内的泵体连接，利用设置的泵体向第一伸缩件5和第二伸缩件15内充入气体，由于波纹管充气后能够沿其轴向膨胀拉伸，因此利用设置的第一伸缩件5和第二伸缩件15分别能够实现对第一活动块7和固定杆8在采样管3内位置的调节。
69.所述固定杆8内还设有通道11，所述通道11一端与排气孔9连通，另一端与固定杆8 的侧壁连通；所述第二活动块10上设有内径与固定杆8外径匹配的连接孔，所述固定杆8插入至连接孔内，所述连接孔的内壁上设有第一容纳腔，第一容纳腔内设有第一弹性件12和封堵块13，所述第一弹性件12产生的弹力能够推动封堵块13插入至通道11内，并对通道11 进行封堵。
70.为了保证当第一伸缩件5驱动第一活动块7在朝着第二活动块10方向移动的过程中，靠近于固定杆8下端的排气孔9能够被打开，同时还要保证第一活动块7在朝着远离第二活动块10方向移动的过程中，排气孔9处于封堵状态，故在固定杆8内设置有倒“t”字结构的通道11，通道11的上端与排气孔9处于连通状态，而通道11的另外两端分别与固定杆8的两侧连通，当第二活动块10连接孔内壁上的封堵块13与通道11处于齐平时，在第一弹性件 12
的作用下，推动封堵块13插入至通道11内，对通道11进行封堵，从而实现了对排气孔9 的封堵。
71.而当第一活动块7在朝着第二活动块10方向移动的过程中，第一活动块7压缩残留在采样管3中的天然气，迫使天然气通过排气孔9进入至通道11内，并作用于通道11内的封堵块13，随着第一活动块7在移动的过程中产生的压力逐渐增大，当该压力大于第一弹性件12 的弹力时，迫使封堵块13压缩第一弹性件12并缩回至第一容纳腔内，此时的固定杆8移除了封堵块13对其的约束力，并且第二伸缩件15为波纹管，当第一活动块7在采样管3内移动的过程中压缩天然气产生的气压能够迫使固定杆8主动朝着燃气管2方向移动，并使得固定杆8上的通道11与第一容纳腔发生错位，最终将固定杆8两侧的通道11伸入至燃气管2 中，实现了燃气管2与排气孔9的连通，进而使得残留在采样管3中的天然气能够最终依次通过排气孔9、通道11进入至燃气管2内，将上一时段采样残留在采样管3中的气体排出。
72.而当第一活动块7与第二活动块10靠拢在一起时，第二活动块10对通道11进行封堵，即在第二伸缩件15的作用下，能够拉动固定杆8往回收缩，当固定杆8上的通道11重新缩回至与封堵块13齐平时，在第一弹性件12的作用下，将封堵块13重新插入至通道11内，利用设置的封堵块13对通道11进行封堵，将第二活动块10重新固定在固定杆8上，保证了排气孔9处于封闭状态。
73.所述采样管3的内壁两侧上还设有第二容纳腔，所述第二容纳腔内均设有第二弹性件16 和限位块17；所述第二活动块10的两侧均设有第三容纳腔，当第二活动块10上的第三容纳腔移动至与第二容纳腔齐平时，第二弹性件16产生的弹力能够推动限位块17插入至第三容纳腔内。
74.本技术方案中当需要排气孔9与燃气管2连通时，设置的第二活动块10需要与固定杆8 发生分离，同时第二活动块10还需要与采样管3的内壁固定，这样才能保证固定杆8能够顺利在第二活动块10上移动，因此，在采样管3的内壁上设置有第二弹性件16和限位块17，利用第二弹性件16产生的弹力推动限位块17插入至第二活动块10的第三容纳腔内，实现了对第二活动块10与采用管3之间的固定。
75.所述第一活动块7朝向第二活动块10方向的端部设有第一解锁块23，所述第一解锁块 23朝向第二活动块10方向的端部设有缺口，缺口内设有第三弹性件22和第二解锁块21；所述第二活动块10朝向第一活动块7方向的端面设有凹槽14，所述第一解锁块21能够插入至凹槽14内，且凹槽14与第三容纳腔连通；所述第三弹性件22的弹力大于第二弹性件16的弹力。
76.而当需要对燃气管2中天然气进行采样时，为了保证第二活动块10能够顺利与采用管3 分离，故在第一活动块7上还设置有第一解锁块23、第三弹性件22和第二解锁块21，当第一活动块7与第二活动块10靠拢时，第一活动块7上的第一解锁块23能够插入至第二活动块10上的凹槽14内，而当第一活动块7与第二活动块10完全靠拢后，设置的第二解锁块 21与限位块17齐平，并在第三弹性件的作用下，利用第二解锁块21将限位块17推回至第二容纳腔内，实现了对限位块17对第二活动块10约束的移除，使得此时的第二活动块10能够顺利跟着固定杆8在采样管3内移动。
77.所述限位块17和第二解锁块21均为圆锥结构，且限位块17和第二解锁块21的锥尖朝向彼此。
