一種調壓器喘動檢測裝置及其檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種調壓器喘動檢測裝置，包括單片機，所述單片機通過總線連接有RAM，所述總線還連接有FLASH模塊；所述單片機還連接有用于與調壓器出口的壓力變送器相連接的AI采集模塊和用于與監控數據中心相連接的GPRS模塊。本發明在使用時，采集與檢測均在調壓器端進行，檢測之后再將結果傳送至監控數據中心，因此檢測過程不受通信速率和成本的限制，實時性好、速度快；同時，單片機自動完成檢測，無需人工參與更換表紙和分析，具有操作簡單、成本低廉和準確性高的優點。
【專利說明】
一種調壓器喘動檢測裝置及其檢測方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種調壓器喘動檢測裝置，還涉及一種調壓器喘動檢測方法，屬于燃氣管網生產運行自動化技術領域。
【背景技術】
[0002]調壓器是燃氣管網的重要組成部分，調壓器的工作狀態直接影響燃氣管網的供氣質量和安全。由于燃氣調壓器設計參數與實際工況不匹配等原因，常出現調壓器出口壓力上下交替大幅度偏離額定壓力和顫動喘息等非正常現象，稱之為喘動。喘動會對調壓器的機械機構造成損害，并會引起共振、危及設備安全。同時，喘動還會使用戶灶具等器具的火焰劇烈跳動，危及生活安全。因此，檢測調壓器是否有喘動現象發生十分必要。
[0003]現有技術中對調壓器喘動的檢測方法有兩種:其一，在調壓器處安裝表紙記錄儀記錄調壓器出口壓力，運行維護人員需要經常到現場更換表紙，并將取回的表紙交給有經驗的工程師，通過人工分析的方式得到調壓器是否發生喘動、喘動次數以及喘動發生時間等信息，操作繁瑣，成本高昂，實時性差，并且分析依賴于人的主觀判斷、準確性差;其二，使用具有遠傳功能的數據采集裝置采集燃氣調壓器的出口壓力，通過無線數據通信設備把壓力數據遠傳到監控數據中心進行分析，但受到通信速率和成本等限制，遠傳的采集數據密度過低，且監控數據中心采用人工分析方法、準確性差，因此根本無法實現喘動檢測。
【發明內容】
[0004]為簡化調壓器喘動檢測的操作、降低檢測成本、提高實時性和準確性，本發明提出了一種調壓器喘動檢測裝置及其檢測方法。
[0005]本發明技術方案如下:
一種調壓器喘動檢測裝置，包括單片機，所述單片機通過總線連接有RAM，所述總線還連接有FLASH模塊;所述單片機還連接有GPRS模塊和用于與調壓器出口的壓力變送器相連接的Al采集模塊。
[0006]本發明還公開了一種調壓器喘動檢測方法，包括如下步驟:
(A)AI采集模塊對壓力值進行實時采集，單片機獲取Al采集模塊采集到的壓力值，并按采集時間進行排序形成壓力值序列并將壓力值序列存放到FLASH模塊中；
(B)當壓力值序列中壓力值的數量累積到設定值N時，單片機開始對壓力值序列的變化趨勢進行分析，記錄有效波動的次數，記錄有效波動的方法是:遍歷壓力值序列，識別出壓力值序列中包含的波動并計算出每一次壓力值波動的幅度，然后將每一次波動幅度與設定的振幅限值相比較，若波動幅度超過振幅限值則記為一次有效波動，直至壓力值序列遍歷完成;
(C)將有效波動的次數與設定的波動次數限值相比較，若波動的次數超過波動次數限值則判定發生喘動；
(D)將是否發生喘動、波動幅度、有效波動次數和喘動發生時間通過GPRS模塊傳送至監控數據中心。
[0007]進一步地，所述記錄有效波動的具體方法為:
(B-1)設置Anfaxl、Anfax2和A頂in三個變量分別存儲時段壓力最大值1、時段壓力最大值2和時段壓力最小值；
(B-2)開始遍歷壓力值序列，將壓力值序列的第一個壓力值賦給AMaxl;設置指針P指向第二個壓力值；
(B-3)按壓力值序列順序依次比較下一個壓力值與當前AIMaxl的大小:如果指針P所指的壓力值大于或等于當前AIMaxl，則將指針P所指的壓力值賦給AIMaxl，指針P加I，并繼續比較指針P所指的壓力值與當前AIMaxl的大小，直至指針P所指的壓力值小于當前AIMaxl，然后A頂axl不變，并將指針P所指的壓力值賦給AMin，指針p加I;
(B-4)按壓力值序列順序依次比較下一個壓力值與當前AIMin的大小:如果指針P所指的壓力值小于或等于當前AIMin，則將指針P所指的壓力值賦給AIMin，指針P加I，并繼續比較指針P所指的壓力值與當前AIMin的大小，直至指針P所指的壓力值大于當前AIMin，然后Amn不變，并將指針P所指的壓力值賦給Anfax2，指針P加I;
