一种燃气监测设备测试系统及方法

技术领域

本发明属于燃气监测设备测试技术领域，尤其涉及一种燃气监测设备测试系统及方法。

背景技术

燃气监测设备能够将液化气(天然气)和多种气源(例如空气)按一定比例掺混在一起达到用户需要的燃气热值，可以满足民用和工业等不同用户的要求，燃气监测设备由燃气管道、通气设备、气化设备等构成，在燃气管道中，需要通过燃气监测设备监测燃气管道的压力值数据、温度数据等，因此，燃气监测设备也是燃气管网监测系统中不可或缺的一部分。

燃气监测设备又叫燃气监测终端，其上设置有监测传感器，比如压力传感器、温度传感器，燃气监测设备的主要功能包括压力采集功能、温度采集功能、北斗定位功能、NB-IoT信号质量、电池电压数据，因此在出厂前都需要进行性能测试，以保证燃气监测设备的质量，目前燃气监测设备的测试方式主要通过人工测试，由工作人员手动触发燃气监测设备的通气和通信操作，并在互联网平台上进行数据填写，通过平台的后台进行比对判断，目前人工测试的方式存在效率低、数据易填写错误，操作步骤繁琐等问题，会造成测试的结果不佳。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种燃气监测设备测试系统及方法，已解决现有技术中的测试技术采用人工测试存在的效率低、数据易填写错误，从而造成测试结果不佳的问题。

本发明提供的基础方案：一种燃气监测设备测试系统，包括机械传动机构、控制机构以及数据中台，所述控制机构中包括控制器和通信模块，所述数据中台通过通信模块与控制器通信连接；

所述机械传动机构包括工作台、设备固定单元、设备通信触发单元以及设备通气触发单元，所述设备固定单元、设备通信触发单元和设备通气触发单元均与控制器电连接，所述设备固定单元用于将燃气监测设备固定在工作台上，所述设备通气触发单元与燃气监测设备连接，所述控制器用于控制设备通气触发单元以触发通气操作；所述设备通信触发单元用于在燃气监测设备固定好后触发其上报通信数据；所述控制器用于在设备通信触发单元触发通信数据后将其通信数据上传至数据中台；

所述数据中台包括数据接收模块、数据比对模块以及数据反馈模块，所述数据接收模块用于接收通信数据，所述数据比对模块用于将接收的通信数据与预设的通信数据值进行比对，生成比对结果；所述数据反馈模块用于根据比对结果生成测试反馈结果。

进一步，所述通信数据包括压力数据、温度数据、通信信号值、电池电压数据以及定位数据中的一种或多种。

进一步，所述控制机构还包括压力采集模块和扫码枪模块，所述压力采集模块与控制器电连接，所述压力采集模块用于采集通气模块运行时的压力测试数据，所述控制器还用于将压力测试数据传输至数据中台；所述扫码枪模块与控制器电连接，所述扫码枪模块用于采集燃气监测设备的IMEI数据，所述控制器还用于将IMEI数据上传至数据中台，所述数据接收模块还用于接收IMEI数据，所述数据反馈模块还用于将IMEI数据与通信数据进行整合，生成最终测试反馈结果。

进一步，所述设备固定单元包括支架、固定桩以及电动推杆，所述电动推杆安装在支架上方，所述固定桩安装在工作平台上并位于电动推杆正下方，所述固定桩上设有固定槽，所述燃气监测设备位于固定槽内，所述电动推杆的自由端设有定位块，所述控制器与电动推杆电连接，所述控制器用于控制电动推杆的运行状态来控制定位块燃气监测设备的固定；

所述设备通信触发单元包括气动撞针，所述气动撞针位于固定槽底部，所述气动撞针与控制器电连接，所述控制器用于控制气动撞针启动以触发燃气监测设备的通信功能；

所述设备通气触发单元包括外壳、通气接口以及气管，所述通气接口位于外壳侧面，所述气管一端与燃气监测设备连接，另一端与通气接口连接，所述外壳内设有通气模块，所述控制器与通气模块电连接，所述控制器用于控制通气模块启动触发通气操作。

