一种大气压力的实时计算方法、系统、设备及介质与流程

1.本发明涉及工程计算领域，具体为一种大气压力的实时计算方法、系统、设备及介质。


背景技术：

2.对于工程计算领域，压力的测量一般情况下得到的是表压力数据，在sis计算或者其它工程热力学计算中，都是要将表压力转换为绝对压力才能进行计算，这样，就需要用到大气压力数据。由于大部分火电厂(除了联合循环机组和空冷机组外)都不安装实时大气压力表，大气压力通常采用当地常年大气压(固定数值)进行计算。实际上，大气压力是随大气密度和温度的变化而变化的，不是一个固定数值，每天都有波动，这样，当采用固定的大气压力进行热力学计算时，可能会出现计算偏差的问题。比如说在计算凝汽器过冷度时，1kpa的变化会引起3℃的偏差。因此，在没有安装大气压力实时测量仪器的情况下，如何获取到真实可靠大气压力数据非常重要。


技术实现要素：

3.针对现有技术中采用固定的大气压力进行热力学计算式存在出现计算偏差的问题，本发明提供一种大气压力的实时计算方法、系统、设备及介质，计算过程简单，计算结果精度较高，完全能满足工程需要。
4.本发明是通过以下技术方案来实现：
5.一种大气压力的实时计算方法，包括如下步骤：
6.步骤1，获取当地大气温度数据和海拔高度数据；
7.步骤2，建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式；
8.步骤3，将所获取的当地大气温度数据和海拔高度数据输入大气压力计算模型计算得到大气压力值。
9.优选的，大气温度数据采用实时温度测点数据。
10.优选的，不考虑大气湿度的变化，海拔高度数据范围为0-1500m。
11.优选的，步骤2中，大气压力计算公式如下：
[0012][0013]
其中，p为大气压力，pa；t为当地大气温度，k；h为海拔高度，m。
[0014]
一种大气压力的实时计算系统，包括：
[0015]
数据获取模块，用于获取当地大气温度数据和海拔高度数据；
[0016]
第一数据处理模块，用于建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式；
[0017]
第二数据处理模块，用于将所获取的当地大气温度数据和海拔高度数据输入大气压力计算模型计算得到大气压力值。
[0018]
优选的，所述第一数据处理模块中得到的大气压力计算公式如下：
[0019][0020]
其中，p为大气压力；t为当地大气温度；h为海拔高度。
[0021]
一种大气压力的实时计算设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述一种大气压力的实时计算方法的步骤。
[0022]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述一种大气压力的实时计算方法的步骤。
[0023]
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0024]
本发明提供了一种大气压力的实时计算方法，通过对大气压力计算数据的获取，并建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式，将所获取的大气压力计算数据输入至大气压力计算模型计算得到大气压力值，其中大气压力计算数据为当地大气温度和海拔高度(0-1500米范围内，不考虑大气湿度的变化)，根据海拔和温度计算得出的大气压力和标准大气压力进行对比，计算出的大气压力与标准大气压力偏差在0.5％内，满足工程需要。
[0025]
本发明提供了一种大气压力计算系统，通过数据获取模块、第一数据处理模块和第二数据处理模块，可智能化的获取大气压力计算数据，并建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式，将所获取的大气压力计算数据输入至大气压力计算模型计算得到大气压力值，增加了计算结果的准确性以及提高了计算效率。
附图说明
[0026]
图1为本发明中大气压力的实时计算方法的流程图。
[0027]
图2为本发明中大气压力的实时计算系统结构图。
具体实施方式
[0028]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅仅是本发明一部分的实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都应当属于本发明保护的范围。
[0029]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0030]
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0031]
参见图1，本发明一个实例中，提供了一种大气压力的实时计算方法，计算过程简单，计算结果精度较高，完全能满足工程需要。
[0032]
具体地，该大气压力的实时计算方法，包括如下步骤：
[0033]
步骤1，获取当地大气温度数据和海拔高度数据；
[0034]
大气温度取自实时温度测点数据，大气压力计算与大气温度具有实时相关性。
[0035]
海拔高度取自固定数据，可根据当地的海拔信息或设计资料信息获取，大气压力计算与海拔具有地理相关性，在海拔0-1500米范围内具有较好的计算效果。
[0036]
步骤2，建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式；
[0037]
具体的，大气压力计算公式的具体步骤如下：
[0038]
把空气看成理想气体，不考虑空气湿度的变化，基于压强计算公式得到压强随高度的变化率，其中公式如下：
[0039]
p＝ρ
·g·h[0040]
dp＝-ρgdh
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(a)
[0041]
其中，p为气体压力，pa；ρ为气体密度，kg/m3；h为气体高度，m；g为重力加速度，取9.80665m/s2；
[0042]
理想气体状态计算公式如下：
[0043]
pv＝nrt
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(b)
[0044]
其中，v为气体体积，m3；t为绝对温度，k；r为气体常数，j/(mol*k)；n-气体摩尔数，mol；p为气体压力，pa。
[0045]
其中将气体摩尔数的计算公式n＝m/m带入(b)式中得到理想气体状态计算公式如下：
[0046][0047]
其中，m为气体质量，kg；m为气体分子量(或摩尔质量)kg/mol；v为气体体积，m3；t为绝对温度，k；r为气体常数，j/(mol*k)；p为气体压力，pa。
[0048]
气体密度ρ的计算公式如下：
[0049][0050]
其中，m为气体质量，kg；m为气体分子量(或摩尔质量)kg/mol；v为气体体积，m3；t为绝对温度，k；r为气体常数，j/(mol*k)；p为气体压力，pa。
[0051]
由此，对于空气，实际数据与标准数据比值公式有
[0052]
式中，ρ、p、t是实际密度、压力、绝对温度，ρ0、p0、t0是标准大气压下的密度，即在101325pa和0℃情况下大气密度是1.293kg/m3，因此，公式如下：
