一种燃气计量评测系统和方法与流程

本发明属于燃气表的性能检测，具体涉及一种燃气计量评测系统和方法。

背景技术：

1、在现有的燃气计量系统中，由于设备老化、测量误差、气体组份单一性、计量环境的随机性、评测过程数据单一、数据量少、不同运行条件等各种原因，往往导致对新产品、新型号、新计量设备的计量性能进行评测时，易出现燃气计量不准确，从而影响能源的有效利用和环境质量的评估。因此，开发一种准确、可靠的燃气计量评测系统，具有重要的现实意义和长远利益。

2、现有技术中一般采用两种方式进行燃气计量的评测：

3、（1）在建成的城镇燃气管道上采用计量比对，这种方式只能实现随机流量比对，以不确定流量点的方式进行计量总量的结果比对测试，被赋予参照基准的设备的准确性和稳定性、计量重复性都将做为综合因素影响结果，而得到的是总结果影响而非分因素对结果的影响。

4、（2）建立独立的加压循环，实现预设的流量设定，进行计量总量的结果比对测试，同赋予参照基准的设备的准确性和稳定性、计量重复性都将做为综合因素影响结果，而得到的是总结果影响而非分因素对结果的影响。

5、由此可见，现有技术中进行燃气计量的评测均是对结果进行比对，并未对产生结果的影响因素进行分解，特别是针对超声波计量方式的设计进行评测，对影响计量结果的气体组份的适应性、温度、压力、流速等进行计量准确性和稳定性的评测。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种燃气计量评测系统和方法，利用先进技术进行燃气计量设备的准确计量和评测，以解决上述现有技术中的问题。

2、为了达到上述的发明目的，本发明提出一种燃气计量评测系统，包括供气管道、燃气管道、高压罐体、稳压罐、变频罗茨增压风机、待评测计量设备、标准表、气体组份调节模块、数据采集模块、数据处理模块、评测模块和调整模块。

3、气体组份调节模块，所述气体组份调节模块设置于供气管道中，用于通过配气设备实现燃气管路中不同气体组份的调节，并将调节气体组份后的气体介质通入高压罐体。

4、数据采集模块，所述数据采集模块设置于燃气管道内，用于采集燃气流量数据。

5、数据处理模块，所述数据处理模块用于对采集到的燃气流量数据进行处理。

6、评测模块，所述评测模块用于根据处理后的燃气流量数据对待评测计量设备的计量准确性进行评测。

7、调整模块，所述调整模块用于根据评测结果对待评测计量设备进行相应调整。

8、进一步，所述高压罐体与供气管道连通，用于为待评测计量设备提供调节气体组份后的气体介质；所述燃气管道包括连接管道和检测管道，所述高压罐体的出气口通过所述连接管道依次与所述稳压罐和所述变频罗茨增压风机连通，所述变频罗茨增压风机的出气口与所述检测管道连通；所述检测管道包括检测主管道和与所述检测主管道连通的多个不同口径的检测支管道，所述检测主管道上设置有放散管，每个所述检测支管道上均设置有夹表机构，所述夹表机构用于夹持待评测计量设备和标准表；所述检测管道的出气口通过连接管道与所述高压罐体连通，从而使调节气体组份后的气体介质循环使用。

9、进一步，计量准确性的标准通常采用经标准计量设备校准或比对过的比待评测计量设备计量精度高且以体积计量方式计量的计量设备进行比对测试，如1.5级的超声计量设备的稳定性与重复性较好，且计量精度可达到1.0级的计量设备，作为计量设备计量准确性的比对标准，而该计量设备又称为标准表，并根据待评测计量设备声明的适应性气体介质，进行气体组份的调配，并确保调节气体组份后的气体介质在检测管道中循环运行。

10、进一步，所述燃气流量数据包括燃气运行中燃气管路中的流量值、温度值、压力值，标准表的运行参数和待评测计量设备如超声波计量设备的运行参数。所述流量值、压力值和温度值分别由设置在燃气管道内的流量计、压力传感器和温度传感器采集。

