[发明专利]具有故障自检功能的压力变送器及其故障自检方法

说明书

本发明公开了一种具有故障自检功能的压力变送器及其故障自检方法，其中压力变送器故障自检方法包括水压比对表保存步骤，水压数据采集步骤，供水系统内部信息获取步骤，应用水压比对表自检步骤，故障信号生成步骤，本发明的压力变送器故障自检方法通过获取供水系统内部装置采集的监测数据，并应用使水压数据与监测数据相关联的水压比对表而分析判断出水压数据是否存在误差，从而实现故障自检功能；据此提升了供水管网、管路的水压监测数据的可靠性。

技术领域

本发明涉及供水系统领域中的数据采集及监控技术，尤其是涉及一种应用局域互联技术的具有故障自检功能的压力变送器及其故障自检方法。

背景技术

水压变送器是供水行业里应用较为普遍的一种传感器，常用于管网水压监测，爆管预测，故障指示等方面。传统的水压变送器多是采用单向数据传输的方式传送采集的水压数据，其自身缺乏信息交互和自检功能，而且因为自身材质和恶劣的应用环境等因素，通常在开始使用时能够确保测量的准确性，但使用一段时间后往往会产生误差。当误差到了一定程度，会极大地影响到对水压数据的监控与分析，甚至引发误报警及触发异常停水等情况。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种具有传感器故障状态自检能力的压力变送器及压力变送器故障自检的方法，其利用局域通信技术的传输稳定性、抗干扰性、高穿透性的特点，实现供水系统内部装置之间的信息交互，通过水压等监测数据的信息匹配，实现故障的自检功能，有效地提高了供水管网、管路水压监测数据的可靠性与稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种压力变送器故障自检方法，该方法的步骤包含：水压比对表保存步骤，将水压比对表存入至压力变送器的存储单元中；水压数据采集步骤，压力变送器通过传感器单元采集水压数据并保存至存储单元中；供水系统内部信息获取步骤，压力变送器通过内置有供水系统内部装置地址及相应的通信协议的系统通信单元周期性的获取供水系统内部装置采集的监测数据，并将获取的监测数据保存至存储单元中；应用水压比对表自检步骤，按照一自检周期，压力变送器的中央处理器单元将传感器单元采集的水压数据以及由系统通信单元获取的同一时间的监测数据与已存入至存储单元中的水压比对表中的数据信息进行匹配运算，若监测数据在一误差范围内有匹配项，则判断水压数据与该匹配项所关联的水压值是否在该误差范围内，如果水压数据与该匹配项所关联的水压值的误差超出该误差范围，则误差值计数加一；如果水压数据与该匹配项所关联的水压值的误差小于该误差范围，则误差值清零；故障信号生成步骤，压力变送器的中央处理器单元判断如果误差值达到一误差值计数阈值，则产生一故障信号。其中，该水压比对表为在管网或供水管路完好运行情况下，水压数据与供水系统内部装置采集的监测数据相关联的表结构数值。

为了实现故障信息的及时报警，以及及时更新校准后水压比对表或更新后的供水系统内部装置地址及相应的通信协议，作为本发明的进一步改进，还包括数据传输步骤，压力变送器通过基于NB-IOT的通信模块将故障信号、水压数据发送至水压监控服务器，或从所述水压监控服务器下载校准后水压比对表或更新后的供水系统内部装置地址及相应的通信协议。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种具有故障自检功能的压力变送器，其安装于管网中或供水管路的出口处，用于对水压进行监测，包括供电单元、中央处理器单元、传感器单元、存储单元、系统通信单元；其中，供电单元为具有故障自检功能的压力变送器提供所需电力；中央处理器单元分别与传感器单元、存储单元信号连接；系统通信单元内置有供水系统内部装置地址以及相应的通信协议，用以与供水系统内部装置进行数据传输，中央处理器单元与系统通信单元信号连接。

作为本发明的进一步改进，本发明还包括外部通信单元，用以将故障信号、水压数据发送至水压监控服务器，或从水压监控服务器下载水压比对表，外部通信单元与中央处理器单元信号连接。为了更好地运用NB-IOT低功耗、广覆盖的优势，该外部通信单元为基于NB-IOT的通信模块。