一种自动校时和自动诊断流量计的流量计算机

摘要

本发明提供一种自动校时和自动诊断流量计的流量计算机，包括数据处理模块，电源模块，数据采集模块，数据存储模块，数据显示模块，通讯模块；所述数据采集模块与数据处理模块、数据存储模块依次通过电路板电连接，所述数据存储模块与数据显示模块、通讯模块分别通过电路板电连接，所述电源模块与电路板连接为数据采集模块，数据存储模块，数据显示模块，通讯模块及数据处理模块供电；所述数据处理模块还包括流量计自动诊断模块和时间校准模块；以流量计算机本身自带的诊断模块功能对流量计实时在线进行诊断，支持多种型号的流量计，排除多设备多服务器兼容性差的缺点，现场资源占用率降低，成本降低。

说明书

技术领域

本发明涉及贸易交接用的流量计算机领域，尤其涉及一种自动校时和自动诊断流量计的流量计算机。

背景技术

流量计算机主要应用于气体或者液体的贸易交接领域，又称流量积算仪，尤其应用于天然气/成品油贸易计量。

目前一些流量计为了实现在线诊断功能，通过在计量系统之外额外增加一套本地或远程诊断系统，包括数据采集服务器和数据处理服务器，数据采集服务器通过通讯的方式向计量系统读取诊断所需的参数给数据处理服务器，数据处理服务器计算后显示诊断结果并且将诊断报告存储在本地服务器中，这种方式存在兼容性差、实时性差、对现场流量计算机资源占用高而且存在着成本高昂的缺点。

另外，通常情况下流量计算机的时间在使用一段时间后会发生漂移，所以需要反复周期性的进行校时，传统的校时方法是通过本地或者调控中心的上位设备（计算机或者PLC）向流量计算机写入时间，但是这种方式要求上位设备的时钟非常准确，而且存在时间延时，在向多台流量计算机写入时间的情况下延时会被累加造成写入的时间不准确。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种自动校时和自动诊断流量计的流量计算机。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自动校时和自动诊断流量计的流量计算机，包括数据处理模块，电源模块，所述数据处理模块包括瞬时流量计算程序模块、累积流量计算程序模块，还包括数据采集模块，数据存储模块，数据显示模块，通讯模块；所述数据采集模块与数据处理模块、数据存储模块依次通过电路板电连接，所述数据存储模块与数据显示模块、通讯模块分别通过电路板电连接，所述电源模块与电路板连接为数据采集模块，数据存储模块，数据显示模块，通讯模块及数据处理模块供电；所述数据处理模块还包括流量计自动诊断模块和时间校准模块；所述流量计自动诊断模块包括声速核查计算程序模块，流速剖面系数计算程序模块，声速剖面系数计算程序模块，对称性的计算程序模块，每个超声波声道的效率、增益和信噪比判断程序模块，以流量计算机本身自带的诊断模块功能对流量计实时在线进行诊断，支持多种型号的流量计，排除多设备多服务器兼容性差的缺点，现场资源占用率降低，成本降低。

所述数据采集模块采集流量计中流体的温度、压力和气体组分值，并发送给声速核查计算程序模块，声速核查计算程序模块计算获得流量计理论声速，并与流量计实际测量的平均声速进行数据比对并获得声速核查对比数据及判断结果，所述声速核查计算程序模块将声速核查对比数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将声速核查对比数据及判断结果存储为诊断判断数据，以便现场或远程获取声速核查对比数据及结果分析，分析流量计是否存在故障或是否精确。

所述数据采集模块依次采集流量计中流体每个声道测量的实时流速与所有有声道的平均流速，汇总为流速信息，并将流速信息发送给流速剖面系数计算程序模块；所述流速剖面系数计算程序模块接收到流速信息通过对流速信息的比对获得流速比率数据及判断结果；所述流速剖面系数计算程序模块将流速比率数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将流速比率数据及判断结果存储为诊断判断数据，以便现场或远程获取流速比率数据及结果分析，分析流量计是否存在故障或是否精确。

