激励频率的确定方法、装置和系统转让专利
申请号 : CN202011642498.3
文献号 : CN112857200B
文献日 : 2021-11-05
发明人 : 阚伟 , 梁术清 , 郝晓辉
申请人 : 北京龙鼎源科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种激励频率的确定方法,其特征在于,包括:获取待测管道的管道信息以及所述待测管道所处环境的环境信息;
基于预设模型对所述管道信息和所述环境信息进行处理,得到所述待测管道的激励频率,其中,所述预设模型为基于历史管道信息、历史环境信息以及历史激励频率之间的关系构建的模型;
其中,在基于预设模型对所述管道信息和所述环境信息进行处理,得到所述待测管道的激励频率之后,将所述激励频率发送至应变计采集装置,以使所述应变计采集装置输出所述激励频率,并采集所述待测管道在所述激励频率下共振时的频率信号,其中,所述频率信号用于确定所述待测管道的张力;
在将所述激励频率发送至应变计采集装置之后,获取所述应变计采集装置采集到的频率信号、所述管道信息以及所述环境信息;
基于所述频率信号、所述管道信息以及所述环境信息对所述预设模型进行修正,得到修正后的预设模型。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述管道信息至少包括如下之一:所述待测管道的物理参数以及工况信息,所述环境信息至少包括如下之一:地形地貌信息、气象信息、水文信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在采集所述待测管道在所述激励频率下共振时的频率信号之后,所述方法还包括:检测所述频率信号是否存在异常;
在所述频率信号存在异常的情况下,控制所述应变计采集装置以所述激励频率为中心拉宽扫描频率范围,并根据所述扫描频率范围确定使所述待测管道共振的频率。
4.一种激励频率的确定系统,其特征在于,包括:中心服务器,用于获取待测管道的管道信息以及所述待测管道所处环境的环境信息,并基于预设模型对所述管道信息和所述环境信息进行处理,得到所述待测管道的激励频率,并将所述激励频率下发至应变计采集装置中,其中,所述预设模型为基于历史管道信息、历史环境信息以及历史激励率之间的关系构建的模型;
所述应变计采集装置,用于采集所述待测管道在所述激励频率下共振时的频率信号,并根据所述频率信号确定所述待测管道的张力;
其中,所述中心服务器还用于在基于预设模型对所述管道信息和所述环境信息进行处理,得到所述待测管道的激励频率之后,将所述激励频率发送至应变计采集装置,以使所述应变计采集装置输出所述激励频率,并采集所述待测管道在所述激励频率下共振时的频率信号,其中,所述频率信号用于确定所述待测管道的张力;
在将所述激励频率发送至应变计采集装置之后,获取所述应变计采集装置采集到的频率信号、所述管道信息以及所述环境信息;
基于所述频率信号、所述管道信息以及所述环境信息对所述预设模型进行修正,得到修正后的预设模型。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述应变计采集装置还用于在所述频率信号存在异常的情况下,以所述激励频率为中心拉宽扫描频率范围,并根据所述扫描频率范围采集使所述待测管道共振的频率。
6.一种激励频率的确定装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取待测管道的管道信息以及所述待测管道所处环境的环境信息;
确定模块,用于基于预设模型对所述管道信息和所述环境信息进行处理,得到所述待测管道的激励频率,其中,所述预设模型为基于历史管道信息、历史环境信息以及历史激励率之间的关系构建的模型;
其中,所述激励频率的确定装置还包括:发送模块,用于在基于预设模型对所述管道信息和所述环境信息进行处理,得到所述待测管道的激励频率之后,将所述激励频率发送至应变计采集装置,以使所述应变计采集装置输出所述激励频率,并采集所述待测管道在所述激励频率下共振时的频率信号,其中,所述频率信号用于确定所述待测管道的张力;
第一获取模块,用于在将所述激励频率发送至应变计采集装置之后,获取所述应变计采集装置采集到的频率信号、所述管道信息以及所述环境信息;修正模块,用于基于所述频率信号、所述管道信息以及所述环境信息对所述预设模型进行修正,得到修正后的预设模型。
7.一种非易失性存储介质,其特征在于,所述非易失性存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至3任一项中所述的激励频率的确定方法。
