一种信号数字化处理系统及方法与流程

本技术属于水下采油树电控系统，具体涉及一种信号数字化处理系统及方法。

背景技术：

1、安全控制器是水下采油树的一项关键技术，能在生产装置启动、停止、出现工艺扰动等状况和正常维护操作期间对设备提供安全保护，一旦设备出现危险情况，安全控制器能够立即做出反应并输出正确信号，使得设备处于安全状态或停机，其在多种工业制造行业中广泛使用。在安全控制器中，需要根据开关、按钮、限位开关等开关设备的输出信号对被控系统的工作状态进行读取和解释，从而执行相应的操作或触发其他事件，但恶劣的水下环境干扰较多，导致信号直接传递的可靠性降低。

技术实现思路

1、发明目的：本技术开发了一种信号数字化处理系统及方法，旨在解决现有技术中信号传递可靠性低的技术问题。

2、技术方案：第一方面，本技术实施例提供一种信号数字化处理系统，包括：

3、第一模块，所述第一模块包括多个并联连接的采样单元，所述采样单元被配置为连接第一目标设备，以获取第一信号，所述第一信号被配置为表征所述第一目标设备的电流状态；

4、第二模块，所述第二模块包括：

5、多个数字化接口，各个所述数字化接口与对应的所述采样单元连接，所述数字化接口被配置为接收所述第一信号，并输出第二信号，所述第二信号为数字信号；

6、处理器，所述处理器与所述数字化接口连接，所述处理器被配置为确定各个所述第二信号的可信度，并基于可信度在多个所述第二信号中确定第三信号，所述第三信号被配置为控制第二目标设备。

7、在一些实施例中，所述采样单元包括：

8、第一电阻；

9、隔离运放电路，所述隔离运放电路与所述第一电阻并联连接，所述隔离运放电路被配置为获取所述第一电阻两端的电压，以输出第一信号。

10、在一些实施例中，所述第一模块还包括开关元件，所述开关元件与所述采样单元串联连接，所述开关元件被配置为控制所述采样单元的通断。

11、在一些实施例中，所述第一模块还包括第二电阻，沿所述第一目标设备的电流方向，所述采样单元、所述开关元件和所述第二电阻串联连接。

12、在一些实施例中，所述开关元件包括光电耦合器。

13、在一些实施例中，所述第一模块设置多路，多路所述第一模块互为冗余设置。

14、在一些实施例中，还包括第三模块，所述第三模块与所述第二模块连接，所述第三模块被配置为传输所述第三信号。

15、在一些实施例中，所述第三模块包括多路互为冗余设置的通信单元，所述通信单元包括：

16、接口电路，所述接口电路与所述第二模块连接；

17、供电电路，所述供电电路与所述接口电路并联连接，所述供电电路被配置为向所述接口电路供电。

18、在一些实施例中，所述接口电路包括：

19、隔离器件，所述隔离器件与所述第二模块连接，所述隔离器件被配置为提供隔离电压；

20、扩展端子，所述扩展端子串联连接在所述第二模块和所述隔离器件之间。

21、在一些实施例中，所述扩展端子包括控制器局域网灵活数据速率连接端子can-fd连接端子。

22、在一些实施例中，还包括：

23、电源，所述电源设置多路，多路所述电源互为冗余设置；

24、第四模块，所述第四模块与所述电源、所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块连接，所述第四模块被配置为向所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块分压供电。

25、在一些实施例中，所述第四模块包括：

26、第一子模块，所述第一子模块与所述电源连接，所述第一子模块被配置为调节所述电源的输出电压，生成第一电流；

27、第二子模块，所述第二子模块与所述第一子模块串联连接，所述第二子模块被配置为接收所述第一电流；所述第二子模块与所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块连接，以为所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块分压供电。

28、在一些实施例中，所述第二子模块包括：

29、第一分压单元，所述第一分压单元与所述电源和所述第二模块的处理器连接，所述第一分压单元被配置为接收所述第一电流，向所述处理器提供第二电流供电；

30、第二分压单元，所述第二分压单元与所述电源和所述第二模块的输入/输出端子连接，所述第二分压单元被配置为接收所述第一电流，向所述输入/输出端子提供第三电流供电；

31、第三分压单元，所述第三分压单元与所述电源和所述采样单元连接，所述第三分压单元被配置为接收所述第一电流，向所述采样单元提供第四电流供电；

32、第四分压单元，所述第四分压单元与所述电源和所述供电电路连接，所述第四分压单元被配置为接收所述第一电流，向所述供电电路提供第五电流供电。

33、第二方面，本技术的实施例还提供一种信号数字化处理方法，包括：

34、通过第一模块的多个采样单元连接第一目标设备，获取多个表征所述第一目标设备电流状态的第一信号；

35、通过第二模块的多个数字化接口接收多个所述第一信号并进行信号数字化处理，获取数字信号状态的多个第二信号；

36、通过所述第二模块的处理器接收多个所述第二信号并确定各个所述第二信号的可信度，并基于可信度在多个所述第二信号中确定第三信号；

37、基于所述第三信号控制第二目标设备。

38、有益效果：与现有技术相比，本技术实施例提供的一种信号数字化处理系统，包括第一模块和第二模块，第一模块中设置多个并联连接的采样单元，各采样单元用于与第一目标设备连接，以检测第一目标设备的电流状态，以获取多个第一信号；第二模块包括处理器和多个数字化接口，各数字化接口与对应的采样单元连接，以将第一信号进行数字化处理，得到第二信号；处理器与数字化接口连接，用于确定各个第二信号的可信度，并基于可信度在多个第二信号中确定第三信号。本技术通过对同一目标并联多路采样单元达到多路并采的目的，以在干扰存在的情况下提高信号传输的可靠性；同时，对多路信号进行可信度求解，通过可信度确定最终的输出信号，提高信号传输的可靠性；并且，本技术对信号进行数字化处理，以数字信号的方式进行信息传输，由于数字信号只存在两种表达方式，相较于模拟信号可减少外部干扰带来的信号畸变，提高信号传输的可靠性。

39、本技术的实施例还提供一种信号数字化处理方法，包括通过第一模块中的多个采样单元与第一目标设备连接，以获取反映第一目标设备电流状态的第一信号；通过第二模块的数字化接口接收第一信号并进行信号数字化处理，得到数字化形式的第二信号；通过第二模块的处理器接收第二信号，并确定各个第二信号的可信度，通过可信度在多个第二信号中确定第三信号，以基于第三信号控制第二目标设备；本技术通过对同一目标基于多路采样单元进行多路并采，以在干扰存在的情况下提高信号传输的可靠性；同时，对多路信号进行可信度求解，通过可信度确定最终的输出信号，提高信号传输的可靠性；并且，本技术对信号进行数字化处理，以数字信号的方式进行信息传输，由于数字信号只存在两种表达方式，相较于模拟信号可减少外部干扰带来的信号畸变，提高信号传输的可靠性。