基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法与流程

1.本发明涉及计量技术领域，具体为基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法。


背景技术：

2.蒸汽作为一种重要的二次能源，在生活中的应用十分广泛，由于蒸汽具有环保且可传输的特性，进而无论是在生产中，还是在生活中，蒸汽均扮演中重要的角色；由于蒸汽属于气态，且通过蒸汽流量计对蒸汽流量进行测量时受到温度及气压的影响，进而通过蒸汽流量计测量蒸汽流量存在一定的难度。
3.现有的蒸汽流量计校准系统中，只是单纯的通过限制气温及气压对蒸汽流量计进行校准，但是由于实际使用中，蒸汽相应的温度及压力不是固定不变的，进而通过现有的蒸汽流量计校准系统对蒸汽流量计进行校准时，会耽误实际生产生活中对蒸汽的使用，进而为人们的生产生活带来影响。
4.针对上述情况，我们需要基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统，包括：标准蒸汽流速获取模块，所述标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力下单位时间内通过的蒸汽流量，得到标准蒸汽流速v0；蒸汽数据获取模块，所述蒸汽数据获取模块通过传感器实时获取待测蒸汽管道内的温度及相应的压力；蒸汽流速关系分析模块，所述蒸汽流速关系分析模块根据待测蒸汽管道内的不同温度或不同压力的情况下相应的单位时间内通过的蒸汽流量，获取不同温度及不同压力与蒸汽流速之间的关系；蒸汽流量理论值获取模块，所述蒸汽流量理论值获取模块根据蒸汽数据获取模块中得到的结果，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值；蒸汽流量计校准模块，所述蒸汽流量计校准模块根据蒸汽流量理论值获取模块得到的结果及蒸汽流量计监测到的数据，判断蒸汽流量计是否需要进行校准，并在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准。
7.本发明通过各个模块的协同合作，共同实现了对待测管道数据的采集、对待测管道温度、压力与蒸汽流速三者之间的关系的获取，还实现了对蒸汽流量理论值与实际值之间对比及对蒸汽流量计的校准；该过程中蒸汽流量计对应的测量温度或测量压力与实际值出现偏差，则会使得相应时间对应的蒸汽流速的预估值出现偏差，进而使得得到的蒸汽流
量理论值（蒸汽流量计对应的数值）与实际蒸汽流量值存在较大的偏差，进而需要对蒸汽流量计进行校准，校准（需要对测量的温度及测量的压力值进行校准），确保蒸汽流量计的测量结果的准确性。
8.进一步的，所述标准蒸汽流速获取模块是针对实际待测蒸汽管道的尺寸数据进行获取的，不同尺寸数据的蒸汽管道或不同预设温度或不同预设压力条件下对应的标准蒸汽流速不同；标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力不变的情况下单位时间内通过的蒸汽流量时，所得蒸汽流量是通过计算与待测蒸汽管道的锅炉在单位时间内消耗的水量l、消耗的能量q及相应锅炉对能量的利用率β，将q与β相乘，得到消耗的水量l中转化为蒸汽后吸收的能量，记为第一数据对[l，q*β]，通过数据库查询第一数据对[l，q*β]在预设温度及预设压力下对应的蒸汽体积的数值v0，所述v0与标准蒸汽流速对应的数值相等。
[0009]
本发明标准蒸汽流速获取模块获取标准流速是为了后续得到蒸汽流速比，进而便于后续步骤中获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系；本发明获取第一数据对，是考虑到蒸汽是通过水吸收能量后产生的，进而获取第一数据对，便于后续获取相应的蒸汽流速，为后续过程中得到蒸汽流量理论值提供数据参考。
[0010]
