NB-IoT技术在智能水表中的应用研究

随着“智慧水务”在水务行业内掀起的浪潮,对用水数据的精确计量、无线传输、远程监测及对水务设施的低功耗运行应用需求日益增加。其中,采用低功耗窄带物联网NB-IoT技术的智能电磁水表,以精确计量、高可靠性、高防护等级、低功耗、宽量程、整机IP68潜水设计、多参数测量、多报警输出、数据无线传输等特点脱颖而出。其中,NB-IoT无线传输模块通过RS485采集电磁水表的累计流量、正向流量、反向流量、瞬时流量、瞬时流速、压力、报警信息等计量数据;结合近距离无线传输蓝牙技术,通过手机应用软件便携式读取及设置参数;打包模块NB通信卡信息、电池电压、信号强度等状态数据和电磁水表计量数据组成报文,利用NB-IoT技术将报文传输至水务管理平台,实现对供水管网的运行监管。     

超声波流量计自增益控制电路研究

为了改善超声波流量计中换能器由于长时间工作、老化而产生的信号强度衰减问题,设计了一种基于DSP和FPGA的超声波流量计自增益控制电路,通过实时监测和比较换能器的信号幅值大小,并结合驱动端增益控制和接收端增益控制的动态控制方法,使得换能器的信号幅值能够保持在基准幅值的90%以上,从而保证了超声波流量计的测量精度,延长了换能器的使用寿命。     

高温压力容器仪表支撑方法

为了解决安装于高温压力容器外壁的仪表支架存在的应力问题和风险,提出了一种适用于高温压力容器的仪表支撑方法,实现了在兼顾支架的承载能力的条件下,消除容器在不同温度下由于热膨胀而对支架产生的巨大应力,解决高温罐体外表面重型仪表、设备的安装支撑问题.     

一种硬件方式实现热式气体质量流量测量系统

基于模拟乘法器,设计了一种恒功率方式热式气体质量流量计,主要包括恒功率驱动电路、信号放大电路、信号电平反转电路、线性化电路、模拟量隔离和V/I转换电路,系统采用纯硬件电路实现,没有任何微处理器或FPGA参与,可以避免软件的不确定性和软件测量的滞后性,提升了系统对于流量监测的实时性,而且实现最快速的系统响应时间,同时在耐辐射方面性能优于基于微处理器实现方式。     

一种硬件方式实现热式气体质量流量测量系统

基于模拟乘法器,设计了一种恒功率方式热式气体质量流量计,主要包括恒功率驱动电路、信号放大电路、信号电平反转电路、线性化电路、模拟量隔离和V/I转换电路,系统采用纯硬件电路实现,没有任何微处理器或FPGA参与,可以避免软件的不确定性和软件测量的滞后性,提升了系统对于流量监测的实时性,而且实现最快速的系统响应时间,同时在耐辐射方面性能优于基于微处理器的实现方式。     

IPv6工业物联网在流量仪表中的应用

随着互联网、信息通信等技术的发展,物理世界与信息世界的互联互通得以实现。工业物联网技术把物品与互联网连接起来,进行信息共享与通信,实现物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,在传统工业中不断发挥优势。但是既有的IPv4网络环境制约了工业物联网的进一步发展,IPv4地址资源已无法满足大规模工业物联网环境下的使用。利用具有海量地址空间的IPv6工业物联网,打破底层设备技术多样性带来的互通信与互操作障碍,提升寻址能力、服务质量和安全性能,在流量仪表的应用场景中形成应用方案,完成"设备端-网络端-服务端"的结构设计。最后,对基于IPv6工业物联网在流量仪表中的应用方案进行验证,实现计量数据的采集与传输,生产现场的监控与管理,达到降低运维成本,提高生产效率和产品质量的目的。     

大口径S型方管热质流量计安装仿真分析验证

大口径S型方管管道直径较大,且转弯部分长度较短,因此,管道内部的流场非常复杂。为了能够准确求得流量计的安装位置,利用CFD软件对测试断面不同位置的速度进行数值分析,然后利用实验验证流速分布特性,最后得到在测试断面中间部分速度分布比较均匀,而且速度变化梯度较小,分布比较稳定,更接近于真实来流速度,因此,传感器测点建议安放在断面中间区域。并且在中间区域进行详细比较测量杆在流场中的安装位置,最后推荐第5列安装位置为首选方案。     

永磁式流量计安装焊接过程中的磁偏吹影响及其应对措施

永磁式流量计在安装焊接时,焊接电弧受到电磁力的作用发生磁偏吹现象,影响正常焊接和焊缝质量。对磁偏吹产生的各种原因进行了介绍,并进行了理论分析,提出了相应的减小磁偏吹的措施。根据永磁流量计在安装焊接中遇到的实际问题,分析得到产生磁偏吹的主要原因为永磁流量计的磁钢漏磁造成焊接时焊接位置的磁场不对称性。针对该原因提出了应对措施,设计焊接屏蔽工装屏蔽漏磁,消除磁钢对焊接的影响。通过焊接试验并对焊缝进行X射线探伤和渗透探伤,发现该措施能够到达消除磁偏吹的目的,分析得到焊缝处的磁通密度在5 mT以内时,磁偏吹现象非常微弱,可以正常焊接,焊接完成后观察到焊缝外观良好,焊缝无缺陷。     

基于智能电磁水表的供水管网管理系统设计

为解决水务行业供水管网漏损严重、供水量不足、操作技术老龄化、节水技术和信息处理技术落后的共性问题，建立基于智能电磁水表的供水管网管理系统，以计量精确性能稳定的智能电磁水表为计量终端和远传终端，以管理系统为监管手段，运用智能边缘计算，自主学习、先进的过程控制算法，智慧管理与决策可视化、GIS系统、DMA分区计量、大数据分析等关键技术，面向水务行业供水业务提供精确测量、检漏预警的综合解决方案，帮助水务企业及时发现和修复漏点，降低漏损，减少产销差，提高水资源利用率，形成良性循环，保障供水安全。