本發(fā)明涉及屬于閥門檢測領(lǐng)域，具體涉及基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

閥門是計(jì)量儀表上的執(zhí)行部件，具有控制介質(zhì)傳輸?shù)墓δ堋Ｋ目煽啃允侨藗內(nèi)粘Ｉ畹幕颈Ｕ?。而閥門在執(zhí)行操作后是否能夠準(zhǔn)確到位，決定著計(jì)量儀表是否能夠正常使用的關(guān)鍵。如果在執(zhí)行開閥操作后，沒有達(dá)到預(yù)期的到位要求，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)量儀表的壓力損失增大，造成資源浪費(fèi)。如果在執(zhí)行關(guān)閥操作后，沒有達(dá)到預(yù)期的到位要求，就會(huì)使傳輸介質(zhì)發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致事故。一旦事故發(fā)生，輕則會(huì)對(duì)人們的身體造成傷害；重則不僅會(huì)造成較大經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)危及生命安全。

閥門到位檢測，是檢測閥門在執(zhí)行動(dòng)作后，能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的可靠保障。也為閥門出現(xiàn)異常時(shí)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的提供出閥門當(dāng)前狀態(tài)信息。以便及時(shí)進(jìn)行分析和排除隱患，防止事故的發(fā)生，避免對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成損失。

現(xiàn)有技術(shù)采用機(jī)械到位檢測、堵轉(zhuǎn)電壓檢測等單一的到位檢測技術(shù)。

機(jī)械到位檢測的原理為：通過結(jié)構(gòu)上的配合，閥門在運(yùn)動(dòng)后到達(dá)的不同的狀態(tài)，并根據(jù)該狀態(tài)輸出機(jī)械到位信號(hào)。機(jī)械到位可以采用：簧片觸點(diǎn)(行程開關(guān))，紅外對(duì)管，磁敏傳感器(干簧管，磁電阻，霍爾器件)等作為檢測方式。

堵轉(zhuǎn)電壓檢測的原理為：由于閥門的堵轉(zhuǎn)電流大于過程電流，因此，在閥門電機(jī)電流回路上串聯(lián)一個(gè)采樣電阻，在閥門執(zhí)行操作時(shí)，通過檢測采樣電阻電壓，根據(jù)采樣電阻電壓得到堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)。

現(xiàn)有技術(shù)均采用單一到位檢測方式，其缺點(diǎn)為：1、當(dāng)單一到位檢測方式失效后無法繼續(xù)進(jìn)行檢測；2、出現(xiàn)故障時(shí)無法進(jìn)行故障信息判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法及系統(tǒng)，采用兩種到位檢測方式相結(jié)合，當(dāng)一種到位檢測失效后，可以繼續(xù)進(jìn)行檢測。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法，當(dāng)閥門處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行如下步驟：

進(jìn)行機(jī)械到位檢測；

在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測；

根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果與堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)均檢測到時(shí)，判斷此時(shí)閥門到位正常；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)其中任何一個(gè)未檢測到時(shí)，則進(jìn)行閥門到位故障信息判斷。

在上訴的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法中，所述閥門到位故障信息判斷包括如下判斷中的至少一種：

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)檢測到，且堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷堵轉(zhuǎn)電壓檢測器件故障；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測到時(shí)，判斷閥門卡住或機(jī)械到位檢測器件損壞或機(jī)械到位檢測信號(hào)受到干擾；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷閥門損壞。

在上述的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法中，當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行如下步驟：

進(jìn)行機(jī)械到位檢測；

在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行閥門流量檢測；

根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果與閥門流量檢測結(jié)果進(jìn)行閥門狀態(tài)判斷。

在上述的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法中，所述根據(jù)機(jī)械到位信號(hào)檢測與閥門流量檢測結(jié)果進(jìn)行閥門狀態(tài)判斷包括如下判斷中的至少一種：

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與閥門流量信號(hào)均檢測到時(shí)，判斷此時(shí)閥門未關(guān)嚴(yán)；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)檢測到，且閥門流量信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷閥門正常；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且閥門流量信號(hào)檢測到時(shí)，判斷閥門損壞；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且閥門流量信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷機(jī)械到位檢測器件損壞。

在上述的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法中，所述在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測包括：如果在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則在機(jī)械到位信號(hào)檢測到時(shí)進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測；如果在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)未檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則在預(yù)設(shè)時(shí)間δt后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測。