78.由于设置的第二解锁块21需要将限位块17退回至第二容纳腔内，因此当第一活动块7 朝着远离第二活动块10方向回移时，为了保证位于第三容纳腔内的第二解锁块21能够顺利从第二活动块10的凹槽14内移出，故将第二解锁块21设置成圆锥结构，使得第二解锁块 21在朝上移动的过程中，利用第二解锁块21的锥面迫使第二解锁块21能够朝着第三弹性件 22方向缩回，从而使得第二解锁块21能够顺利通过凹槽14；
79.同理，在将第一活动块7上的第一解锁块23插入至凹槽14内时，第二活动块10的上表面作用于第二解锁块21的圆锥面，迫使第二解锁块21压缩第三弹性件22，从而顺利插入至凹槽14内。
80.而当固定杆8带动第二活动块10和第一活动块7一起伸入至燃气管2内后，需要将第一活动块7和第二活动块10依次重新退回至采样管3内时，为了保证第一活动块7和第二活动块10能够顺利通过限位块17处，故将限位块17也设置成圆锥结构，利用第二活动块10和第一活动块7作用于限位块17的锥面，从而使得限位块17缩回至第二容纳腔内。
81.在利用第一活动块7在将采样管3中的上一时段采集到的天然气排出的过程中，当第一活动块7和第二活动块10完全靠拢时，此时虽然采样管3中的杂气虽然完全排出，但是一部分的杂气还是停留在排气孔9和通道11内，该部分的杂气无法排尽，假如将固定杆8上的通道11连通，利用第一活动块7回移的过程中产生的负压会优先将残留在排气孔9和通道11 内的杂气采集至采样管内，影响了采样精准度，为此本技术方案在排气孔9内还设有单向阀 (图中未画出)，使得在排出采样管3内的杂气过程中，位于采样管3内的气体只能通过单向阀依次通过排气孔9、通道11进入至燃气管2中，实现对杂气的排出，而当需要进行采集天然气时，先将固定杆8往回移动，利用封堵块13重新对通道11进行封堵，然后再将第一活动块7和第二活动块10一起伸入至燃气管2内，由于第二活动块10上的封堵块13对通道 11进行封堵，且在位于排气孔9处于的单向阀的作用下，使得此时的通道11和排气孔9处于封堵的状态，因此第一活动块7在回退至采样管3内的过程中，通道11和排气孔9内残留的气体无法吸入至采样管3内，而燃气管2该时段的天然气则快速吸入至采样管3内，实现了对某一时段天然气的快速采样。
82.并且本技术方案将第一活动块7和第二活动块10一起伸入至燃气管2中，相比通道11，扩大了天然气进入至燃气管3中的口径，提高了对天然气的采集效率。
83.同时本技术方案中在将采用管3中的气体通入至排气孔9中时，在气压的作用下，迫使通道11内的封堵块13缩回至第一容纳腔内，从而使得固定杆8能够伸入至燃气管2中，将通道11与燃气管2处于连通状态，而在完成排气之后，固定杆8能够重新往回移动，并利用封堵块13一方面对通道11进行封堵，另一方能够将第二活动块10重新与固定杆8固定在一起，保证后续第二活动块10能够跟着固定杆8一起伸入至燃气管2内，本技术方案之所以采用上述方式，是因为在某些燃气管2中的天然气中存在一定固体杂质，如泥沙、岩石颗粒，假如通道11在使用的过程中一直处于与燃气管2连通状态，长时间后，天然气中的固体杂质容易进入至通道11内，易造成通道11的堵塞，造成后续无法继续通过通道11将采样管3中的杂气排出的目的，因此，本技术方案在需要将采样管3中的杂气排出时，固定杆8能够自动从伸入至燃气管2中，实现了燃气管2与通道11的连通，而完成排杂气之后，能够将固定杆8往回缩，将通道11从燃气管2内缩回至第二活动块10内，从而避免了通道11一直暴露在燃气管2中，长时间容易造成通道11堵塞的情况发生。
84.实施例3
85.如图9所示，分步运算式天然气能量计量物联网系统，包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台以及感知控制平台；
86.所述感知控制平台为上述的天然气能量计量装置，所述感知控制平台将获取到的感知信息通过所述传感网络平台传递至所述管理平台；
87.所述管理平台包含能量计量管理系统，所述能量计量管理系统对接收到的感知信息进行综合分析处理，通过所述服务平台向用户平台传递用户需求信息，并通过所述传感网络平台向感知控制平台下达控制指令。本实施例通过建立物联网运行系统，实现天然气能量计量智慧化管理运营。
88.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。