一种体积修正仪开盖检测电路及计量异常的处理方法与流程

本发明涉及一种气体流量计，具体涉及一种气体流量计的体积修正仪开盖检测电路及计量异常的处理方法。

背景技术：

随着经济和社会的发展，天然气作为一种洁净能源其应用领域越来越广，消费量增长迅速。气体流量计是天然气管网常用的计量设备，作为供需双方衡量气量和计价的依据，其计量的准确性直接影响着交易的公平性。气体流量计主要由基表、机械计数器和体积修正仪等等组成。由体积修正仪根据内置的数学模型、相关参数(压缩因子、转换系数)以及基表提供的温度、压力检测信号将机械计数器检测的气体流量工况体积转换为标况体积，以便于计价。温度信号、压力信号和工况流量信号是气体流量工况体积转换为标况体积的必要参数，任一信号缺失都会造成体积修正仪无法正确计量。正是基于这一特点，一些不法分子经常通过打开体积修正仪盖子，并通过干扰温度、压力、工况流量信号传输或拆除对应的信号线来实现盗气目的。不但给天然气经营管理单位造成了一定的损失，同时影响了社会和经济秩序，不利于行业发展。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种体积修正仪开盖检测电路及计量异常的处理方法，检测电路具有结构简单、成本低廉、动作灵敏、实用性强的优点；处理方法具有工艺简单、容易实现、安全可靠、执行效率高的优点，可避免人为破坏造成体积修正仪无法正常计量的问题，不但提高了体积修正仪的防盗气水平，同时保证了供需双方的公平性。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种体积修正仪开盖检测电路，包括控制器、红外发射单元和红外接收单元，所述红外发射单元包括红外发射管d1和三极管vt，红外发射管d1的正极接电源，红外发射管d1的负极与三极管vt的集电极连接，三极管vt的发射极接地，三极管vt的基极与接控制器的输入输出接口i/01连接；所述红外接收单元包括红外接收管d2，红外接收管d2的正极分别与电源和控制器的输入输出接口i/02连接，红外接收管d2的负极接地；所述红外发射管d1设置在体积修正仪的主体上，所述红外接收管d2封装在体积修正仪的盖子内侧面，红外接收管d2的封装体上设有与红外发射管d1相对的通光孔。

进一步的，本发明一种体积修正仪开盖检测电路，其中，所述红外发射单元还包括电阻r1和电阻r2，所述电阻r1串接于红外发射管d1的负极和三极管vt的集电极之间，所述电阻r2的两端对应与三极管vt的基极和发射极连接。

进一步的，本发明一种体积修正仪开盖检测电路，其中，所述红外接收单元还包括电阻r3，所述电阻r3串接于红外接收管d2的正极和电源之间。

进一步的，本发明一种体积修正仪开盖检测电路，其中，所述控制器用于向红外发射单元输出控制信号，并接收红外接收单元的反馈信号，所述红外发射单元用于发射红外光信号，所述红外接收单元用于接收红外光信号。