基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包括控制單元、用于檢測機(jī)械到位的機(jī)械到位檢測模塊、用于控制閥門開關(guān)的閥門驅(qū)動(dòng)模塊和用于檢測堵轉(zhuǎn)電壓的電壓到位檢測模塊，控制單元與機(jī)械到位檢測模塊相連，控制單元與電壓到位檢測模塊相連，控制單元與閥門驅(qū)動(dòng)模塊相連。

在上述的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，所述控制單元設(shè)有第一控制輸出端，所述機(jī)械到位檢測模塊設(shè)有第一供電輸入端，所述第一控制輸出端與第一供電輸入端相連。

在上述的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，所述控制單元設(shè)有第二控制輸出端和第三控制輸出端，所述閥門驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)有休眠控制輸入端和閥門動(dòng)作輸入端，所述第二控制輸出端與休眠控制輸入端相連，第三控制輸出端與閥門動(dòng)作輸入端相連。

在上述的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，所述機(jī)械到位檢測模塊包括用于檢測開閥到位的第一磁敏傳感器，所述控制單元與第一磁敏傳感器的信號(hào)輸出端相連；和/或，所述機(jī)械到位檢測模塊包括用于檢測關(guān)閥到位的第二磁敏傳感器，所述控制單元與所述第二磁敏傳感器的信號(hào)輸出端相連。

在上述的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，所述電壓到位檢測模塊包括電阻r4、電阻r2和電容c7，所述電阻r4一端與閥門驅(qū)動(dòng)芯片相連，電阻r4另一端接地，所述電阻r2一端與電阻r4遠(yuǎn)離接地的一端連接，電阻r2另一端連接電容c7的一端，電容c7的另一端接地，控制單元設(shè)有堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)獲取端，堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)獲取端與電阻r2靠近電容c7的一端連接。

通過實(shí)施本發(fā)明可以取得以下有益技術(shù)效果:

1、本發(fā)明提出的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法，當(dāng)閥門處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行如下步驟：進(jìn)行機(jī)械到位檢測；在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測；根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果與堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)均檢測到時(shí)，判斷此時(shí)閥門到位正常；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)其中任何一個(gè)未檢測到時(shí)，則進(jìn)行閥門到位故障信息判斷。上述方法基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法，通過機(jī)械到位檢測和堵轉(zhuǎn)電壓到位檢測兩種到位檢測方式的到位檢測，并根據(jù)兩種到位檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷，當(dāng)其中一種到位檢測方式失效時(shí)，仍然有另一種到位檢測方式以保證到位檢測成功，同時(shí)，根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果和堵轉(zhuǎn)電壓到位檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷，不但可以判斷出閥門到位是否正常，而且可以精確地判斷出閥門到位的故障。

2、閥門到位故障信息判斷包括如下判斷中的至少一種：當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)檢測到，且堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷堵轉(zhuǎn)電壓檢測器件故障；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測到時(shí)，判斷閥門卡住或機(jī)械到位檢測器件損壞或機(jī)械到位檢測信號(hào)受到干擾；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷閥門損壞。根據(jù)機(jī)械到位檢測和堵轉(zhuǎn)電壓檢測的檢測結(jié)果，判斷得出閥門到位的故障信息，實(shí)現(xiàn)精確的故障定位，工作人員可以依據(jù)閥門到位的故障信息進(jìn)行故障排除，提高故障排除的效率。

3、當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行如下步驟：進(jìn)行機(jī)械到位檢測；在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行閥門流量檢測；根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果與閥門流量檢測結(jié)果進(jìn)行閥門狀態(tài)判斷。閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的特殊性，在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行閥門流量檢測，此時(shí)不進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測；通過機(jī)械到位和閥門流量檢測，結(jié)合機(jī)械到位檢測結(jié)果和閥門流量檢測結(jié)果對(duì)閥門狀態(tài)進(jìn)行判斷，使得閥門狀態(tài)檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確。

4、所述根據(jù)機(jī)械到位信號(hào)檢測與閥門流量檢測結(jié)果進(jìn)行閥門狀態(tài)判斷包括如下判斷中的至少一種：當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與閥門流量信號(hào)均檢測到時(shí)，判斷此時(shí)閥門未關(guān)嚴(yán)；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)檢測到，且閥門流量信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷閥門正常；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且閥門流量信號(hào)檢測到時(shí)，判斷閥門損壞；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且閥門流量信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷機(jī)械到位檢測器件損壞。根據(jù)機(jī)械到位信號(hào)檢測結(jié)果與閥門流量檢測結(jié)果，不但可以檢測閥門是否正常，而且可以進(jìn)行具體的故障信息判斷，使得工作人員可以依據(jù)故障信息進(jìn)行故障排除，提高故障排除的效率。

