改进型燃气管路温压环境模拟装置及方法与流程

1.本技术涉及燃气管网数据采集技术领域，具体涉及一种改进型燃气管路温压环境模拟装置及方法。


背景技术：

2.随着燃气管网的发展，燃气用户越来越多，燃气管路大面积的安装需进行及时管理和监控。因此对燃气管路设置的燃气采集点进行模拟监管有利于采集终端性能的研究。
3.现有燃气模拟装置需要人工手动调节才能改变燃气环境的温度和压强，如专利申请《mems温压传感器模拟装置》，其申请号：202221995542.3；依赖人工调节的温度和压强数据不仅具有主观性，而且无法模拟燃气管路温度和压强的及时监管。若需模拟的采集点较多时，需针对每个采集点进行分别调节，操作繁琐，适用性较低。
4.因此，需要一种新的燃气管路环境温压模拟方案。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本说明书实施例提供一种改进型燃气管路温压环境模拟装置及方法，用于对燃气环境温压等的模拟。
6.本说明书实施例提供以下技术方案：
7.本说明书实施例提供一种改进型燃气管路温压环境模拟装置，包括温压环境仿真器，所述温压环境仿真器设置有手动调节的温压模拟旋钮，所述温压环境仿真器中配置有与所述温压模拟旋钮对应的手动调节程式，所述温压环境仿真器中还配置有若干自动调节程式，所述改进型温压环境模拟装置还包括第一开关和第二开关，其中所述第一开关和所述第二开关分别与所述温压环境仿真器电连接；
8.当所述第一开关处于第一开关位置时，触发所述温压环境仿真器工作于手动调节模式以执行所述手动调节程式按照所述温压模拟旋钮的手动调节输出第一温压仿真数据；
9.当所述第一开关处于第二开关位置时，触发所述温压环境仿真器工作于自动调节模式，由所述第二开关选择的开关状态触发所述温压环境仿真器执行对应的自动调节程式，并按照自动调节程式设定的对应初始值和变化规律输出第二温压仿真数据。
10.本说明书实施例还提供一种改进型燃气管路温压环境模拟方法，应用于本说明书实施例任一项所述的改进型燃气管路温压环境模拟装置，所述方法包括：
11.获取改进型燃气管路温压环境模拟装置中第一开关的设置状态；
12.根据所述第一开关设置的设置状态，触发温压环境仿真器执行对应的程式：
13.当所述第一开关处于第一开关位置时，触发温压环境仿真器工作于手动调节模式以执行手动调节程式按照温压模拟旋钮的手动调节输出第一温压仿真数据；
14.当所述第一开关处于第二开关位置时，触发所述温压环境仿真器工作于自动调节模式，并获取第二开关设置的开关状态，根据所述第二开关选择的开关状态触发所述温压环境仿真器执行对应的自动调节程式，并按照自动调节程式设定的对应初始值和变化规律
输出第二温压仿真数据。
15.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
16.通过设置第一开关和第二开关，实现模拟燃气环境温压的灵活监管，无需人工时刻参与，无需对温压环境仿真器进行大的变化和改动，无需繁琐操作，提高燃气环境温度及压强模拟的高效性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1是本说明书实施例提供的一种温压环境仿真器的结构示意图；
19.图2是本说明书实施例提供的正弦或者余弦变化规律的示意图；
20.图3是本说明书实施例提供的锯齿波变化规律的示意图；
21.图4是本说明书实施例提供的对称三角波与非对称三角波变化规律的示意图；
22.图5是本说明书实施例提供的一种改进型燃气管路温压环境模拟方法的流程示意图；
23.图6是本说明书实施例提供的温压环境仿真器输出端的结构示意图；
24.图7是本说明书实施例提供的温压环境仿真器的面板示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
26.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
28.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可
能更为复杂。
29.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
30.燃气管路采集点的温度压强模拟监控，有利于燃气采集终端性能的研究。然而，发明人发现现有燃气模拟装置即使在燃气输入及输出方向上对应设置温压模拟旋钮进行采集点燃气环境的模拟，均需人工手动调节才能改变燃气环境模拟的温度和压强，依赖人工调节的温度和压强数据不仅具有主观性，而且无法模拟燃气管路温度和压强的及时监管。若模拟的采集点较多时，需针对每个模拟采集点进行分别调节，操作繁琐，适用性较低。
