[发明专利]具有趋势提取功能的压力变送器

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力变送器，特别涉及一种具有趋势提取功能的压力变送器。

背景技术

压力变送器在石油、焦化、钢厂以及电厂等领域应用非常广泛。随着油田数字化的进展以及焦化厂、钢厂等自动化程度的提高，对压力变送器的可靠性、准确性以及智能化特性提出了更高的要求。在某些特殊的场合，需要在现场长时间记录下测试的数据，并且要提取出在一段时间内数据的变化趋势，更利于对压力信号的分析。

经验模态分解的方法是一种新的低频信号提取方法，该方法的本质是利用信号的特征时间尺度来获得固有的波动模态，从而达到分解数据的目的。和传统的低频信号提取方法相比较，比如低通滤波方法等，该方法具有的优势是提取的低频信号更加真实可靠，特别是信号的边缘部分，不会造成由于算法的原因出现低频失真的现象，目前所采用的经验模态分解方法中，其算法复杂、计算量大、运算效率低，并且所提取的边缘信号不够真实，不适应于内嵌式系统的要求。

发明内容

为了实现压力变送器压力信号的趋势提取功能，使其满足某些测试情况下的要求，本发明实施例提供了一种具有趋势提取功能的压力变送器。

所述技术方案如下：一种具有趋势提取功能的压力变送器，包括信号调理单元、壳体和显示模块，所述信号调理单元连接封装于所述壳体内，所述显示模块设置于所述壳体的外侧且与所述信号调理单元连接，用于参数的显示，所述信号调理单元包括：

信息存储模块，用于信号和系统参数的存储；所述信息存储模块设有至少三个用于防止系统数据失效的数据存储区，所述压力变送器的系统参数分别存储于各个数据存储区中，当系统需要使用所存储的系统参数时，对各个数据存储区中所对应的系统参数进行提取，并对系统参数的失效性进行判断；

趋势提取模块，与所述信息存储模块、显示模块分别连接，其提取所述信息存储模块所存储的压力信息，并通过运算获取所设定时间段内的趋势压力信号，所述显示模块将所提取的压力趋势信号予以显示。

对各个所述数据存储区中所存储的系统参数进行失效性判断，具体包括，

当提取的各数据存储区中的系统参数全部相同时，各数据存储区所存储的系统参数数据有效；若其中存在一个数据存储区所存储的系统参数与其它各数据存储区所存储的系统参数不同，则判断所存储的系统参数数据失效。

进一步地，所述趋势提取模块内嵌有经验模态分解算法，所述信息存储模块中的压力信息经经验模态分解算法进行运算后获取所设定时间段内的压力趋势信号，其中所述的经验模态分解算法的模态筛选停止标准的计算步骤如下：

步骤一：设定停止参数P₁、P₂、P₃的数值；

步骤二：计算幅值比

Ar=|mk||Uk-Lk|]]>

其中，U_k为第k次筛选中信号的上包络值，L_k为相应的下包络值，m_k为上包络和下包络的局部均值；

步骤三：计算A_r序列中所有大于P₁值的数据个数，若此个数的总和与A_r序列的总个数的比值小于P₂，且A_r序列中任何一个值都小于P₃，则此固有模态函数的分解结束。

优选，所述的经验模态分解算法中的边缘效应采用等斜率延拓方法，具体方法是：

利用上包络线和下包络线边缘处的压力信号求得斜率K，并将所得到的斜率K平移至端部的极值点；根据同一包络线上相邻两极值点具有相同的时间间隔的原则确定趋势极值点的时间点；通过延伸斜率K线即得趋势时间点上的趋势极值点。

进一步，所述变送器的壳体上还设有与上位机实现通讯的RS485数字接口，用于实现压力值和趋势压力信号的实时上传。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：