进一步的，所述蒸汽流速关系分析模块根据标准蒸汽流速获取模块中获取标准蒸汽流速的方法，获取待测蒸汽管道内在不同温度或不同压力的情况下单位时间内通过的蒸汽流量，得到待测蒸汽管道内在不同温度或不同压力的情况下对应的蒸汽流速，将待测蒸汽管道在温度t且压力为n时对应的蒸汽流速与v0的比值记为lstn，得到第一数组[t，n，lstn]；所述蒸汽流速关系分析模块以o为原点、以待测蒸汽管道内的温度为x轴、以待测蒸汽管道内的压力为y轴、以待测蒸汽管道内的蒸汽流速比为z轴构建空间直角坐标系，所述蒸汽流速比表示相应的蒸汽流速与v0的比值。
[0011]
本发明蒸汽流速关系分析模块获取第一数组[t，n，lstn]，是为了后续过程中得到待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系；构建空间直角坐标系，是为了对第一数组[t，n，lstn]在空间直角坐标系中相应的坐标点进行标记，进而将第一数组[t，n，lstn]在空间直角坐标系中进行体现，便于分析待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系。
[0012]
进一步的，所述蒸汽流速分析模块获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系，具体的方法包括以下步骤：s1.1、获取蒸汽管道内温度t为不同值或压力n为不同值时，对应的各个第一数组[t，n，lstn]；s1.2、将s1.1中的各个第一数组分别转化为相应的空间坐标点，第一数组[t，n，lstn]对应的空间坐标点记为（t，n，lstn）；s1.3、将s1.2中获取的各个空间坐标点在空间直角坐标系中相应的坐标点上标记出来；
s1.4、获取s1.3中标记的坐标点中z轴坐标值相等的各个点，并将z轴坐标值相等的各个点用同一条平滑的曲线进行连接，并获取各个标记点中的极值坐标点，判断获取的不同平滑曲线之间的变化趋势，若a1、a2两个平滑曲线均为闭合的曲线且a1所围图形在xoy平面的投影包含于a2所围图形在xoy平面的投影且a1上坐标点的z轴坐标值大于a2上坐标点的z轴坐标值时，则判定a1对应的闭合曲线比a2的闭合曲线范围小，a1与a2两个平滑曲线之间的各个坐标点是呈从a2至a1的上升趋势的，若a1、a2两个平滑曲线均为闭合的曲线且a1所围图形在xoy平面的投影包含于a2所围图形在xoy平面的投影且a1上坐标点的z轴坐标值小于a2上坐标点的z轴坐标值时，则判定a1对应的闭合曲线比a2的闭合曲线范围小，a1与a2两个平滑曲线之间的各个坐标点是呈从a2至a1的下降趋势的，获取空间直角坐标系中，呈现上升趋势的各个平滑曲线中，范围最小的闭合的平滑曲线，并判断获取的该闭合平滑曲线中是否包含其余平滑曲线，当获取的该闭合平滑曲线中是包含其余平滑曲线时，则将获取的该闭合平滑曲线所围图形的中心点对应的x轴坐标值x1及y轴坐标值y1作为一个极值坐标点中的x轴坐标值及y轴坐标值，并将空间直角坐标系标记的坐标点中，x轴坐标值等于x1且y轴坐标值等于y1的坐标点对应的z轴坐标值z1，得到极值坐标点（x1，y1，z1），当获取的该闭合平滑曲线中是不包含其余平滑曲线时，则将获取的该闭合平滑曲线所围图形在xoy平面投影，记为ty1，并获取空间直角坐标系标记的坐标点中，在xoy平面的投影属于ty1且对应的z轴坐标值最大的坐标点，得到极值坐标点（x1，y1，z1）；s1.5、将s1.4中的得到的各个平滑曲线记为空间直角坐标系的横向拟合结果，获取各个极值坐标点，获取极值坐标点（x1，y1，z1）在xoy平面上的投影点（x1，y1,0），将（x1，y1，z1）与（x1，y1,0）的连线记为cc1，将以cc1为轴心、以过轴心cc1且与x轴正方向的夹角为θ的平面记为cc1θ，所述θ的取值范围为0≤θ≤2π，获取cc1θ与空间直角坐标系的横向拟合结果的各个交点的集合，并通过平滑的曲线对获取的集合中各个交点进行拟合，得到基于极值坐标点（x1，y1，z1）及角度θ的纵向拟合结果，当基于不同极值坐标点及角度θ的纵向拟合结果中，x轴坐标值为x2且y轴坐标值为y2时分别对应的z轴坐标值不同时，将x轴坐标值为x2且y轴坐标值为y2时对应的各个z轴坐标值的平均值对应的坐标点，作为空间直角坐标系的纵向拟合结果中，x轴坐标值为x2且y轴坐标值为y2时对应的最终纵向拟合点；s1.6、根据空间直角坐标系的横向拟合结果及纵向拟合结果，得到待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比对应的关系曲面，根据得到的关系曲面，得到蒸汽流速比与待测蒸汽管道内温度及湿度的关系函数，记为，其中，lsxy表示关系曲面中待测蒸汽管道在温度为x且压力为y时对应的蒸汽流速与v0的比值；得到待测蒸汽管道在温度x且压力为y时对应的蒸汽流速的预估值为。
