一种气体流量的累计方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种气体流量累计方法及装置，首先，获取气体流量信号值，以及气体压力值和/或气体温度值，对气体流量信号值进行平滑处理；然后，利用气体压力值和/或气体温度值对平滑处理后的气体流量信号值进行补偿,并根据补偿后的气体流量信号值获取瞬时气体流量值；最后，获取上一次累加气体总流量值得到的剩余小数值，将剩余小数值累加入瞬时气体流量值，获取累加后瞬时气体流量值的整数部分和小数部分，将整数部分累加到气体总流量值中，并将小数部分作为剩余小数值。
【专利说明】一种气体流量的累计方法和装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及能源工业【技术领域】，特别是涉及一种气体流量的累计方法和装置。

【背景技术】
[0002] 在保障国家能源安全和应对全球气候变化的双重背景下，转变高能耗、高污染的 经济增长方式，发展以清洁能源为主的低碳经济，已成为世界各国的共同选择，而气体能源 作为清洁能源的重要组成部分，正逐步发展为世界能源消费结构中的"首席能源"。
[0003] 在气体能源的使用以及运输的过程中，为达到衡量气体成本，和通过统计工业生 产的气体消耗量指导工业生产的目的，需要对气体流量进行累计。现有累计气体流量的一 般方式为：将流量传感器、温度传感器和压力变送器与流量累计设备配合使用，获取气体流 量、气体温度和气体压力的电信号，并将获取的电信号传送给流量累计设备，流量累计设备 根据气体温度信号和气体压力信号对气体流量信号进行温压补偿，将温压补偿后的气体流 量信号转化为瞬时气体流量并累计，最终累计得到气体总流量。
[0004] 流量传感器在实际应用中，易受外界环境的干扰，例如：流量传感器的故障或电磁 干扰，造成测出的气体流量信号突变，即气体流量信号值骤然变大或变小，在气体流量信号 出现突变时，流量传感器测出的气体流量信号可能与实际的气体流量信号存在较大差异。 为避免气体流量信号突变导致累计的气体总流量不准确，需要对气体流量信号进行平滑处 理，现有累计气体流量的方法中，对气体流量信号的平滑处理一般采用的方式为：设定气体 流量信号的最小限度值和最大限度值，当气体流量信号值低于最小限度值时，滤除该气体 流量信号；当气体流量信号值大于最大限度值时，利用最大限度值代替该气体流量信号值， 尽管如此，最大限度值与该气体流量信号值仍可能存在较大差异，因此，经平滑处理后所获 取的气体流量信号值不准确，进而，基于不准确的气体流量信号所累计的气体流量同样是 不准确的。
[0005] 另外，在现有流量累计设备中，累计气体总流量值的位数有限，必然使超过有效位 数的小数值被舍弃或四舍五入，例如，若气体总流量值有效位数为7，某时刻的实际气体总 流量值为101056. 81，受有效位数的限制，流量累计设备获得的气体总流量值为101056. 8， 与实际气体总流量值相差〇. 01，误差较小，但若累计10000次〇. 01后，较小的误差〇. 01可 累计成较大的数值100,导致最终累计的气体总流量与实际消耗的气体总流量存在较大差 异。