31.基于此，本说明书实施例提出了一种处理方案：如图1所示，通过在现有温压环境仿真器上设置第一开关和第二开关，在燃气需持久不变化时采用第一开关根据每个采集点对应的温压模拟旋钮来实现燃气环境温度和压强的模拟，在燃气需及时监控时通过第二开关实现燃气环境所需温压的自动、高效的模拟，无需繁琐操作。
32.以下结合附图，说明本技术各实施例提供的技术方案。
33.如图1所示，本说明书实施例提供一种改进型燃气管路温压环境模拟装置，包括温压环境仿真器10。具体地，该温压环境仿真器10设置有手动调节的温压模拟旋钮如图1示出的1、2、3和4，并且温压环境仿真器中配置有与温压模拟旋钮对应的手动调节程式。例如1和2的温压模拟旋钮对应的手动调节程式代表燃气采集点输入方向上的仿真模拟数据，3和4的温压模拟旋钮对应的手动调节程式代表燃气采集点输出方向上的仿真模拟数据。即手动分别拧动1、2、3及4的温压模拟旋钮通过控制器7、输出端口5及输出端口6可以实现燃气管路环境2个采集点上燃气输入及输出的仿真模拟数据。即每2个温压模拟旋钮通过控制器7、输出端口5及输出端口6实现1个采集点上燃气输入及输出的仿真模拟数据。不仅于此，改进型温压环境模拟装置还包括配置有若干自动调节程式，相比于手动调节程式，自动调节程式无需手动拧动温压模拟旋钮即可实现每个采集点燃气管路输入及输出方向的仿真模拟数据。
34.具体地，温压环境仿真器10还包括第一开关9和第二开关8，其中第一开关9和第二开关8分别与温压环境仿真器10电连接。当第一开关9处于第一开关位置(即触发手动调节程式对应的手动档位)时，触发温压环境仿真器工作于手动调节模式来执行手动调节程式按照温压模拟旋钮的手动调节输出第一温压仿真数据。第一温压仿真数据代表手动调节模式对应每个采集点对应燃气输入及输出方向上的温压仿真模拟数据。当第一开关处于第二开关位置时，触发温压环境仿真器10工作于自动调节程式，并按照自动调节程式设定的对应于初始值和变化规律输出的第二温压仿真数据。即自动调节程式由第二开关8开关选择决定，与温压模拟旋钮不再关联。第二开关可自动监管若干个采集点对应的燃气仿真模拟数据，且每个自动调节程式对应于一个采集点的燃气仿真模拟数据。具体地，自动调节程式根据燃气模拟初始值以及其变化规律输出每个采集点燃气输入及输出方向上的第二温压仿真数据。其中初始值可手动设置也可自动设置，变化规律相对于现有技术人为主观性的设置，具有一定自然规律的输出每个采集点燃气输入及输出方向上的仿真模拟数据。燃气管路分为高压、中压、低压等管路。
35.一些实施例中第二开关包括以下至少一种开关：拨码开关、数码开关。
36.具体地，拨码开关可采用0/1的二进制编码原理。拨码开关每一个键对应的背面上
下各有两个引脚，拨至on一侧，上下两个引脚接通，反之则断开。
37.数码开关采用0-9的编码原理，一位的数码开关可实现0-9对应的10种模拟仿真数据之一的设置。针对采集大量燃气管路环境温压等仿真数据时，每个拨码开关/数据开关的一位对应一种自动调节程式，例如自动调节程式0为燃气环境进出口温度以30分钟为周期，则-20℃到60℃范围成锯齿波变化；燃气环境进口压强数据以40分钟为周期，在0到10kpa区间呈正弦波变化。其他自动调节程式无论呈现哪种变化规律其温度变化范围在-20℃到60℃范围内，压强变化范围在0到10kpa区间内。
38.在一些实施例中，多个拨码开关之间并联连接以组成多个开关状态；和/或，多个数码开关之间并联连接以组成多个开关状态；和/或，拨码开关与数码开关之间并联连接以组成多个开关状态。
39.具体地，一些情况中第二开关仅为拨码开关，则针对多个采集点的燃气模拟时，将多个拨码开关并联连接可组成多种开关状态。一些情况，第二开关仅为数码开关，则针对多个采集点的燃气模拟时，将多个数码开关并联连接可组成多种开关状态。又或者，第二开关可为拨码开关、数码开关混组并联连接组成的多种开关状态。其中每个拨码开关及数码开关的一位均设置为一个采集点的10种自动调节程式之一，则多个拨码开关及数码开关并联组成的开关状态可为10n，n大于等于1，n根据拨码开关及数码开关的个数决定。
40.因此，当温压模拟仿真器对应于第二开关决定的自动调节程式时，无需复杂的人工操作，即可及时获取温压模拟的自动采集数据，无需对温压环境仿真器进行大的变化和改动，实现燃气环境所需温压自动、高效的模拟仿真。完全突破了现有技术中针对每个模拟采集点设置一mems传感器或通过拧动仿真器上的旋钮实现模拟仿真的方式。