[0013]
本发明蒸汽流速分析模块获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系的过程中，将s1.1中的各个第一数组分别转化为相应的空间坐标点，是为了使第一数组与空间直角坐标系中相应的坐标点一一对应；将z轴坐标值相等的各个点用同一条平滑的曲线进行连接，是因为在对曲面的拟合过程中，曲面对应的是三维空间内的数据关系，无法只通过一次拟合过程直接获取，因此本技术在对曲面的拟合过程中，分横向拟合和纵向拟合这两步，首先获取横向拟合的各个曲线，是便于后续过程中快速确定相应的极值坐标点；获取各个标记点中的极值坐标点，是为了后续过程中以各个极值坐标点为与其在xoy平面的投影点构成的直线为轴心cc1，以过轴心cc1且与x轴正方向的夹角为θ的平面cc1θ与空间直角坐标系的横向拟合结果的各个交点的集合，对获取的交点集合进行基于极值坐标点及角度θ的纵向拟合结果，该方式能够实现对曲面的精准拟合，从极值坐标点为起点，能够明确cc1θ对应的交点集合在cc1θ平面上的变化关系；同时，考虑到极值坐标点为多个的情况，进而会出现横向拟合结果中的同一坐标点参照的极值坐标点不同，对应的拟合结果中的z轴坐标可能会出现不一样的情况，进而通过针对不同极值坐标点的对应的纵向拟合结果，进一步实现对相应坐标点位置对应的各个纵向拟合结果的校准。
[0014]
进一步的，所述蒸汽数据获取模块通过传感器实时获取待测蒸汽管道内的温度及相应的压力时，获取待测蒸汽管道内的温度是采用温度传感器，获取待侧蒸汽管道内的压力是采用压力传感器，所述蒸汽数据获取模块将时间t对应的温度传感器的数值记为tt，将时间t对应的压力传感器的数值记为nt，根据不同时间分别对应的各个温度传感器数值，结合数据库中预制的时间温度函数模型，拟合得到温度传感器数值随时间变化函数，根据不同时间分别对应的各个压力传感器数值，结合数据库中预制的时间压力函数模型，拟合得到压力传感器数值随时间变化函数，得到时间t对应的监测数据对[tt，nt]，即[，]。
[0015]
本发明蒸汽数据获取模块获取温度传感器数值随时间变化函数，是考虑到获取数据是实时进行性的，即各个时间点均与一个温度传感器数值对应，进而可以通过获取，得到温度传感器数值与随时间变化的关系，进而便于后续过程中对各个时间点分别对应的蒸汽流速进行积分，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值w，即温度传感器数值与随时间变化的关系，为后续得到蒸汽流量理论值w提供了数据依据；获取压力传感器数值随时间变化函数的目的与获取温度传感器数值随时间变化函数的目的相同；获取时间t对应的监测数据对[tt，nt]，是为了将同一时间点对应的温度传感器数值及压力传感器数值相对应，避免不同时间点对应的温度传感器数值与压力传感器数值出现混淆的情况，进而使得后续得到的待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值w出现较大误差。
[0016]
进一步的，所述蒸汽流量理论值获取模块获取蒸汽数据获取模块中得到的各个监
测数据对，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值w，所述，其中，表示关系曲面中待测蒸汽管道在温度为且压力为时对应的蒸汽流速与v0的比值，tx表示获取的蒸汽数据获取模块中得到的各个监测数据对中对应的初始时间，td表示获取的蒸汽数据获取模块中得到的各个监测数据对中对应的终止时间。
[0017]