进一步，所述控制机构还包括控制按键、显示屏以及电源模块，所述控制按键和显示屏均与控制器电连接，所述控制器还用于根据控制按键控制设备固定单元、设备通信触发单元以及设备通气触发单元的运行状态，所述控制器还用于控制显示屏显示通信数据以及燃气监测设备的控制状态；所述电源模块用于给控制器、设备固定单元、设备通信触发单元、设备通气触发单元、显示屏以及控制按键进行供电。

一种燃气监测设备测试方法，包括：

S1：将待测试燃气监测设备放置在设备固定单元中进行定位以及将待测试燃气监测设备与设备通气触发单元连接，通过扫码枪模块进行扫码以获取待测试燃气监测设备IMEI数据，并将IMEI数据上传至数据中台；

S2：打开设备通信触发单元以将待测试燃气监测设备与数据中台建立通信连接，并通过数据中台获取待测试燃气监测设备通信数据；

S3：打开设备通气触发单元，获取测试样本数据以及待测试燃气监测设备的实际监测数据，并上传至数据中台；

S4：数据中台根据接收的通信数据、样本数据以及实际监测数据与预设的通信数据值进行比对，并根据比对结果结合IMEI数据进行整合，生成测试反馈结果。

进一步，所述S1包括：

S1-1：将待测试燃气监测设备放置在设备固定单元中的固定槽内，使用电动推杆压住待测设燃气监测设备顶部以进行固定；

S1-2：将待测试燃气监测设备的燃气管与设备通气触发单元中的气管进行连接；

S1-3：使用扫码枪模块扫描固定完成的待测试燃气监测设备的唯一标识以获取IMEI数据，将IMEI数据上传至数据中台。

进一步，所述S2中的通信数据包括压力数据、温度数据、通信信号值、电池电压数据以及定位数据中的一种或多种。

进一步，所述S3中包括：

S3-1：打开设备通气触发单元，通过压力采集模块采集设备通气触发单元中的样本数据；

S3-2：将待测试燃气监测设备中的测试传感器获取到的实际监测数据根据与数据中台建立的通信连接上传至数据中台。

本发明的原理及优点在于：本申请的装置及方法，包括机械传动机构、控制机构以及数据中台，其中，机械传动机构由控制机构中的控制器进行控制，具体为，控制设备固定单元固定燃气监测设备，控制设备通信触发单元触发燃气监测设备的通信功能，控制设备通气触发单元触发通气操作，燃气监测设备又与数据中台通信连接，使得燃气设备的各项数据均可上传至数据中台，通过压力采集模块采集的数据上传数据中台，与燃气监测设备上传的压力数据进行比对，能够进行自动化的数据上报，减少数据填写错误的情况，同时燃气监测设备的测试均通过机械传动机构进行自动触发，操作简单。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的装置正视图；

图3为本发明实施例中外壳结构示意图；

图4为本发明实施例的功能框图；

图5为本发明实施例的流程框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：工作台1、设备固定单元2、支架201、固定桩202、固定槽203、电动推杆204、定位块205、设备通信触发单元3、设备通气触发单元4、外壳401、气管402、通气接口403、燃气监测设备5、显示屏6、控制按键7。

实施例基本如图1、图2、图3和图4所示：一种燃气监测设备测试系统，包括机械传动机构、控制机构以及数据中台，其中，机械传动机构包括工作台、设备固定单元、设备通信触发单元以及设备通气触发单元，设备固定单元、设备通信触发单元以及设备通气触发单元均位于工作台上，控制机构包括控制器、通信模块、压力采集模块以及扫码枪模块；控制器与数据中台通过通信模块通信连接，扫码枪模块和压力采集模块与控制器电连接，所述通信模块为无线通信模块，所述无线通信模块包括WiFi模块、蓝牙模块、Zigbee模块、4G网络通信模块、5G网络通信模块以及NB-IOT网络模块中的一种或多种，在本实施例中为NB-IOT网络模块，数据中台采用B/S架构进行搭建。

