CN111912380B - 一种水表冰冻程度计算方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水表冰冻程度计算方法及系统。其方法执行以下步骤：在水表部署的传感器检测表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征的相关数据并将数据发送至控制中心，控制中心根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征计算水表的冰冻程度，根据冰冻程度实施合理有效的除冰或防护手段。本发明的方法及系统解决了如何根据表壳的特征有效判断水表当前被冰冻的程度的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于智能水表技术领域，特别是涉及一种水表冰冻程度计算方法及系统。
背景技术
目前的智能型防冻水表大多数采用加装保温套或集成加热装置或排空水表内的水或增加缓冲层等方法进行防冻。例如公开号为CN208420088U的中国专利《一种防冻立式水表》提出水表壳体内设有上气囊和下气囊，底部设置有加热装置，通过加热装置以及气囊的相互挤压避免指针盘爆裂，防冻效果增强。公开号为CN210603453的中国专利《一种防冻型水表》提出在表壳内壁设置保温包和电热管，通过电热管的加热能够有效将水表内部地段的所结的并融化，保温包能够长时间对水持续保温。
上述防冻水表技术主要是采用加热的手段进行冰冻防护，不能有效判断出水表当前被冰冻的程度，不能根据冰冻程度实施合理有效的除冰或防护手段。
目前还没有根据表壳的特征有效判断水表当前被冰冻的程度的技术方案。为此提出一种水表冰冻程度计算方法及系统。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出一种水表冰冻程度计算方法及系统。
本发明依托水表内部署的监测传感器，包括弹性压力传感器、激光传感器、质构仪采样器等。
本发明的水表冰冻程度计算方法，其特征在于：
根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征计算水表的冰冻程度。
具体描述如下：
所述根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征计算水表的冰冻程度包括：根据表壳膨胀比例计算水表的冰冻程度、根据表壳的光滑程度计算水表的冰冻程度、根据表壳的物性特征计算水表的冰冻程度、根据表壳的膨胀比例和光滑程度计算水表的冰冻程度、根据表壳的膨胀比例和物性特征计算水表的冰冻程度、根据表壳的光滑程度和物性特征计算水表的冰冻程度、根据表壳的膨胀比例和光滑程度和物性特征计算水表的冰冻程度。
优选地，所述表壳膨胀比例包括表壳相对初始状态增大的体积、表壳相对初始状态的形状变化程度的任一项或多项。
进一步优选地，所述表壳膨胀比例，其检测方法是：根据在表壳外表面覆盖的弹性材料的拉伸面积计算表壳相对初始状态增大的体积并以此计算表壳的膨胀比例、根据在表壳外表面覆盖的一体成型材料的形状变化判断表壳相对初始状态的形状变化程度并以此计算表壳的膨胀比例、根据在表壳外表面覆盖的弹性不回弹材料的拉伸面积和形状变化综合计算表壳的膨胀比例的任一项。
优选地，所述表壳的光滑程度包括表壳壁上残留的水量、表壳壁上残留的杂质、表壳壁的平滑程度的任一项或多项。
进一步优选地，所述表壳的光滑程度，其检测方法是：根据表壳壁上残留的水量与表壳光滑程度的关系计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系计算表壳的光滑程度系数、采用激光扫平技术判断表壳的平滑度并以此计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的水量和表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系综合计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的水量与表壳光滑程度的关系和采用激光扫平技术判断表壳的平滑度综合计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系和采用激光扫平技术判断表壳的平滑度综合计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的水量和表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系和采用激光扫平技术判断表壳的平滑度综合计算表壳的光滑程度系数的任一项。
优选地，所述表壳的物性特征包括表壳的硬度、表壳的脆性、表壳的弹性、表壳的回弹力、表壳的弯曲能力、表壳的断裂力、表壳的拉伸强度、表壳的延展性的任一项或多项。
进一步优选地，所述表壳的物性特征，其检测方法包括：
在表壳内外壁选取物性检测采样点；
在物性检测采样点处获取样品并记录样品的数据；
通过质构仪分析各采样点处样品数据并计算表壳的物性特征量。