进一步的，所述蒸汽流量计校准模块包括校准判定模块及校准执行模块，所述校准判定模块根据蒸汽流量理论值获取模块得到的结果及蒸汽流量计监测到的数据，判断蒸汽流量计是否需要进行校准；所述校准执行模块在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准；所述校准判定模块判断蒸汽流量计是否需要进行校准的方法包括以下步骤:s2.1、获取蒸汽流量理论值获取模块得到的结果w，获取相应时间内实际通过待测蒸汽管道的蒸汽流量w1，所述蒸汽流量理论值获取模块得到的结果w与蒸汽流量计监测到的数据相同；s2.2、将|w-w1|与第一阈值进行比较，当|w-w1|大于等于第一阈值时，则判定蒸汽流量计异常，需要进行校准，当|w-w1|小于第一阈值时，则判定蒸汽流量计正常，不需要进行校准。
[0018]
本发明校准执行模块在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准时，将第一阈值作为|w-w1|对应的误差的最大承受值，则当|w-w1|大于等于第一阈值时，校准判定模块默认蒸汽流量计对应的监测数值存在误差超出误差承受上限，需要进行校准。
[0019]
进一步的，所述校准执行模块对蒸汽流量计进行校准的方法包括以下步骤：s3.1、将温度传感器的测量结果的校准系数记为r1，将压力传感器的测量结果的校准系数记为r2，则时间t对应的温度传感器的测量温度对应实际温度为，时间t对应的压力传感器的测量压力对应实际压力为；s3.2、获取监测的蒸汽流量偏差量pw
td-tx
，所述，且，得到条件一：，同理，得到条件二：，其中，tx≤tz≤td，
表示待测蒸汽管道在时间tx至时间td内通过的蒸汽流量理论值，表示待测蒸汽管道在时间tx至时间td内实际通过的蒸汽流量；s3.3、根据s3.2中的条件一与条件二，求解得到r1与r2；s3.4、将蒸汽流量计对应的温度传感器对应的数据乘上r1，得到温度校准结果，将蒸汽流量计对应的压力传感器对应的数据乘上r2，得到压力校准结果，进而得到蒸汽数据获取模块中得到的各个监测数据对对应的校准结果，[，]对应的校准后的监测数据对为[r1*，]，蒸汽流量计校准后的结果为。
[0020]
本发明校准执行模块对蒸汽流量计进行校准的过程中，默认蒸汽流量计根据温度、压力传感器检测到的数值预测出相应的蒸汽流速，进而得到蒸汽流量计对应的数值，但是当温度传感器出现偏差时，测量的温度数值只有实际温度数值的，压力传感器同理，结合蒸汽流量计数值与实际的蒸汽流量数值之间的差值，可以得到一个等量关系式，进而条件一与条件二均分别为一个二元一次方程式，将两者联立，进而求解得到r1与r2分别对应的调节系数值，进而得到蒸汽流量计校准后的结果。
[0021]
基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试方法，所述方法包括以下步骤：s1、标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力下单位时间内通过的蒸汽流量，得到标准蒸汽流速v0；s2、蒸汽数据获取模块通过传感器实时获取待测蒸汽管道内的温度及相应的压力；s3、蒸汽流速关系分析模块根据待测蒸汽管道内的不同温度或不同压力的情况下相应的单位时间内通过的蒸汽流量，获取不同温度及不同压力与蒸汽流速之间的关系；s4、蒸汽流量理论值获取模块根据蒸汽数据获取模块中得到的结果，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值；s5、蒸汽流量计校准模块根据蒸汽流量理论值获取模块得到的结果及蒸汽流量计监测到的数据，判断蒸汽流量计是否需要进行校准，并在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准。
[0022]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明不仅实现了对待测管道数据的采集、对待测管道温度、压力与蒸汽流速三者之间的关系的获取，还实现了对蒸汽流量理论值与实际值之间对比及对蒸汽流量计的校准；该过程中蒸汽流量计对应的测量温度或测量压力与实际值出现偏差，则会使得相应时间对应的蒸汽流速的预估值出现偏差，进而使得得到的蒸汽流量计对应的数值与实际蒸汽流量值存在较大的偏差，进而需要对蒸汽流量计进行校准，通过校准测量的温度及测量的压力值，确保蒸汽流量计的测量结果的准确性。