5、在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測包括：如果在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則在機(jī)械到位信號(hào)檢測到時(shí)進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測；如果在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)未檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則在預(yù)設(shè)時(shí)間δt后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測。機(jī)械到位檢測結(jié)果包含兩種檢測結(jié)果，一種是在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)，另一種是在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)未檢測到機(jī)械到位信號(hào)；對(duì)于在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)的情況，在機(jī)械到位信號(hào)檢測到時(shí)進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測，預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)一檢測到機(jī)械到位信號(hào)，就進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測，保證檢測的效率；對(duì)于在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)未檢測到機(jī)械到位信號(hào)的情況，在預(yù)設(shè)時(shí)間δt后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測；通過這種特殊的檢測流程，克服堵轉(zhuǎn)電壓檢測啟動(dòng)階段的電壓流和堵轉(zhuǎn)階段的電壓區(qū)分較為困難的問題，同時(shí)又保證了檢測的效率。

6、本發(fā)明提出的基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包括控制單元、用于檢測機(jī)械到位的機(jī)械到位檢測模塊、用于控制閥門開關(guān)的閥門驅(qū)動(dòng)模塊和用于檢測堵轉(zhuǎn)電壓的電壓到位檢測模塊，控制單元與機(jī)械到位檢測模塊相連，控制單元與電壓到位檢測模塊相連，控制單元與閥門驅(qū)動(dòng)模塊相連。上述基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，控制單元可以獲取機(jī)械到位檢測模塊檢測到的機(jī)械到位檢測結(jié)果和電壓到位檢測模塊檢測到的堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果；進(jìn)而可以根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果和堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷。

7、控制單元設(shè)有第一控制輸出端，所述機(jī)械到位檢測模塊設(shè)有第一供電輸入端，所述第一控制輸出端與第一供電輸入端相連?？刂茊卧梢钥刂茩C(jī)械到位檢測模塊通斷電，當(dāng)無需機(jī)械到位檢測時(shí)，控制單元控制機(jī)械到位檢測模塊斷電，進(jìn)而節(jié)省能耗。

8、控制單元設(shè)有第二控制輸出端和第三控制輸出端，所述閥門驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)有休眠控制輸入端和閥門動(dòng)作輸入端，所述第二控制輸出端與休眠控制輸入端相連，第三控制輸出端與閥門動(dòng)作輸入端相連?？刂茊卧梢钥刂崎y門驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)無需閥門操作時(shí)，控制單元可以控制閥門驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，進(jìn)而節(jié)省能耗。

9、所述機(jī)械到位檢測模塊包括用于檢測開閥到位的第一磁敏傳感器，所述控制單元與第一磁敏傳感器的信號(hào)輸出端相連；和/或，所述機(jī)械到位檢測模塊包括用于檢測關(guān)閥到位的第二磁敏傳感器，所述控制單元與所述第二磁敏傳感器的信號(hào)輸出端相連。充分利用磁敏傳感器防護(hù)性好、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，提高系統(tǒng)整體的防護(hù)能力和降低系統(tǒng)整體的功耗。

10、所述電壓到位檢測模塊包括電阻r4、電阻r2和電容c7，所述電阻r4一端與閥門驅(qū)動(dòng)芯片相連，電阻r4另一端接地，所述電阻r2一端與電阻r4遠(yuǎn)離接地的一端連接，電阻r2另一端連接電容c7的一端，電容c7的另一端接地，控制單元設(shè)有堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)獲取端，堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)獲取端與電阻r2靠近電容c7的一端連接。電阻r2作用一方面是作為限流電阻，防止電流倒灌，另一方面可以起到esd防護(hù)的作用，同時(shí)與c7組成低通波濾器，對(duì)毛刺起到抑制作用。

附圖說明

圖1為基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法中閥門處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)的到位檢測流程圖；

圖2為基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法中閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的到位檢測流程圖；

圖3為基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法中閥門處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)的一種檢測流程圖；

圖4為基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)的連接框圖；

圖5為基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中閥門處于開閥狀態(tài)時(shí)的機(jī)械到位結(jié)構(gòu)圖；

圖6為基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中閥門處于關(guān)閥狀態(tài)時(shí)的機(jī)械到位結(jié)構(gòu)圖；

圖7為基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中的關(guān)閥到位檢測模塊電路圖。

圖8為基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中的開閥到位檢測模塊電路圖。

圖9為基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中閥門驅(qū)動(dòng)模塊和壓到位檢測模塊的電路圖。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

實(shí)施例1：

本發(fā)明提出了一種基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法，當(dāng)閥門處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行如圖1所示的步驟：