优选地，所述根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征计算水表的冰冻程度，是：根据水表冰冻程度对表壳的膨胀比例的影响计算水表的冰冻程度、根据水表冰冻程度对表壳的光滑程度的影响计算水表的冰冻程度、根据水表冰冻程度对表壳的物性特征的影响计算水表的冰冻程度、根据水表冰冻程度对表壳的膨胀比例的影响和水表冰冻程度对表壳的光滑程度的影响综合计算水表的冰冻程度、根据水表冰冻程度对表壳的膨胀比例的影响和水表冰冻程度对表壳的物性特征的影响综合计算水表的冰冻程度、根据水表冰冻程度对表壳的光滑程度的影响和水表冰冻程度对表壳的物性特征的影响综合计算水表的冰冻程度、根据水表冰冻程度对表壳的膨胀比例的影响和水表冰冻程度对表壳的光滑程度的影响和和水表冰冻程度对表壳的物性特征的影响综合计算水表的冰冻程度的任一项。
一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述方法。
一种水表冰冻程度计算系统，其特征在于包括：
传感器；用于检测表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行上述方法。
本发明的方法及系统具有的优点是：
(1)根据不同冰冻条件下表壳的形态变化，可以根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征有效识别水表的冰冻程度。
(2)通过识别水表的冰冻程度，便于根据冰冻程度实施合理有效的除冰或防护手段。
附图说明
具体实施方式
下面对本发明优选实施例作详细说明。
本发明实施例依托水表内部署的监测传感器，包括弹性压力传感器、激光传感器、质构仪采样器等。
本发明的水表冰冻程度计算方法，在水表部署的传感器检测表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征的相关数据并将数据发送至控制中心，控制中心根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征计算水表的冰冻程度，根据冰冻程度实施合理有效的除冰或防护手段。
本发明的水表冰冻程度计算方法的实施例，其特征在于：
根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征计算水表的冰冻程度。
具体描述如下：
所述根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征计算水表的冰冻程度包括：根据表壳膨胀比例计算水表的冰冻程度、根据表壳的光滑程度计算水表的冰冻程度、根据表壳的物性特征计算水表的冰冻程度、根据表壳的膨胀比例和光滑程度计算水表的冰冻程度、根据表壳的膨胀比例和物性特征计算水表的冰冻程度、根据表壳的光滑程度和物性特征计算水表的冰冻程度、根据表壳的膨胀比例和光滑程度和物性特征计算水表的冰冻程度。
所述表壳膨胀比例包括表壳相对初始状态增大的体积、表壳相对初始状态的形状变化程度的任一项或多项。
所述表壳膨胀比例，其检测方法是：根据在表壳外表面覆盖的弹性材料的拉伸面积计算表壳相对初始状态增大的体积并以此计算表壳的膨胀比例、根据在表壳外表面覆盖的一体成型材料的形状变化判断表壳相对初始状态的形状变化程度并以此计算表壳的膨胀比例、根据在表壳外表面覆盖的弹性不回弹材料的拉伸面积和形状变化综合计算表壳的膨胀比例的任一项。
表A中A1～A3表示计算表壳膨胀比例的不同实施方式
所述表壳的光滑程度包括表壳壁上残留的水量、表壳壁上残留的杂质、表壳壁的平滑程度的任一项或多项。
所述表壳的光滑程度，其检测方法是：根据表壳壁上残留的水量与表壳光滑程度的关系计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系计算表壳的光滑程度系数、采用激光扫平技术判断表壳的平滑度并以此计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的水量和表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系综合计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的水量与表壳光滑程度的关系和采用激光扫平技术判断表壳的平滑度综合计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系和采用激光扫平技术判断表壳的平滑度综合计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的水量和表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系和采用激光扫平技术判断表壳的平滑度综合计算表壳的光滑程度系数的任一项。
表B中B1～B7表示计算表壳的光滑程度的不同实施方式。
所述表壳的物性特征包括表壳的硬度、表壳的脆性、表壳的弹性、表壳的回弹力、表壳的弯曲能力、表壳的断裂力、表壳的拉伸强度、表壳的延展性的任一项或多项。
所述表壳的物性特征，其检测方法包括：
在表壳内外壁选取物性检测采样点；
在物性检测采样点处获取样品并记录样品的数据；
