一种功能安全型双向隔离测量系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种功能安全型双向隔离测量系统，包括：信号输入模块，用于输入信号采样和输入电源采样并通过采样后的输入信号和输入电源进行故障诊断；安全存储模块，用于存储数据及进行数据诊断，并在进行评估后控制电路工作状态；信号输出模块，用于接收信号输入模块和安全存储模块输出的数据，并将后的数据进行处理后输出；电源模块，用于进行直流信号和交流信号之间的相互转换，并输出给信号输入模块和信号输出模块；隔离模块，用于控制电源模块的电源信号的单向传输和电信号双向传输；关断模块，用于根据安全存储模块的输出来控制信号输出模块的数据输出。可以对信号出现问题或内部发生故障或其他未知状态进行判断，保证系统输出安全状态。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业信号转换系统
，特别是涉及一种功能安全型双向隔离测量系统。
技术介绍
现有测量系统一般实现输入信号到输出信号的转换和隔离作用；当信号出现问题或内部发生故障或其他未知状态时，系统可能输出危险信号；当系统长期运行一定时间后，系统发生失效的概率会增加，但无法定量的衡量或者评估；现有技术中存在如下的缺点：1)对输入、输出信号等线路无法检测；2)对内部故障无法检测；3)产品失效概率无法定量；例如在已公开的专利双向直流隔离传输通道(CN10421765B)中公开了一种用于直流信号和交流信号的点隔离传输的配置和方法。该信号可经由相同的仅直流隔离的通道在两个方向上发送。改配置包括：第一发送-接收系统(1)、短路模式中的直流发送器(4)、运算放大器配置(5)以及具有消息信号发送器(9)的第二发送-接收系统(2)。此专利存在的缺点为：当信号出现问题或内部发生故障或其他未知状态时，系统可能输出危险信号。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种功能安全型双向隔离测量系统，包括：信号输入模块，用于输入信号采样和输入电源采样并通过采样后的输入信号和输入电源进行故障诊断；安全存储模块，用于存储数据及进行数据诊断，并在进行评估后控制电路工作状态；信号输出模块，用于接收所述信号输入模块和所述安全存储模块输出的数据，并将后的数据进行处理后输出；电源模块，用于进行直流信号和交流信号之间的相互转换，并输出给所述信号输入模块和所述信号输出模块；隔离模块，用于控制所述电源模块的电源信号的单向传输和电信号双向传输；关断模块，用于根据所述安全存储模块的输出来控制所述信号输出模块的数据输出。于本技术的一实施例中，还包括时钟模块，所述时钟模块包括第一时钟单元和第二时钟单元；所述第一时钟单元连接于所述信号输入模块，所述第二时钟单元连接于所述信号
输出模块。于本技术的一实施例中，所述信号输入模块包括：输入信号采样单元，用于对输入信号进行采样；输入信号冗余采样单元，用于与所述输入信号采样单元同时对输入信号进行采样；第一微控制单元，用于对所述输入信号采样单元和所述输入信号冗余采样单元采样的输入信号进行对比和计算；第一诊断单元，用于结合所述第一微控制单元计算的结果对所述信号输入模块进行故障诊断并输出诊断信息。于本技术的一实施例中，输入信号冗余采样单元，还用于同时对输入电源进行采样，并在采样后发送给所述第一微控制单元，并在所述第一微控制单元处理后与所述第一诊断单元结合进行故障诊断。于本技术的一实施例中，所述信号输出模块包括：输出信号采样单元，用于对所述信号输入模块和所述安全存储模块的输出信号进行采样；输出信号冗余采样单元，用于与所述输出信号采样单元同时对输出信号进行采样；第二微控制单元，用于对所述输出信号采样单元和所述输出信号冗余采样单元采样的输出信号进行对比和计算；第二诊断单元，用于结合所述第二微控制单元计算的结果对所述信号输出模块进行故障诊断并输出诊断信息。于本技术的一实施例中，所述信号输出模块还包括：输出信号冗余采样单元，还用于同时对输出电源进行采样，并在采样后发送给所述第二微控制单元，并在所述第二微控制单元处理后与所述第二诊断单元结合进行故障诊断。于本技术的一实施例中，所述安全存储模块包括：系统失效评估单元，用于根据接收到的存储数据进行计算比较，并控制所述关断模块和最终输出状态；输入数据安全存储单元，用于存储所述信号输入模块的数据以及所述第一诊断单元输出的诊断信息，并控制所述功能安全型双向隔离测量系统输入部分电路工作状态，同时将信息发送给所述系统失效评估单元；输出数据安全存储单元，用于存储所述信号输出模块的数据以及所述第二诊断单元输出的诊断信息，并控制所述功能安全型双向隔离测量系统输出部分电路输出响应的安全状态，同时将信息发送给所述系统失效评估单元。于本技术的一实施例中，所述电源模块包括：直流交流单元，用于将直流电源信号转换为交流电源信号；输入交流直流单元，用于将所述直流交流单元转换的交流电源信号转换为直流电源信号提供于所述信号输入模块；输出交流直流单元，用于将所述直流交流单元转换的交流电源信号转换为直流电源信号提供于所述信号输出模块。