一種流量大數(shù)據(jù)的處理方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理，具體涉及一種流量大數(shù)據(jù)的處理方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)具有靈活、精確、抗干擾性強(qiáng)、速度快等突出優(yōu)點(diǎn)，這些都是模擬信號(hào)處理技術(shù)所無(wú)法比擬的。目前由于硬件資源的限制，對(duì)時(shí)差法流量計(jì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法使用還比較少，多使用均值法，這很難去除數(shù)據(jù)中的誤差量，達(dá)不到提高精度的效果，而且容易造成流量顯示滯后的現(xiàn)象。
[0003]時(shí)差法流量計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)中往往存在誤差，這些誤差主要來(lái)自于以下兩個(gè)方面:①流體中的氣泡、雜質(zhì)等對(duì)超聲波產(chǎn)生的發(fā)射、折射和吸收超聲波在管壁中的傳播時(shí)間以及電路延遲、環(huán)境溫濕度等造成的誤差等。因此超聲波流量計(jì)測(cè)量的時(shí)差數(shù)據(jù)是一系列含有誤差的數(shù)據(jù)系列，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以產(chǎn)生較穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種流量大數(shù)據(jù)的處理方法和系統(tǒng)，能夠有效地消除外界干擾信號(hào)帶來(lái)的誤差數(shù)據(jù)，提高超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種流量大數(shù)據(jù)的處理方法，該方法包括:
[0006]獲取時(shí)差法超聲波流量計(jì)測(cè)量的一組在線數(shù)據(jù)X(i)，其中，1 < i <η，η為正整數(shù)。
[0007]獲取X(i)首部的最前八個(gè)數(shù)據(jù)和X(i)尾部的最后八個(gè)數(shù)據(jù)。
[0008]將該最前八個(gè)數(shù)據(jù)和最后八個(gè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行反序排列。
[0009]采用反序排列后的最前八個(gè)數(shù)據(jù)取代X(i)中原始的最前八個(gè)數(shù)據(jù)，并采用反序排列后的最后八個(gè)數(shù)據(jù)取代所述X(i)中原始的最后八個(gè)數(shù)據(jù)，形成新的數(shù)據(jù)序列X’ (i)o
[0010]將X’⑴依據(jù)53H算法進(jìn)行處理，獲取數(shù)據(jù)序列X’ 3(i)o
[0011]采用X’3(5)至X’3(8)的數(shù)據(jù)分別取代X(i)中的X(l)至X(4)，并且采用X’ 3 (n-7)至X’ 3 (n-4)的數(shù)據(jù)分別取代X(i)中的X(n_3)至X(η)，形成基于X(i)的新的數(shù)據(jù)序列X” (i)。
[0012]優(yōu)選地，
[0013]將最前八個(gè)數(shù)據(jù)和最后八個(gè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行反序排列是指:將X(i)中的X(l)至X(8)反序排列為X(8)至父⑴，將X(i)中的X(n-7)至X(n)反序排列為X(η)至Χ(η_7)。
[0014]新的數(shù)據(jù)序列X’ ⑴是指:序列 X(8) —Χα)，Χ(9)……Χ(η-8)，Χ(η) — Χ(η_7)。
[0015]優(yōu)選地，53Η算法是指:
[0016]對(duì)于數(shù)據(jù)序列Y(i)，其中，1 ( i ( n，n為正整數(shù)；從i = 3開始至i = n_2結(jié)束，依次獲取(Y(1-2)、Y(1-l)、Y(i)、Y(i+l)Y(i+2))的中值，分別作為新的數(shù)據(jù)序列Yl(i)的數(shù)據(jù)，其中，Yl(i)的項(xiàng)數(shù)比Y(i)少4項(xiàng)。
[0017]對(duì)于數(shù)據(jù)序列Y1⑴，從i = 4開始至i = n-3結(jié)束，依次取(Y1 (i_l)、Y1⑴、Yl(i+1))的中值，分別作為新的數(shù)據(jù)序列Y2(i)的數(shù)據(jù)，其中，X2(i)的項(xiàng)數(shù)比Y(i)少6項(xiàng)。
[0018]依據(jù)等式Y(jié)3(i) = 0.25*Y2(1-l)+0.5*Y2(i)+0.25*Y2(i+l)，構(gòu)造新的數(shù)據(jù)序列丫3(1)，其中，從1 = 5開始至i =n-4結(jié)束，Y3(i)的項(xiàng)數(shù)比Y(i)少8項(xiàng)。
[0019]判斷|Y(i)_Y3(i) >ε是否成立，其中，ε為預(yù)定的經(jīng)驗(yàn)值；如果|Υ⑴-Y3(i)|>e成立，采用Y3⑴的值代替Y(i);如果|Y(i)-Y3(i)|>e不成立，保留原始的Y⑴序列。
[0020]優(yōu)選地，該方法還包括:對(duì)獲得的新的數(shù)據(jù)序列X” (i)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，并計(jì)算每一組數(shù)據(jù)的方差值，采用平滑曲線連接各組計(jì)算出的方差值，獲得X” (i)的數(shù)據(jù)方差變化圖。
[0021]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提出了一種流量大數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:，第一獲取模塊、第二獲取模塊、反序排列模塊、第一取代模塊、算法處理模塊和第二取代模塊。
[0022]第一獲取模塊，用于獲取時(shí)差法超聲波流量計(jì)測(cè)量的一組在線數(shù)據(jù)X(i)，其中，1彡i彡η，η為正整數(shù)。
[0023]第二獲取模塊，用于獲取X(i)首部的最前八個(gè)數(shù)據(jù)和X(i)尾部的最后八個(gè)數(shù)據(jù)。
