【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声波燃气表，具体涉及一种用于超声波燃气表计量数据的增益智能调整控制方法。
技术介绍
1、在燃气表
中，目前使用最多的远传燃气表为膜式燃气表，但其存在结构复杂、易产生机械磨损、计量精度逐渐劣化等缺点。超声波燃气表作为一种纯数字式的计量仪器，因其工作性能稳定、远程抄表安全高效、计量精度可靠、易实现数字化，而成为一种必然的发展趋势。
2、但是目前的一些超声波燃气表虽然设有增益控制电路，但是其设定的增益值固定。所以这类只能针对一种被测介质进行流量的测量而不适用于其他被测介质，同时这类超声波燃气表需要校准时，需要通过人工校准的方式在天然气环境中下进行校准，导致校准工作存在较大的风险，并且超声波表实际使用的过程中，超声波信号会因为温度、湿度、流场内大流量、换能器老化等因素，导致计量精确度降低，从而让测量失败。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本申请提一种用于超声波燃气表计量数据的增益智能调整控制方法及系统。
2、第一方面本申请提出了一种用于超声波燃气表计量数据的增益智能调整控制方法，包括以下步骤：
3、确定当前温度值下超声波燃气表的理论飞行时长；
4、通过换能器获取超声波信号在流道内的实际飞行时长；
5、结合理论飞行时长与实际飞行时长判定超声波燃气表是否存在波形异常；
6、如果存在波形异常，则对超声波燃气表进行初步增益调整，对初步增益调整后的超声波燃气表进行二次判定，如果在进行初步增益调整后
7、在一些实施例的一些可选的实现方式中，所述确定当前温度值下超声波燃气表的理论飞行时长，包括：
8、通过温度传感器采集超声波燃气表当前环境的温度值，基于当前温度值得到超声波燃气表内部气体环境对应的声波传输速度；
9、根据所述声波传输速度和超声波燃气表的流道长度计算出流道中超声波信号的理论飞行时长。
10、在一些实施例的一些可选的实现方式中，所述通过换能器获取超声波信号在流道内的实际飞行时长，包括：
11、分别激励预设在超声波燃气表流道口的第一换能器和第二换能器工作；
12、第一换能器向第二换能器发送超声波信号后，采集第二换能器接收第一换能器接收超声波信号过程中的飞行时间，作为下行飞行时间；
13、第二换能器向第一换能器发送超声波信号后，采集第一换能器接收第二换能器接收超声波信号过程中的飞行时间，作为上行飞行时间；
14、根据所述下行飞行时间和所述上行飞行时间得到所述实际飞行时长。
15、在一些实施例的一些可选的实现方式中，所述结合理论飞行时长与实际飞行时长判定超声波燃气表是否存在波形异常，包括：
16、根据所述实际飞行时长的计算出时长均值，计算时长均值与理论飞行时长的差值；
17、如果该差值的绝对值小于预设的判断阈值，则不存在波形异常；
18、如果该差值的绝对值不小于预设的判断阈值，则存在波形异常。
19、在一些实施例的一些可选的实现方式中，所述则通过换能器得到的超声波波形计算出时间宽度与时间差值，基于时间宽度与时间差值的计算结果输入增益智能优化算法中进行迭代优化调整，确定最优增益值，基于最优增益值进行燃气数据计量，包括：
20、分别为预设在超声波燃气表流道口的第一换能器和第二换能器施加电压，接收得到超声波信号；
21、设定比较电压值，根据所述比较电压值得到时间宽度值以及时间差值，并将时间宽度值和时间差值作为优化初始值；
22、根据所述优化初始值得到增益调整关系；
23、将所述优化初始值作为初始粒子参量输入增益智能优化算法中，对所述初始粒子参量进行粒子位置、速度、粒子个体极值初始化，并配置增益智能优化迭代次数；
24、根据初始化后的粒子计算粒子适应度值，获取粒子适应度并判断粒子是否更新；
25、将初始化后的粒子与历史最优个体粒子的适应度的比较找到个体极值；
26、将初始化后的粒子与相邻粒子进行适应度的比较，获得局部最佳；
27、更新粒子速度和位置，并评估更新后粒子的适应度；
28、根据配置增益智能优化迭代次数输出最优解；
29、根据得到迭代后的最优时间宽度值和最优时间差值；
30、基于最优时间宽度值和最优时间差值得到的最优增益值进行燃气数据计量。
31、第二方面本申请提出了一种用于超声波燃气表计量数据的增益智能调整控制系统，包括理论飞行时长获取模块、实际飞行时长获取模块、波形判断模块和最优增益值调整模块；
32、所述理论飞行时长获取模块，用于确定当前温度值下超声波燃气表的理论飞行时长；
33、所述实际飞行时长获取模块，用于通过换能器获取超声波信号在流道内的实际飞行时长；
34、所述波形判断模块，用于结合理论飞行时长与实际飞行时长判定超声波燃气表是否存在波形异常；