于本技术的一实施例中，所述电源模块还包括：稳压单元，用于保证输入所述电源模块的电源的稳定。于本技术的一实施例中，所述隔离模块包括：电源信号单向传输单元，用于电源信号从电源输入-输出的单向传输；电信号双向传输单元，用于电信号的输入-输出或输出-输入的双向传输。如上所述，本技术的一种功能安全型双向隔离测量系统，具有以下有益效果：可以对信号出现问题或内部发生故障或其他未知状态进行判断，并保证系统输出安全状态；可以定量的衡量或者评估，系统发生失效的概率会增加，当系统长期运行一定时间后，提醒用户进行检修或维护以保证其安全。附图说明图1显示为本技术功能安全型双向隔离测量系统的系统框架一实施例的示意图。图2显示为本技术功能安全型双向隔离测量系统的系统框架另一实施例的示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。参见图1，图1显示为本技术功能安全型双向隔离测量系统的系统框架一实施例的示意图。本技术提供了一种功能安全型双向隔离测量系统，包括：信号输入模块，用于输入信号采样和输入电源采样并通过采样后的输入信号和输入电源进行故障诊断；安全存储模块，用于存储数据及进行数据诊断，并在进行评估后控制电路工作状态；信号输出模块，用于接收信号输入模块和安全存储模块输出的数据，并将后的数据进行处理后输出；电源模块，用于进行直流信号和交流信号之间的相互转换，并输出给信号输入模块和信号输出模块；隔离模块，用于控制电源模块的电源信号的单向传输和电信号双向传输；关断模块，用于根据安全存储模块的输出来控制信号输出模块的数据输出。如图2所示，图2显示为本技术功能安全型双向隔离测量系统的系统框架另一实施例的示意图。在本技术的另一实施例中，本技术提供的一种功能安全型双向隔离测量系统，包括：信号输入模块，用于输入信号采样和输入电源采样并通过采样后的输入信号和输入电源进行故障诊断；在本技术的一优选实施例中，信号输入模块包括：输入信号采样单元，用于对输入信号进行采样；输入信号冗余采样单元，用于与输入信号采样单元同时对输入信号进行采样；第一微控制单元，用于对输入信号采样单元和输入信号冗余采样单元采样的输入信号进行对比和计算；第一诊断单元，用于结合第一微控制单元计算的结果对信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能安全型双向隔离测量系统，其特征在于，包括：信号输入模块，用于输入信号采样和输入电源采样并通过采样后的输入信号和输入电源进行故障诊断；安全存储模块，用于存储数据及进行数据诊断，并在进行评估后控制电路工作状态；信号输出模块，用于接收所述信号输入模块和所述安全存储模块输出的数据，并将后的数据进行处理后输出；电源模块，用于进行直流信号和交流信号之间的相互转换，并输出给所述信号输入模块和所述信号输出模块；隔离模块，用于控制所述电源模块的电源信号的单向传输和电信号双向传输；关断模块，用于根据所述安全存储模块的输出来控制所述信号输出模块的数据输出。

【技术特征摘要】
1.一种功能安全型双向隔离测量系统，其特征在于，包括：信号输入模块，用于输入信号采样和输入电源采样并通过采样后的输入信号和输入电源进行故障诊断；安全存储模块，用于存储数据及进行数据诊断，并在进行评估后控制电路工作状态；信号输出模块，用于接收所述信号输入模块和所述安全存储模块输出的数据，并将后的数据进行处理后输出；电源模块，用于进行直流信号和交流信号之间的相互转换，并输出给所述信号输入模块和所述信号输出模块；隔离模块，用于控制所述电源模块的电源信号的单向传输和电信号双向传输；关断模块，用于根据所述安全存储模块的输出来控制所述信号输出模块的数据输出。2.根据权利要求1所述的功能安全型双向隔离测量系统，其特征在于，还包括时钟模块，所述时钟模块包括第一时钟单元和第二时钟单元；所述第一时钟单元连接于所述信号输入模块，所述第二时钟单元连接于所述信号输出模块。3.根据权利要求1所述的功能安全型双向隔离测量系统，其特征在于，所述信号输入模块包括：输入信号采样单元，用于对输入信号进行采样；输入信号冗余采样单元，用于与所述输入信号采样单元同时对输入信号进行采样；第一微控制单元，用于对所述输入信号采样单元和所述输入信号冗余采样单元采样的输入信号进行对比和计算；第一诊断单元，用于结合所述第一微控制单元计算的结果对所述信号输入模块进行故障诊断并输出诊断信息。4.根据权利要求3所述的功能安全型双向隔离测量系统，其特征在于，输入信号冗余采样单元，还用于同时对输入电源进行采样，并在采样后发送给所述第一微控制单元，并在所述第一微控制单元处理后与所述第一诊断单元结合进行故障诊断。5.根据权利要求4所述的功能安全型双向隔离测量系统，其特征在于，所述信号输出模块包括：输出信号采样单元，用于对所述信号输入模块和所述安全存储模块的输出信号进行采样；
\t输出信号冗余采样单元，用于与所述输出信号采样单元同时对输出信号进行采样；第二微控制单元，用于对所述输出信号采...

【专利技术属性】
技术研发人员：单峻俊，方袭，周婷，
申请(专利权)人：上海辰竹仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31