电磁热量表滤波方法、计算机设备及电磁热量表与流程

本发明涉及热量表，尤其涉及一种电磁热量表滤波方法、计算机设备及电磁热量表。

背景技术：

1、基于拉普拉斯变换的电磁热量表是一种测量热变换系统中载热流体所释放的热量的计量仪表。由于其原理特性，使得管体中无任何机械部件，不会出现机械式热量表转子易卡死导致计量不准的现象，也不会出现超声波热量表转换器和反光镜结垢导致停表的现象，且计量精度较高；可广泛应用于民用住宅小区、写字楼、酒店和企事业单位集中供热、供暖、空调等冷热量的计量。

2、但是，电磁热量表相对成本较高，而且容易受到外部干扰，造成流量波动大，导致流量不准。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电磁热量表滤波方法、计算机设备及电磁热量表，可对原始励磁数据进行有效的过滤和预估，提高测量精度和稳定性。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于拉普拉斯的电磁热量表滤波方法，包括：获取原始励磁数据，并从所述原始励磁数据中提取正励磁数据及负励磁数据；对所述正励磁数据进行最小二乘法处理以生成正励磁函数，对所述负励磁数据进行最小二乘法处理以生成负励磁函数；对所述正励磁函数进行傅里叶变换以生成正励磁三角函数，对所述负励磁函数进行傅里叶变换以生成负励磁三角函数；对所述正励磁三角函数进行滤波处理以生成正励磁基准值，对所述负励磁三角函数进行滤波处理以生成负励磁基准值；根据所述正励磁基准值构建正励磁基准数组并对所述正励磁基准数组进行顺位计算以生成正励磁有效数据，根据所述负励磁基准值构建负励磁基准数组并对所述负励磁基准数组进行顺位计算以生成负励磁有效数据；将所述正励磁有效数据及负励磁有效数据组合成原始流速数据；对所述原始流速数据进行卡尔曼滤波处理，以生成目标流量数据。

3、作为上述方案的改进，所述对所述正励磁三角函数进行滤波处理以生成正励磁基准值的步骤包括：在所述正励磁三角函数中提取预设数量的目标正励磁数据，对所述目标正励磁数据进行均值处理以生成正励磁基准值；所述对所述负励磁三角函数进行滤波处理以生成负励磁基准值的步骤包括：在所述负励磁三角函数中提取预设数量的目标负励磁数据，对所述目标负励磁数据进行均值处理以生成负励磁基准值。

4、作为上述方案的改进，根据公式{bufp[n]-(bufn[n]+bufn[n+1])/2}/2对所述正励磁基准数组进行顺位计算；根据公式{(bufp[n]+bufp[n+1])/2-bufn[n+1]}/2对所述负励磁基准数组进行顺位计算；其中，bufp[n]为正励磁基准数组中的数据，bufn[n]为负励磁基准数组中的数据。

5、作为上述方案的改进，所述基于拉普拉斯的电磁热量表滤波方法还包括：从所述原始励磁数据中提取第一不励磁数据及第二不励磁数据；对所述第一不励磁数据进行最小二乘法处理以生成第一不励磁函数，对所述第二不励磁数据进行最小二乘法处理以生成第二不励磁函数；对所述第一不励磁函数进行傅里叶变换以生成第一不励磁三角函数，对所述第二不励磁函数进行傅里叶变换以生成第二不励磁三角函数；对所述第一不励磁三角函数进行滤波处理以生成第一不励磁基准值，对所述第二不励磁三角函数进行滤波处理以生成第二不励磁基准值。

6、作为上述方案的改进，对所述原始流速数据进行卡尔曼滤波时，根据所述原始流速数据动态调整q值及r值。

7、相应地，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于拉普拉斯的电磁热量表滤波方法的步骤。

8、相应地，本发明还提供了一种电磁热量表，包括检测电路及上述计算机设备，所述检测电路用于采集原始励磁数据。

9、作为上述方案的改进，所述检测电路包括：电磁感应模块，用于采集流量检测信号；与所述电磁感应模块连接的励磁驱动模块，用于向所述电磁感应模块的励磁线圈输出三值波励磁信号；与所述电磁感应模块连接的信号采集模块，用于对所述流量检测信号进行滤波及放大处理；与所述信号采集模块连接的微处理器，用于对滤波及放大处理后的所述流量检测信号进行模数转换，以生成原始励磁数据。