步驟101：進(jìn)行機(jī)械到位檢測；

步驟102：在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測；

步驟103：根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果與堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷；

步驟104：當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)均檢測到時(shí)，判斷此時(shí)閥門到位正常；

步驟105：當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)其中任何一個(gè)未檢測到時(shí)，則進(jìn)行閥門到位故障信息判斷。

上述基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法中，機(jī)械到位檢測結(jié)果包含兩種可能，一種為機(jī)械到位信號(hào)檢測到，另一種為機(jī)械到位信號(hào)未檢測到；堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果亦包含兩種可能，一種為堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測到，另一種為堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)未檢測到。

上述基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法，通過機(jī)械到位檢測和堵轉(zhuǎn)電壓到位檢測兩種到位檢測方式的到位檢測，并根據(jù)兩種到位檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷，當(dāng)其中一種到位檢測方式失效時(shí)，仍然有另一種到位檢測方式以保證到位檢測成功，同時(shí)，根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果和堵轉(zhuǎn)電壓到位檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷，不但可以判斷出閥門到位是否正常，而且可以精確地判斷出閥門到位的故障類型。在這里需要強(qiáng)調(diào)的是，單一的到位檢測方式，因?yàn)闊o法判斷是檢測元件故障還是閥門故障，所以無法精確的判斷閥門到位的故障類型。

上述基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法，還克服了堵轉(zhuǎn)電壓到位檢測自身的一個(gè)缺陷，即閥門啟動(dòng)階段的電壓和堵轉(zhuǎn)階段的電壓區(qū)分較為困難，容易將閥門啟動(dòng)階段的瞬時(shí)電壓誤檢為堵轉(zhuǎn)電壓；如果僅是將兩種到位檢測方式進(jìn)行簡單的結(jié)合，并不能克服上述缺陷，而上述基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法，在機(jī)械到位檢測后再進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓到位檢測，形成固有的檢測順序，進(jìn)而根據(jù)按固有檢測順序檢測到的檢測結(jié)果有效得出閥門到位的故障類型；因?yàn)殚y門到位正常的概率較大，所以按上述基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法，堵轉(zhuǎn)電壓到位檢測基本都是在機(jī)械到位檢測信號(hào)檢測到后進(jìn)行，也就是在閥門已到位情況下進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測，進(jìn)而防止將閥門啟動(dòng)階段的電壓誤檢為堵轉(zhuǎn)電壓。

閥門到位故障信息判斷可以包括如下判斷中的至少一種：

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)檢測到，且堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷堵轉(zhuǎn)電壓檢測器件故障；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測到時(shí)，判斷閥門卡住或機(jī)械到位檢測器件損壞或機(jī)械到位檢測信號(hào)受到干擾；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷閥門損壞。

根據(jù)機(jī)械到位檢測和堵轉(zhuǎn)電壓檢測的檢測結(jié)果，判斷得出閥門到位的故障信息，實(shí)現(xiàn)精確的故障定位，工作人員可以依據(jù)閥門到位的故障信息進(jìn)行故障排除，提高故障排除的效率。

此外，當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，還可以進(jìn)行如圖2所示的步驟：

步驟201：進(jìn)行機(jī)械到位檢測；

步驟202：在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行閥門流量檢測；

步驟203：根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果與閥門流量檢測結(jié)果進(jìn)行閥門狀態(tài)判斷。

計(jì)量儀表內(nèi)部帶有流量檢測功能，當(dāng)閥門關(guān)閉后，可以通過檢測閥門流量的方式，來檢測閥門的密封性，并由此作為閥門是否關(guān)閥到位的推斷依據(jù)。

上述基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測方法，通過結(jié)合機(jī)械到位檢測結(jié)果和閥門流量檢測結(jié)果對(duì)閥門狀態(tài)進(jìn)行精確判斷，得到更精準(zhǔn)的檢測結(jié)果。由于閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，沒有進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測，進(jìn)而減少了堵轉(zhuǎn)電壓檢測所需功耗，降低了閥門狀態(tài)檢測的總功耗；當(dāng)閥門動(dòng)作狀態(tài)為關(guān)閥狀態(tài)時(shí)，通過機(jī)械到位檢測和堵轉(zhuǎn)電壓到位檢測相結(jié)合實(shí)現(xiàn)閥門狀態(tài)的檢測，當(dāng)閥門關(guān)閥到位后，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，通過機(jī)械到位檢測和閥門流量檢測相結(jié)合實(shí)現(xiàn)閥門狀態(tài)的進(jìn)一步檢測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械到位檢測、堵轉(zhuǎn)電壓到位檢測和閥門流量檢測三種到位檢測的結(jié)合，進(jìn)一步確保了閥門閉合狀態(tài)時(shí)閥門檢測的準(zhǔn)確性。

