[发明专利]一种长距离管道输送的数据采集、处理和应用系统

权利要求书

1.一种长距离管道输送的数据采集、处理和应用系统，其特征在于，包括现场设施和传感采集设备、船用服务器、船舶控制平台(船员用户应用终端)，船用服务器包括存数据储模块和数据处理模块，数据处理模块对数据存储模块中数据进行处理，数据存储模块中包括静态数据和动态数据，其中：

现场设施包括输送管道及泵、采集卡；

现场布设的传感采集设备包括压力计、浓度计、流量计三类传感器，传感器布设于输送管道上用于采集长距离管道输送施工数据，压力计、浓度计、流量计三类传感器通过采集卡将模拟信号转化成数字信号，将采集的管道输送动态数据提供给船用服务器的存数据储模块；所述采集管道输送动态数据，即随时间实时变化的数据，包括输送起始点浓度、流速、测试目标段管道压力；

数据存储模块中存储有采集管道输送静态数据，提供给数据处理模块和船舶控制平台；

所述数据处理模块包括前处理模块、浓度分布的推演计算模块、平均浓度模块、数据组获取模块、数据筛选和剔除模块、数据后处理模块，其中：

所述前处理模块，是对长距离管道输送的动态数据进行预处理，包括对速数据、浓度数据、压力数据三类数据的前处理，以及时钟匹配，对安装传感器显示记录的时间进行时钟匹配；所述浓度分布的推演计算模块,以某一时刻管道吸口处的浆体微元，该浆体微元的颗粒体积浓度为C_vd，浆体流速V随时间是变化的，是时间t的函数，Δt时间后，该浆体位于距起始点x处，表示为：

对于该浆体微元，通过积分计算出其任意时刻距起始点的距离，同理，对于任意浆体微元，都通过该积分方法计算其移动距离，如此，获得整个管道上任意时刻浆体的浓度分布，用于提供给平均浓度模块；所述数据组获取模块，是由(流速-平均浓度-压差)一一对应的数据组集α组成，用于提供给数据筛选和剔除模块；将平均浓度模块中目标管段上计算出来的所有时刻平均浓度与每一时刻对应的流速V，压差P组成的数据组集合到一起，构成一个数据组集合α，设α有n个数据组，则表示为所述数据筛选和剔除模块，将整个数据组从数据组集合中剔除，剔除后的数据组集合为β，设m个数据组，则所述数据后处理模块，是对流速、浓度进行排序和分类，并对同类内的数据分别取平均；

船舶控制平台用于数据后处理，对获得的数据进行显示和利用，根据具体应用进行分析和展示。

2.如权利要求1所述系统，其特征是，所述数据处理模块，按流速、浓度的大小对数据分类平均，形成最终的测试工况数据组；采用按流速、浓度大小，分类平均的处理方法：

首先，对实测流速、浓度、压力数据进行前处理，然后结合管线及测点布置情况，在假设下推演得到测试管段的实时浓度数据；随后，将测试工况数据组合(流速、浓度以及压差)按照流速、浓度进行分类排序，并按一定数量进行划分；最后，取划分后各数据组的平均值，形成最终的测试工况数据组。