通过质构仪分析各采样点处样品数据并计算表壳的物性特征量。本实施例中表壳的物性特征量是表壳的硬度、表壳的脆性、表壳的弹性、表壳的回弹力、表壳的弯曲能力、表壳的断裂力、表壳的拉伸强度、表壳的延展性的任一项或多项。
表C中C1～C7表示计算水表的冰冻程度的不同实施方式，其中表C涉及表壳膨胀比例(表A中任一实施例)、表壳的光滑程度(表B中任一实施例)、表壳的物性特征的数据。
一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述实施例所述的方法。
本发明的水表冰冻程度计算系统的实施例，其特征在于包括：
传感器；用于检测表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行上述任一实施例的方法。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种水表冰冻程度计算方法，其特征在于：
根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度计算水表的冰冻程度；
所述根据表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度计算水表的冰冻程度，是：根据水表冰冻程度对表壳的膨胀比例的影响计算水表的冰冻程度、根据水表冰冻程度对表壳的光滑程度的影响计算水表的冰冻程度、根据水表冰冻程度对表壳的膨胀比例的影响和水表冰冻程度对表壳的光滑程度的影响综合计算水表的冰冻程度的任一项；
所述表壳的膨胀比例，其检测方法是：根据在表壳外表面覆盖的一体成型材料的拉伸面积计算表壳相对初始状态增大的体积并以此计算表壳的膨胀比例、根据在表壳外表面覆盖的一体成型材料的形状变化判断表壳相对初始状态的形状变化并以此计算表壳的膨胀比例、根据在表壳外表面覆盖的一体成型材料的拉伸面积和形状变化综合计算表壳的膨胀比例的任一项；
所述根据在表壳外表面覆盖的一体成型材料的拉伸面积计算表壳相对初始状态增大的体积并以此计算表壳的膨胀比例，包括步骤：获取在表壳表面覆盖的一体成型材料的初始形态；获取覆盖的一体成型材料的当前形态；测量当前形态和初始形态之间的距离并计算距离平均值r；根据距离平均值r计算表壳的膨胀比例a，a 
或a
，其中k1、k2、k3、k4是事先训练得到的计算系数；
所述根据在表壳外表面覆盖的一体成型材料的形状变化判断表壳相对初始状态的形状变化并以此计算表壳的膨胀比例，包括步骤：获取在表壳表面覆盖的一体成型材料的初始形态；比较一体成型材料的当前形态与初始形态并统计形态不同的位置数量m；根据形态不同的位置数量m计算表壳的膨胀比例a，a
或a
，其中k5、k6、k7、k8是事先训练得到的计算系数；
所述根据在表壳外表面覆盖的一体成型材料的拉伸面积和形状变化综合计算表壳的膨胀比例，包括步骤：获取覆盖的一体成型材料的当前形态并测量当前形态和初始形态之间的距离并计算距离平均值r；比较一体成型材料的当前形态与初始形态并统计形态不同的位置数量m；根据距离平均值r和形态不同的位置数量m计算表壳的膨胀比例a，a
或a
，其中k9、k10、k11是事先训练得到的计算系数。
2.根据权利要求1所述的水表冰冻程度计算方法，其特征在于，所述表壳膨胀比例包括表壳相对初始状态增大的体积、表壳相对初始状态的形状变化的任一项或多项。
3.根据权利要求1所述的水表冰冻程度计算方法，其特征在于，所述表壳的光滑程度包括表壳壁上残留的水量、表壳壁上残留的杂质、表壳壁的平滑程度的任一项或多项。
4.根据权利要求3所述的水表冰冻程度计算方法，其特征在于，所述表壳的光滑程度，其检测方法是：根据表壳壁上残留的水量与表壳光滑程度的关系计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系计算表壳的光滑程度系数、采用激光扫平技术判断表壳的平滑度并以此计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的水量和表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系综合计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的水量与表壳光滑程度的关系和采用激光扫平技术判断表壳的平滑度综合计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系和采用激光扫平技术判断表壳的平滑度综合计算表壳的光滑程度系数、根据表壳壁上残留的水量和表壳壁上残留的杂质的数量和体积与表壳光滑程度的关系和采用激光扫平技术判断表壳的平滑度综合计算表壳的光滑程度系数的任一项。
5.一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
6.一种水表冰冻程度计算系统，其特征在于包括：
传感器；用于检测表壳膨胀比例和/或表壳的光滑程度和/或表壳的物性特征；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
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