一种太阳能喷灌机取水加压控制系统的制作方法

文档序号:14155853阅读:302来源:国知局

本发明属于农业技术领域,尤其涉及一种太阳能喷灌机取水加压控制系统。



背景技术:

制约灌溉面积进一步扩大有两个重要因素,一是水资源的制约;二是灌溉区域缺少电力供应。但这些地区有着丰富的太阳能资源,利用这些丰富的太阳能自然资源,将光伏技术与现代先进的灌溉技术相结合,利用有限水资源发展光伏灌溉技术,促进粮食增产和生态的改善,是我国经济、社会、生态可持续发展的一条重要路径。喷灌作为节水灌溉措施之一,在农业灌溉中发挥着重要的作用。目前常见的喷灌机运行成本较高且能源耗费大,不利于农业节能减耗的实施。

传感器技术的发展给人们的生活带来了巨大变化。声波传感器就是一种广泛使用的传感器。声波传感器的基本原理是:波在某一特定结构中传播时,其弥散特性(即波数与频率之间的关系)是一定的。当外界物理量变化时,如温度、电场、磁场以及结构质量等等发生变化,这种变化会改变波的传播特性如波速或频率的变化,因此,通过波的波数与频率之间关系的变化可以反推外界物理量的改变。所以,理论上计算波在特定结构中传播的弥散关系(即波数与频率间的关系)可以指导声波传感器的实际设计。

波的弥散方程一般为一个关于波数与频率的二元超越方程,当求解复波数域中弥散关系的解时,方程变为更复杂的三元超越方程,而且弥散方程的系数是可能含有复数的,因此这类问题的求解很困难,一般只能对极特殊的十分简单的情况求解出弥散关系,这对于各种不同结构的声波传感器的分析是远远不够的。而利用本发明提供的方法,可以高效、广泛地求解各种表声波或体声波谐振器、滤波器和传感器等结构中波传播问题的色散方程和频率特性。求解得到弥散关系后,可以很容易求解出相应的位移场、应力场等传感器内的物理场。这对传感器的工作模态选择,传感器的结构设计提供了有力的指导。

综上所述,现有技术存在的问题是:目前常见的喷灌机运行成本较高且能源耗费大,不利于农业节能减耗的实施;而且现有的检测设备的应用上存在一定缺陷;而且现有的水量检测传感器的工作模态选择中,传感器的结构获得数据准确度差。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种太阳能喷灌机取水加压控制系统

本发明是这样实现的,一种太阳能喷灌机取水加压控制系统包括太阳能光伏发电模块、智能控制模块、水泵机组、出水电磁流量计、液压计、喷灌模块、储水仓。

所述太阳能光伏发电模块与智能控制模块、水泵机组通过导线相连;

所述智能控制模块与水泵机组、出水电磁流量计和液压计通过导线相连;

所述水泵机组与出水电磁流量计和液压计通过水管相连;

所述出水电磁流量计与储水仓通过水管相连;

所述液压计与喷灌模块和水泵机组通过水管相连。

所述出水电磁流量计内置有水流量检测模块和水流量数据处理模块;所述水流量检测模块通过信号与水流量数据处理模块连接;所述水流量检测模块集成有超声波水流量检测传感器;所述超声波水流量检测传感器检测流量信号的方法包括:

利用弥散方程模值在零点附近的收敛性求解声波传感器中的弥散特性,对实波数域与复波数域的情况均适用;包括:

根据波数的求解空间确定扫描单元的形式;

利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点;

利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点;

所述根据波数的求解空间确定扫描单元的形式包括:

声波在不同结构中传播的弥散方程为二元超越方程f(ω,ξ)=0,当在实波数域和纯需波数的情况下求解此方程时,频率ω和波数ξ组成了一个二维平面,而方程f(ω,ξ)=0的解则是一条条平面内的曲线,选择固定频率或者波数中的任意一个会得到ω-ξ二维平面内的一条直线,再用线元对这条直线进行扫描,线元在ω-ξ二维平面内与弥散曲线的交点是唯一的;

当在复波数域内求解此方程时,波数ξ为复数,令ξ=a+bi,a,b均为实数,则方程g(a,b,ξ)=f(ω,ξ)=0;