[0024]反序排列模塊，用于將最前八個(gè)數(shù)據(jù)和最后八個(gè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行反序排列。
[0025]第一取代模塊，用于采用反序排列后的最前八個(gè)數(shù)據(jù)取代X(i)中原始的最前八個(gè)數(shù)據(jù)，并采用反序排列后的最后八個(gè)數(shù)據(jù)取代X(i)中原始的最后八個(gè)數(shù)據(jù)，形成新的數(shù)據(jù)序列X’⑴。
[0026]算法處理模塊，用于將X’⑴依據(jù)53H算法進(jìn)行處理，獲取數(shù)據(jù)序列X’ 3⑴。
[0027]第二取代模塊，用于采用X’ 3(5)至X’ 3(8)的數(shù)據(jù)分別取代X(i)中的X(l)至父(4)，并且采用父’ 3 (n-7)至X’ 3 (n-4)的數(shù)據(jù)分別取代X(i)中的X(n_3)至X(n)，形成基于X(i)的新的數(shù)據(jù)序列X” (i)o
[0028]優(yōu)選地，
[0029]反序排列模塊將最前八個(gè)數(shù)據(jù)和最后八個(gè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行反序排列是指:將X(i)中的X(l)至X(8)反序排列為X(8)至父⑴，將X(i)中的X(n-7)至X(n)反序排列為X(η)至 X (n-7)。
[0030]新的數(shù)據(jù)序列X’ ⑴是指:序列 X(8) —Χα)，Χ(9)……Χ(η-8)，Χ(η) — Χ(η_7)。
[0031]優(yōu)選地，53Η算法是指:
[0032]對(duì)于數(shù)據(jù)序列Y(i)，其中，1彡i彡η，η為正整數(shù)；從i = 3開始至i = n_2結(jié)束，依次獲取(Y(1-2)、Y(1-l)、Y(i)、Y(i+l)Y(i+2))的中值，分別作為新的數(shù)據(jù)序列Yl(i)的數(shù)據(jù)，其中，Yl(i)的項(xiàng)數(shù)比Y(i)少4項(xiàng)。
[0033]對(duì)于數(shù)據(jù)序列Y1⑴，從i = 4開始至i = n-3結(jié)束，依次取(Y1 (i_l)、Y1⑴、Yl(i+1))的中值，分別作為新的數(shù)據(jù)序列Y2(i)的數(shù)據(jù)，其中，X2(i)的項(xiàng)數(shù)比Y(i)少6項(xiàng)。
[0034]依據(jù)等式Y(jié)3(i) = 0.25*Y2(1-l)+0.5*Y2(i)+0.25*Y2(i+l)，構(gòu)造新的數(shù)據(jù)序列丫3(1)，其中，從1 = 5開始至i =n-4結(jié)束，Y3(i)的項(xiàng)數(shù)比Y(i)少8項(xiàng)。
[0035]判斷|Y(i)_Y3(i) >ε是否成立，其中，ε為預(yù)定的經(jīng)驗(yàn)值；如果|Υ⑴-Y3(i)|>e成立，采用Y3⑴的值代替Y(i);如果|Y(i)_Y3(i)|>e不成立，保留原始的Y⑴序列。
[0036]優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括:數(shù)據(jù)方差變化圖獲取模塊。
[0037]數(shù)據(jù)方差變化圖獲取模塊，用于對(duì)獲得的新的數(shù)據(jù)序列X” (i)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，并計(jì)算每一組數(shù)據(jù)的方差值，采用平滑曲線連接各組計(jì)算出的所述方差值，獲得X”(i)的數(shù)據(jù)方差變化圖。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括:獲取時(shí)差法超聲波流量計(jì)測(cè)量的一組在線數(shù)據(jù)X (i)，其中，1 < i < η，η為正整數(shù)。獲取X (i)首部的最前八個(gè)數(shù)據(jù)和X (i)尾部的最后八個(gè)數(shù)據(jù)。將該最前八個(gè)數(shù)據(jù)和最后八個(gè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行反序排列。采用反序排列后的最前八個(gè)數(shù)據(jù)取代所述X(i)中原始的最前八個(gè)數(shù)據(jù)，并采用反序排列后的最后八個(gè)數(shù)據(jù)取代χα)中原始的最后八個(gè)數(shù)據(jù)，形成新的數(shù)據(jù)序列X’ (i)。將X’ (i)依據(jù)53H算法進(jìn)行處理，獲取數(shù)據(jù)序列X’ 3(i)0采用X’ 3(5)至X’ 3(8)的數(shù)據(jù)分別取代X(i)中的X(l)至X(4)，并且采用X’ 3 (n-7)至X’ 3 (n-4)的數(shù)據(jù)分別取代X(i)中的X(n_3)至X(η)，形成基于X(i)的新的數(shù)據(jù)序列X”(i)。通過(guò)本發(fā)明的方案，能夠有效地消除外界干擾信號(hào)帶來(lái)的誤差數(shù)據(jù)，提高超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度。
【附圖說(shuō)明】
[0039]下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的附圖進(jìn)行說(shuō)明，實(shí)施例中的附圖是用于對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0040]圖1為本發(fā)明的流量大數(shù)據(jù)的處理方法流程圖；
[0041]圖2為本發(fā)明的流量大數(shù)據(jù)的處理方法與傳統(tǒng)的53H算法的數(shù)據(jù)處理效果對(duì)比圖；
[0042]圖3為本發(fā)明的流量大數(shù)據(jù)的處理方法與傳統(tǒng)的53H算法的數(shù)據(jù)方差變化效果對(duì)比圖；
[0043]圖4為本發(fā)明的流量大數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng)組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并不能用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0045]本發(fā)