[发明专利]一种多声道超声流量计的数据融合计算方法

权利要求书

1.一种多声道超声流量计的数据融合计算的方法，其特征在于，以加权数据融合方法在每次测量后自适应的计算出相对最优的权重系数，该方法包括：

S1:设多声道超声波流量计的各个声道测量得到的流速值为vi，各个声道测量中包所相应的测量噪声为ni，声道超声波流量计的流速满足：

即，为式(1)，其中：其中w_i为权重系数，i表示声道数，文中取i＝自然数1、2、3.....N；

S2:计算各声道超声波流量计的相对最优权重系数；设流过管道横截面的实际流速为则相对于真实流速的估计流速e的均方误差可以表示为：

即，为式(2)，其中：E[X]表示数学期望；

将式(2)所示的均方误差取相对最小值作为式(1)中的权重系数为最优权重系数值，分别计算式(2)中均方误差e对权重系数w1～w4的导数，并以导数式等于0计算，得式(3)，

其中，式(3)中，令导数式等于0时，可得式(4)

S3:应用超声波流量计对于速度为vi的流体进行n次测量,每个换能器的测量值为{vim}(m＝0,1,2,…,n),求取每个换能器n次测量值的方差σi(i＝1,2,3,4),代入式(4)便可以求出均方误差取最小值时的最优权重系数,能够在每次测量后自适应的计算最优权重系数,以提高计算各声道流速的计算精度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括动态修正权重系数，以反映出外界环境干扰等因素对流速测量结果的影响。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过第i个换能器测量的前n个数据的方差来计算第n+1次测量数据的方差，如有新增数据测量完成后便进行一次方差和权重系数的计算,能够使每次测量后的权重系数能进行自动修正。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第i个换能器测量的前n个数据平均值为和方差式分别满足：

平均值：

方差：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对多个传感器的数据依据权值相对最优分配原则进行自适应加权融合,能够实现降低每层误差计算；

通过对第i个换能器测量的前n个数据的方差来计算第n+1次测量数据的方差，如有新增数据测量完成后进行一次方差和权重系数的计算,使得每次测量后的权重系数能进行自动修正，且满足：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，声道数i的取值为4。