一种燃气表计数检测方法与流程

本发明涉及燃气表计数检测，具体为一种燃气表计数检测方法。

背景技术：

1、燃气表计数是一个关键的应用，广泛用于工业、商业和家庭，以测量燃气的用量。这些计数器通常使用涡轮流量计来测量气体的流量，从而确定消耗的数量。然而，燃气流量的准确测量对于计费和监控能源使用至关重要。

2、在实际使用中，许多燃气表使用涡轮流量计来测量燃气的流速。这种流量计包含一个涡轮叶片，当燃气通过时，叶片会旋转。旋转速度与燃气流速成正比。传感器检测叶片旋转的速度，并将其转换为体积流量，从而计算出消耗的燃气量。

3、然而，在涡轮流量计至安全阀之间的管道内，通常会存在一些残存燃气。这些残存燃气的体积值会在关闭燃气通气时导致计数的不准确性。且，燃气计数经常受到环境条件的影响，例如温度、湿度和颗粒物浓度等。这些因素可以导致计数的不准确性，因此需要一种方法来校准和修正计数器的读数。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种燃气表计数检测方法，通过智能化的校准策略，综合考虑了环境条件、温度、湿度、颗粒物浓度等多个因素对计数系统的影响，减少了计量误差，确保了客户获得准确的燃气计量。根据实际环境条件的变化智能地选择校准策略。这不仅提高了计量的效率，还降低了维护成本。在环境条件变化较小的情况下，减少校准频率降低了维护成本；而在环境条件急剧变化时，增加校准频率保证了计量的准确性。这种智能化的校准策略有助于提高系统的可维护性，减少了维护人员的工作量。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种燃气表计数检测方法，包括以下步骤：

5、在燃气表在通气计数开始前，先对燃气管道和涡轮流量计内部区域进行区域内的温度条件、空气条件和湿度条件进行检测，依据检测结果生成环境条件系数htj，当环境条件系数htj在预设阈值范围内时，进行燃气通气计数，获取涡轮流量计的涡轮旋转数据，建立第一涡轮旋转速度数据集，在燃气间隙停止通气时，对涡轮流量计至安全阀的燃气管道内部的燃气压力进行检测，获得第一校准系数k1，所述第一校准系数k1通过以下公式计算生成：

6、

7、公式的含义为，第一校准系数k1表示在涡轮流量计至安全阀之间的管道内部的残存燃气的体积值，在关闭燃气停止通气时，但表示此时依然残存燃气的泄露实际消耗，在这个阶段的涡轮流量计的涡轮转速导致不准确；v表示涡轮流量计至安全阀之间管道内部的体积，p表示原始燃气的压力值，t表示原始燃气的温度值，pc表示标准气体压力，设置为101.325千帕斯卡，或1大气压，tc表示标准气体温度，通常为273.15开尔文，或0摄氏度，c1表示为修正常数；

8、依据第一涡轮旋转速度数据集，并将实际流量的读数与第一校准系数k1相关联，获得第一计数值q1由以下公式进行生成：

9、q1＝k1*(n-nc)

10、式中，n是涡轮流量计的实际旋转速度，以每分钟转数rpm表示，nc是校准时记录的涡轮流量计的旋转速度，表示残存燃气的泄露实际消耗时的旋转速度；

11、将第一校准系数k1与预设泄露阈值xl对比，若第一校准系数k1超过了预设泄露阈值xl，表示存在泄漏情况，触发第一预警警报，并提示相对应修复阀门或管道的泄露问题。

12、优选的，在燃气管道内和涡轮流量计内部安装温度传感器，检测获取管道温度wd1和涡轮温度wd2，并进行无量纲处理后，由以下公式计算获得温度膨胀影响指数tie：

13、

14、式中，tie表示温度膨胀影响指数，设置以千分之一‰为单位；wd1是管道温度值，设置以摄氏度为单位，wd2是涡轮温度值，设置以摄氏度为单位；tref是参考温度值，设置为标准温度，包括20℃或25℃，以摄氏度为单位，公式的含义为，温度膨胀影响指数tie结果为正值表示温度上升时流量计读数增加，而负值表示温度上升时流量计读数减少，用于校准流量计的读数，以纠正温度变化引起的误差。

15、优选的，使用颗粒物传感器来测量管道内颗粒度浓度和涡轮叶片表面附着的灰尘颗粒度，获取管道颗粒度浓度kl1和叶片颗粒度浓度kl2，并进行无量纲处理后，由以下公式计算获得减速系数kr：

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17、公式的含义为：减速系数kr的值表示颗粒物对流动流体的减速程度，如果kr为正值，则表示颗粒物导致了流体的减速，反之则表示流体的速度增加；用于评估颗粒物对管道流体和涡轮叶片附着的影响，并需要用于校准或修正流量计的读数，以纠正颗粒物引起的误差。