本发明还提供了一种利用上述检测电路的体积修正仪开盖后计量异常的处理方法，包括以下步骤：

一、让控制器通过其输入输出接口i/01向红外发射单元输出控制信号，并让控制器通过其输入输出接口i/02检测红外接收单元的反馈信号电平；

二、若红外接收单元的反馈信号电平为高电平时，则确定体积修正仪的盖子为打开状态，并记录盖子的打开时间，累计盖子的打开次数；

三、比较盖子打开前后的温度信号t1和t2，若t2异常，以温度替代值作为气体流量标况体积运算的温度参数，直至t2恢复正常；

四、比较盖子打开前后的压力信号p1和p2，若p2异常，以压力替代值作为气体流量标况体积运算的压力参数，直至p2恢复正常；

五、比较盖子打开前后的工况流量信号q1和q2，若q2异常，以工况流量替代值作为气体流量标况体积运算的工况流量参数，直至q2恢复正常；

所述t2异常是指t2缺失或t2与t1相比变化率超限；所述p2异常是指p2缺失或p2与p1相比变化率超限；所述q2异常是指q2缺失或q2与q1相比变化率超限。

进一步的，本发明一种体积修正仪开盖后计量异常的处理方法，其中，在步骤三中，所述温度替代值按以下方法获得：

a、当t2与t1相比变化率超过10％时，计算盖子打开前10～15天的温度平均值，并将该平均值减2后作为温度替代值；

b、当t2缺失时，以温度预设置作为温度替代值；

所述温度预设置是根据气体流量计的规格和使用工况设定的。

进一步的，本发明一种体积修正仪开盖后计量异常的处理方法，其中，在步骤四中，所述压力替代值按以下方法获得：

c、当p2与p1相比变化率超过10％时，计算盖子打开前25～30天的压力平均值，并将该平均值乘以1.1后作为压力替代值；

d、当p2缺失时，以压力预设置作为压力替代值；

所述压力预设置是根据气体流量计的规格和使用工况设定的。

进一步的，本发明一种体积修正仪开盖后计量异常的处理方法，其中，在步骤五中，所述工况流量替代值按以下方法获得：

e、当q2与q1相比变化率超过10％时，计算盖子打开前25～30天的工况流量平均值，并将该平均值作为工况流量替代值；

f、当q2缺失时，以工况流量预设置作为工况流量替代值；

所述工况流量预设置是根据气体流量计的规格和使用工况设定的。

本发明一种体积修正仪开盖检测电路及计量异常的处理方法与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置控制器、红外发射单元和红外接收单元，让红外发射单元设置红外发射管d1和三极管vt，使红外发射管d1的正极接电源，使红外发射管d1的负极与三极管vt的集电极连接，使三极管vt的发射极接地，并使三极管vt的基极与接控制器的输入输出接口i/01连接。让红外接收单元设置红外接收管d2，使红外接收管d2的正极分别与电源和控制器的输入输出接口i/02连接，并使红外接收管d2的负极接地。其中，红外发射管d1设置在体积修正仪的主体上，红外接收管d2封装在体积修正仪的盖子内侧面，并在红外接收管d2的封装体上设置与红外发射管d1相对的通光孔。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、动作灵敏、实用性强的体积修正仪开盖检测电路。在实际应用中通过控制器向红外发射单元输出脉冲控制信号，红外发射单元的红外发射管d1发射红外光信号。当体积修正仪的盖子为关闭状态时，因红外接收管d2的封装体设有与红外发射管d1相对的通光孔，红外接收管d2会接收到红外光信号并导通，此时红外接收单元输出的为低电平。而当体积修正仪的盖子为打开状态时，因通光孔的角度变化致使红外接收管d2无法接收到红外光信号，此时红外接收单元输出的为高电平。通过控制器检测红外接收单元输出的电平即可快速判断体积修正仪盖子的开关状态。本发明通过对体积修正仪进行开盖检测，并对开盖时间、数次及相关信息进行记录，可为私自开盖及破坏体积修正仪保留证据。而通过对比开盖前后的各检测信号可准确判断是否有人为干涉或影响检测信号，并在各检测信号出现异常时通过采用对应的替代值参与气体流量标况体积运算，保证了体积修正仪的正常计量。本发明提供的体积修正仪开盖后计量异常的处理方法具有工艺简单、容易实现、安全可靠、执行效率高的优点，可避免人为破坏造成体积修正仪无法正常计量的问题，不但提高了体积修正仪的防盗气水平，同时保证了供需双方的公平性。

下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种体积修正仪开盖检测电路及计量异常的处理方法作进一步详细说明：

附图说明

图1为本发明一种体积修正仪开盖检测电路的总体示意图；

图2为本发明一种体积修正仪开盖检测电路中红外发射单元和红外接收单元的示意图。

具体实施方式

首先需要说明的，本发明中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。

如图1和图2所示本发明一种体积修正仪开盖检测电路的具体实施方式，包括控制器1、红外发射单元2和红外接收单元3。让红外发射单元2设置红外发射管d1和三极管vt，并使红外发射管d1的正极接电源，使红外发射管d1的负极与三极管vt的集电极连接，使三极管vt的发射极接地，且使三极管vt的基极与接控制器1的输入输出接口i/01连接。让红外接收单元3设置红外接收管d2，并使红外接收管d2的正极分别与电源和控制器1的输入输出接口i/02连接，使红外接收管d2的负极接地。其中，将红外发射管d1设置在体积修正仪的主体上，将红外接收管d2封装在体积修正仪的盖子内侧面，并在红外接收管d2的封装体上设置与红外发射管d1相对的通光孔。

通过以上结构设置就构成了一种结构简单、成本低廉、动作灵敏、实用性强的体积修正仪开盖检测电路。在实际应用中通过控制器1向红外发射单元2输出脉冲控制信号，红外发射单元2的红外发射管d1发射红外光信号。当体积修正仪的盖子为关闭状态时，因红外接收管d2的封装体设有与红外发射管d1相对的通光孔，红外接收管d2会接收到红外光信号并导通，此时红外接收单元3输出的为低电平。而当体积修正仪的盖子为打开状态时，因通光孔的角度变化致使红外接收管d2无法接收到红外光信号，此时红外接收单元3输出的为高电平。通过控制器1检测红外接收单元3输出的电平即可快速判断体积修正仪盖子的开关状态。本发明通过对体积修正仪进行开盖检测，并通过对开盖时间、数次及相关信息进行记录，可为私自开盖及破坏体积修正仪保留证据。而通过对比开盖前后的各检测信号可准确判断是否有人为干涉或影响检测信号，并在各检测信号出现异常时通过采用对应的替代值参与气体流量标况体积运算，保证了体积修正仪的正常计量，提高了安全性和防盗气水平。