方程变为a,b,ξ的三元超越方程,波数的实部a,虚部b以及频率ω组成了一个三维空间,而方程g(a,b,ξ)=0的解是一条条空间内的曲线,选择固定波数的实部a,虚部b以及频率ω中任意一个会得到a-b-ξ空间中的一个平面,再用面元对这个平面进行扫描,面元在a-b-ξ的三维空间中与弥散曲线的交点是唯一的;

所述利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点包括:

在选择好相应的扫面微元后,取步长划分微元,比较划分节点上方程的模值|f(ω,ξ)|的大小,找出弥散方程模值取最小值的节点,若节点不取在扫描微元的边界节点上,则此节点即为模值极小值点,然后依次进入下一个扫描微元,新的扫描微元需将上一扫描微元中的部分边界节点包含在内部;最后,以某一步长改变初始固定的频率或波数的值,找出空间中的所有弥散方程的模值极小值点;

所述利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点为:

在扫描微元中得到方程模值取极小值的某个节点后,以此节点为中心,相邻节点为边界节点,形成新的微元,取步长划分此微元,计算新微元节点上的方程模值,比较得出取最小值的节点;重复上述过程,得到一系列模值递减的极小值节点,若初始极小值节点的模值比上最新极小值节点的模值趋向于无穷,则此极小值节点为零点;

弥散方程求解中,具体包括:

1)用模值收敛求解超越方程:

对于一元超越方程f(x)=0,对于f(x)的模|f(x)|,方程f(x)=0与方程|f(x)|=0等价;

取模中,|f(x)|恒大于等于零,在区间[a,b]内,|f(x)|有非零极小值点c,在区间[d,e]内有零点s;

在用模值收敛求解该方程时,先找出|f(x)|的极小值点;x轴上的任一段小区间[m,n],将区间[m,n]等分10份,有11个等分点,分别为

比较这11个节点上|f(x)|的值,找出最小值所处的等分点x0;若[m,n]内没有|f(x)|的极小值点,那么x0=m或x0=n;若[m,n]内有|f(x)|的极小值点,那么x0取其中的某个值;

当x0≠m且x0≠n,断定[m,n]内有|f(x)|的极小值点;以与x0相邻的等分点为端点,取区间将其等分10份,同样找出最小值所处的等分点x1,且|f(x1)|≤|f(x0)|;不断重复以上过程,得到一系列的点x0,x1,x2,...;这些点就是[m,n]区间内极小值点在不同精度下的数值解;

找出极小值点后,接着从这些极小值点中区分出零点和非零点;

当极小值点为非零点时,将区间[a,b]按前述过程等分可得到一系列的点x0,x1,x2,...,且由于|f(c)|为大于零的常数,因此为一个有限大的常数其中,

当极小值点为零点时,将区间[d,e]按前述过程等分得到一系列的点x0,x1,x2,...,且因此

对比零点与非零点的分析,在得到极小值点x0,x1,x2,...后,根据的值来判断该极小值是否为零点,选取一个特定值m,当收敛n步后,若则该极值点为零点;m以及收敛的步数视不同的问题而定;在等分10份的情况下,一般均为零点;模值|f(xn)|的收敛速度与初始区间[m,n]所取的大小以及[m,n]的等分数量有关,初始区间越小、等分越多,收敛的越快;

2)、用模值收敛求解实波数及虚波数平面内的弥散曲线:

波在不同结构中传播的弥散方程有不同的具体形式,为关于频率ω和波数ξ的超越方程:

g(ω,ξ)=0\*mergeformat(1)

考虑在波数ξ为实数和纯虚数的情况下数值求解方程(1);由于弥散方程在频率ω和波数ξ的平面内的解为曲线,因此,用线元对整个平面扫描;

先固定频率ω和波数ξ中的任一个,设固定波数为ξ0,此时方程(1)变为:

f(ω)=g(ω,ξ0)=0\*mergeformat(2)

用长为3t的线微元对直线ξ=ξ0进行扫描,假设扫描起始点为ω0;在区间[ω0,ω0+3t]内,比较节点ω0,ω0+t,ω0+2t,ω0+3t处模值|f(ω0)|,|f(ω0+t)|,|f(ω0+2t)|,|f(ω0+3t)|的大小,找出最小值;若在ω0+t或ω0+2t取得最小值,则按1中的过程进一步等分,并判断是否为零点;若最小值取在端点上,则进入下一个区间扫描。为防止极小值点恰巧处在端点ω0+3t处,下一个区间取为[ω0+2t,ω0+5t],此区间包含了ω0+3t;因此,相邻的区间相隔2t;若将区间等分n份,则相邻区间相隔n-1份;当对直线ξ=ξ0扫描结束,进入下一条直线ξ=ξ0+δξ扫描,重复以上过程,得到在整个ω,ξ平面内方程的解。