41.相较现有技术人工手动调节模拟的方式，本说明书实施例中的温压仿真数据具有一定的变化规律。
42.在一些实施例中，第一温压仿真数据和/或第二温压仿真数据为模拟mems传感器使用范围内的温度和压强构成的散点二维数据。
43.具体地，本说明书实施例通过设置整体结构的温压环境仿真器来实现各个燃气采集点输入方向及输出方向上温压的模拟仿真数据，如包括手动调节输出的第一温压仿真数据和/或自动调节程式对应的第二温压仿真数据。该两种温压仿真数据均能模拟现有技术中将mems传感器设置在采集点采集的温压数据，并通过温压环境仿真器的第一输出端口5和第二输出端口6可将温压仿真模拟数据输出。例如输出每个燃气采集点输入方向的散点二维数据[t1,p1]，或者输出每个燃气采集点输出方向的散点二维数据[t2,p2]。其中，第一温压仿真数据和/或第二温压仿真数据根据实际情况来进行手动调节及自动调节。
[0044]
在一些实施例中，所述散点二维数据对应相邻数据数值的时间间隔为第一预设间隔；和/或所述散点二维数据对应相邻数据的数值差为第一预设差值。其中第一预设差值代表两数据间的精度值。
[0045]
具体地，根据燃气不同的模拟环境及模拟要求等，温压仿真数据对应的散点二维数据内数值有着不同的要求。例如，散点二维数据对应相邻数据数值的时间间隔为第一预设间隔，即针对每个燃气采集点的散点二维数据，可设置模拟数据采集的时间间隔，例如设置第一预设间隔为30min，那么多组散点二维数据中分别针对温度和压强进行第一预设间隔的时间进行采集，如两组相邻散点二维数据[t1,p1]和[t2,p2]，t2与t1采集的时间间隔为
第一预设间隔t，同样的p2与p1的采集时间间隔也为第一预设间隔t。
[0046]
又例如，散点二维数据对应相邻数据的数值差为第一预设差值，即针对不同要求或者不同环境每个燃气采集点的散点二维数据，可设置模拟数据采集的采集精准度，例如设置温度精度为0.1
°
、压强精度为0.01pa等，此处仅作举例，可根据实际情况进行具体限定。如三组散点二维数据[t1,p1]、[t2,p2]和[t3,p3]，t
2-t1＝m，t
3-t2＝n，t
3-t1＝l，则第一预设差值表示为m/m*10h＝n/n*10h＝l/l*10h，h表示小数点后位数的数值。类似压强间的数值采集精度也可设置相应的第一预设差值等，此处不再赘述。
[0047]
在一些实施例中，所述第一温压仿真数据和/或所述第二温压仿真数据为在温度与压强二维基础上增加时间维度后形成三维数据。
[0048]
如上述实施例针对散点二维数据的第一温压仿真数据及第二温压仿真数据增加时间维度后形成三维数据。例如两组散点三维数据[t1,p1,t1]和[t2,p2,t2]等。
[0049]
在一些实施例中，所述三维数据中的温度与压强及对应的时间为在随时间变化的正弦曲线或者余弦曲线上取值得到的数据。
[0050]
参见图2，左右两图分别为正弦曲线和余弦曲线，横坐标均为时间，三维数据中温度与压强对应的时间可以随时间变化的正弦曲线或余弦曲线，即两组散点三维数据[t1,p1,t1]和[t2,p2,t2]中，t1与t2随时间满足正弦曲线或余弦曲线，p1与p2随时间满足正弦曲线或余弦曲线。
[0051]
在一些实施例中，所述三维数据中的温度与压强及对应的时间为在随时间变化的锯齿波曲线上取值得到的数据。
[0052]
图3示例为随时间变化的锯齿波曲线，横坐标均为时间，三维数据中温度与压强对应的时间可以随时间变化的锯齿波曲线上取得对应数值，即两组散点三维数据[t1,p1,t1]和[t2,p2,t2]中，t1与t2随时间满足锯齿曲线，p1与p2随时间满足锯齿曲线。
[0053]
在一些实施例中，所述三维数据中的温度与压强及对应的时间为在随时间改变的对称三角波曲线与非对称三角波曲线上取值得到的数据。
[0054]
参见图4，左右两图分别为对称三角波曲线和非对称三角波曲线，横坐标均为时间，三维数据中温度与压强对应的时间可以随时间变化的对称三角波曲线或非对称三角波曲线，即两组散点三维数据[t1,p1,t1]和[t2,p2,t2]中，t1与t2随时间满足对称三角波曲线或非对称三角波曲线，p1与p2随时间满足对称三角波曲线或非对称三角波曲线。
[0055]
结合上述实施例，本说明书实施例提供一种改进型燃气管路温压环境模拟方法，如图5包括步骤s510～步骤s540。
[0056]
具体地，步骤s510：获取改进型燃气管路温压环境模拟装置中第一开关的设置状态。其中第一开关设置有第一开关位置和第二开关位置，第一开关位置对应于温压环境仿真器的手动调节模式，并执行手动调节程式中按照温压模拟旋钮对应的手动调节输出第一温压仿真数据。第一开关设置有第二开关位置，第二开关位置对应于温压环境仿真器的自动调节模式，该自动调节模式由第二开关的选择触发，执行自动调节程式并按照自动调节程式设定的初始值和变化规律输出第二温压仿真数据。