8.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序被设置为运行时执行所述权利要求1至3任一项中所述的激励频率的确定方法。
说明书 :
激励频率的确定方法、装置和系统
技术领域
背景技术
起振。钢弦振弦起振后,钢弦在线圈中产生的感应电动势的频率即是钢弦的固有频率。然
而,在该方式中,预先并不知道钢弦的固有频率,通常需要从传感器的低频下限向上限连续
输出频率信号,耗时较长,而且传感器产生的信号存在时间极短,有可能钢弦已经激振了,
扫频还未完成,当扫频完毕再去测量信号时,钢弦可能已经停止振动了,其测量的时间难以
确定。
生的信号还可以经过反馈电路再次反馈到钢弦上,使钢弦能持续振动。然而,在该方式中,
振弦式应变计的钢弦需通过电流,而长时间通电会使钢弦发热,易引起钢弦老化,材料特性
发生改变进而影响测量精度。
圈并吸住;当继电器失电时,电流消失,线圈将钢弦放开。通过上述的拉放,实现钢弦的振
动。然而,该方法对应的电路设计较为复杂,而且要使用体积较大的电磁继电器,同时继电
器还有功耗大,机械触点工作可靠性欠佳和寿命较短的缺点。
发明内容
进行处理,得到待测管道的激励频率,其中,预设模型为基于历史管道信息、历史环境信息
以及历史激励频率之间的关系构建的模型。
采集装置输出激励频率,并采集待测管道在激励频率下共振时的频率信号,其中,频率信号
用于确定待测管道的张力。
信息以及环境信息对预设模型进行修正,得到修正后的预设模型。
集装置以激励频率为中心拉宽扫描频率范围,并根据扫描频率范围确定使待测管道共振的
频率。
对管道信息和环境信息进行处理,得到待测管道的激励频率,并将激励频率下发至应变计
采集装置中,其中,预设模型为基于历史管道信息、历史环境信息以及历史激励率之间的关
系构建的模型;应变计采集装置,用于采集待测管道在激励频率下共振时的频率信号,并根
据频率信号确定待测管道的张力。
预设模型对管道信息和环境信息进行处理,得到待测管道的激励频率,其中,预设模型为基
于历史管道信息、历史环境信息以及历史激励率之间的关系构建的模型。
定方法。
和环境信息进行处理,得到待测管道的激励频率,其中,预设模型为基于历史管道信息、历
史环境信息以及历史激励频率之间的关系构建的模型。
激励频率的激励下,更容易的产生共振,提高了测量待测管道的张力的效率。
激励频率的技术问题。
附图说明
具体实施方式
本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范
围。
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。
然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出
或描述的步骤。
器的预设模型对待测管道的管道信息以及待测管道所处环境的环境信息进行分析,进而确
定待测管道对应的激励频率。
等;待测管道的工况信息包括实时工况和历史工况,例如,一天中用气量的峰值时间段或每
个季度的用气流量趋势等,待测管道的工况信息与管道内介质的流量和内压相关,进而影
响振弦式应变计钢弦的共振频率值。待测管道所处环境的环境信息至少包括如下之一:地
形地貌信息、气象信息、水文信息。例如,每年汛期可能导致的河床改变、土壤流失及其它情
况会导致待测管道所受外部应力应变发生变化,进而影响振弦式应变计钢弦的共振频率
值。
建的模型。
至预设模型中,预设模型即可输出激励待测管道的最优的激励频率,该激励频率能够快速
的使待测管道发生共振。而且,由于预设模型考虑到了环境因素和待测管道的工况对激励
频率的影响,从而使得得到的激励频率能够快速的使待测管道发生共振,进而提高了待测
管道的张力测量效率。
道所处环境的环境信息之后,基于预设模型对管道信息和环境信息进行处理,得到待测管
道的激励频率,其中,预设模型为基于历史管道信息、历史环境信息以及历史激励频率之间
的关系构建的模型。
得待测管道在该激励频率的激励下,更容易的产生共振,提高了测量待测管道的张力的效
率。
激励频率的技术问题。
集装置输出激励频率,并采集待测管道在激励频率下共振时的频率信号,其中,频率信号用
于确定待测管道的张力。
两个端块之间,端块焊接在待测管道的表面。待测管道的变形(例如,应变变化)将导致两个
端块相对运动,从而引起待测管道的钢弦张力改变。钢弦的张力改变导致待测管道的共振