设备固定单元包括支架、固定桩以及电动推杆，电动推杆安装在支架上方，所述固定桩安装在工作平台上，所述电动推杆自由端设有定位块，所述电动推杆均与控制器电连接，在本实施例中，固定桩设置有五个，固定桩上设有固定槽，可以同时放置五个燃气监测设备，同时电动推杆也设置有五个，具体为，操作工将五个燃气监测设备放置在固定槽内，通过控制器控制电动推杆伸出将燃气监测设备顶部压住，以使得燃气监测设备被固定在固定槽内。

设备通信触发单元包括气动撞针，所述气动撞针位于固定槽底部，所述气动撞针与控制器电连接，当燃气监测设备在固定槽内固定完成后，控制器控制气动撞针气动，气动撞针伸出撞击燃气监测设备底部的通信启动孔，从而使得燃气监测设备从关闭状态变成启动状态，从而使得燃气监测设备的通信功能打开，而在燃气监测设备中设有无线通信模块，能够与本申请测试装置的数据中台建立通信连接，从而数据中台能够获取燃气监测设备的通信数据，在本实施例中，燃气监测设备中的无线通信模块为NB-IOT网络模块，能够产生NB-IOT信号，通信数据包括压力数据、温度数据、通信信号值、电池电压数据以及定位数据。

设备通气触发单元包括外壳、通气接口、气管以及通气模块，通气模块与控制器电连接，通气模块位于外壳内，通气接口位于外壳侧面，气管一端与燃气监测设备的燃气管连接，另一端与通气接口连接，在燃气监测设备上设置有压力传感器，压力传感器与通气接口匹配，在进行燃气监测设备测试时，将压力传感器与通气接口进行连接，通气接口通气时，燃气监测设备的压力传感器从而能够产生压力数据，再根据燃气监测设备与数据中台建立的通信连接，将压力数据传输至数据中台，此外，一些燃气监测设备上还设置有温度传感器，将温度传感器与通气接口进行连接，以进行温度测试，测试完成后控制器还能够将燃气监测设备的温度数据传输至数据中台；本实施例中通气接口、气管均设置5个，通气模块采用吸气阀、呼气阀和涡轮组成，通过控制器信号进行通气操作，通气模块为本领域技术人员所公知的。

控制机构中的扫码枪模块用于获取燃气监测设备的IMEI数据，在本实施例中，IMEI数据标识每台燃气监测设备的身份标识，在开始进行通信和通气操作时，通过扫码枪模块扫描燃气监测设备的IMEI数据，控制器再将IMEI数据传输至数据中台，从而生成每台燃气监测设备的唯一身份标识，在本实施例中扫码枪模块为扫码枪，其与控制器通过RS232硬件接口连接。

压力采集模块用于获取设备通气触发单元再通气过程中产生的压力标准数据，该压力标准数据通过控制器上传至数据中台，以作为样本数据，其再数据中台中通过与每一台燃气监测设备上传的压力数据进行比对，能够判断该台燃气监测设备的功能完好性，在本实施例中压力采集模块为标准压力Modbus采集模块，通过485接口进行Modbus数据读取，可以读取标准压力仪器数据，作为测试基准参考。

在本实施例中，控制器采用ARM控制器，以国产GD32F103为核心处理器，其主频为108M,Flash内存256K,运行内存48K，拥有5个USART，拥有CAN、SPI、USB等多接口，是一款强大的微处理器，能够以GD32F103为核心对各模块进行交互传递数据。

控制机构中还包括控制按键、显示屏以及电源模块，控制按键和显示屏均与控制器电连接，控制器还用于根据控制按键控制设备固定单元、设备通信触发单元以及设备通气触发单元的运行状态，控制器还用于控制显示屏显示设备固定单元、设备通信触发单元和设备通气触发单元的运行状态，以及上传的通信数据和IMEI数据本实施例中控制按键为按钮，显示屏为LED显示屏。

