[發(fā)明專利]一種模擬信號的數(shù)字濾波方法、系統(tǒng)、服務(wù)器及介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210737091.1
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115062663A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐瑞東;俞念恒;金偉鋒;朱建萍;艾永富
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江正泰中自控制工程有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請?zhí)峁┮环N模擬信號的數(shù)字濾波方法、系統(tǒng)、服務(wù)器及介質(zhì)，方法包括：定時(shí)獲取采集信號，基于采集信號獲得當(dāng)前時(shí)刻采集信號與上一時(shí)刻采集信號的差值；判斷差值是否屬于預(yù)設(shè)差值區(qū)間，若否，獲取差值的符號，判斷當(dāng)前時(shí)刻差值的符號與上一時(shí)刻差值的符號是否相同，若相同，基于當(dāng)前時(shí)刻的符號增加符號所對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)；若不同，清零上一時(shí)刻符號所對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)，基于當(dāng)前時(shí)刻符號增加符號所對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)；判斷統(tǒng)計(jì)次數(shù)是否小于預(yù)設(shè)次數(shù)，若是，將采集信號存儲(chǔ)在數(shù)組中；否則，在固定時(shí)間內(nèi)新獲取的采集信號不存儲(chǔ)在數(shù)組中；基于數(shù)組中的采集信號生成最終結(jié)果。本申請可有效抑制SIS安全系統(tǒng)在采集模擬信號時(shí)經(jīng)典干擾帶來的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及數(shù)字濾波技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模擬信號的數(shù)字濾波方法、系統(tǒng)、服務(wù)器及介質(zhì)。

背景技術(shù)

由于SIS系統(tǒng)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，所以系統(tǒng)的可靠性直接影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，使得系統(tǒng)的抗干擾能力成為整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。而模擬量采集模板作為SIS系統(tǒng)的重要組成部分，通過對其模擬量采集結(jié)果進(jìn)行數(shù)字濾波，可以使其采集結(jié)果在多種類型的干擾下盡可能地保證準(zhǔn)確。

SIS安全系統(tǒng)的模擬量采集模板在采集信號時(shí)會(huì)受到多種干擾，比如工頻干擾、浪涌干擾等等，干擾出現(xiàn)時(shí)，采集到的信號就會(huì)產(chǎn)生偏差，偏差可能會(huì)造成安全故障或者事故，為了避免出現(xiàn)這種糟糕的情況，信號采集時(shí)會(huì)在軟件增加數(shù)據(jù)濾波來抑制干擾產(chǎn)生的偏差影響，可以利用離散時(shí)間系統(tǒng)的特性對輸入信號波形或頻率進(jìn)行加工處理，或者也可以把輸入信號變成一定的輸出信號，從而達(dá)到改變信號頻譜的目的。數(shù)字濾波技術(shù)的原理也有很多，比如算法平均值法、中位值濾波法、限幅濾波法和慣性濾波法。其中算法平均值法就是根據(jù)采集的N個(gè)數(shù)據(jù)來尋找一個(gè)Y，使Y與各采集值間的平方和最小，該方法一般只適用于具有周期性干擾噪聲的信號，對于偶然出現(xiàn)的無周期規(guī)律干擾信號，濾波效果尚不理想。中位值濾波法是對被測參數(shù)連續(xù)采集M次且采集次數(shù)為奇數(shù)，并按照大小循環(huán)排序，再取中間值作為本次采集的有效數(shù)據(jù)，其中采集次數(shù)不應(yīng)小于3次，該方法可以對變換緩慢的被測參數(shù)進(jìn)行濾波，可以起到良好的濾波效果。因此，現(xiàn)有技術(shù)都只能針對某種規(guī)律的噪聲來進(jìn)行濾波，具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

通過連續(xù)記錄本次采集數(shù)據(jù)與上次采集數(shù)據(jù)的偏差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的次數(shù)，來去除采集信號中的誤差值，有效抑制SIS安全系統(tǒng)模擬量采集模板在采集模擬信號時(shí)周圍的經(jīng)典干擾帶來的偏差影響。

第一方面，本實(shí)施例提供了一種模擬信號的數(shù)字濾波方法，所述方法包括：

定時(shí)獲取采集信號，基于所述采集信號獲得當(dāng)前時(shí)刻的采集信號與上一時(shí)刻的采集信號之間的差值；

判斷所述差值是否屬于預(yù)設(shè)差值區(qū)間，

若所述差值屬于預(yù)設(shè)差值區(qū)間，清零所有統(tǒng)計(jì)次數(shù)；

若所述差值不屬于預(yù)設(shè)差值區(qū)間，獲取所述差值的符號，判斷當(dāng)前時(shí)刻獲得的差值的符號與上一時(shí)刻獲得的差值的符號是否相同，

若當(dāng)前時(shí)刻獲得的差值的符號與上一時(shí)刻獲得的差值的符號相同，基于當(dāng)前時(shí)刻所述差值的符號增加所述差值的符號所對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)；

若當(dāng)前時(shí)刻獲得的差值的符號與上一時(shí)刻獲得的差值的符號不同，清零上一時(shí)刻所述差值的符號所對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)，并基于當(dāng)前時(shí)刻所述差值的符號增加所述差值的符號所對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)；

判斷所述統(tǒng)計(jì)次數(shù)是否小于預(yù)設(shè)次數(shù)，

若所述統(tǒng)計(jì)次數(shù)小于預(yù)設(shè)次數(shù)，將采集信號存儲(chǔ)在數(shù)組中；

若所述統(tǒng)計(jì)次數(shù)不小于預(yù)設(shè)次數(shù)，在固定時(shí)間內(nèi)新獲取的采集信號不存儲(chǔ)在數(shù)組中；

基于所述數(shù)組中的采集信號生成濾波之后的模擬信號。

在其中的一些實(shí)施例中，基于當(dāng)前時(shí)刻所述差值的符號增加所述差值的符號所對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)包括：

所述統(tǒng)計(jì)次數(shù)包括上升次數(shù)和下降次數(shù)，獲取當(dāng)前時(shí)刻所述差值的符號，判斷所述差值的符號是否為正，

若所述差值的符號為正，所述采集信號的下降次數(shù)清零，上升次數(shù)加1；