根據(jù)機(jī)械到位信號(hào)檢測與閥門流量檢測結(jié)果進(jìn)行閥門狀態(tài)判斷可以包括如下判斷中的至少一種：

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與閥門流量信號(hào)均檢測到時(shí)，判斷此時(shí)閥門未關(guān)嚴(yán)；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)檢測到，且閥門流量信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷閥門正常；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且閥門流量信號(hào)檢測到時(shí)，判斷閥門損壞；

當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，且閥門流量信號(hào)未檢測到時(shí)，判斷機(jī)械到位檢測器件損壞，此時(shí)閥門到位正常。

根據(jù)機(jī)械到位信號(hào)檢測結(jié)果與閥門流量檢測結(jié)果，不但可以檢測閥門是否正常，而且可以進(jìn)行故障判斷，使得工作人員可以依據(jù)故障判斷結(jié)果進(jìn)行故障排除，提高故障排除的效率。

作為一種優(yōu)選的檢測方式，在機(jī)械到位檢測后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測包括：如果在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則在機(jī)械到位信號(hào)檢測到時(shí)進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測；如果在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)未檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則在預(yù)設(shè)時(shí)間δt后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測。機(jī)械到位檢測結(jié)果包含兩種檢測結(jié)果，一種為機(jī)械到位信號(hào)檢測到，另一種為機(jī)械到位信號(hào)未檢測到，機(jī)械到位信號(hào)檢測到即在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)，機(jī)械到位信號(hào)未檢測到即在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)未檢測到機(jī)械到位信號(hào)；對(duì)于在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)的情況，在機(jī)械到位信號(hào)檢測到時(shí)進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測，預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)一檢測到機(jī)械到位信號(hào)，就進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)檢測，保證檢測的效率，同時(shí)防止因堵轉(zhuǎn)電壓狀態(tài)時(shí)間過長而增大能耗；對(duì)于在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)為檢測到機(jī)械到位信號(hào)的情況，在預(yù)設(shè)時(shí)間δt后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測；通過這種特殊的檢測流程，克服堵轉(zhuǎn)電壓檢測啟動(dòng)階段的電壓流和堵轉(zhuǎn)階段的電壓區(qū)分較為困難的問題，同時(shí)又保證了檢測的效率。預(yù)設(shè)時(shí)間δt可以根據(jù)閥門動(dòng)作需要占用的時(shí)間設(shè)置，如直接設(shè)置為閥門動(dòng)作所需的時(shí)間。舉個(gè)例子做簡單說明，如果δt設(shè)置為2秒，如果機(jī)械到位檢測開始檢測，在兩秒內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則在檢測到機(jī)械到位信號(hào)時(shí)進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測，如果機(jī)械到位檢測開始檢測，兩秒內(nèi)沒有檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則在機(jī)械到位檢測開始的兩秒后進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測。

為了更好的理解方案，以圖3中的流程圖為例做進(jìn)一步說明，當(dāng)閥門處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，

步驟301：進(jìn)行機(jī)械到位檢測，進(jìn)入步驟302；

步驟302：判斷是否在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)；如果在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則進(jìn)入步驟304；如果在預(yù)設(shè)時(shí)間δt內(nèi)未檢測到機(jī)械到位信號(hào)，則進(jìn)入步驟308；

步驟304：進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測，進(jìn)入步驟305；

步驟305：判斷是否在設(shè)定時(shí)間δt’內(nèi)檢測到堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)；如果在設(shè)定時(shí)間δt’內(nèi)檢測到堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)，則進(jìn)入步驟306；如果在設(shè)定時(shí)間δt’內(nèi)未檢測到堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)，則進(jìn)入步驟307；

步驟306：判斷閥門到位正常，結(jié)束步驟；

步驟307：判斷堵轉(zhuǎn)電壓檢測器件故障，結(jié)束步驟；

步驟308：進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測，進(jìn)入步驟309；

步驟309：判斷是否在設(shè)定時(shí)間δt’內(nèi)檢測到堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)，如果在設(shè)定時(shí)間δt’內(nèi)檢測到堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)，則進(jìn)入步驟310；如果在設(shè)定時(shí)間δt’內(nèi)未檢測到堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)，則進(jìn)入步驟311；