18、优选的，采用湿度传感器检测涡轮流量计内部区域的湿度条件，获取实时湿度值sd，并进行无量纲处理后，由以下公式计算获得湿度影响系数sdx：

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20、式中，sdref表示标准湿度值，包括相对湿度50％，sdx计算结果的单位是‰，表示在给定的湿度变化下，流量计的性能变化；正值表示湿度升高时流量计读数增加，而负值表示湿度升高时流量计读数减少；湿度影响系数sdx用于校准流量计的读数，以纠正湿度引起的误差。

21、优选的，将温度膨胀影响指数tie、减速系数kr和湿度影响系数sdx进行拟合，获得环境条件系数htj由以下公式生成：

22、htj＝γ*tie+θ*kr+β*sdx

23、其中，0≤γ≤1，0≤θ≤1，0≤β≤1，且α+θ+β＝1，α、θ、β为权重，其具体值由用户根据当地实际环境特点调整设置。

24、优选的，当环境条件系数htj在预设阈值范围内时，依据第一涡轮旋转速度数据集，只需通过第一校准系数k1对实际流量进行校准，获得第一计数值q1作为最终计数值；

25、当环境条件系数htj超过预设阈值范围时，进行燃气通气计数，获取涡轮流量计的涡轮旋转数据，建立第二涡轮旋转速度数据集；

26、对第一涡轮旋转速度数据集和第二涡轮旋转速度数据集进行提取，分别获取第一平均每分钟转数值zs1和第二平均每分钟转数值zs2，依据第一平均每分钟转数值zs1和第二平均每分钟转数值zs2的差值，并依据环境条件系数htj计算获得第二校准系数k2，所述第二校准系数k2由以下公式生成：

27、k2＝f(zs2-zs1)*hty

28、其中，f表示校准函数，考虑涡轮旋转速度的差异以及环境条件对校准的影响。

29、优选的，当环境条件系数htj超过预设阈值范围时，，将第二校准系数k2和第一计数值q1相关联计算，获得第二计数值q2由以下公式生成：

30、q2＝k2*q1

31、公式的含义为，根据环境条件对第一计数值q1进行修正，提高计数准确性。

32、优选的，连接大数据，获取气象站数据，当温度一天内昼夜温度相差10摄氏度以上，根据环境条件的变化，以每小时进行调整校准的频率；如果环境条件变化较慢，温度相差低于10度，则以每4小时的间隙降低校准的频率，以减少维护成本；如果环境条件变化较快，增加校准的频率以确保准确性，并记录校准的次数。

33、优选的，设置极限环境阈值，将环境条件系数htj与极限环境阈值进行对比，当环境条件系数htj在极限环境阈值范围内，则发出触发第二预警警报，提示当前环境季度恶劣，可能因极寒发生结冰导致燃气管道堵塞问题，并提示进行相对应的修复处理。

34、(三)有益效果

35、本发明提供了一种燃气表计数检测方法。具备以下有益效果：

36、(1)该一种燃气表计数检测方法，第一校准系数k1考虑了在涡轮流量计至安全阀之间的管道内部的残存燃气的体积值，以及燃气泄漏实际消耗时的影响。通过使用k1对实际流量的读数进行校准，可以减少因残存燃气和泄漏导致的计数不准确性，提高了计数的准确性。第一校准系数k1与预设泄露阈值xl进行比较，可以及时检测到潜在的泄漏情况。第一校准系数k1超过了预设泄露阈值xl，就会触发第一预警警报，提示可能存在阀门或管道的泄漏问题。这有助于及早发现并修复潜在的安全风险，确保方法的稳定性和可靠性。通过监测和校准第一校准系数k1，可以及时了解管道内部的残存燃气情况，而无须频繁地检查或维护燃气表。这降低了维护成本和工作量，同时确保了计数的准确性。

37、(2)该一种燃气表计数检测方法，通过监测和校准温度、湿度、颗粒物浓度等多种因素对计数系统的影响，可以显著提高计数的准确性。这有助于确保客户获得准确的燃气计量，减少计量误差和争议。

38、(3)该一种燃气表计数检测方法，当环境条件系数htj超过预设阈值范围时，系统采用第二校准系数k2来考虑涡轮旋转速度的差异以及环境条件对校准的影响。这种方法更细致地调整校准，以更准确地校正计量的读数，减少了误差。通过根据实际情况智能选择校准策略，可以减少不必要的校准操作。这有助于降低维护成本和系统停机时间，提高了系统的可用性。

39、(4)该一种燃气表计数检测方法，通过智能校准策略、减少维护频率和降低争议，可以降低维护成本，提高系统的可维护性。