基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法及系统，其中，方法包括以下步骤：实时对传感器产生的类正弦脉冲信号进行预处理，得到标准的方波信号；获取所述方波信号的周期，并根据所述周期获取预先存储的转速信号数据；其中，所述对照表为各个所述周期与各个所述转速信号数据的对应关系；根据所述转速信号数据获取模拟量信号和开关量信号。本发明专利技术的目的在于提供一种基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法及系统，具有可靠性高、低功耗、高精度及无需开发软件程序等特点，可以很好的解决上述问题。可以很好的解决上述问题。可以很好的解决上述问题。

【技术实现步骤摘要】
基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及核动力装置过程测量
，尤其涉及一种基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法及系统。

技术介绍

[0002]在核动力装置中，主泵转速信号属于安全级参数，是触发停堆保护功能的重要信号，要求测量设备为安全级设备且满足高可靠、信号处理准确及时的要求。
[0003]目前核动力装置中一般采用磁阻式测量原理来测量主泵转速信号，测量设备包括安装在泵轴上的传感器和下游信号处理电路。传感器输出与主泵转动频率一致的类正弦脉冲信号，信号处理电路通过计算脉冲信号的间隔即可获得转速值，并根据需求输出4mA～20mA模拟量信号、转速低和转速低低开关量信号。
[0004]传统的信号处理方法采用基于CPU的脉冲信号处理方法，这种方法存在内部元器件多、功耗较高、易故障导致可靠性较差的问题，目前在多个核电厂出现了输出不连续、指示偏差大、尖峰波动、指示突然降到0等现象，严重影响核动力装置的安全稳定运行。另外，CPU中的处理软件需要进行V&V，开发难度大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法及系统，具有可靠性高、低功耗、高精度及无需开发软件程序等特点，可以很好的解决上述问题。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]在本申请的一个方面中，本申请提供了一种基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法，包括以下步骤：
[0008]S1：实时对传感器产生的类正弦脉冲信号进行预处理，得到标准的方波信号；
[0009]S2：获取所述方波信号的周期，并根据所述周期和对照表获取预先存储的转速信号数据；其中，所述对照表为各个所述周期与各个所述转速信号数据的对应关系；
[0010]S3：根据所述转速信号数据获取模拟量信号和开关量信号。
[0011]在本方案中，对监测转速的传感器所采集到的类正弦脉冲信号转换为方波信号，可使得信号在传递过程中具有较强的抗干扰能力；同时，在达到对主泵转速监测功能的情况下，由于不需要采用通过单片机进行复杂计算的数据处理方式，故本装置还具有功耗低的特点；另外，在本申请中采用纯硬件电路的情况满足主泵转速监测的需要，故本装置还具有响应时间快、测量精度高、可靠性强的优势。
[0012]优选地，所述转速信号数据为15位的二进制数据，且所述二进制数据的第1位
‑
第11位数据表示主泵的转速信号，第12位
‑
第15位数据表示所述开关量信号。
[0013]优选地，所述S3包括以下子步骤：
[0014]S31：对所述二进制数据的第1位
‑
第11位数据进行DA转换，得到所述模拟量信号；
并比较当前时刻的所述方波信号的周期与上一时刻的所述方波信号的周期的大小；
[0015]S32：在当前时刻的所述方波信号的周期小于上一时刻的所述方波信号的周期时，输出所述二进制数据的第13位和第15位对应的数值；否则输出第12位和第14位对应的数值。
[0016]优选地，所述转速信号数据为16位的二进制数据，且所述二进制数据的第1位
‑
第11位数据表示主泵的转速信号，第12位数据表示奇偶校验信号，第13位
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第16位数据表示开关量信号。
[0017]优选地，所述S3包括以下子步骤：
[0018]S31：采用奇偶校验法判断所述转速信号数据是否有效；
[0019]S32：在所述转速信号数据有效时，对所述二进制数据的第1位
‑
第11位数据进行DA转换，得到所述模拟量信号；并判断当前时刻的所述方波信号的周期与上一时刻的所述方波信号的周期的大小；
[0020]S33：在当前时刻的所述方波信号的周期小于上一时刻的所述方波信号的周期时，输出所述二进制数据的第13位和第15位对应的数值；否则输出第12位和第14位对应的数值。
[0021]在本申请的另一个方面中，本申请还提供了一种基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理系统，包括：
[0022]处理模块，用于实时对传感器产生的类正弦脉冲信号进行预处理，得到标准的方波信号；
[0023]查找模块，用于获取所述方波信号的周期，并根据所述周期和对照表获取预先存储的转速信号数据；其中，所述对照表为各个所述周期与各个所述转速信号数据的对应关系；
[0024]处理模块，用于根据所述转速信号数据获取模拟量信号和开关量信号。
[0025]在本方案中，对监测转速的传感器所采集到的类正弦脉冲信号转换为方波信号，可使得信号在传递过程中具有较强的抗干扰能力；同时，在达到对主泵转速监测功能的情况下，由于不需要采用通过单片机进行复杂计算的数据处理方式，故本装置还具有功耗低的特点；另外，在本申请中采用纯硬件电路的情况满足主泵转速监测的需要，故本装置还具有响应时间快、测量精度高、可靠性强的优势。