(B-5)按壓力值序列順序依次比較下一個壓力值與當前AHfaX2的大小:如果指針P所指的壓力值大于或等于當前AIMax2，則將指針P所指的壓力值賦給AIMax2，指針P加I，并繼續比較指針P所指的壓力值與當前AIMax2的大小，直至指針P所指的壓力值小于當前AIMax2，然后Anfax2不變;此時完成一次波動的識別，計算AMaxl-A頂in和Anfax2-A頂in的大小，并分別與設定的振幅限值相比較，若AIMaxl-AIMin或AIMax2-AIMin超過設定的振幅限值則記為一次有效波動；
(B-6)將ΑΠ&ιχ2的壓力值賦給AHfaxl，然后重復步驟(B-3)至(B-5)，直至遍歷壓力值序列完成。
[0008]作為對上述方法的進一步限定:單片機獲取Al采集模塊采集到的壓力值的頻率為4次/秒。
[0009]相對于現有技術，本發明具有以下積極效果:(I)本發明具有Al采集模塊和單片機，采集與檢測均在調壓器端進行，檢測之后再將結果傳送至監控數據中心，因此檢測過程不受通信速率和成本的限制，實時性好、速度快；(2)單片機自動完成檢測，無需人工參與更換表紙和分析，操作簡單、成本低廉、準確性高；(3)調壓器喘動檢測裝置具有FLASH模塊，能夠記錄大量喘動相關數據，并在需要時將數據傳送至監控數據中心，降低了通訊頻率和成本;(4)本發明提供了一種自動檢測方法，使用遍歷方式進行檢測，可實現邊采集邊檢測，檢測實時性好、效率高。
【附圖說明】
[0010]圖1為調壓器喘動檢測裝置的結構示意圖。
[0011 ]圖2為調壓器喘動檢測方法的流程圖。
[0012]圖3為采集到的壓力值序列的曲線示意圖，橫坐標為時間采樣點序號，縱坐標為壓力值。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖詳細說明本發明的技術方案:
如圖1，一種調壓器喘動檢測裝置，包括單片機，所述單片機通過總線連接有RAM，所述總線還連接有大容量FLASH模塊;所述單片機還連接有用于與調壓器出口的壓力變送器相連接的Al采集模塊和用于與監控數據中心相連接的GPRS模塊。
[0014]如圖2，使用調壓器喘動檢測裝置進行喘動檢測，方法包括如下步驟:
(A)AI采集模塊對壓力值進行實時采集，單片機獲取Al采集模塊采集到的壓力值，并按采集時間進行排序形成壓力值序列并將壓力值序列存放到FLASH模塊中；單片機獲取Al采集模塊采集到的壓力值的頻率為4次/秒；
(B)當壓力值序列中壓力值的數量累積到設定值N時，單片機開始對壓力值序列的變化趨勢進行分析，記錄有效波動的次數，記錄有效波動的方法是:遍歷壓力值序列，識別出壓力值序列中包含的波動并計算出每一次壓力值波動的幅度，然后將每一次波動幅度與設定的振幅限值相比較，若波動幅度超過振幅限值則記為一次有效波動，直至壓力值序列遍歷完成;
以如圖3的壓力值序列的曲線示意圖為例，記錄有效波動更為詳細的步驟是:
(B-1)設置Anfaxl、Anfax2和A頂in三個變量分別存儲時段壓力最大值1、時段壓力最大值2和時段壓力最小值；
(B-2)開始遍歷壓力值序列，將壓力值序列的第一個壓力值賦給AMaxl;設置指針P指向第二個壓力值；
(B-3)按壓力值序列順序依次比較下一個壓力值與當前AIMaxl的大小:如果指針P所指的壓力值大于或等于當前AIMaxl，則將指針P所指的壓力值賦給AIMaxl，指針P加I，并繼續比較指針P所指的壓力值與當前AIMaxl的大小，直至指針P所指的壓力值小于當前AIMaxl，然后A頂axl不變，并將指針P所指的壓力值賦給AMin，指針p加I;此時確定下AMaxl;
(B-4)按壓力值序列順序依次比較下一個壓力值與當前AIMin的大小:如果指針P所指的壓力值小于或等于當前AIMin，則將指針P所指的壓力值賦給AIMin，指針P加I，并繼續比較指針P所指的壓力值與當前AIMin的大小，直至指針P所指的壓力值大于當前AIMin，然后AMin不變，并將指針P所指的壓力值賦給A頂ax2，指針p加I;此時確定下AMin;