附图说明
[0023]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统的结构示意图；图2是本发明基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统中蒸汽流速分析模块获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系的方法的流程示意图；图3是本发明基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试方法的流程示意图。
具体实施方式
[0024]
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
请参阅图1-图3，本发明提供技术方案：基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试系统，包括：标准蒸汽流速获取模块，所述标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力下单位时间内通过的蒸汽流量，得到标准蒸汽流速v0；蒸汽数据获取模块，所述蒸汽数据获取模块通过传感器实时获取待测蒸汽管道内的温度及相应的压力；蒸汽流速关系分析模块，所述蒸汽流速关系分析模块根据待测蒸汽管道内的不同温度或不同压力的情况下相应的单位时间内通过的蒸汽流量，获取不同温度及不同压力与蒸汽流速之间的关系；蒸汽流量理论值获取模块，所述蒸汽流量理论值获取模块根据蒸汽数据获取模块中得到的结果，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值；蒸汽流量计校准模块，所述蒸汽流量计校准模块根据蒸汽流量理论值获取模块得到的结果及蒸汽流量计监测到的数据，判断蒸汽流量计是否需要进行校准，并在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准。
[0026]
本发明通过各个模块的协同合作，共同实现了对待测管道数据的采集、对待测管道温度、压力与蒸汽流速三者之间的关系的获取，还实现了对蒸汽流量理论值与实际值之间对比及对蒸汽流量计的校准；该过程中蒸汽流量计对应的测量温度或测量压力与实际值出现偏差，则会使得相应时间对应的蒸汽流速的预估值出现偏差，进而使得得到的蒸汽流量理论值（蒸汽流量计对应的数值）与实际蒸汽流量值存在较大的偏差，进而需要对蒸汽流量计进行校准，校准（需要对测量的温度及测量的压力值进行校准），确保蒸汽流量计的测量结果的准确性。
[0027]
所述标准蒸汽流速获取模块是针对实际待测蒸汽管道的尺寸数据进行获取的，不同尺寸数据的蒸汽管道或不同预设温度或不同预设压力条件下对应的标准蒸汽流速不同；标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力不变的情况下单位时间内通过的蒸汽流量时，所得蒸汽流量是通过计算与待测蒸汽管道的锅炉在单位时
间内消耗的水量l、消耗的能量q及相应锅炉对能量的利用率β，将q与β相乘，得到消耗的水量l中转化为蒸汽后吸收的能量，记为第一数据对[l，q*β]，通过数据库查询第一数据对[l，q*β]在预设温度及预设压力下对应的蒸汽体积的数值v0，所述v0与标准蒸汽流速对应的数值相等。
[0028]
本发明标准蒸汽流速获取模块获取标准流速是为了后续得到蒸汽流速比，进而便于后续步骤中获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系；本发明获取第一数据对，是考虑到蒸汽是通过水吸收能量后产生的，进而获取第一数据对，便于后续获取相应的蒸汽流速，为后续过程中得到蒸汽流量理论值提供数据参考。
[0029]