步驟310：判斷閥門卡住或機(jī)械到位檢測器件損壞或機(jī)械到位檢測信號(hào)受到干擾，結(jié)束步驟；

步驟311：判斷閥門損壞，結(jié)束步驟。

上述設(shè)定時(shí)間δt’為設(shè)定值，設(shè)定時(shí)間δt’內(nèi)未檢測到堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)則說明堵轉(zhuǎn)電壓檢測是超時(shí)未檢測到。

實(shí)施例2：

本發(fā)明提出了一種基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)，如圖4所示，包括控制單元、用于檢測機(jī)械到位的機(jī)械到位檢測模塊、用于控制閥門開關(guān)的閥門驅(qū)動(dòng)模塊和用于檢測堵轉(zhuǎn)電壓的電壓到位檢測模塊，控制單元與機(jī)械到位檢測模塊相連，控制單元與電壓到位檢測模塊相連，控制單元與閥門驅(qū)動(dòng)模塊相連用以控制閥門驅(qū)動(dòng)模塊。

上述基于多信號(hào)融合的表計(jì)閥門狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，控制單元可以獲取機(jī)械到位檢測模塊檢測到的機(jī)械到位檢測結(jié)果和電壓到位檢測模塊檢測到的堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果，進(jìn)而可以根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果和堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷。

閥門驅(qū)動(dòng)模塊控制閥門電機(jī)正反轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制閥門的開與關(guān)。

具體的，控制單元用于執(zhí)行如下步驟：當(dāng)閥門處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，控制機(jī)械到位檢測模塊進(jìn)行機(jī)械到位檢測，在機(jī)械到位檢測后控制電壓到位檢測模塊進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測，根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果和堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷，當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)均檢測到時(shí)，判斷此時(shí)閥門到位正常；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)其中任何一個(gè)未檢測到時(shí)，則進(jìn)行閥門到位故障信息判斷。

控制單元可以作為閥門動(dòng)作的控制模塊，由于控制單元對(duì)閥門動(dòng)作進(jìn)行控制，所以控制單元可以方便地判斷閥門是否處于動(dòng)作狀態(tài)或關(guān)閥狀態(tài)，如：當(dāng)控制單元控制閥門動(dòng)作時(shí)，即可判斷閥門處于動(dòng)作狀態(tài)；當(dāng)控制單元控制閥門動(dòng)作并判斷閥門到位后，即可判斷閥門處于開閥狀態(tài)還是關(guān)閥狀態(tài)；當(dāng)控制單元第一次控制閥門動(dòng)作前，可以通過控制機(jī)械到位模塊檢測閥門處于開閥狀態(tài)還是關(guān)閥狀態(tài)；可以知道的，該判斷閥門是否處于動(dòng)作狀態(tài)或關(guān)閥狀態(tài)的方法是本實(shí)施例中的一種方法，但不是唯一方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員也采用其他方法閥門是否處于動(dòng)作狀態(tài)或關(guān)閥狀態(tài)。

作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)施方式，控制單元設(shè)有第一控制輸出端，機(jī)械到位檢測模塊設(shè)有第一供電輸入端，第一控制輸出端與第一供電輸入端相連。控制單元可以控制機(jī)械到位檢測模塊通斷電，當(dāng)不進(jìn)行機(jī)械到位檢測時(shí)，控制單元可以控制機(jī)械到位檢測模塊斷電，進(jìn)而節(jié)省能耗。

作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)施方式，控制單元設(shè)有第二控制輸出端和第三控制輸出端，閥門驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)有休眠控制輸入端和閥門動(dòng)作輸入端，第二控制輸出端與休眠控制輸入端相連，第三控制輸出端與閥門動(dòng)作輸入端相連。休眠控制輸入端用于供外部信號(hào)控制閥門驅(qū)動(dòng)模塊中的芯片是否進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)無需閥門操作時(shí)，控制單元可以通過休眠控制輸入端控制閥門驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，進(jìn)而節(jié)省能耗。

具體的，控制單元用于執(zhí)行如下步驟：當(dāng)閥門動(dòng)作時(shí)，控制機(jī)械到位檢測模塊通電，用以進(jìn)行機(jī)械到位檢測獲取機(jī)械到位檢測結(jié)果，當(dāng)獲取到機(jī)械到位檢測結(jié)果時(shí)，控制單元控制機(jī)械到位檢測模塊斷電并控制堵轉(zhuǎn)電壓檢測模塊通電，用以進(jìn)行堵轉(zhuǎn)電壓檢測獲取堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果，獲取到堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果后，根據(jù)機(jī)械到位檢測結(jié)果和堵轉(zhuǎn)電壓檢測結(jié)果進(jìn)行閥門到位信息判斷；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)均檢測到時(shí)，判斷此時(shí)閥門到位正常；當(dāng)機(jī)械到位信號(hào)與堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)其中任何一個(gè)未檢測到時(shí)，則進(jìn)行閥門到位故障信息判斷。