进一步,弥散方程求解中,还包括:

用模值收敛求解复波数域内的弥散曲线:

在波数ξ为复数的情况下数值求解方程(1);令ξ=a+bi,其中a,b为实数,则方程(1)化为:

h(ω,a,b)=g(ω,a+bi)\*mergeformat(3)

由于弥散方程在实频率ω和复波数ξ组成的空间内的解为曲线,因此,用面元对整个空间扫描;先固定频率ω、波数实部a、波数虚部b中的任一个,设固定频率为ω0,此时方程(3)变为:

q(a,b)=h(ω0,a,b)\*mergeformat(4)

在平面ω=ω0内,用面微元[a,a+3t]×[b,b+3s]对平面进行扫描。假设扫描起始点为(a0,b0);

在面微元[a0,a0+3t]×[b0,b0+3s]内,比较16个节点(a0,b0),(a0+t,b0),…,(a0+3t,b0+3s)处|q(a,b)|的大小,找出最小值;若在面元的内部节点处,即(a0+t,b0+s),(a0+2t,b0+s),(a0+t,b0+2s),(a0+2t,b0+2s),取得最小值,则进一步等分,并判断是否为零点;若最小值取在面元的边界节点上,则进入下一个区间扫描;为防止极小值点恰巧处在面元边界处,下一个区间取为[a0+2t,a0+5t]×[b0,b0+3s],沿a轴扫描时,相邻的面元相隔2t;若面元沿a轴等分n份,则相邻面元相隔n-1份;沿a轴扫描结束后,再沿b轴扫描,得到整个平面ω=ω0内方程(3)的解;

当对平面ω=ω0扫描结束,进入下一个平面ω=ω0+δω扫描,得到在整个ω,a,b空间内方程(3)的解。

进一步,弥散方程求解中,还包括:用模值收敛求解任意元超越方程的解:

假设一般性的n元超越方程为:

f(x1,x2,...,xn)=0\*mergeformat(5)

为使扫描微元与解曲线有且只有一个交点,若解曲线为m维(m≤n),则扫描微元选为n-m维,即固定x1,x2,...,xn中的m个量,设固定x1,x2,...,xm,用[xm+1,xm+1+δxm+1]×[xm+2,xm+2+δxm+2]×...×[xn,xn+δxn]作为扫描微元扫描;当解曲线为m维(m≤n),若扫描微元维度大于n-m维,则每个微元与解曲线的交点不唯一,很多解会被遗漏,若扫描微元维度小于n-m维,则每个微元与解曲线几乎不会相交。

进一步,所述储水仓设有出水流量控制器。

所述出水流量控制器与智能控制模块和太阳能光伏发电模块通过导线连接。

智能控制模块的控制方法包括:

按照下述公式对所述电磁流量计信号中的每一帧信号进行噪声跟踪,获取每一帧声音信号的噪声谱n(w,n):

其中,x(w,n)表示所述电磁流量计信号的短时傅里叶变换;αu、αd为预设系数且0<αd<αu<1;w表示频域上的频点序号;n表示时域上的帧序号;

按照下述公式对每一帧电磁流量计音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱xb(w,n):

tb为预设第一阈值;

将其中一路电磁流量计信号对应的ka个二值谱与另一路电磁流量计信号对应的kb个二值谱进行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果,所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值谱对应的匹配位置和匹配度,ka、kb均为正整数;

对于每一路电磁流量计信号,按照下述公式计算所述电磁流量计信号中的每一帧声音信号的流量谱p(w,n):

p(w,n)=αpp(w,n-1)+(1-αp)|x(w,n)|2

其中,x(w,n)表示所述电磁流量计信号的短时傅里叶变换;

αp为预设系数且0<αp<1;w表示频域上的频点序号;n表示时域上的帧序号;

按照下述公式计算每一帧电磁流量计信号的功率谱的谱间相关性dp(w,n):

dp(w,n)=|p(w+1,n)-p(w,n)|

按照下述公式对所述谱间相关性dp(w,n)进行噪声跟踪,获取每一帧电磁流量计信号的流量谱的谱间相关性ndp(w,n):