所述蒸汽流速关系分析模块根据标准蒸汽流速获取模块中获取标准蒸汽流速的方法，获取待测蒸汽管道内在不同温度或不同压力的情况下单位时间内通过的蒸汽流量，得到待测蒸汽管道内在不同温度或不同压力的情况下对应的蒸汽流速，将待测蒸汽管道在温度t且压力为n时对应的蒸汽流速与v0的比值记为lstn，得到第一数组[t，n，lstn]；所述蒸汽流速关系分析模块以o为原点、以待测蒸汽管道内的温度为x轴、以待测蒸汽管道内的压力为y轴、以待测蒸汽管道内的蒸汽流速比为z轴构建空间直角坐标系，所述蒸汽流速比表示相应的蒸汽流速与v0的比值。
[0030]
本发明蒸汽流速关系分析模块获取第一数组[t，n，lstn]，是为了后续过程中得到待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系；构建空间直角坐标系，是为了对第一数组[t，n，lstn]在空间直角坐标系中相应的坐标点进行标记，进而将第一数组[t，n，lstn]在空间直角坐标系中进行体现，便于分析待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系。
[0031]
所述蒸汽流速分析模块获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系，具体的方法包括以下步骤：s1.1、获取蒸汽管道内温度t为不同值或压力n为不同值时，对应的各个第一数组[t，n，lstn]；s1.2、将s1.1中的各个第一数组分别转化为相应的空间坐标点，第一数组[t，n，lstn]对应的空间坐标点记为（t，n，lstn）；s1.3、将s1.2中获取的各个空间坐标点在空间直角坐标系中相应的坐标点上标记出来；s1.4、获取s1.3中标记的坐标点中z轴坐标值相等的各个点，并将z轴坐标值相等的各个点用同一条平滑的曲线进行连接，并获取各个标记点中的极值坐标点，判断获取的不同平滑曲线之间的变化趋势，若a1、a2两个平滑曲线均为闭合的曲线且a1所围图形在xoy平面的投影包含于a2所围图形在xoy平面的投影且a1上坐标点的z轴坐标值大于a2上坐标点的z轴坐标值时，则判定a1对应的闭合曲线比a2的闭合曲线范围小，a1与a2两个平滑曲线之间的各个坐标点是呈从a2至a1的上升趋势的，若a1、a2两个平滑曲线均为闭合的曲线且a1所围图形在xoy平面的投影包含于a2所围图形在xoy平面的投影且a1上坐标点的z轴坐标值小于a2上坐标点的z轴坐标值时，则
判定a1对应的闭合曲线比a2的闭合曲线范围小，a1与a2两个平滑曲线之间的各个坐标点是呈从a2至a1的下降趋势的，获取空间直角坐标系中，呈现上升趋势的各个平滑曲线中，范围最小的闭合的平滑曲线，并判断获取的该闭合平滑曲线中是否包含其余平滑曲线，当获取的该闭合平滑曲线中是包含其余平滑曲线时，则将获取的该闭合平滑曲线所围图形的中心点对应的x轴坐标值x1及y轴坐标值y1作为一个极值坐标点中的x轴坐标值及y轴坐标值，并将空间直角坐标系标记的坐标点中，x轴坐标值等于x1且y轴坐标值等于y1的坐标点对应的z轴坐标值z1，得到极值坐标点（x1，y1，z1），当获取的该闭合平滑曲线中是不包含其余平滑曲线时，则将获取的该闭合平滑曲线所围图形在xoy平面投影，记为ty1，并获取空间直角坐标系标记的坐标点中，在xoy平面的投影属于ty1且对应的z轴坐标值最大的坐标点，得到极值坐标点（x1，y1，z1）；s1.5、将s1.4中的得到的各个平滑曲线记为空间直角坐标系的横向拟合结果，获取各个极值坐标点，获取极值坐标点（x1，y1，z1）在xoy平面上的投影点（x1，y1,0），将（x1，y1，z1）与（x1，y1,0）的连线记为cc1，将以cc1为轴心、以过轴心cc1且与x轴正方向的夹角为θ的平面记为cc1θ，所述θ的取值范围为0≤θ≤2π，获取cc1θ与空间直角坐标系的横向拟合结果的各个交点的集合，并通过平滑的曲线对获取的集合中各个交点进行拟合，得到基于极值坐标点（x1，y1，z1）及角度θ的纵向拟合结果，当基于不同极值坐标点及角度θ的纵向拟合结果中，x轴坐标值为x2且y轴坐标值为y2时分别对应的z轴坐标值不同时，将x轴坐标值为x2且y轴坐标值为y2时对应的各个z轴坐标值的平均值对应的坐标点，作为空间直角坐标系的纵向拟合结果中，x轴坐标值为x2且y轴坐标值为y2时对应的最终纵向拟合点；s1.6、根据空间直角坐标系的横向拟合结果及纵向拟合结果，得到待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比对应的关系曲面，根据得到的关系曲面，得到蒸汽流速比与待测蒸汽管道内温度及湿度的关系函数，记为，其中，lsxy表示关系曲面中待测蒸汽管道在温度为x且压力为y时对应的蒸汽流速与v0的比值；得到待测蒸汽管道在温度x且压力为y时对应的蒸汽流速的预估值为。