在表計(jì)閥門狀態(tài)檢測過程中，當(dāng)需要機(jī)械到位檢測時(shí)，給機(jī)械到位檢測模塊通電，給堵轉(zhuǎn)電壓檢測模塊斷電。當(dāng)需要堵轉(zhuǎn)電壓檢測時(shí)，給堵轉(zhuǎn)電壓檢測模塊通電，給機(jī)械到位檢測模塊斷電，進(jìn)而有效降低能耗。

為了更好的理解方案，下面的實(shí)施例中以單片機(jī)作為控制單元為例，對(duì)機(jī)械到位檢測模塊、電壓到位檢測模塊和閥門驅(qū)動(dòng)模塊的可選實(shí)施方式進(jìn)行描述。

參考圖5和圖6，機(jī)械到位檢測模塊包括用于檢測開閥到位的第一磁敏傳感器12，控制單元與第一磁敏傳感器12的信號(hào)輸出端相連；機(jī)械到位檢測模塊包括用于檢測關(guān)閥到位的第二磁敏傳感器11，控制單元與第二磁敏傳感11的信號(hào)輸出端相連。充分利用磁敏傳感器防護(hù)性好、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，提高系統(tǒng)整體的防護(hù)能力和降低系統(tǒng)整體的功耗。

在此對(duì)第一磁敏傳感器12和第二磁敏傳感器11的檢測原理和安裝位置的可選方案做說明，如圖5和圖6所示，閥體6內(nèi)設(shè)有閥口17、閥封15、拉桿14、用于檢測關(guān)閥到位的第二磁敏傳感器11、用于檢測開閥到位的第一磁敏傳感器12和位于閥封15上的磁鋼13。如圖6所示，當(dāng)關(guān)閥到位時(shí)，磁鋼處于第二磁敏傳感器1的感應(yīng)范圍，傳感器輸出低電平信號(hào)，即輸出機(jī)械到位信號(hào)。如圖5所示，當(dāng)開閥到位時(shí)，磁鋼13處于第一磁敏傳感器12的感應(yīng)范圍，傳感器輸出低電平信號(hào)，即輸出機(jī)械到位信號(hào)。

具體的，機(jī)械到位檢測模塊可以包括圖7所示的關(guān)閥到位檢測模塊和圖8所示的開閥到位檢測模塊。kf_ctr和gf_ctr作為機(jī)械到位檢測模塊的第一供電輸入端分別與單片機(jī)io引腳連接；kf_chk第一磁敏傳感器的信號(hào)輸出端與單片機(jī)io引腳連接，gf_chk作為第二磁敏傳感器的信號(hào)輸出端與單片機(jī)io引腳連接。

系統(tǒng)采用間歇性工作，以便于降低功耗。當(dāng)?shù)轿粰C(jī)械到位檢測模塊不需要工作時(shí)，可將kf_ctr和gf_ct引腳置低電平。此時(shí)第一磁敏傳感器和第二磁敏傳感器不工作。達(dá)到節(jié)省功耗的目的。當(dāng)需要獲取閥門當(dāng)前狀態(tài)時(shí)，可將閥門到位信號(hào)電源控制引腳kf_ctr和gf_ctr置高電平，給第一磁敏傳感器和第二磁敏傳感器供電。第一磁敏傳感器和第二磁敏傳感器根據(jù)當(dāng)前磁鋼的位置，輸出相應(yīng)的信號(hào)。當(dāng)磁鋼接近第一磁敏傳感器的感應(yīng)范圍時(shí)，第一磁敏傳感器輸出低電平信號(hào)，當(dāng)磁鋼接近第二磁敏傳感器的感應(yīng)范圍時(shí)，第二磁敏傳感器輸出低電平信號(hào)。操作結(jié)束后，將電源控制引腳kf_ctr和gf_ctr置低電平，停止為第一磁敏傳感器和第二磁敏傳感供電。

作為機(jī)械到位檢測模塊的另一種可選方案，閥體內(nèi)設(shè)有用于檢測開閥到位的第一光電接收管、用于檢測關(guān)閥到位的第二光電接收管和設(shè)置在閥封上用于與第一光電接收管和第二光電接收管配合的第一光電發(fā)射管，第一光電接收管處于開閥到位時(shí)可以接收到第一光電發(fā)射管所發(fā)光信號(hào)的位置，第二光電接收管處于關(guān)閥到位時(shí)可以接收到光發(fā)射管所發(fā)光信號(hào)的位置。當(dāng)開閥到位時(shí)，第一光電接收管接收到光發(fā)射管所發(fā)光線信號(hào)，輸出機(jī)械到位信號(hào)中的開閥到位信號(hào)；當(dāng)關(guān)閥到位時(shí)，第二光電接收管接收到光發(fā)射管所發(fā)光線信號(hào)，輸出機(jī)械到位信號(hào)中的關(guān)閥到位信號(hào)。

