一种多源缓变量的选控方法与流程

1.本发明属于工业集中控制技术领域，具体涉及一种多源缓变量的选控方法。


背景技术：

2.随着工控领域的发展，远方集控成为了主流控制手段，伴随而来的是现场设备低频次少人或无人巡查，这样对于安全生产、经济效益相关的关键模拟量数据上送的可靠性也提出了更高要求，所以采集这些关键数据具有同一测量对象、不同测点、不同传输介质、示数几乎一致等特点。通常这些模拟量数据是不断变化的，但这些数据缓变过程中是否处于正常波动、是否有劣化趋势、是否趋近报警值或极限值、是否存在跳变等情况需要在采集时做出判断。
3.本发明针对缓变模拟量数据真实性无法判断问题进行了深入研究，从数据有效性判断、移动均值计算、目标来源锁定等方面着手，有效解决了数据真实性判断的问题，显著提升了集控系统采集数据的可靠性，保证了生产系统的稳定运行


技术实现要素：

4.本发明提供一种同一测量对象、不同测量方式和传输介质的目标选择控制方法，适用于缓慢变换模拟量的真实值选取。完成对测量数据的实时监控和判断，解决数据长期真实可靠、数据劣化初期不可知、数据跳变无法过滤等品质调节问题。
5.一种多源缓变量的选控方法，它包括以下步骤：
6.步骤1：初始化集控系统，检测集控系统是否正常运行；
7.步骤2：进行集控系统信号的采集；
8.步骤3：对信号的优先级进行排序，并将当前优先级最高的数据赋值给主用信号数据m；
9.步骤4：检测主用信号数据m的有效性是否正常，判据为：若该信号数据处于量程范围内，同时数据通道质量(即为plc采集模块判断采集到的电流或电压是否超过模块设定的参数限值)正常，则执行步骤5；否则将该信号数据的使用优先级置于最末位，同时闭锁该信号，标记其不可信并发出警告，并跳转执行步骤3；
10.步骤5：对信号数据m进行中位滑动均值计算，得到单位周期内的数据值yn；
11.步骤6：获取上一个滑动周期计算后的数据值y
n-1
，若︳y
n-y
n-1
︳≤ε(ε为常量)，此时yn数值合理，执行步骤7，否则将该信号数据的使用优先级置于最末位，闭锁该信号，标记其不可信并发出警告，再跳转执行步骤3；
12.步骤7：每隔指定时间段，将最新数据值yn和人工设定值y
op
比较，判断最新数据值yn是否合理，若合理，则执行步骤8，若不合理则将人工设定值y
op
赋值给数据yn，并发出警告；
13.步骤8：采用信号数据yn作为最终使用的数据。
14.在步骤2中，集控系统采集若干模拟量信号，并进行模/数转换，得到对应的数字信
号。
15.在步骤5中，对信号数据m进行中位滑动均值计算，即设定一定时间的滑动周期t，每隔时间t取一个数，并对周期内最新的n 2(n 2＝t/t)个数据值进行数值大小排序，去除p个最大值和最小值，再对剩下的数据进行平均值计算，得到单位周期内的数据值yn。
16.在步骤7中，每隔m个滑动周期tm，将最新数据值yn和人工设定值y
op
比较，若︳y
n-y
op
︳≤η(η为常量)，此时yn数值合理，执行步骤8，否则将人工设定值y
op
赋值给数据yn，并发出警告。
17.在步骤1中，初始化集控系统，检测集控系统是否正常运行，判据为：集控系统自检正常系统字为目标值，否则等待满足判据条件。
18.在步骤3中，对通过步骤2获得的若干数字信号进行优先级的排序，在所有数据均无闭锁状态下，获得优先级的排序顺序，然后将当前优先级最高的数据赋值给主用数据。
19.与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
20.1)发明提供了一种针对同一测量对象、不同测量方式和传输介质的目标选择控制方法，适用于缓慢变换模拟量的真实值选取。完成对测量数据的实时监控和判断，解决数据长期真实可靠、数据劣化初期不可知、数据跳变无法过滤等品质调节问题；
