[发明专利]基于数据融合的超声波流量计流量测量方法

权利要求书

1.基于数据融合的超声波流量计流量测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：初始化系统，默认设置初始流量Q＝0；

S2：导入信号采集系统收到的超声波信号，对信号进行预处理，记处理好的顺流超声波信号序列为x_d(n)，逆流超声波信号序列为x_u(n)，信号采样频率均为f_s；

S3：使用相关法，计算出信号x_d和x_u对应的传播时间t_d1和t_u1，进一步计算出流量Q₁；

S4：使用阈值法，计算出信号x_d和x_u对应的传播时间t_d2和t_u2，进一步可以计算出流量Q₂；

S5：取出上次流量计算过程输出的流量值Q₀，如果是第一次计算流量，则Q₀取初始流量值；计算3个差值，依据判定条件，进行工况判定；

所述3个差值分别为Δ₁＝|Q₁-Q₀|，Δ₂＝|Q₂-Q₀|，Δ₃＝|Q₁-Q₂|；

假设流量计最大测量值为Q_max，所述工况与对应的判定条件为：

工况一：Δ₁≤0.1·Q_max，且Δ₂≤0.1·Q_max；

工况二：Δ₁≤0.1·Q_max，且Δ₂＞0.1·Q_max；

工况三：Δ₁＞0.1·Q_max，且Δ₂≤0.1·Q_max；

工况四：Δ₁＞0.1·Q_max，且Δ₂＞0.1·Q_max，且Δ₃≤0.1·Q_max；

工况五：Δ₁＞0.1·Q_max，且Δ₂＞0.1·Q_max，且Δ₃＞0.1·Q_max；

S6：根据判定结果，应用对应方法，计算本次检测结果流量Q；

具体为：

工况一：Q＝F₁(Q₀，Q₁，Q₂)，F₁表示卡尔曼滤波器实现的数据融合算法，该算法以Q₀作为状态变量，Q₁，Q₂均作为观测值；

工况二：Q＝F₂(Q₀，Q₁)，F₂表示卡尔曼滤波算法，该算法以Q₀作为状态变量，Q₁作为观测值；

工况三：Q＝F₃(Q₀，Q₂)，F₃表示卡尔曼滤波算法，该算法以Q₀作为状态变量，Q₂作为观测值；

工况四：Q＝F₄(Q₁，Q₂)，F₄表示卡尔曼滤波器实现的数据融合算法，该算法以Q₁作为状态变量，Q₂作为观测值；

工况五：Q＝Q₀；

S7：等待下一组信号接收完成后按S1至S6步骤继续执行流量测量过程。