[發明專利]一種智能工廠信號采集濾波方法

在審

• 申請號: 201711375689.6
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108062052A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 陳平;熊明春;王者師
• 申請（專利權）人: 惠州市物聯微電子有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 佛山覽眾深聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44435
• 代理人: 劉先珍

1.一種智能工廠信號采集濾波方法，其特征在于，步驟為：

一、時間窗多點采樣實現電平高低狀態確認：

實際信號在理想信號的基礎上，疊加了干擾信號，在實際信號中單點采樣，若在低電平時段內的A點采樣，低電平被識別為了高電平，若在高電平時段內的B點采樣，高電平被識別為了低電平，則信號狀態確認出錯；

高低電平狀態確認算法為：在時間窗T內，間隔時間為t多點采樣，采樣點總數為N，采樣點分別為1到N，每個采樣點得到一個或高或低的信號狀態；若N個電平狀態中，至少有M(M<＝N)個為低電平，則時間窗總電平識別為低電平，否則為高電平，其中的參數T、t、N和M需要根據信號的時域實際寬度確定，M可取N/2；將時間窗總電平作為時間窗后邊沿時刻的電平，電平狀態確認完成；

二、時間窗平移實現電平狀態切換識別：

當前信號電平確認方法：在時域時間軸上，以間隔t一直采樣，并至少記錄N個采樣點電平，時間窗寬度T為t*(N-1)，從最后一次采樣開始，在過去時間的歷史采樣中，取N個采樣點的電平狀態，其中若至少有M(M<＝N)個為低電平，則當前電平識別為低電平，否則為高電平，該方法和前述時間窗多點采樣的原理是一致的，只是時間窗多點采樣的時間窗后邊沿為當前時刻；

時間窗平移是指：時間窗寬度固定，一直以最后一次采樣時間點為參考，N個歷史電平記錄一直在滾動更新，當前信號狀態在最新一次采樣后也一直在同步更新，這樣，信號電平狀態判斷所依據的時間窗在時域上表現為一個移動的時間窗口，即為時間窗平移；

電平狀態的切換識別：隨著時間窗的平移，當前時間窗信號狀態同步更新，當時間窗信號狀態從高到低或從低到高變換時，電平狀態的切換就識別了出來，可以觸發業務的應對處理；

三、軟件實現

信號通過隔離器件，如繼電器或光耦，接入微處理器的某個GPIO引腳；

軟件開辟幾個變量：

一個可容納N位狀態的變量V，初始值各位都為1；

開辟一個計數變量C，初始值為0；

開辟電平狀態變量S，初始值為0；

軟件創建一個周期為t的定時器，以周期t讀取GPIO引腳狀態，狀態為高則置位V的第0位，狀態為低則清V的第0位，然后將V左移一位，C加1；軟件判斷C是否大于等于N：

若C>＝N，則統計變量V低N位狀態為0的個數，若個數大于等于M，則當前時間窗信號狀態Sc為低，否則Sc為高，判斷Sc和S是否一致，不一致則識別到電平狀態切換，并置S＝Sc；

若C<N，重復進入上一步。

2.根據權利要求1所述的一種智能工廠信號采集濾波方法，其特征在于，該方法基于時間窗判斷狀態，需要在歷史數據的基礎上判斷，若時間窗過大，對當前信號狀態的反映滯后，對于實時性要求較高的場合不太合適，若在有實時性要求但要求不高的場合中使用該方案，時間窗寬度要設置合理。