所述数据采集模块依次采集流量计中流体每个声道测量的实时声速与所有声道的平均声速，汇总为声速信息，并将声速信息发送给声速剖面系数计算程序模块；所述声速剖面系数计算模块接收到声速信息通过对声速信息的比对获得声速比率数据及判断结果；所述声速剖面系数计算程序模块将声速比率数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将声速比率数据及判断结果存储为诊断判断数据，以便现场或远程获取声速比率数据及结果分析，分析流量计是否存在故障或是否精确。

所述数据采集模块采集以经过流量计测量管内中心的平面为中心对称面，其中心对称面两边的超声波声道的测量流速，并将中心对称面两边的超声波声道的测量流速发送给对称性的计算程序模块，所述对称性的计算程序模块通过比对中心对称面两边的超声波声道的测量流速获得对称性比对流速数据及判断结果，所述对称性的计算程序模块将对称性比对流速数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将对称性比对流速数据及判断结果存储为诊断判断数据，以便现场或远程获取对称性比对流速数据及结果分析，分析流量计是否存在故障或是否精确。

所述数据采集模块采集流量计中超声波探头的电子信号值，并发送给每个超声波声道的效率、增益和信噪比判断程序模块，所述每个超声波声道的效率、增益和信噪比判断程序模块将电子信号值与标准信号值进行比对获得电子信号合格比对数据及判断结果，所述标准信号值为存储于数据存储模块中的数据，所述每个超声波声道的效率、增益和信噪比判断程序模块将电子信号合格比对数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将电子信号合格比对数据及判断结果存储为诊断判断数据，以便现场或远程获取电子信号合格比对数据及结果分析，分析流量计是否存在故障或是否精确。

进一步的，所述数据存储模块将测量数据及诊断判断数据发送给数据显示模块，所述数据显示模块接收到测量数据及诊断判断数据并显示，根据现场的显示模块对当前实时的诊断结果进行显示并进行处理。

进一步的，所述数据存储模块将测量数据及诊断判断数据通过通讯模块发送给第三方远程数据接收方，第三方远程接收方可以通过远程通讯模块，可以发送到远程数据中心或者调控中心，进行远程查阅及调控。

所述时间校准模块内置卫星定位系统用于接收卫星上精确的原子钟产生时钟信号并校准系统时间，通过精确的时钟信号来修正流量计算机内的时间，确保其时间准确可靠，提高流量计算机的累积计量的精度，从而增加贸易交接过程中的计量准确度。

所述数据采集模块通过数据传输线路分别连接压力测量仪表、温度测量仪表、气体组分测量仪表以及流量计。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）通过集成诊断功能的流量计计算机，以本身自带的诊断功能对流量计实时在线进行诊断，排除多设备多服务器兼容性差的缺点，现场资源占用率降低，成本降低；（2）使用内置的卫星定位系统，通过精确的时钟信号来修正流量计算机内的时间，确保其时间准确可靠，提高流量计算机的累积计量的精度，从而增加贸易交接过程中的计量准确度。

附图说明

图1为本发明实施例1的数据处理模块示意图；

图2为本发明实施例1的结构连接示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

如图1-图2所示，一种自动校时和自动诊断流量计的流量计算机，包括数据处理模块，电源模块，所述数据处理模块包括瞬时流量计算程序模块、累积流量计算程序模块，还包括数据采集模块，数据存储模块，数据显示模块，通讯模块；所述数据采集模块与数据处理模块、数据存储模块依次通过电路板电连接，所述数据存储模块与数据显示模块、通讯模块分别通过电路板电连接，所述电源模块与电路板连接为数据采集模块，数据存储模块，数据显示模块，通讯模块及数据处理模块供电；所述数据处理模块还包括流量计自动诊断模块和时间校准模块；所述流量计自动诊断模块包括声速核查计算程序模块，流速剖面系数计算程序模块，声速剖面系数计算程序模块，对称性的计算程序模块，每个超声波声道的效率、增益和信噪比判断程序模块。

所述瞬时流量计算程序模块、累积流量计算程序模块为流量计算机常规模块，不在本案讨论范围，不再累述。

所述数据采集模块采集流量计中流体的温度、压力和气体组分值，并发送给声速核查计算程序模块，声速核查计算程序模块计算获得流量计理论声速，并与流量计实际测量的平均声速进行数据比对并获得声速核查对比数据及判断结果，所述声速核查计算程序模块将声速核查对比数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将声速核查对比数据及判断结果存储为诊断判断数据。