电源模块用于给控制器、显示屏、控制按键、电动推杆、压力采集模块、扫码枪模块进行供电，在本实施例中电源模块设有3.3V、3.8V、5V、12V，能够给各个电路模块进行供电。

具体实施过程如下：用户将待测试的燃气监测设备放置在固定槽内，并将燃气监测设备的压力传感器和温度传感器中的一种或两种与设备通气触发单元中的通气接口连接，随后控制电动推杆将燃气监测设备压住以固定，固定完成后，首先使用扫码枪获取燃气监测设备的IMEI数据，并上传至数据中台进行显示，随后启动气动撞针将燃气监测设备启动，以跟数据中台建立通信连接，此时能够获取到燃气监测设备的通信信号值、电池电压数据以及定位数据，接着进行通气操作，此时燃气监测设备的温度传感器或者压力传感器能够接收到测试气体并产生相应的信号，同时压力采集模块采集通气时的压力标准数据，控制器将燃气设备监测的实际压力数据和温度数据以及压力标准数据均上传至数据中台，由数据中台进行判断数据是否达标或者超标，以作为燃气监测设备出厂前的性能完好性判断。

数据中台中包括数据接收模块、数据比对模块以及数据反馈模块，数据接收模块用于接收IMEI数据、通信数据、样本数据以及实际监测数据，数据比对模块用于根据接收的IMEI数据、通信数据、样本数据以及实际监测数据与预设的通信数据进行比对，具体为：比对的数据具体包括NB-IOT信号值、低压压力数据和标准压力差、中压压力数据和压力标准差、北斗定位数据、温度数据以及电池电压数据，其中，预设的通信数据值的阈值具体为：NB-IOT信号值为18，低压压力数据差为0.03，中压压力数据差为0.5，北斗定位数据为能够接收到定位信息，温度值为40度，电池电压为3.6V，数据比对模块根据接收的燃气监测设备上传的数据进行与相应的阈值的比对，以生成比对结果，数据反馈模块根据比对结果和IMEI数据进行整合，将比对结果与相应的IMEI数据进行对应，以反馈测试结果。

如图5所示，在本实施例的另一实施例中，还包括一种燃气监测设备测试方法，包括：

S1：将待测试燃气监测设备放置在设备固定单元中进行定位以及将待测试燃气监测设备与设备通气触发单元连接，通过扫码枪模块进行扫码以获取待测试燃气监测设备IMEI数据，并将IMEI数据上传至数据中台；S1包括：

S1-1：将待测试燃气监测设备放置在设备固定单元中的固定槽内，使用电动推杆压住待测设燃气监测设备顶部以进行固定；

S1-2：将待测试燃气监测设备的燃气管与设备通气触发单元中的气管进行连接；

S1-3：使用扫码枪模块扫描固定完成的待测试燃气监测设备的唯一标识以获取IMEI数据，将IMEI数据上传至数据中台；

S2：打开设备通信触发单元以将待测试燃气监测设备与数据中台建立通信连接，并通过数据中台获取待测试燃气监测设备通信数据；通信数据包括压力数据、温度数据、通信信号值、电池电压数据以及定位数据中的一种或多种；

S3：打开设备通气触发单元，获取测试样本数据以及待测试燃气监测设备的实际监测数据，并上传至数据中台；S3中包括：

S3-1：打开设备通气触发单元，通过压力采集模块采集设备通气触发单元中的样本数据；

S3-2：将待测试燃气监测设备中的测试传感器获取到的实际监测数据根据与数据中台建立的通信连接上传至数据中台

S4：数据中台根据接收的通信数据、样本数据以及实际监测数据与预设的通信数据值进行比对，并根据比对结果结合IMEI数据进行整合，生成测试反馈结果。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。