【发明内容】

[0006] 本发明实施例中提供了一种气体流量的累计方法和装置，以解决现有累计气体流 量的方式不能准确得到气体总流量值的问题。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
[0008] 一种气体流量的累计方法，包括：
[0009] 获取不同时刻采集得到的气体流量信号值，以及气体压力值和/或气体温度值；
[0010] 对气体流量信号值进行滤波处理，获得平滑气体流量信号值；
[0011] 根据气体压力值和/或气体温度值，判断平滑气体流量信号值是否需要补偿，如 果平滑气体流量信号值需要补偿，利用气体压力值和/或气体温度值对平滑气体流量信号 值进行补偿；
[0012] 根据平滑气体流量信号值获得瞬时气体流量值；
[0013] 获取剩余小数值，并将剩余小数值累加入瞬时气体流量值；
[0014] 累加瞬时气体流量值的整数部分入气体总流量值中，将瞬时气体流量值的小数部 分作为剩余小数值。
[0015] 可选地，对气体流量信号值进行滤波处理，获得平滑气体流量信号值，包括：
[0016] 选取预设数量个时刻采集得到的气体流量信号值作为目标气体流量信号值；
[0017] 获取除目标气体流量信号值中的最大值和最小值之外的所有值，作为有效目标气 体流量信号值；
[0018] 获取有效目标气体流量信号值的平均值，并将平均值作为平滑气体流量信号值。
[0019] 可选地，在对气体流量信号值进行滤波处理之前，包括：
[0020] 判断气体流量信号值是否大于故障流量信号值；
[0021] 如果气体流量信号值大于故障流量信号值，停止累计，并进行流量故障报警。
[0022] 可选地，根据气体压力值和/或气体温度值判断平滑气体流量信号值是否需要补 偿，包括：
[0023] 如果气体压力值超出预设压力范围，和/或，气体温度值超出预设温度范围，确定 平滑气体流量信号值需要进行压力和/或温度补偿。
[0024] 可选地，方法还包括：
[0025] 按照预设时间间隔累计气体总流量值。
[0026] 一种气体流量的累计装置，包括：
[0027] 获取单元，用于获取不同时刻采集得到的气体流量信号值，以及气体压力值和/ 或气体温度值；
[0028] 平滑单元，用于对气体流量信号值进行滤波处理，获得平滑气体流量信号值；
[0029] 补偿单元，用于根据气体压力值和/或气体温度值，判断平滑气体流量信号值是 否需要补偿，如果平滑气体流量信号值需要补偿，利用气体压力值和/或气体温度值对平 滑气体流量信号值进行补偿；
[0030] 瞬时气体流量获取单元，用于根据平滑气体流量信号值获得瞬时气体流量值；
[0031] 累计单元，用于获取累加剩余小数值，并将累加剩余小数值累加入瞬时气体流量 值，累加瞬时气体流量值的整数部分入气体总流量值中，将瞬时气体流量值的小数部分作 为累加剩余小数值。
[0032] 可选地，平滑单元包括：
[0033] 选取单元，用于选取预设数量个时刻采集得到的气体流量信号值作为目标气体流 量信号值；
[0034] 限值单元，用于获取除目标气体流量信号值中的最大值和最小值之外的所有值， 作为有效目标气体流量信号值；
[0035] 平滑气体流量信号单元，用于获取有效目标气体流量信号值的平均值，并将平均 值作为平滑气体流量信号值。
[0036] 可选地，装置还包括：
[0037] 判断故障单元，用于判断气体流量信号值是否大于故障流量信号值；
[0038] 报警单元，用于在气体流量信号值大于故障流量信号值时，停止累计，并进行流量 故障报警。
[0039] 可选地，补偿单元包括：
[0040] 气体压力判断单元，用于判断气体压力值是否超出预设压力范围；
[0041] 气体温度判断单元，用于判断气体温度值是否超出预设温度范围；
[0042] 补偿判断单元，用于在气体压力值超出预设压力范围，和/或，气体温度值超出预 设温度范围时，确定平滑气体流量信号值需要进行压力和/或温度补偿。
[0043] 可选地，装置还包括：
[0044] 间隔累计单元，用于按照预设时间间隔累计气体总流量值。
[0045] 由以上技术方案可见，本发明实施例提供一种气体流量的累计方法和装置，首先， 对气体流量信号值进行滤波平滑处理，获得较为准确的气体流量信号值。然后，判断平滑后 的气体流量信号值是否需要压力和/或温度补偿，如果需要补偿，对平滑后的气体流量信 号值进行补偿，并根据补偿后的气体流量信号值获得瞬时气体流量值；如果不需要补偿，利 用平滑气体流量信号值获得瞬时气体流量值。最后，获取累加气体总流量值得到的剩余小 数值，并将剩余小数值累加入瞬时气体流量值，获取累加后瞬时气体流量值的整数部分和 小数部分，将整数部分累加到气体总流量值中，并将小数部分作为下一个剩余小数值，累加 入下一个参与累计的瞬时气体流量值，保证每个瞬时气体流量信号值的小数部分都能累加 入气体总流量值中，从而使最终累计得到的气体总流量值更加准确。

【专利附图】

【附图说明】
[0046] 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，对于本领域普通技术人员而 言，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。
[0047] 图1为本发明实施例提供的一种气体流量累计方法的流程示意图；
[0048] 图2为本发明实施例提供的另一种气体流量累计方法的流程示意图；
[0049] 图3为本发明实施例提供的另一种气体流量累计方法的流程示意图；
[0050] 图4为本发明实施例提供的另一种气体流量累计方法的流程示意图；
[0051] 图5为本发明实施例提供的一种气体流量累计装置的结构示意图。

【具体实施方式】
[0052] 为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实 施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护 的范围。
[0053] 图1是本发明提供的一种气体流量累计方法的流程示意图，如图1所示，包括以下 步骤：
[0054] 步骤S101 :获取气体流量信号值，以及气体压力值和/或气体温度值；
[0055] 通过气体流量传感器，例如差压流量计或涡轮流量计，连续获取不同时刻采集得 到的气体流量信号值，并且在获取不同时刻气体流量信号值的同时，通过压力变送器和/ 或温度传感器获取与气体流量信号值相对应时刻的气体压力值和/或气体温度值。
[0056] 步骤S102 :获得平滑气体流量信号值；
[0057] 利用平滑滤波的方式对获得的气体流量信号值进行平滑处理。
[0058] 步骤S103 :判断平滑气体流量信号值是否需要补偿；
[0059] 气体流量传感器所测量的气体流量信号值以气体体积为基础，而气体的体积受压 力和温度的影响较大，气体体积与所承受的压力成反比，与气体温度成正比，因此，在气体 压力和气体温度与测量气体流量信号值时的预设气体压力和气体温度不一致时，需要对气 体流量信号值进行压力和/或温度补偿。
[0060] 根据获取的气体压力值和/或气体温度值，判断经平滑处理后的平滑气体流量信 号值是否需要补偿。
[0061] 步骤S104 :补偿平滑气体流量信号值；
[0062] 对平滑气体流量信号值进行压力补偿，首先获取气体流量传感器的仪器标准压力 ps，即预设气体压力值，及标准大气压P**，
[0063] Pi = P 标准 +PS
[0064] P2= P 标准 +P
[0065] i7压力补Μ后 二*

