专利名称：一种适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法
技术领域：
本发明涉及一种计量数据校正方法，具体的说是一种适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法。
背景技术：
在钢铁企业，为了实现余热余能的综合利用，一般都有复杂的蒸汽管网将多种产汽点和用汽点连接到一起。实时监控和准确计量蒸汽的产生量和使用量，是钢铁企业蒸汽调度与能源管理的基础。传统的管网测量系统，对管道各点的流量测量完全依赖流量计的计量值。但是由于流量计校准困难，随使用时间加长精度降低，而且在出现流量计损坏、变换装置故障、 传输通道出现故障等情况时，蒸汽管网的计量数据不一定能正确反映管网中蒸汽的真实流量，因而严重影响生产调度和能耗管理和考核。钢铁企业蒸汽生产调度和管理，总是希望基于蒸汽管网的真实值，能够得到的是计量值(测量值)，而计量数据与真实值之间总是有误差的。数据校正是对测量数据采用一定的算法消除测量值中的显著误差，并减小随机误差，使得到的数据更接近真实值的一种方法。该方法最早由Kuehn和Davidson于1961年提出，之后国内外学者的相关研究，使该方法逐步系统化，但是在实际生产中推广应用还存在种种困难。钢铁企业蒸汽计量数据校正的难点表现在以下几个方面。1.蒸汽的特性复杂，难以准确计量
蒸汽在不同的压力和温度下密度不一样，蒸汽在传输中的热损失，导致产生两相流体， 产生冷凝水的量也很难估计。用传统的流量计很难对蒸汽实施温度和压力补偿，并估算管网的损耗。因此对蒸汽流量计量存在较大偏差。2.流量计本身的精度不高，随使用时间加长，误差会加大
流量计主要孔板、V锥为主，这种类型流量计的精度受到环境、使用年限的影响明显，测量误差会逐步扩大。而且在钢铁企业蒸汽管网的流量计一旦安装，很难校准。3.蒸汽管网结构复杂，存在未计量点、放散和泄漏的情况，
钢铁企业的蒸汽管网结构复杂，外接点多。而企业的生产运行往往只关心主要设备的产汽量和用汽量，对于小的用汽点一般都没有计量。因此钢铁企业蒸汽管网的计量冗余度很小，给数据校正带来困难。而蒸汽管网的放散和泄漏问题，也加剧了汽源计量与用户计量值之间的差距。不能简单依据物料平衡原理进行数据校正，而是根据实际经验对现场的数据进行合理处理。4.停止计量情况的发生，加剧累积流量值偏离其真实值。当流量计故障或者是通信中断时，在远程作累积计量的计量中心就会出现停止计量的情况，使蒸汽的发生量与使用量偏离真实值更远
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种提高蒸汽流量计量值的精度、可靠性的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是
本发明适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法包括以下步骤 判断流量计工作状态是否正常；
如果流量计工作状态正常，判断流量计接收的流量数据中是否存在异常数据； 如果存在异常数据，则去除；
将去除异常数据后的流量数据累积至一个认证周期，进行认证，得到认证数据； 将累积的数据与认证数据进行对比，如果二者存在显著差异，则对流量计误差进行校
正；
对校正后的流量数据按照产耗平衡通过数据协调的方法进行精校正，得到合理的蒸汽管网计量数据。将累积的数据与认证数据进行对比，如果二者不存在显著差异，则直接对流量数据按照产耗平衡通过数据协调的方法进行精校正，得到合理的蒸汽管网计量数据。如果不存在异常数据，则接续将流量数据累积至一个认证周期，进行认证，得到认证数据步骤。如果流量计工作状态不正常，则对流量计计量值进行估计，得到流量数据的估计值，接续判断流量计接收的流量数据中是否存在异常数据步骤。所述对流量计测量值进行估计过程如下
根据管网结构，确定与该流量计测点最近且处于正常计量状态的流量计，将其记为
权利要求
1.一种适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于包括以下步骤 判断流量计工作状态是否正常；如果流量计工作状态正常，判断流量计接收的流量数据中是否存在异常数据； 如果存在异常数据，则去除；将去除异常数据后的流量数据累积至一个认证周期，进行认证，得到认证数据； 将累积的数据与认证数据进行对比，如果二者存在显著差异，则对流量计误差进行校正；对校正后的流量数据按照产耗平衡通过数据协调的方法进行精校正，得到合理的蒸汽管网计量数据。
2.按权利要求1所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于 将累积的数据与认证数据进行对比，如果二者不存在显著差异，则直接对流量数据按照产耗平衡通过数据协调的方法进行精校正，得到合理的蒸汽管网计量数据。
3.按权利要求1所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于 如果不存在异常数据，则接续将流量数据累积至一个认证周期，进行认证，得到认证数据步马聚ο
4.按权利要求1所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于 如果流量计工作状态不正常，则对流量计计量值进行估计，得到流量数据的估计值，接续判断流量计接收的流量数据中是否存在异常数据步骤。