频率发生改变,从而通过紧靠钢弦的电磁线圈激励钢弦,使钢弦发生共振,通过钢弦测得共
振时的频率信号,即可确定待测管道所受张力的大小。另外,图4示出了电磁线圈的侧视图,
图5示出了电磁线圈的俯视图。
信息以及环境信息对预设模型进行修正,得到修正后的预设模型。
断的进行自适应学习,并对预设模型进行修正,形成闭环反馈系统,使预设模型输出最优的
激励频率。
采集装置以激励频率为中心拉宽扫描频率范围,并根据扫描频率范围确定使待测管道共振
的频率。
变计采集装置直接输出中心服务器下发的激励频率,该激励频率接近钢弦的共振频率,从
而使钢弦迅速产生共振,然后应变计采集装置再采集待测管道在激励频率下共振时的频率
信号。
的振动信号不强;此时,应变计采集装置再以激励频率为中心点,输出逐渐拉宽扫频带信
号,从而快速的使钢弦产生共振,然后应变计采集装置再采集待测管道在激励频率下共振
时的频率信号。
学习和软件模型的修正,最终输出最优的激励频率至现场端所有的应变计采集装置,进而
快速和准确的使振弦式应变计的钢弦产生共振。
了采集时间,提高了信号采集的稳定性,而且上述方法还能够迅速和准确的使应变计钢弦
产生共振,采集信号振幅更强,更加稳定。最后,本申请通过闭环反馈,不断的对应变计采集
装置进行修正,使之不断优化,最终输出的激励频率更加接近钢弦的共振频率值。
计采集装置。
励频率下发至应变计采集装置中,其中,预设模型为基于历史管道信息、历史环境信息以及
历史激励率之间的关系构建的模型;应变计采集装置,用于采集待测管道在激励频率下共
振时的频率信号,并根据频率信号确定待测管道的张力。
计频率上传至中心服务器,随着系统运行时间越长,中心服务器上累积的历史数据越多。
型。具体的,应变计采集装置实时采集到的频率信号也会输入至中心服务器中的预设模型
中,中心服务器通过输入的外部参数及应变计采集装置的历史反馈值,不断的进行自适应
学习,并对预设模型进行修正,形成闭环反馈系统,使预设模型输出最优的激励频率。
变计采集装置直接输出中心服务器下发的激励频率,该激励频率接近钢弦的共振频率,从
而使钢弦迅速产生共振,然后应变计采集装置再采集待测管道在激励频率下共振时的频率
信号。
的振动信号不强;此时,应变计采集装置再以激励频率为中心点,输出逐渐拉宽扫频带信
号,从而快速的使钢弦产生共振,然后应变计采集装置再采集待测管道在激励频率下共振
时的频率信号。
断的自适应学习和软件模型修正,使预设模型输出最优的激励频率。其中,激励频率越准
确,越接近现场钢弦的共振频率,进而应变计采集装置能迅速和精准的输出相应的频率信
号,直接使钢弦产生共振,并采集频率信号。
对管道信息和环境信息进行处理,得到待测管道的激励频率,其中,预设模型为基于历史管
道信息、历史环境信息以及历史激励频率之间的关系构建的模型。
得待测管道在该激励频率的激励下,更容易的产生共振,提高了测量待测管道的张力的效
率。
激励频率的技术问题。
定模块703。
激励频率,其中,预设模型为基于历史管道信息、历史环境信息以及历史激励率之间的关系
构建的模型。
施例1所公开的内容。
以使应变计采集装置输出激励频率,并采集待测管道在激励频率下共振时的频率信号,其
中,频率信号用于确定待测管道的张力。
率信号、管道信息以及环境信息;修正模块,用于基于频率信号、管道信息以及环境信息对
预设模型进行修正,得到修正后的预设模型。
制模块,用于在频率信号存在异常的情况下,控制应变计采集装置以激励频率为中心拉宽
扫描频率范围,并根据扫描频率范围确定使待测管道共振的频率。
频率的确定方法。
一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或
者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互
之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连
接,可以是电性或其它的形式。
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机
设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或
部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存
储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的
介质。
视为本发明的保护范围。