作為機(jī)械到位檢測模塊的另一種可選方案，閥體內(nèi)設(shè)有用于檢測開閥到位的第二光電發(fā)射管、用于檢測關(guān)閥到位的第三光電發(fā)射管和設(shè)置在閥封上用于與第二光電發(fā)射管和第三光電發(fā)射管配合的第二光電接收管。當(dāng)開閥到位時(shí)，第二光電接收管處于可以接收第二光電發(fā)射管所發(fā)光信號(hào)的位置，第二光電接收管第二光電發(fā)射管所發(fā)光信號(hào)后輸出機(jī)械到位信號(hào)中的開閥到位信號(hào)；當(dāng)關(guān)閥到位時(shí)，第三光電接收管處于可以接收第二光電發(fā)射管所發(fā)光信號(hào)的位置，第三光電接收管第二光電發(fā)射管所發(fā)光信號(hào)后輸出機(jī)械到位信號(hào)中的關(guān)閥到位信號(hào)。在此需要說明的是，在本可選方案中，第二光電發(fā)射管所發(fā)光信號(hào)與第三光電發(fā)射管所發(fā)光信號(hào)是不相同的，第二光電接收管可以根據(jù)所接受信號(hào)的不同輸出不同的信號(hào)，以達(dá)到區(qū)分開閥到位與關(guān)閥到位的目的。

參考圖9，作為電壓到位檢測模塊的可選實(shí)施方式，電壓到位檢測模塊4包括電阻r4、電阻r2和電容c7，電阻r4一端與閥門驅(qū)動(dòng)芯片相連，電阻r4另一端接地，電阻r2一端與電阻r4遠(yuǎn)離接地的一端連接，電阻r2另一端連接電容c7的一端，電容c7的另一端接地，單片機(jī)中的io作為控制單元的堵轉(zhuǎn)電壓信號(hào)獲取端與電阻r2靠近電容c7的一端連接。電阻r2作用：一方面是作為限流電阻，防止電流倒灌，另一方面可以起到esd防護(hù)的作用，同時(shí)與c7組成低通波濾器，對(duì)毛刺起到抑制作用。當(dāng)閥門動(dòng)作時(shí)，電流從vin1電源，通過電機(jī)b1，流經(jīng)電阻r4，最終到gnd構(gòu)成回路。

參考圖9，作為閥門驅(qū)動(dòng)模塊3的可選實(shí)施方式，閥門驅(qū)動(dòng)模塊3包括閥門驅(qū)動(dòng)芯片u1,閥門驅(qū)動(dòng)電路f_sep，f_on和f_off與單片機(jī)io引腳相連，f_sep是休眠控制引腳，f_on和f_off是閥門動(dòng)作控制引腳。當(dāng)閥門電機(jī)b1不動(dòng)作時(shí)，單片機(jī)將3個(gè)引腳配置為低電平，閥門驅(qū)動(dòng)芯片處于休眠狀態(tài)，達(dá)到降低功耗的目的。本實(shí)施例中，閥門驅(qū)動(dòng)芯片u1可以采用型號(hào)drv8837dsgr的芯片。

當(dāng)執(zhí)行開閥操作時(shí)，單片機(jī)控制將f_sep和f_on引腳配置為高電平，f_off引腳配置為低電平，閥門電機(jī)b1開始正向動(dòng)作。當(dāng)開閥操作結(jié)束后，單片機(jī)控制將f_sep和f_on引腳配置為低電平，閥門電機(jī)b1停止動(dòng)作，閥門驅(qū)動(dòng)電路恢復(fù)到休眠狀態(tài)。

當(dāng)執(zhí)行關(guān)閥操作時(shí)，單片機(jī)控制將f_sep和f_off引腳配置為高電平，f_on引腳配置為低電平，閥門電機(jī)b1開始反向動(dòng)作。當(dāng)關(guān)閥操作結(jié)束后，單片機(jī)控制將f_sep和f_off引腳配置為低電平，閥門電機(jī)b1停止動(dòng)作，閥門驅(qū)動(dòng)電路恢復(fù)到休眠狀態(tài)。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。