一种传感器数据信号传输通道校验方法及系统与流程

本发明涉及传输通道校验，具体为一种传感器数据信号传输通道校验方法。

背景技术：

1、在现代自动控制系统中，如何让控制系统知道被控对象的运行情况和被控状态并作出相应的反应，这就需要利用现场各种传感器采集被控对象的各种参数，并把这些参数转换成电信号，传输给控制系统。如lcu和plc。plc即可编程逻辑控制器(programmablelogic controller，plc)，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。lcu是现场控制和远方控制的重要组成部分或者说是一个单元，是沟通现场和远方控制的通道。

2、在水电厂控制系统中，plc作为主要的信号校验仪，担负着将模拟量(4～20毫安的电流信号)以及开关量(一般为电压信号)采集转换为计算机系统可以处理的数字量，再继续由上位机通过通讯(modbus、profibus等)读入监控系统进一步处理。

3、目前，由于大部分水电厂已经投运多年，一些传感器元件和设备逐步老化，导致信号的采集不再可靠，尤其是温度和模拟量信号衰减、波动，容易触发各类保护逻辑，造成系统误动。每年的检修期，对于这些老化的设备的信号监测校正都是一个非常复杂并且耗人耗力的工作。在河流域电站中，由于原监控系统的厂家维护服务成本较高，因此plc的信号采集维护也必须由场内自动化运维人员完成。由于缺少简单易用、功能完备的仪器工具，因此对于大量信号采集两端设备的测试校验成为一个不容忽视的难题。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明解决的技术问题是：现有技术中存在的大量信号采集两端设备的测试校验难的技术问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种传感器数据信号传输通道校验方法，包括：

5、设置信号校验仪的信号发生模块的模拟量、开关量、温度量输出值，通过设置值对lcu和plc的采集通道进行控制；

6、通过lcu和plc通信端口对内部已经转换的模拟量、开关量、温度量数据进行多字节实时数据采集得到测量值；

7、将设置值与测量值进行比对，实现校验lcu和plc的信号传输通道的精准度。

8、作为本发明所述的传感器数据信号传输通道校验方法，其特征在于：所述多字节的设置值，由发起端给定，经过仪表的转化，成为电信号，接入plc后，由plc转换为数字，被检测设备用通讯读入。

9、作为本发明所述的传感器数据信号传输通道校验方法，其特征在于：所述多字节实时数据采集包括：信号校验仪的通讯模块在建立控制协议的基础上，读取lcu和plc通信端口采集通信设备实时数据；

10、所述实时数据的数据源不是控制协议包含的内容时，自动对源数据进行可识别化，若可识别化后的数据同样不在控制协议的处理范围，则生成错误预警，通过调度工作人员校准以及对端口接入的测试进行排查；

11、若可识别化后的数据能够通过控制协议的处理范围，则跟踪到校准结果，在校准结果与人工合适无误差后，对所述可识别化过程进行记录，在相同信息进入采集阶段时直接进行转换；

12、所述实时数据的数据源是控制协议的边缘内容时，对数据的校准参照误差范围进行缩减。

13、作为本发明所述的传感器数据信号传输通道校验方法，其特征在于：所述信号校验仪，通过笔记本连接所述信号校验仪来查看信号校验仪的管理模块内部采集的数据，对信号校验仪的通道的信号输出类型和输出数值进行控制，以及对管理模块的通讯接口进行管理配置；

14、通过所述通讯接口连接至lcu和plc，采集lcu和plc的测试通道的寄存器数据，并经量程转换后得到确切数值。

15、作为本发明所述的传感器数据信号传输通道校验方法，其特征在于：将所述经量程转换后得到确切数值一键式导出，使设置值与测量值进行对比，计算得出误差值，并且通过设置标准误差范围，自动判断lcu和plc的信号传输通道是否合格；

16、在判断所述对数据的校准参照误差范围进行缩减后的测量值合格时，则确认精确；若所述测量值仅与标准的设置值比对合格但对缩减后的值对比不合格，则通过人工介入对控制协议的边缘内容进行调整和确认；若所述测量值与设置值的偏差过大，则调度工作人员对控制协议进行修改。

17、作为本发明所述的传感器数据信号传输通道校验方法，其特征在于：所述对信号校验仪的通道的信号输出类型和输出数值进行控制包括，

18、将所述校验仪的管理模块内部采集的数据进行特征分析，在特征分析满足信号自动输出条件且能够匹配到对应的通讯接口的管理配置时，则对输出条件予以认可，通过自动控制完成信号输出类型和输出数值的控制以及通讯接口的配置管理，此时机器学习的训练系统介入学习，并对训练集中的对应信息进行标准条件的偏移和误差范围的缩放；

19、在特征分析不满足信号自动输出条件时和不能够匹配到对应的通讯接口的管理配置时，通过手动控制完成操作；此时自动控制的数据分析与机器学习程度训练系统同时介入，自动控制的数据分析将可识别存在于数据集的控制指标及管理指标进行标注，同时机器学习的训练系统根据手动操作的标准化程度进行分析，若符合标准化规则，则收纳如训练集，若手动操作的分析结果为偶然操作，则机器学习退出介入。

20、作为本发明所述的传感器数据信号传输通道校验方法，其特征在于：所述信号校验仪具有一个rs232接口，接入人机界面的通信接口；以及有两个rj45百兆网络接口，一个接入lcu或plc设备的lan口，另一个通过基于web的人机界面显示测量结果；

21、在显示测量结果时，显示自动操作和手动操作的部分，定期对操作的规范进行调整和分析，同时手动介入机器学习的训练集，根据调整部分对训练集进行调整。

22、一种传感器数据信号传输通道校验系统，其特征在于：所述系统用于实现所述的传感器数据信号传输通道校验方法，包括：

23、信号输入模块，用于设置模拟量、开关量、温度量，通过设置值对lcu和plc的采集通道进行控制；

24、测量模块，用于通过lcu和plc通信端口对内部已经转换的模拟量、开关量、温度量数据进行多字节实时数据采集得到测量值；

25、分析模块，用于将设置值与测量值进行比对，从而校验lcu和plc的信号传输通道的精准度。

26、一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明中任一项所述的方法的步骤。

27、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现本发明中任一项所述的方法的步骤。

28、本发明的有益效果：本发明提供的传感器数据信号传输通道校验方法能自动测量并校验lcu或plc的信号传输通道的精准度，并且通过训练不断扩大训练样本逐渐完善自动化程度，大大提高了测量效率，无需人工亲测和监守，具有推广意义。