其中,βu、βd为预设系数且0<βd<βu<1。

本发明的优点及积极效果为:本发明设置太阳能光伏发电模块,解决了偏远地区因电力不足而不能实施喷灌,降低了能耗;通过智能控制出水量和水压,降低水资源浪费,自动化程度较高,节省劳动力。

本发明的控制方法数据传递速度快和鲁棒性强。

本发明在扫描微元中得到方程模值取极小值的某个节点后,以此节点为中心,相邻节点为边界节点,形成新的微元,取合适的步长划分此微元,计算新微元节点上的方程模值,比较得出取最小值的节点。重复上述过程,可以得到一系列模值递减的极小值节点,若初始极小值节点的模值比上最新极小值节点的模值趋向于无穷,则此极小值节点为零点,这表明,在此声波传感器结构中,波可以按照该点的波数与频率进行传播。若趋向于一个有限大的常数,则此极小值节点不为零点,这表明,在此声波传感器结构中,波不可能按照该点的波数与频率进行传播。可以利用收敛的步数控制此声波传感器中波传播时可能的波数与频率的求解精度。波的弥散方程一般为一个关于波数与频率的二元超越方程,当求解复波数域中弥散关系的解时,方程变为更复杂的三元超越方程,而且弥散方程的系数是可能含有复数的,因此这类问题的求解很困难,一般只能对极特殊的十分简单的情况求解出弥散关系,这对于各种不同结构的声波传感器的分析是远远不够的;而利用本发明提供的方法,可以高效、广泛地求解各种表声波或体声波谐振器、滤波器和传感器等结构中波传播问题的色散方程和频率特性。求解得到弥散关系后,可以很容易求解出相应的位移场、应力场等传感器内的物理场;这对传感器的工作模态选择,传感器的结构设计提供了有力的指导。本发明的超声波水量传感器检测的的数据准确程度远远高于现有的检测获得的数据。

附图说明

图1是本发明实施提供的太阳能喷灌机取水加压控制系统结构框图;

图1中:1、太阳能光伏发电模块;2、智能控制模块;3、水泵机组;4、出水电磁流量计;5、液压计;6、喷灌模块;7、储水仓;8、出水流量控制器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明提供一种太阳能喷灌机取水加压控制系统包括太阳能光伏发电模块1、智能控制模块2、水泵机组3、出水电磁流量计4、液压计5、喷灌模块6、储水仓7。

所述太阳能光伏发电模块1与智能控制模块2、水泵机组3通过导线相连;

所述智能控制模块2与水泵机组3、出水电磁流量计4和液压计5通过导线相连;

所述水泵机组3与出水电磁流量计4和液压计5通过水管相连;

所述出水电磁流量计4与储水仓7通过水管相连;

所述液压计5与喷灌模块6和水泵机组3通过水管相连。

所述出水电磁流量计内置有水流量检测模块和水流量数据处理模块;所述水流量检测模块通过信号与水流量数据处理模块连接;所述水流量检测模块集成有超声波水流量检测传感器;所述超声波水流量检测传感器检测流量信号的方法包括:

利用弥散方程模值在零点附近的收敛性求解声波传感器中的弥散特性,对实波数域与复波数域的情况均适用;包括:

根据波数的求解空间确定扫描单元的形式;

利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点;

利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点;

所述根据波数的求解空间确定扫描单元的形式包括:

声波在不同结构中传播的弥散方程为二元超越方程f(ω,ξ)=0,当在实波数域和纯需波数的情况下求解此方程时,频率ω和波数ξ组成了一个二维平面,而方程f(ω,ξ)=0的解则是一条条平面内的曲线,选择固定频率或者波数中的任意一个会得到ω-ξ二维平面内的一条直线,再用线元对这条直线进行扫描,线元在ω-ξ二维平面内与弥散曲线的交点是唯一的;

当在复波数域内求解此方程时,波数ξ为复数,令ξ=a+bi,a,b均为实数,则方程g(a,b,ξ)=f(ω,ξ)=0;

方程变为a,b,ξ的三元超越方程,波数的实部a,虚部b以及频率ω组成了一个三维空间,而方程g(a,b,ξ)=0的解是一条条空间内的曲线,选择固定波数的实部a,虚部b以及频率ω中任意一个会得到a-b-ξ空间中的一个平面,再用面元对这个平面进行扫描,面元在a-b-ξ的三维空间中与弥散曲线的交点是唯一的;

所述利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点包括:

在选择好相应的扫面微元后,取步长划分微元,比较划分节点上方程的模值|f(ω,ξ)|的大小,找出弥散方程模值取最小值的节点,若节点不取在扫描微元的边界节点上,则此节点即为模值极小值点,然后依次进入下一个扫描微元,新的扫描微元需将上一扫描微元中的部分边界节点包含在内部;最后,以某一步长改变初始固定的频率或波数的值,找出空间中的所有弥散方程的模值极小值点;

所述利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点为:

在扫描微元中得到方程模值取极小值的某个节点后,以此节点为中心,相邻节点为边界节点,形成新的微元,取步长划分此微元,计算新微元节点上的方程模值,比较得出取最小值的节点;重复上述过程,得到一系列模值递减的极小值节点,若初始极小值节点的模值比上最新极小值节点的模值趋向于无穷,则此极小值节点为零点;

弥散方程求解中,具体包括:

1)用模值收敛求解超越方程:

对于一元超越方程f(x)=0,对于f(x)的模|f(x)|,方程f(x)=0与方程|f(x)|=0等价;

取模中,|f(x)|恒大于等于零,在区间[a,b]内,|f(x)|有非零极小值点c,在区间[d,e]内有零点s;

在用模值收敛求解该方程时,先找出|f(x)|的极小值点;x轴上的任一段小区间[m,n],将区间[m,n]等分10份,有11个等分点,分别为m,

比较这11个节点上|f(x)|的值,找出最小值所处的等分点x0;若[m,n]内没有|f(x)|的极小值点,那么x0=m或x0=n;若[m,n]内有|f(x)|的极小值点,那么x0取其中的某个值;

当x0≠m且x0≠n,断定[m,n]内有|f(x)|的极小值点;以与x0相邻的等分点为端点,取区间将其等分10份,同样找出最小值所处的等分点x1,且|f(x1)|≤|f(x0)|;不断重复以上过程,得到一系列的点x0,x1,x2,...;这些点就是[m,n]区间内极小值点在不同精度下的数值解;

找出极小值点后,接着从这些极小值点中区分出零点和非零点;

当极小值点为非零点时,将区间[a,b]按前述过程等分可得到一系列的点x0,x1,x2,...,且由于|f(c)|为大于零的常数,因此为一个有限大的常数其中,

当极小值点为零点时,将区间[d,e]按前述过程等分得到一系列的点x0,x1,x2,...,且因此

对比零点与非零点的分析,在得到极小值点x0,x1,x2,...后,根据的值来判断该极小值是否为零点,选取一个特定值m,当收敛n步后,若则该极值点为零点;m以及收敛的步数视不同的问题而定;在等分10份的情况下,一般均为零点;模值|f(xn)|的收敛速度与初始区间[m,n]所取的大小以及[m,n]的等分数量有关,初始区间越小、等分越多,收敛的越快;

2)、用模值收敛求解实波数及虚波数平面内的弥散曲线:

波在不同结构中传播的弥散方程有不同的具体形式,为关于频率ω和波数ξ的超越方程:

g(ω,ξ)=0\*mergeformat(1)

考虑在波数ξ为实数和纯虚数的情况下数值求解方程(1);由于弥散方程在频率ω和波数ξ的平面内的解为曲线,因此,用线元对整个平面扫描;

先固定频率ω和波数ξ中的任一个,设固定波数为ξ0,此时方程(1)变为:

f(ω)=g(ω,ξ0)=0\*mergeformat(2)

用长为3t的线微元对直线ξ=ξ0进行扫描,假设扫描起始点为ω0;在区间[ω0,ω0+3t]内,比较节点ω0,ω0+t,ω0+2t,ω0+3t处模值|f(ω0)|,|f(ω0+t)|,|f(ω0+2t)|,|f(ω0+3t)|的大小,找出最小值;若在ω0+t或ω0+2t取得最小值,则按1中的过程进一步等分,并判断是否为零点;若最小值取在端点上,则进入下一个区间扫描。为防止极小值点恰巧处在端点ω0+3t处,下一个区间取为[ω0+2t,ω0+5t],此区间包含了ω0+3t;因此,相邻的区间相隔2t;若将区间等分n份,则相邻区间相隔n-1份;当对直线ξ=ξ0扫描结束,进入下一条直线ξ=ξ0+δξ扫描,重复以上过程,得到在整个ω,ξ平面内方程的解。

弥散方程求解中,还包括:

用模值收敛求解复波数域内的弥散曲线:

在波数ξ为复数的情况下数值求解方程(1);令ξ=a+bi,其中a,b为实数,则方程(1)化为:

h(ω,a,b)=g(ω,a+bi)\*mergeformat(3)

由于弥散方程在实频率ω和复波数ξ组成的空间内的解为曲线,因此,用面元对整个空间扫描;先固定频率ω、波数实部a、波数虚部b中的任一个,设固定频率为ω0,此时方程(3)变为:

q(a,b)=h(ω0,a,b)\*mergeformat(4)

在平面ω=ω0内,用面微元[a,a+3t]×[b,b+3s]对平面进行扫描。假设扫描起始点为(a0,b0);

在面微元[a0,a0+3t]×[b0,b0+3s]内,比较16个节点(a0,b0),(a0+t,b0),…,(a0+3t,b0+3s)处|q(a,b)|的大小,找出最小值;若在面元的内部节点处,即(a0+t,b0+s),(a0+2t,b0+s),(a0+t,b0+2s),(a0+2t,b0+2s),取得最小值,则进一步等分,并判断是否为零点;若最小值取在面元的边界节点上,则进入下一个区间扫描;为防止极小值点恰巧处在面元边界处,下一个区间取为[a0+2t,a0+5t]×[b0,b0+3s],沿a轴扫描时,相邻的面元相隔2t;若面元沿a轴等分n份,则相邻面元相隔n-1份;沿a轴扫描结束后,再沿b轴扫描,得到整个平面ω=ω0内方程(3)的解;

当对平面ω=ω0扫描结束,进入下一个平面ω=ω0+δω扫描,得到在整个ω,a,b空间内方程(3)的解。

弥散方程求解中,还包括:用模值收敛求解任意元超越方程的解:

假设一般性的n元超越方程为:

f(x1,x2,...,xn)=0\*mergeformat(5)

为使扫描微元与解曲线有且只有一个交点,若解曲线为m维(m≤n),则扫描微元选为n-m维,即固定x1,x2,...,xn中的m个量,设固定x1,x2,...,xm,用[xm+1,xm+1+δxm+1]×[xm+2,xm+2+δxm+2]×...×[xn,xn+δxn]作为扫描微元扫描;当解曲线为m维(m≤n),若扫描微元维度大于n-m维,则每个微元与解曲线的交点不唯一,很多解会被遗漏,若扫描微元维度小于n-m维,则每个微元与解曲线几乎不会相交。

所述储水仓7设有出水流量控制器8。

所述出水流量控制器8与智能控制模块2和太阳能光伏发电模块1通过导线连接。

智能控制模块的控制方法包括:

按照下述公式对所述电磁流量计信号中的每一帧信号进行噪声跟踪,获取每一帧声音信号的噪声谱n(w,n):

其中,x(w,n)表示所述电磁流量计信号的短时傅里叶变换;αu、αd为预设系数且0<αd<αu<1;w表示频域上的频点序号;n表示时域上的帧序号;

按照下述公式对每一帧电磁流量计音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱xb(w,n):

tb为预设第一阈值;

将其中一路电磁流量计信号对应的ka个二值谱与另一路电磁流量计信号对应的kb个二值谱进行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果,所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值谱对应的匹配位置和匹配度,ka、kb均为正整数;

对于每一路电磁流量计信号,按照下述公式计算所述电磁流量计信号中的每一帧声音信号的流量谱p(w,n):

p(w,n)=app(w,n-1)+(1-ap)|x(w,n)|2

其中,x(w,n)表示所述电磁流量计信号的短时傅里叶变换;

αp为预设系数且0<αp<1;w表示频域上的频点序号;n表示时域上的帧序号;

按照下述公式计算每一帧电磁流量计信号的功率谱的谱间相关性dp(w,n):

dp(w,n)=|p(w+1,n)-p(w,n)|

按照下述公式对所述谱间相关性dp(w,n)进行噪声跟踪,获取每一帧电磁流量计信号的流量谱的谱间相关性ndp(w,n):

其中,βu、βd为预设系数且0<βd<βu<1。

本发明的工作原理:工作人员设定出水流量和恒定水压在智能控制器2上,出水电磁流量计4和液压计5记录出水流量和水压,将数据通过导线发送给智能控制器2,智能控制器2根据设定的初始值自动调整出水流量控制器8和水泵机组3工作功率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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