[0032]
本发明蒸汽流速分析模块获取待测蒸汽管道内温度、湿度及蒸汽流速比三者之间的关系的过程中，将s1.1中的各个第一数组分别转化为相应的空间坐标点，是为了使第一数组与空间直角坐标系中相应的坐标点一一对应；将z轴坐标值相等的各个点用同一条平滑的曲线进行连接，是因为在对曲面的拟合过程中，曲面对应的是三维空间内的数据关系，无法只通过一次拟合过程直接获取，因此本技术在对曲面的拟合过程中，分横向拟合和纵向拟合这两步，首先获取横向拟合的各个曲线，是便于后续过程中快速确定相应的极值坐标点；获取各个标记点中的极值坐标点，是为了后续过程中以各个极值坐标点为与其在xoy平面的投影点构成的直线为轴心cc1，以过轴心cc1且与x轴正方向的夹角为θ的平面cc1θ与空间直角坐标系的横向拟合结果的各个交点的集合，对获取的交点集合进行基于极值坐标
点及角度θ的纵向拟合结果，该方式能够实现对曲面的精准拟合，从极值坐标点为起点，能够明确cc1θ对应的交点集合在cc1θ平面上的变化关系；同时，考虑到极值坐标点为多个的情况，进而会出现横向拟合结果中的同一坐标点参照的极值坐标点不同，对应的拟合结果中的z轴坐标可能会出现不一样的情况，进而通过针对不同极值坐标点的对应的纵向拟合结果，进一步实现对相应坐标点位置对应的各个纵向拟合结果的校准。
[0033]
所述蒸汽数据获取模块通过传感器实时获取待测蒸汽管道内的温度及相应的压力时，获取待测蒸汽管道内的温度是采用温度传感器，获取待侧蒸汽管道内的压力是采用压力传感器，所述蒸汽数据获取模块将时间t对应的温度传感器的数值记为tt，将时间t对应的压力传感器的数值记为nt，根据不同时间分别对应的各个温度传感器数值，结合数据库中预制的时间温度函数模型，拟合得到温度传感器数值随时间变化函数，根据不同时间分别对应的各个压力传感器数值，结合数据库中预制的时间压力函数模型，拟合得到压力传感器数值随时间变化函数，得到时间t对应的监测数据对[tt，nt]，即[，]。
[0034]
本实施例中若不同时间点对应的温度传感器数值如下：时间0时对应的温度传感器数值为400度，时间1时对应的温度传感器数值为400度，时间2时对应的温度传感器数值为400度，时间3时对应的温度传感器数值为405度，时间4时对应的温度传感器数值为410度，时间5时对应的温度传感器数值为410度，则时间0至时间2之间温度传感器对应的函数为，时间2至时间4之间温度传感器对应的函数为，时间4至时间5之间温度传感器对应的函数为，则时间0至时间5之间温度传感器数值随时间变化函数。
[0035]
本发明蒸汽数据获取模块获取温度传感器数值随时间变化函数，是考虑到获取数据是实时进行性的，即各个时间点均与一个温度传感器数值对应，进而可以通过获取，得到温度传感器数值与随时间变化的关系，进而便于后续过程中对各个时间点分别对应的蒸汽流速进行积分，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值w，即温度传感器数值与随时间变化的关系，为后续得到蒸汽流量理论值w提供了数据依
据；获取压力传感器数值随时间变化函数的目的与获取温度传感器数值随时间变化函数的目的相同；获取时间t对应的监测数据对[tt，nt]，是为了将同一时间点对应的温度传感器数值及压力传感器数值相对应，避免不同时间点对应的温度传感器数值与压力传感器数值出现混淆的情况，进而使得后续得到的待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值w出现较大误差。
[0036]