作为具体实施方式，本发明通过设置电阻r1和电阻r2，并将电阻r1串接于红外发射管d1的负极和三极管vt的集电极之间，将电阻r2的两端对应与三极管vt的基极和发射极连接，增强了红外发射单元2的稳定性和安全性。同理，本发明通过设置电阻r3，并将电阻r3串接于红外接收管d2的正极和电源之间，增强了红外接收单元3的稳定性和安全性。

在具体应用中，本发明中的控制器1用于向红外发射单元2输出脉冲控制信号，并接收红外接收单元3的反馈信号，红外发射单元2用于发射红外光信号，红外接收单元3用于接收红外光信号。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种利用上述检测电路的体积修正仪开盖后计量异常的处理方法，具体包括以下步骤：

一、让控制器1通过其输入输出接口i/01向红外发射单元2输出控制信号，并让控制器1通过其输入输出接口i/02检测红外接收单元3的反馈信号电平。

二、若红外接收单元3的反馈信号电平为高电平时，则确定体积修正仪的盖子为打开状态，并记录盖子的打开时间，累计盖子的打开次数。

三、比较盖子打开前后的温度信号t1和t2，若t2异常，以温度替代值作为气体流量标况体积运算的温度参数，直至t2恢复正常。

四、比较盖子打开前后的压力信号p1和p2，若p2异常，以压力替代值作为气体流量标况体积运算的压力参数，直至p2恢复正常。

五、比较盖子打开前后的工况流量信号q1和q2，若q2异常，以工况流量替代值作为气体流量标况体积运算的工况流量参数，直至q2恢复正常。

所述t2异常是指t2缺失或t2与t1相比变化率超限；所述p2异常是指p2缺失或p2与p1相比变化率超限；所述q2异常是指q2缺失或q2与q1相比变化率超限。温度的变化率限制范围、压力的变化率限制范围以及工况流量的变化率限制范围是根据气体流量计的规格以及使用工况具体设置的。

作为具体实施方式，在上述步骤三中，本发明让温度替代值采取以下方法获得：

a、当t2与t1相比变化率超过10％时，计算盖子打开前10～15天的温度平均值，并将该平均值减2后作为温度替代值，可使温度替代值及计量结果较好地贴合实际。

b、当t2缺失时，以温度预设置作为温度替代值。当温度信号缺失时，说明温度信号线断路，以温度预设置作为温度替代值可保证计量的公平性。温度预设置是根据气体流量计的规格、使用工况并参照需求方同行业的用气水平设定的。

同理，在上述步骤四中，本发明让压力替代值采取以下方法获得：

c、当p2与p1相比变化率超过10％时，计算盖子打开前25～30天的压力平均值，并将该平均值乘以1.1后作为压力替代值，可使压力替代值及计量结果较好地贴合实际。

d、当p2缺失时，以压力预设置作为压力替代值。当压力信号缺失时，说明压力信号线断路，以压力预设置作为温度替代值可保证计量的公平性。压力预设置是根据气体流量计的规格、使用工况并参照需求方同行业的用气水平设定的。

在上述步骤五中，本发明让工况流量替代值采取以下方法获得：

e、当q2与q1相比变化率超过10％时，计算盖子打开前25～30天的工况流量平均值，并将该平均值作为工况流量替代值，可使工况流量替代值及计量结果较好地贴合实际。

f、当q2缺失时，以工况流量预设置作为工况流量替代值。当工况流量信号缺失时，说明工况流量信号线断路，以工况流量预设置作为工况流量替代值可保证计量的公平性。工况流量预设置是根据气体流量计的规格、使用工况并参照需求方同行业的用气水平设定的。

本发明通过检测体积修正仪的开盖状态以及温度、压力、工况流量的信号，并在各检测信号出现异常时通过采用对应的替代值参与气体流量标况体积运算，保证了体积修正仪的正常运行，可避免人为破坏造成体积修正仪无法正常计量的问题；且根据温度、压力、工况流量的不同异常状况，分别提供了两种不同的替代值，提高了体积修正仪的计理可靠性和防盗气水平。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。