[0057]
步骤s520、根据所述第一开关设置的设置状态，触发温压环境仿真器执行对应的程式。
[0058]
结合上述实施例，第一开关的设置状态分为第一开关位置对应的手动调节模式和
第二开关位置对应的自动调节模式，该自动调节模式有第二开关决定与手动调节模式对应的温压模拟旋钮无关联。
[0059]
步骤s530、当所述第一开关处于第一开关位置时，触发温压环境仿真器工作于手动调节模式以执行手动调节程式按照温压模拟旋钮的手动调节输出第一温压仿真数据。
[0060]
具体地，当第一开关处于第一开关位置可触发温压环境仿真器工作于手动调节模式，即通过手动拧动温压环境仿真器上针对每个燃气采集点设置的温压模拟旋钮，来向处理器输入采集点燃气输入方向集输出方向的温压仿真数据，即第一开关处于第一开关位置对应的第一温压仿真数据由温压环境仿真器上的手动旋钮来决定。
[0061]
步骤s540、当所述第一开关处于第二开关位置时，触发所述温压环境仿真器工作于自动调节模式，并获取第二开关设置的开关状态，根据所述第二开关选择的开关状态触发所述温压环境仿真器执行对应的自动调节程式，并按照自动调节程式设定的对应初始值和变化规律输出第二温压仿真数据。
[0062]
当第一开关处于第二开关位置时，触发温压环境仿真器处于自动调节模式，此时温压环境仿真器的模拟输出由第二个开关决定，与手动调节的温压模拟旋钮不再关联。一些实施例中第二开关不仅限于一个开关，也可为多个开关的并联，因此第二开关的开关状态可自动输入多个采集点对应的模拟，且每个采集点的自动调节程式可为10种等。其中自动调节程式根据初始值及变化规律来输出第二温压仿真数据。具体地，变化规律可包括正、余弦曲线，锯齿波，对称三角形及非对称三角形曲线等。初始值可以手动设置也可为自动设置。其中10种自动调节程式中如自动调节程式0为燃气环境进出口温度以30分钟为周期，则-20℃到60℃范围成锯齿波变化；燃气环境进口压强数据以40分钟为周期，在0到10kpa区间呈正弦波变化。其他自动调节程式无论呈现哪种变化规律其温度变化范围可在-20℃到60℃范围内，压强变化范围可在0到10kpa区间内。
[0063]
在一些实施例中，输出端口包括第一输出端口和第二输出端口，如图1所示，第一输出端口5及第二输出端口6通过i2c(inter-integrated circuit,双向通信的串行总线)连接在温压环境仿真器上。温压环境仿真器上设置第一输出端口5和第二输出端口6，第一输出端口5和第二输出端口6分别与处理器7连接。一些实施例中，无论该温压环境模拟装置中第一开关处于第一开关位置，还是处于第二开关位置，模拟的温压仿真数据均由第一输出端口5及第二输出端口6输出。
[0064]
在一些实施例中，所述温压环境模拟装置其i c总线的vdd、scl、sda、gnd端口与所模拟mems端口一一对应，传输特性完全一致。如图6所示，第一输出端口5设有4根线束，分别对应vdd输出端、scl1输出端、sda1输出端及gnd输出端。第二输出端口6也设有4根线束，分别对应vdd输出端、scl2输出端、sda2输出端及gnd输出端。其中第一输出端口及第二输出端口分别对应设有vdd输出端、scl输出端、sda输出端及gnd输出端的pin，上述pin与所模拟mems端口的pin一一对应，且传输特性完全一致。通过上述输出端口即可输出模拟的温度信号和压强信号，其端口设置pin传输特性与现有技术传感器端口pin完全一致，从而实现模拟温度压强数据的输出。通过第一开关和第二开关实现燃气环境温压模拟输出的灵活监管，无需对温压环境模拟装置进行大的变化和改动，无需繁琐操作，实现燃气环境模拟所需温压灵活、高效的输出。
[0065]
在一些实施例中，如图7所示，所述第一开关9、第二开关8的部分安装于所述温压
环境仿真器的前面板上。所述温压环境仿真器包括一lcd显示屏，用于显示模拟的温度压强数据，方便获取模拟的温度和压强数据。
[0066]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的产品实施例而言，由于其与方法是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
[0067]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。