10、作为上述方案的改进，所述励磁驱动模块上设有第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端及第四信号输入端，所述所述励磁驱动模块用于根据所述第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端及第四信号输入端输出的电平信号输出所述三值波励磁信号，所述三值波励磁信号包括正励磁信号段、负励磁信号段及不励磁信号段；当所述第一信号输入端及第二信号输入端均输出低电平信号，第三信号输入端及第四信号输入端均输出高电平信号时，所述励磁驱动模块输出所述正励磁信号段；当所述第一信号输入端及第二信号输入端均输出高电平信号，第三信号输入端及第四信号输入端均输出低电平信号时，所述励磁驱动模块输出所述负励磁信号段；当所述第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端及第四信号输入端均输出低电平信号时，所述励磁驱动模块输出所述不励磁信号段。

11、作为上述方案的改进，所述不励磁信号段位于所述正励磁信号段与负励磁信号段之间。

12、实施本发明，具有如下有益效果：

13、本发明通过从原始励磁数据中提取正励磁数据及负励磁数据，并对正励磁数据及负励磁数据分别进行最小二乘法、傅里叶变换、滤波及顺位计算，实现了数据的有效过滤和预估，进一步提高测量精度和稳定性。

14、同时，本发明采用三值波励磁方式进行驱动，可以有效减少外部干扰，并抑制极化干扰，利于零点的稳定。

技术特征：

1.一种基于拉普拉斯的电磁热量表滤波方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于拉普拉斯的电磁热量表滤波方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的基于拉普拉斯的电磁热量表滤波方法，其特征在于，

4.如权利要求1所述的基于拉普拉斯的电磁热量表滤波方法，其特征在于，还包括：

5.如权利要求1所述的基于拉普拉斯的电磁热量表滤波方法，其特征在于，对所述原始流速数据进行卡尔曼滤波时，根据所述原始流速数据动态调整q值及r值。

6.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

7.一种电磁热量表，其特征在于，包括检测电路及权利要求6所述的计算机设备，所述检测电路用于采集原始励磁数据。

8.如权利要求7所述的电磁热量表，其特征在于，所述检测电路包括：

9.如权利要求8所述的电磁热量表，其特征在于，所述励磁驱动模块上设有第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端及第四信号输入端，所述所述励磁驱动模块用于根据所述第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端及第四信号输入端输出的电平信号输出所述三值波励磁信号，所述三值波励磁信号包括正励磁信号段、负励磁信号段及不励磁信号段；

10.如权利要求9所述的电磁热量表，其特征在于，所述不励磁信号段位于所述正励磁信号段与负励磁信号段之间。

技术总结
本发明公开了一种电磁热量表滤波方法、计算机设备及电磁热量表，涉及热量表技术领域，所述方法包括：从原始励磁数据中提取正励磁数据及负励磁数据；对正励磁数据及负励磁数据进行最小二乘法处理以生成正励磁函数及负励磁函数；对正励磁函数及负励磁函数进行傅里叶变换以生成正励磁三角函数及负励磁三角函数；对正励磁三角函数及负励磁三角函数进行滤波处理以生成正励磁基准值及负励磁基准值；根据正励磁基准值及负励磁基准值生成正励磁有效数据及负励磁有效数据；将正励磁有效数据及负励磁有效数据组合成原始流速数据；对原始流速数据进行卡尔曼滤波处理以生成目标流量数据。采用本发明可对原始励磁数据进行有效的过滤以提高测量精度和稳定性。

技术研发人员：毛祖宾,张民,陈伟杰
受保护的技术使用者：广东艾科技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13