所述诊断判断数据为数据汇总存储于数据存储模块中，所述诊断判断数据可以是完整的结果报告，也可以是短报等多种方式。

所述流量计实际测量的平均声速采集方式通常采集一段时间内，通常为1-120秒内测量声速取其平均值，如果理论声速相较于平均声速误差小于0.2%，则认为流量计的声速偏差在允许范围内，如超出0.2%则声速核查不通过。

所述数据采集模块依次采集流量计中流体每个声道测量的实时流速与所有声道的平均流速，汇总为流速信息，并将流速信息发送给流速剖面系数计算程序模块；所述流速剖面系数计算程序模块接收到流速信息通过对流速信息的比对获得流速比率数据及判断结果；所述流速剖面系数计算程序模块将流速比率数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将流速比率数据及判断结果存储为诊断判断数据。

所述数据采集模块依次采集流量计中流体每个声道测量的实时声速与所有声道的平均声速，汇总为声速信息，并将声速信息发送给声速剖面系数计算程序模块；所述声速剖面系数计算模块接收到声速信息通过对声速信息的比对获得声速比率数据及判断结果；所述声速剖面系数计算程序模块将声速比率数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将声速比率数据及判断结果存储为诊断判断数据。

所述数据采集模块采集以经过流量计测量管内中心的平面为中心对称面，其中心对称面两边的超声波声道的测量流速，并将中心对称面两边的超声波声道的测量流速发送给对称性的计算程序模块，所述对称性的计算程序模块通过比对中心对称面两边的超声波声道的测量流速获得对称性比对流速数据及判断结果，所述对称性的计算程序模块将对称性比对流速数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将对称性比对流速数据及判断结果存储为诊断判断数据。

所述数据采集模块采集流量计中超声波探头的电子信号值，并发送给每个超声波声道的效率、增益和信噪比判断程序模块，所述每个超声波声道的效率、增益和信噪比判断程序模块将电子信号值与标准信号值进行比对获得电子信号合格比对数据及判断结果，所述标准信号值为存储于数据存储模块中的数据，所述每个超声波声道的效率、增益和信噪比判断程序模块将电子信号合格比对数据及判断结果发送给数据存储模块，所述数据存储模块接收并将电子信号合格比对数据及判断结果存储为诊断判断数据。

所述存储于数据存储模块中的数据为记载于流量计在出厂使用手册中的超声波探头的标准信号值，可根据适配的流量计型号，在其手册中查询其信号值范围并且将其设置在流量计算机中作为判断依据，如果电子信号合格比存在误差，则判断其诊断不合格。

所述数据存储模块将测量数据及诊断判断数据发送给数据显示模块，所述数据显示模块接收到测量数据及诊断判断数据并显示，通常显示模块外接现场流量计算机配备的显示屏，诊断判断数据通常会将诊断判断数据以通过或未通过的形式进行显示。

所述数据存储模块将测量数据及诊断判断数据通过通讯模块发送给第三方远程数据接收方，通讯模块一般为通过RS485通讯和以太网通讯，还可以通过计算机内置的北斗终端以短报文发送形式或者卫星无线宽带通讯方式进行通讯，所述第三方远程数据接收方一般为远程数据中心或者调控中心。

所述时间校准模块内置卫星定位系统通过通讯模块接收卫星上精确的原子钟产生时钟信号并校准系统时间。

所述卫星定位系统为内置的GPS或北斗系统，一般安装在电路板上，所述电路板为主板或扩展电路板，所述GPS或北斗系统实时接收卫星上精确的原子钟产生时钟信号，并实时校正流量计算机本身系统内时间。

所述数据采集模块通过数据传输线路分别连接压力测量仪表、温度测量仪表、气体组分测量仪表以及流量计。

数据采集模块一般使用RS485数据传输连接流量机和气体组分分析仪表，使用HART数据传输连接压力测量仪表和温度测量仪表。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。