一种开关量输出诊断系统和方法与流程

本技术涉及水下采油树电控系统，具体涉及一种开关量输出诊断系统和方法。

背景技术：

1、水下采油树是水下油井生产的开关，也是产量大小的调节器，对于水下生产系统十分重要。水下采油树电控系统作为水下采油树的控制核心，对保证油气安全、高效的开采起到了重要作用，其中用于水下采油树电控系统的开关量输出模块在系统中根据指令实现对水下管汇各阀门执行器的开关量输出控制。

2、在开关量输出模块输出控制信号时，异常电路分支或异常电路汇入会影响输出控制信号的大小，若无法及时检测则会影响执行器的运转状态。

技术实现思路

1、发明目的：本技术实施例的目的在于提供一种开关量输出诊断系统和方法，旨在解决如何检测异常电路分支或异常电路汇入的技术问题。

2、技术方案：第一方面，本技术实施例提供一种开关量输出诊断系统，包括：数据处理模块，所述数据处理模块被配置为基于第一信号输出第二信号；

3、输出控制模块，所述输出控制模块与所述数据处理模块连接，所述输出控制模块被配置为基于所述第二信号输出第三信号，以控制执行器动作；

4、电流采集模块，所述电流采集模块与所述输出控制模块连接；所述电流采集模块被配置为采集所述第一信号并进行处理得到第四信号，以及采集所述第三信号并进行处理得到第五信号；所述电流采集模块与所述数据处理模块连接，所述电流采集模块被配置为发送所述第四信号和所述第五信号至所述数据处理模块；

5、其中，所述数据处理模块被配置为处理所述第四信号得到第一电流值，所述数据处理模块被配置为处理所述第五信号得到第二电流值；当所述第一电流值和所述第二电流值存在差值时，关断所述输出控制模块。

6、在一些实施例中，所述电流采集模块包括：

7、第一级联放大器，所述第一级联放大器被配置为放大所述第一信号的电压，得到第六信号；

8、第二级联放大器，所述第二级联放大器与所述输出控制模块连接，所述第二级联放大器被配置为放大所述第三信号的电压，得到第七信号。

9、在一些实施例中，所述电流采集模块还包括光耦合器，所述光耦合器包括：

10、第一耦合电路，所述第一级联放大器与所述第一耦合电路连接，所述第一耦合电路被配置为耦合所述第六信号得到第八信号；

11、第二耦合电路，所述第二级联放大器与所述第二耦合电路连接，所述第二耦合电路被配置为耦合所述第七信号得到第九信号。

12、在一些实施例中，所述电流采集模块还包括：

13、第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一耦合电路和所述数据处理模块连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第一电阻被配置为将所述第八信号转换为第四信号；

14、第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二耦合电路和所述数据处理模块连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第一电阻被配置为将所述第九信号转换为第五信号。

15、在一些实施例中，所述输出控制模块包括输出驱动单元，所述输出驱动单元和所述数据处理模块连接，所述输出驱动单元被配置为根据所述第二信号导通。

16、在一些实施例中，所述输出驱动单元设置多个，多个所述输出驱动单元互为冗余单元。

17、在一些实施例中，所述输出控制模块还包括动态回采单元，所述动态回采单元与所述输出驱动单元连接，所述动态回采单元被配置为检测所述输出驱动单元的工作状态。

18、在一些实施例中，所述动态回采单元包括：

19、检测电源，所述检测电源与所述输出驱动单元连接，所述检测电源被配置为向所述输出驱动单元输出检测脉冲；

20、动态检测电路，所述动态检测电路与所述输出驱动单元连接，所述动态检测电路被配置为接收经所述输出驱动单元处理后的检测脉冲。

21、在一些实施例中，所述输出控制模块还包括输出回采单元，所述输出回采单元被配置为采集所述第三信号。

22、在一些实施例中，所述开关量输出诊断系统还包括通信单元，所述通信单元与所述数据处理模块连接，所述通信单元被配置为向所述数据处理模块发送第一信号；

23、所述通信单元包括第一通信电路和第二通信电路，所述第一通信电路和第二通信电路均与所述数据处理模块，所述第一通信电路和第二通信电路被配置为各自独立地传输所述第一信号。

24、在一些实施例中，所述开关量输出诊断系统还包括接口模块，所述接口模块包括：

25、第一接口端子和第二接口端子，所述第一接口端子与所述第一通信电路连接，所述第一接口端子被配置为向所述第一通信电路传输所述第一信号；所述第二接口端子与所述第二通信电路连接，所述第二接口端子被配置为向所述第二通信电路传输所述第一信号；

26、第三接口端子，所述第三接口端子与所述输出控制模块连接，所述第三接口端子被配置为传输所述输出控制模块发送的所述第三信号。

27、第二方面，本技术提出一种根据第一方面中任一项所述的开关量输出诊断系统的开关量输出诊断方法，包括如下步骤：

28、获取第一信号并输入至数据处理模块，得到第二信号；

29、将所述第二信号输入至输出控制模块，得到第三信号；

30、采集所述第一信号并进行处理得到第四信号，采集所述第三信号进行处理得到第五信号；

31、将所述第四信号输入所述数据处理模块进行处理得到第一电流值，将所述第五信号输入所述数据处理模块进行处理得到第二电流值；

32、响应于所述第一电流值和所述第二电流值存在差值，关断所述输出控制模块；

33、响应于所述第一电流值和所述第二电流值相同，基于所述第三信号控制执行器动作。

34、在一些实施例中，所述将所述第二信号输入至输出控制模块，得到第三信号的步骤包括：

35、基于所述第二信号导通输出驱动单元；

36、响应于所述输出驱动单元导通，所述输出控制模块输出第三信号。

37、在一些实施例中，所述采集所述第一信号并进行处理得到第四信号的步骤包括：

38、采集所述第一信号并输入第一级联放大器，进行电压放大处理，得到第六信号；

39、将所述第六信号输入光耦合器的第一耦合电路，进行耦合处理，得到第八信号；

40、经第一电阻将所述第八信号转换为所述第四信号；

41、所述采集所述第三信号进行处理得到第五信号的步骤包括：

42、采集所述第三信号并输入第二级联放大器，进行电压放大处理，得到第七信号；

43、将所述第七信号输入光耦合器的第二耦合电路，进行耦合处理，得到第九信号；

44、经第二电阻将所述第九信号转换为所述第五信号。

45、有益效果：与现有技术相比，本技术实施例提供一种开关量输出诊断系统，本技术的开关量输出诊断系统包括数据处理模块、输出控制模块和电流采集模块，数据处理模块用于接收外部用于控制的第一信号，将第一信号转换为第二信号；输出控制模块用于接收第二信号，将第二信号转换为用于控制执行器输出的第三信号；电流采集模块用于采集第一信号和第三信号的电流值并输入数据处理模块，在第一信号和第三信号的电流值是即说明异常电路分支或异常电路汇入，此时关断输出控制模块以切断第三信号，保护执行器的动作。

46、本技术实施例提供一种开关量输出诊断方法，包括获取第一信号到数据处理模块，进行处理得到第二信号；输出控制模块处理第二信号，得到第三信号；采集第一信号和第三信号的电流值，响应于第一信号和第三信号的电流值存在差值，关断输出控制模块，以切断被异常电路分支或异常电路汇入改变的第三信号，保护执行器动作。