21.2)本发明采用中位滑动均值计算法，能够解决偶发性跳变以及缓慢劣化对数据真实性带来的影响，定时复位干预法能够解决微小误差累积偏差，提高数据的可靠性和稳定性。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
23.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
24.如图1所示，一种多源缓变量的选控方法，包括以下步骤：
25.步骤1：初始化集控系统(包括冷/热启动)，检测集控系统是否正常运行，判据为：集控系统自检正常系统字为1，否则等待满足判据条件；集控系统可选用的plc系统；
26.步骤2：集控系统模拟量采集模块采集模拟量信号i1、信号i2、信号i3等若干数据，并进行模/数转换，分别得到m1、m2、m3等若干数字信号；
27.步骤3：对信号源使用优先级进行排序，在所有数据均无闭锁状态下，优先级顺序为m1≥m2≥m3，将当前优先级最高的数据赋值给主用数据m；
28.步骤4：检测当前主用信号数据m有效性是否正常，判据为：数据处于量程范围内，同时数据通道质量(即为plc采集模块判断采集到的电流或电压是否超过模块设定的参数限值)正常，满足即执行步骤5，否则将该信号数据的使用优先级置于最末位，闭锁该信号，标记其不可信并发出警告，再跳转执行步骤3；
29.步骤5：对信号数据m进行中位滑动均值计算，即设定一定时间的滑动周期t，每隔时间t取一个数，并对周期内最新的n 2(n 2＝t/t)个数据值进行数值大小排序，去除p个最
大值和最小值，再对剩下的数据进行平均值计算，其中，n为信号数据的个数；得到单位周期内的数据值yn；
30.步骤6：获取上一个滑动周期计算后的数据值y
n-1
，若︳y
n-y
n-1
︳≤ε(ε为常量)，此时yn数值合理，执行步骤7，否则将该信号数据的使用优先级置于最末位，闭锁该信号，标记其不可信并发出警告，再跳转执行步骤3；
31.步骤7：每隔m个滑动周期tm，将最新数据值yn和人工设定值y
op
比较，若︳y
n-y
op
︳≤η(η为常量)，此时yn数值合理，执行步骤8，否则将人工设定值y
op
赋值给数据yn，并发出警告；
32.步骤8：采用信号数据yn作为最终使用的数据。
33.为验证本方法的可行性，并便于本领域普通技术人员更好的理解本发明，对某水电站水库水位数据进行了分析，该水库实际水位在一定时间内恒定为100.0m。主用水位m有效区间为80.0m-120.0m之间，当前m1＝78.0m，m2＝100.0m，m3＝101.0m，因水位m1超过有效量程，闭锁不可行，故优先采用m2为主用水位。
34.设定时间间隔t＝10s，滑动周期t＝60s，边缘去除数据p＝1个，m＝2个，滑动周期tm＝1200s，ε＝0.5m，η＝0.3m，y
op
＝100.0m。m2在第一个60s的采样数据为100.0m、100.1m、97.0m、100.1m、100.0m、99.9m，单位周期水位2y
n-1
＝100.0m，m2在第二个60s的采样数据为100.1m、97.0m、100.1m、100.0m、99.9m、97.6m，单位周期水位2yn＝99.4m，此时︳y
n-y
n-1
︳＝0.6m＞ε，故m2闭锁不可行，采用m3为主用水位。
35.m3在第一个60s的采样数据为101.1m、101.0m、100.8m、100.6m、100.4m、100.3m，单位周期水位3y
n-1
＝100.7m，m3在第二个60s的采样数据为101.0m、100.8m、100.6m、100.4m、100.3m、100.1m，单位周期水位3yn＝100.5m，此时︳y
n-y
n-1
︳＝0.5m≤ε，故采用3yn作为最终使用的水位数据。
36.我们从m3采样数据的变化可以看出m3有劣化趋势，此时︳y
n-y
op
︳＝0.5m＞η，故主用水位yn恒等于y
op
＝100.0m。