11、进一步，所述数据处理模块用于对采集到的流量值、温度值和压力值进行数据清洗与异常值处理等。

12、进一步，所述评测模块用于将标准表的计量数据如工况流量、工况累计量、标况流量、标况累积量、供气压力、供气温度、时间长度等作为标准数据，对采集的待评测计量设备的计量结果如工况累计量和标况累计量等进行评测。

13、进一步，调整模块对燃气管道内流量和压力的调整是通过调整电动调节阀的开度和罗茨增压风机来实现的，通过调整电动调节阀的开度和罗茨增压风机产生不同供气压力条件下的气体流速，从而可满足不大于400m3/h的用气场景下待评测计量设备的评测。

14、进一步，调整模块还用于对将评测结果中影响计量结果的因素进行分解，以获得影响因素如工况值、温度、压力和压缩系数等对计量准确性的影响。

15、本发明还提供了一种燃气计量评测方法，该方法应用于上述所述的一种燃气计量评测系统，包括：

16、s1、通过配气设备实现燃气管道中不同气体组份的调节，将调节后的气体介质通入高压罐体；

17、s2、采集燃气管路中待评测计量设备和标准表的燃气流量数据，所述燃气流量数据包括流量值、温度值、压力值和运行参数；

18、s3、对采集到的燃气流量数据进行处理，包括数据清洗、异常值处理等步骤；

19、s4、当采集的进口压力或流量在预设的范围内发生变化时，自动调节出口压力，使其稳定在预设的的压力范围内，并向燃气管道中通入步骤s1中得到的气体；

20、s5、根据处理后的燃气流量数据对待评测计量设备的计量准确性进行评测，具体地，评测待评测计量设备在不同气体组份、不同流速、不同温度和不同压力下的计量准确性；

21、s6、根据评测结果对待评测计量设备的参数进行相应调整或对影响计量结果的因素进行分解，以修正计量方案。

22、进一步，在步骤s1和s2之间还包括如下步骤：打开电动调节阀，启动变频增压罗茨风机，使得调节后的气体介质依次经过检测管道上的待评测计量设备和标准表。

23、进一步，基于以下步骤对影响计量结果的因素进行分解：

24、筛选燃气流量数据和所述计量结果数据，从所述燃气流量数据中筛选出第一目标数据，所述第一目标数据中包括目标因素，各个所述第一目标数据中除所述目标因素外、其余相同类型数据之间的差值大于第一阈值，筛选所述第一目标数据对应的计量结果数据，定义为第二目标数据，从所述第二目标数据中抽取第三目标数据，所述第三目标数据中包括包括第一因素至第n-2因素，各个所述第三目标数据中除所述第一因素至第n-2因素外、其余相同类型数据之间的差值大于第二阈值；

25、若未从所述第二目标数据中抽取第三目标数据，从所述第二目标数据中抽取第四目标数据，所述第四目标数据中包括所述第一因素至第n-1目标因素，各个所述第四目标数据中除所述第一因素至第n-1目标因外、其余相同类型数据之间的差值大于所述第二阈值，重复本步骤，直至抽取到第n目标数据；

26、基于第一公式计算所述目标因素影响所述第一因素至所述第n-2因素的概率p，所述第一公式为：，其中，x为最终筛选出的目标数据的数量，y为所述第一目标数据的总数量，当所述影响概率大于第三阈值时，将所述目标因素设定为影响因素。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果至少如下所述：本发明的燃气计量评测系统可以对不同计量原理的计量设备特别是针对超声波计量原理的设备，能够实现燃气的准确计量和评测；不仅具有较高的自动化程度，减少了人为因素的干扰，具有数据溯源性，还实现了计量评测的科学性、计量结果的准确性，能够提高能源利用效率，改善环境质量。