35、所述最优增益值调整模块，用于当存在波形异常时，则对超声波燃气表进行初步增益调整，对初步增益调整后的超声波燃气表进行二次判定，如果在进行初步增益调整后，依然存在波形异常，则通过换能器得到的超声波波形计算出时间宽度与时间差值，基于时间宽度与时间差值的计算结果输入增益智能优化算法中进行迭代优化调整，确定最优增益值，基于最优时间宽度值和最优时间差值得到的最优增益值进行燃气数据计量。
36、在一些实施例的一些可选的实现方式中，所述理论飞行时长获取模块包括：声波传输速度采集单元和理论飞行时长计算单元；
37、所述声波传输速度采集单元，用于通过温度传感器采集超声波燃气表当前环境的温度值，基于当前温度值得到超声波燃气表内部气体环境对应的声波传输速度；
38、所述理论飞行时长计算单元，用于根据所述声波传输速度和超声波燃气表的流道长度计算出流道中超声波信号的理论飞行时长。
39、在一些实施例的一些可选的实现方式中，所述实际飞行时长获取模块包括：激励控制单元、下行飞行时间获取单元、上行飞行时间获取单元和实际飞行时长计算单元；
40、所述激励控制单元，用于分别激励预设在超声波燃气表流道口的第一换能器和第二换能器工作；
41、所述下行飞行时间获取单元，用于第一换能器向第二换能器发送超声波信号后，采集第二换能器接收第一换能器接收超声波信号过程中的飞行时间，作为下行飞行时间；
42、所述上行飞行时间获取单元，用于第二换能器向第一换能器发送超声波信号后，采集第一换能器接收第二换能器接收超声波信号过程中的飞行时间，作为上行飞行时间；
43、所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于超声波燃气表计量数据的增益智能调整控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述确定当前温度值下超声波燃气表的理论飞行时长，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述通过换能器获取超声波信号在流道内的实际飞行时长，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述结合理论飞行时长与实际飞行时长判定超声波燃气表是否存在波形异常，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述则通过换能器得到的超声波波形计算出时间宽度与时间差值，基于时间宽度与时间差值的计算结果输入增益智能优化算法中进行迭代优化调整，确定最优增益值，基于最优增益值进行燃气数据计量，包括：
6.一种用于超声波燃气表计量数据的增益智能调整控制系统，其特征在于：包括理论飞行时长获取模块、实际飞行时长获取模块、波形判断模块和最优增益值调整模块；
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述理论飞行时长获取模块包括：声波传输速度采集单元和理论飞行时长计算单元；
8.根据权
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述波形判断模块包括差值计算单元、波形异常判断单元和波形正常判断单元；
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述最优增益值调整模块包括信号接收单元、数值计算单元、增益调整关系获取单元和增益智能调控单元；
...【技术特征摘要】
1.一种用于超声波燃气表计量数据的增益智能调整控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述确定当前温度值下超声波燃气表的理论飞行时长，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述通过换能器获取超声波信号在流道内的实际飞行时长，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述结合理论飞行时长与实际飞行时长判定超声波燃气表是否存在波形异常，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述则通过换能器得到的超声波波形计算出时间宽度与时间差值，基于时间宽度与时间差值的计算结果输入增益智能优化算法中进行迭代优化调整，确定最优增益值，基于最优增益值进行燃气数据计量，包括：
6.一种用于超声波...
【专利技术属性】
技术研发人员：张成业，熊涛，张硕，李波，刘琴，李筱雅，
申请(专利权)人：重庆市山城燃气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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