[0053][0054]
其中，ρ为气体密度，kg/m3；p为气体压力，pa；t为绝对温度，k。
[0055]
将式(e)带入式(a)的计算公式如下：
[0056][0057]
即，
[0058]
对式(g)取积分，计算公式如下：
[0059][0060]
积分得：
[0061][0062]
将p＝101325pa和h＝0m代入式(i)得出c＝11.52609，由此得到大气压力计算公式如下：
[0063][0064]
其中，p为大气压力，pa；t为当地大气温度，k；h为海拔高度，m。
[0065]
步骤3，将所获取的当地大气温度数据和海拔高度数据输入大气压力计算模型计算得到大气压力值。
[0066]
如图2所示，本发明还提供了一种大气压力的实时计算系统，包括数据获取模块、第一数据处理模块和第二数据处理模块；
[0067]
数据获取模块，用于获取当地大气温度数据和海拔高度数据；
[0068]
第一数据处理模块，用于建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式；
[0069]
第二数据处理模块，用于将所获取的当地大气温度数据和海拔高度数据输入大气压力计算模型计算得到大气压力值。
[0070]
本发明还提供一种大气压力计算设备，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，例如大气压力计算程序。
[0071]
所述处理器执行所述计算机程序时实现上述大气压力的实时计算方法的步骤，例如：获取当地大气温度数据和海拔高度数据；建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式；将所获取的当地大气温度数据和海拔高度数据输入大气压力计算模型计算得到大气压力值。
[0072]
或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述系统中各模块的功能，例如：数据获取模块，用于获取当地大气温度数据和海拔高度数据；第一数据处理模块，用于建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式；第二数据处理模块，用于将所获取的当地大气温度数据和海拔高度数据输入大气压力计算模型计算得到大气压力值。
[0073]
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多
个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述大气压力计算设备中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成数据获取模块、第一数据处理模块及第二数据处理模块，各模块具体功能如下：数据获取模块，用于获取当地大气温度数据和海拔高度数据；第一数据处理模块，用于建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式；第二数据处理模块，用于将所获取的当地大气温度数据和海拔高度数据输入大气压力计算模型计算得到大气压力值。
[0074]
所述大气压力的实时计算设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述大气压力的实时计算设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。例如所述大气压力的实时计算设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0075]
所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述大气压力的实时计算设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个大气压力的实时计算设备的各个部分。
[0076]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述大气压力计算的实时设备的各种功能。
[0077]
所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0078]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种大气压力的实时计算方法的步骤。
[0079]
所述大气压力的实时计算设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0080]
基于这样的理解，本发明实现上述方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述大气压力的实时计算方法的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。
[0081]
所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0082]
需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专
利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0083]
实例
[0084]
本实例以某厂工程计算领域对大气压力计算为例，提供了一种大气压力的实时计算方法，包括如下步骤：
[0085]
步骤1，获取当地大气温度数据和海拔高度数据；
[0086]
步骤2，建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式；
[0087]
大气压力计算公式如下：
[0088][0089]
其中，p为大气压力，pa；t为当地大气温度，k；h为海拔高度，m。
[0090]
步骤3，将所获取的当地大气温度数据和海拔高度数据输入大气压力计算模型计算得到大气压力值。
[0091]
根据海拔和温度计算得出的大气压力如下表所示，和标准大气压力进行对比，可以看出，海拔在0-1500米范围内，不考虑大气湿度的变化，计算出的大气压力与标准大气压力偏差在0.5％内，满足工程需要。
[0092][0093]
表1计算值与标准值对比表
[0094]
综上所述，本发明提供了一种大气压力的实时计算方法、系统、设备及介质，通过对大气压力计算数据的获取，并建立大气压力计算模型得到大气压力计算公式，将所获取的大气压力计算数据输入至大气压力计算模型计算得到大气压力值，其中大气压力计算数据为当地大气温度和海拔高度(0-1500米范围内，不考虑大气湿度的变化)，根据海拔和温度计算得出的大气压力和标准大气压力进行对比，计算出的大气压力与标准大气压力偏差在0.5％内，满足工程需要。
[0095]
最后应当说明的是：以上实例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改
或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。