(B-5)按壓力值序列順序依次比較下一個壓力值與當前AHfaX2的大小:如果指針P所指的壓力值大于或等于當前AIMax2，則將指針P所指的壓力值賦給AIMax2，指針P加I，并繼續比較指針P所指的壓力值與當前AIMax2的大小，直至指針P所指的壓力值小于當前AIMax2，然后AMax2不變;此時確定下AMax2，并完成一次波動的識別，識別結果如圖3所示，計算AMaxl-AIMin和Anfex2-A頂in的大小，并分別與設定的振幅限值相比較，若AMaxl-A頂in或A頂ax2-A頂in超過設定的振幅限值則記為一次有效波動；
(B-6)將ΑΠ&ιχ2的壓力值賦給AHfaxl，然后重復步驟(B-3)至(B-5)，直至遍歷壓力值序列完成；
(C)將有效波動的次數與設定的波動次數限值相比較，若波動的次數超過波動次數限值則判定發生喘動；
(D)將是否發生喘動、波動幅度、有效波動次數和喘動發生時間通過GPRS模塊傳送至監控數據中心。
【主權項】
1.一種調壓器喘動檢測裝置，其特征在于:包括單片機，所述單片機通過總線連接有RAM，所述總線還連接有FLASH模塊;所述單片機還連接有GPRS模塊和用于與調壓器出口的壓力變送器相連接的Al采集模塊。2.—種調壓器喘動檢測方法，其特征在于包括如下步驟: (A)AI采集模塊對壓力值進行實時采集，單片機獲取Al采集模塊采集到的壓力值，并按采集時間進行排序形成壓力值序列并將壓力值序列存放到FLASH模塊中； (B)當壓力值序列中壓力值的數量累積到設定值N時，單片機開始對壓力值序列的變化趨勢進行分析，記錄有效波動的次數，記錄有效波動的方法是:遍歷壓力值序列，識別出壓力值序列中包含的波動并計算出每一次壓力值波動的幅度，然后將每一次波動幅度與設定的振幅限值相比較，若波動幅度超過振幅限值則記為一次有效波動，直至壓力值序列遍歷完成; (C)將有效波動的次數與設定的波動次數限值相比較，若波動的次數超過波動次數限值則判定發生喘動； (D)將是否發生喘動、波動幅度、有效波動次數和喘動發生時間通過GPRS模塊傳送至監控數據中心。3.如權利要求2所述的調壓器喘動檢測方法，其特征在于記錄有效波動的具體方法為: (B-1)設置AMaxl、Anfax2和AMin三個變量分別存儲時段壓力最大值1、時段壓力最大值2和時段壓力最小值； (B-2)開始遍歷壓力值序列，將壓力值序列的第一個壓力值賦給AMaxl;設置指針P指向第二個壓力值； (B-3)按壓力值序列順序依次比較下一個壓力值與當前AIMaxl的大小:如果指針P所指的壓力值大于或等于當前AIMaxl，則將指針P所指的壓力值賦給AIMaxl，指針P加I，并繼續比較指針P所指的壓力值與當前AIMaxl的大小，直至指針P所指的壓力值小于當前AIMaxl，然后A頂axl不變，并將指針P所指的壓力值賦給AMin，指針p加I; (B-4)按壓力值序列順序依次比較下一個壓力值與當前AIMin的大小:如果指針P所指的壓力值小于或等于當前AIMin，則將指針P所指的壓力值賦給AIMin，指針P加I，并繼續比較指針P所指的壓力值與當前AIMin的大小，直至指針P所指的壓力值大于當前AIMin，然后Amn不變，并將指針P所指的壓力值賦給Anfax2，指針P加I; (B-5)按壓力值序列順序依次比較下一個壓力值與當前Anfax2的大小:如果指針P所指的壓力值大于或等于當前AIMax2，則將指針P所指的壓力值賦給AIMax2，指針P加I，并繼續比較指針P所指的壓力值與當前AIMax2的大小，直至指針P所指的壓力值小于當前AIMax2，然后Anfax2不變;此時完成一次波動的識別，計算AMaxl-A頂in和Anfax2-A頂in的大小，并分別與設定的振幅限值相比較，若AIMaxl-AIMin或AIMax2-AIMin超過設定的振幅限值則記為一次有效波動； (B-6)將Anfax2的壓力值賦給4頂&11，然后重復步驟化-3)至(8-5)，直至遍歷壓力值序列完成。4.如權利要求2或3所述的調壓器喘動檢測方法，其特征在于:單片機獲取Al采集模塊采集到的壓力值的頻率為4次/秒。
【文檔編號】G01R31/00GK105823943SQ201610183810
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月29日
【發明人】劉蘭輝, 陳守營, 韓紹波, 戴巍, 李華章, 陳鋒超, 王軍政, 楊國慶, 孔繁林
【申請人】煙臺東方英達康自動化技術有限公司