[0026]优选地，所述转速信号数据为15位的二进制数据，且所述二进制数据的第1位
‑
第11位数据表示主泵的转速信号，第12位
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第15位数据表示所述开关量信号。
[0027]优选地，所述处理模块包括：
[0028]转换单元，用于对所述二进制数据的第1位
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第11位数据进行DA转换，得到所述模拟量信号；
[0029]比较单元，用于比较当前时刻的所述方波信号的周期与上一时刻的所述方波信号的周期的大小；
[0030]输出单元，用于在当前时刻的所述方波信号的周期小于上一时刻的所述方波信号的周期时，输出所述二进制数据的第13位和第15位对应的数值；否则输出第12位和第14位对应的数值。
[0031]优选地，所述转速信号数据为16位的二进制数据，且所述二进制数据的第1位
‑
第
11位数据表示主泵的转速信号，第12位数据表示奇偶校验信号，第13位
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第16位数据表示开关量信号。
[0032]优选地，所述处理模块包括：
[0033]判断单元，用于采用奇偶校验法判断所述转速信号数据是否有效；
[0034]转换单元，用于在转速信号数据有效时，对所述二进制数据的第1位
‑
第11位数据进行DA转换，得到所述模拟量信号；
[0035]比较单元，用于比较当前时刻的所述方波信号的周期与上一时刻的所述方波信号的周期的大小；
[0036]输出单元，用于在当前时刻的所述方波信号的周期小于上一时刻的所述方波信号的周期时，输出所述二进制数据的第13位和第15位对应的数值；否则输出第12位和第14位对应的数值。
[0037]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0038]1、本申请基于硬件电路实现，通过FLASH查表和逻辑回环控制技术，能够根据主泵转动状态快速、准确地输出转速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：实时对传感器产生的类正弦脉冲信号进行预处理，得到标准的方波信号；S2：获取所述方波信号的周期，并根据所述周期和对照表获取预先存储的转速信号数据；其中，所述对照表为各个所述周期与各个所述转速信号数据的对应关系；S3：根据所述转速信号数据获取模拟量信号和开关量信号。2.根据权利要求1所述的基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法，其特征在于，所述转速信号数据为15位的二进制数据，且所述二进制数据的第1位
‑
第11位数据表示主泵的转速信号，第12位
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第15位数据表示所述开关量信号。3.根据权利要求2所述的基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法，其特征在于，所述S3包括以下子步骤：S31：对所述二进制数据的第1位
‑
第11位数据进行DA转换，得到所述模拟量信号；并比较当前时刻的所述方波信号的周期与上一时刻的所述方波信号的周期的大小；S32：在当前时刻的所述方波信号的周期小于上一时刻的所述方波信号的周期时，输出所述二进制数据的第13位和第15位对应的数值；否则输出第12位和第14位对应的数值。4.根据权利要求1所述的基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法，其特征在于，所述转速信号数据为16位的二进制数据，且所述二进制数据的第1位
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第11位数据表示主泵的转速信号，第12位数据表示奇偶校验信号，第13位
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第16位数据表示开关量信号。5.根据权利要求4所述的基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理方法，其特征在于，所述S3包括以下子步骤：S31：采用奇偶校验法判断所述转速信号数据是否有效；S32：在所述转速信号数据有效时，对所述二进制数据的第1位
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第11位数据进行DA转换，得到所述模拟量信号；并判断当前时刻的所述方波信号的周期与上一时刻的所述方波信号的周期的大小；S33：在当前时刻的所述方波信号的周期小于上一时刻的所述方波信号的周期时，输出所述二进制数据的第13位和第15位对应的数值；否则输出第12位和第14位对应的数值。6.基于数字逻辑硬件电路的主泵转速信号处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱加良，秦越，何正熙，杨洪润，青先国，何鹏，吴茜，徐涛，朱毖微，徐思捷，李小芬，陈静，李红霞，邓志光，向美琼，吕鑫，王雪梅，杨洪，卢川，刘松亚，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：