所述蒸汽流量理论值获取模块获取蒸汽数据获取模块中得到的各个监测数据对，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值w，所述，其中，表示关系曲面中待测蒸汽管道在温度为且压力为时对应的蒸汽流速与v0的比值，tx表示获取的蒸汽数据获取模块中得到的各个监测数据对中对应的初始时间，td表示获取的蒸汽数据获取模块中得到的各个监测数据对中对应的终止时间。
[0037]
所述蒸汽流量计校准模块包括校准判定模块及校准执行模块，所述校准判定模块根据蒸汽流量理论值获取模块得到的结果及蒸汽流量计监测到的数据，判断蒸汽流量计是否需要进行校准；所述校准执行模块在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准；所述校准判定模块判断蒸汽流量计是否需要进行校准的方法包括以下步骤:s2.1、获取蒸汽流量理论值获取模块得到的结果w，获取相应时间内实际通过待测蒸汽管道的蒸汽流量w1，所述蒸汽流量理论值获取模块得到的结果w与蒸汽流量计监测到的数据相同；s2.2、将|w-w1|与第一阈值进行比较，当|w-w1|大于等于第一阈值时，则判定蒸汽流量计异常，需要进行校准，当|w-w1|小于第一阈值时，则判定蒸汽流量计正常，不需要进行校准。
[0038]
本发明校准执行模块在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准时，将第一阈值作为|w-w1|对应的误差的最大承受值，则当|w-w1|大于等于第一阈值时，校准判定模块默认蒸汽流量计对应的监测数值存在误差超出误差承受上限，需要进行校准。
[0039]
所述校准执行模块对蒸汽流量计进行校准的方法包括以下步骤：s3.1、将温度传感器的测量结果的校准系数记为r1，将压力传感器的测量结果的校准系数记为r2，则时间t对应的温度传感器的测量温度对应实际温度为，时间t对应的压力传感器的测量压力对应实际压力为；s3.2、获取监测的蒸汽流量偏差量pw
td-tx
，所述，且
，得到条件一：，同理，得到条件二：，其中，tx≤tz≤td，表示待测蒸汽管道在时间tx至时间td内通过的蒸汽流量理论值，表示待测蒸汽管道在时间tx至时间td内实际通过的蒸汽流量；s3.3、根据s3.2中的条件一与条件二，求解得到r1与r2；s3.4、将蒸汽流量计对应的温度传感器对应的数据乘上r1，得到温度校准结果，将蒸汽流量计对应的压力传感器对应的数据乘上r2，得到压力校准结果，进而得到蒸汽数据获取模块中得到的各个监测数据对对应的校准结果，[，]对应的校准后的监测数据对为[r1*，]，蒸汽流量计校准后的结果为。
[0040]
本发明校准执行模块对蒸汽流量计进行校准的过程中，默认蒸汽流量计根据温度、压力传感器检测到的数值预测出相应的蒸汽流速，进而得到蒸汽流量计对应的数值，但是当温度传感器出现偏差时，测量的温度数值只有实际温度数值的，压力传感器同理，结合蒸汽流量计数值与实际的蒸汽流量数值之间的差值，可以得到一个等量关系式，进而条件一与条件二均分别为一个二元一次方程式，将两者联立，进而求解得到r1与r2分别对应的调节系数值，进而得到蒸汽流量计校准后的结果。
[0041]
基于物联网的智能型蒸汽流量计校核测试方法，所述方法包括以下步骤：s1、标准蒸汽流速获取模块获取待测蒸汽管道中预设温度及预设压力下单位时间内通过的蒸汽流量，得到标准蒸汽流速v0；s2、蒸汽数据获取模块通过传感器实时获取待测蒸汽管道内的温度及相应的压力；s3、蒸汽流速关系分析模块根据待测蒸汽管道内的不同温度或不同压力的情况下相应的单位时间内通过的蒸汽流量，获取不同温度及不同压力与蒸汽流速之间的关系；s4、蒸汽流量理论值获取模块根据蒸汽数据获取模块中得到的结果，得到待测蒸汽管道相应时间内通过的蒸汽流量理论值；s5、蒸汽流量计校准模块根据蒸汽流量理论值获取模块得到的结果及蒸汽流量计监测到的数据，判断蒸汽流量计是否需要进行校准，并在蒸汽流量误差超过第一阈值时，对蒸汽流量计进行校准。
[0042]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0043]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。