5.按权利要求4所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于 所述对流量计测量值进行估计过程如下根据管网结构，确定与该流量计测点最近且处于正常计量状态的流量计，将其记为REF ；设JT = 腿ρ式中，叉为本流量计所在位置的流量真实值，为REF所在位置的流量真实值，左为关联系数；取最新保存的可用的N个历史采样值计算k MM其中为整数，代表采样值序号；#为采样序列的长度；式·为本流量计在N个历史采样值中第i个流量测量值，X顯为REF在#个历史采样值的第i个测量值； 该测量点当前流量的估计值为式中I—为当前采样时刻REF的测量值。
6.按权利要求1所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于所述判断流量计工作状态是否正常过程如下；M-I定义流量数据绝对波动量为
7.按权利要求1所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于 判断是否存在异常数据并去除的过程如下设第t采样时刻的测量值为^ ,则正常的矣应满足以下条件
8.按权利要求1所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于将去除异常数据后的流量数据累积至一个认证周期进行认证过程如下判断累积的流量数据来自汽源还是用户，如果来自汽源，则认证方法如下采用公式巧=LiFv - k,Fc-k,Fr对汽源产生的累积流量进行认证，得到流量认证值巧 ，式中λ =fm (管网中蒸汽汽源总数为m)，表示汽源的编号；Atm分别指汽源在一个认证周期内，加水的累积流量、设备自身使用或消耗流量及放散的累积流量；A1、竓、4分别为以上三种流量对实际产汽流量的修正系数。
9.按权利要求8所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于 针对有些钢企没有对K、^计量的情况，采用经验公式估算
10.按权利要求8所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于 如累积的流量数据来自用户，则认证方法如下设该测点为蒸汽管网的第b个用户(b=l、，管网中蒸汽用户总数为n)，该用户共有ρ个用汽点，每个用汽点的流量测量值为巧y (j = l，2，…，ρ)
11.按权利要求10所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于如果分表计量不准确或者根本没有分表计量时，采用如下方法认证
12.按权利要求1所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于 将累积的数据与认证数据进行对比，如果二者存在显著差异，则对非智能流量计误差进行校正过程为存在定向偏差的情况认定 P - W当
13.按权利要求1所述的适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，其特征在于 对校正后的流量数据按照产耗平衡通过数据协调的方法进行精校正过程如下1)将外接点编号，并形成关联矩阵J ； A = (1，…，-1，…)；A中1的个数等于汽源总数m;— 1的个数等于用汽点的总数η ;2)根据经验确定蒸汽管网每小时损耗σ和总损耗ΣΣ =为认证周期；3)数据协调31)设蒸汽管网各外接点流量测量值为X (u，y)，单位吨/小时；U=广m+n，蒸汽管网外接点编号；y =ΓΖ,代表一个计量周期内的第y个测量值，每个认证周期测量Z次；如果仪表故障或出现异常值情况，按前述方法处理后用估计值替代测量值； 32)计算第u外外接点即时流量样本均值33)计算一个计量周期内，蒸汽管网第u个外接点的累积流量 式中Ts为流量采样周期，单位小时；如果认证未通过，则以认证后的二次校正累积流量替代本值；记为二次校正后的累积流量值向量； 记声
全文摘要
本发明涉及一种适用于钢铁企业蒸汽管网计量数据校正的方法，包括以下步骤判断流量计工作状态是否正常；如果流量计工作状态正常，判断流量计接收的流量数据中是否存在异常数据；如果存在异常数据，则去除；将去除异常数据后的流量数据累积至一个认证周期，进行认证，得到认证数据；将累积的数据与认证数据进行对比，如果二者存在显著差异，则对流量计误差进行校正；对校正后的流量数据按照产耗平衡通过数据协调的方法进行精校正，得到合理的蒸汽管网计量数据。本发明方法能够在流量计出现故障时，对该测点的数据进行估计，及时发现测量值中个别异常值并予以去除，提高了蒸汽流量计量值的精度、可靠性和合理性，对钢铁企业提高蒸汽管理水平，降低能耗有重要意义。
文档编号G01F15/00GK102486390SQ20101057285
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月5日 优先权日2010年12月5日
发明者庞强, 王宏, 罗先喜, 苑明哲 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所