【权利要求】
1. 一种气体流量的累计方法，其特征在于，所述方法包括： 获取不同时刻采集得到的气体流量信号值，以及气体压力值和/或气体温度值； 对所述气体流量信号值进行滤波处理，获得平滑气体流量信号值； 根据所述气体压力值和/或所述气体温度值，判断所述平滑气体流量信号值是否需要 补偿，如果所述平滑气体流量信号值需要补偿，利用所述气体压力值和/或所述气体温度 值对所述平滑气体流量信号值进行补偿； 根据所述平滑气体流量信号值获得瞬时气体流量值； 获取剩余小数值，并将所述剩余小数值累加入所述瞬时气体流量值； 累加所述瞬时气体流量值的整数部分入气体总流量值中，将所述瞬时气体流量值的小 数部分作为剩余小数值。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述气体流量信号值进行滤波处理，获 得平滑气体流量信号值，包括： 选取预设数量个时刻采集得到的所述气体流量信号值作为目标气体流量信号值； 获取除所述目标气体流量信号值中的最大值和最小值之外的所有值，作为有效目标气 体流量信号值； 获取所述有效目标气体流量信号值的平均值，并将所述平均值作为所述平滑气体流量 信号值。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述气体流量信号值进行滤波处理 之前，包括： 判断所述气体流量信号值是否大于故障流量信号值； 如果所述气体流量信号值大于所述故障流量信号值，停止累计，并进行流量故障报警。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述气体压力值和/或所述气体温度 值判断所述平滑气体流量信号值是否需要补偿，包括： 如果所述气体压力值超出预设压力范围，和/或，所述气体温度值超出预设温度范围， 确定所述平滑气体流量信号值需要进行压力和/或温度补偿。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 按照预设时间间隔累计所述气体总流量值。
6. -种气体流量的累计装置，其特征在于，所述装置包括： 获取单元，用于获取不同时刻采集得到的气体流量信号值，以及气体压力值和/或气 体温度值； 平滑单元，用于对所述气体流量信号值进行滤波处理，获得平滑气体流量信号值； 补偿单元，用于根据所述气体压力值和/或所述气体温度值，判断所述平滑气体流量 信号值是否需要补偿，如果所述平滑气体流量信号值需要补偿，利用所述气体压力值和/ 或所述气体温度值对所述平滑气体流量信号值进行补偿； 瞬时气体流量获取单元，用于根据所述平滑气体流量信号值获得瞬时气体流量值； 累计单元，用于获取累加剩余小数值，并将所述累加剩余小数值累加入所述瞬时气体 流量值，累加所述瞬时气体流量值的整数部分入气体总流量值中，将所述瞬时气体流量值 的小数部分作为累加剩余小数值。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述平滑单元包括： 选取单元，用于选取预设数量个时刻采集得到的所述气体流量信号值作为目标气体流 量信号值； 限值单元，用于获取除所述目标气体流量信号值中的最大值和最小值之外的所有值， 作为有效目标气体流量信号值； 平滑气体流量信号单元，用于获取所述有效目标气体流量信号值的平均值，并将所述 平均值作为所述平滑气体流量信号值。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 判断故障单元，用于判断所述气体流量信号值是否大于故障流量信号值； 报警单元，用于在所述气体流量信号值大于所述故障流量信号值时，停止累计，并进行 流量故障报警。
9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述补偿单元包括： 气体压力判断单元，用于判断所述气体压力值是否超出预设压力范围； 气体温度判断单元，用于判断所述气体温度值是否超出预设温度范围； 补偿判断单元，用于在所述气体压力值超出预设压力范围，和/或，所述气体温度值超 出预设温度范围时，确定所述平滑气体流量信号值需要进行压力和/或温度补偿。
10. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 间隔累计单元，用于按照预设时间间隔累计所述气体总流量值。
【文档编号】G01F15/075GK104266707SQ201410437977
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】张元华, 李振刚, 吴鹏, 刘文奇, 方光深, 许文菊, 汪春鹏, 李海滨, 康凯, 展杰, 丁修龙, 曹永芹, 黄鑫, 谈建功, 董京帅, 刘爱强 申请人:山东钢铁股份有限公司