[发明专利]用于监测信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于监测模拟信号的方法和装置。

背景技术

工业过程可以由传感器来测量。传感器可以输出模拟信号。特别地，模拟信号可以包括一系列脉冲。可以监测模拟信号以根据模拟信号确定工业过程的一个或更多个属性。例如，可以通过对模拟信号中的脉冲进行计数来监测模拟信号。

期望以故障安全方式来监测模拟信号。例如，期望提供一种以能够监测和诊断在模拟信号的监测中的错误由此发送高级安全完整性(safety integrity)的方式来监测模拟系统的方法。

发明内容

根据第一方面，提供了一种监测从传感器输出的模拟信号的方法，该方法包括：将模拟信号的幅度与第一阈值对进行比较，其中，该第一阈值对包括第一高阈值和第一低阈值；当模拟信号的幅度超过第一高阈值时，将主要监测信号设置成第一值；当模拟信号的幅度减小到第一低阈值以下时，将主要监测信号设置成第二值；将模拟信号的幅度与第二阈值对进行比较，其中，该第二阈值对包括第二高阈值和第二低阈值，并且其中，第二高阈值大于第一高阈值，并且第二低阈值小于第一低阈值；当模拟信号的幅度超过第二高阈值时，将辅助监测信号设置成第一值；当模拟信号的幅度减小到第二低阈值以下时，将辅助监测信号设置成第二值；将主要监测信号与辅助监测信号进行比较并且根据该比较来确定对模拟信号的监测是否存在错误。

根据第二方面，提供了一种信号监测系统，该信号监测系统包括：输入接口、第一比较器、第二比较器和控制器。该输入接口被配置成从传感器接收模拟信号。该第一比较器被配置成：将模拟信号的幅度与包括第一高阈值和第一低阈值的第一阈值对进行比较；当模拟信号的幅度超过第一高阈值时，将主要监测信号的值设置成第一值；以及当模拟信号的幅度减小到第一低阈值以下时，将主要监测信号的值设置成第二值。该第二比较器被配置成：将模拟信号的幅度与包括第二高阈值和第二低阈值的第二阈值对进行比较，其中，第二高阈值大于第一高阈值，并且第二低阈值小于第一低阈值；当模拟信号的幅度超过第二高阈值时，将辅助监测信号的值设置成第一值；以及当模拟信号的幅度减小到第二低阈值以下时，将辅助监测信号的值设置成第二值。该控制器被配置成：接收主要监测信号和辅助监测信号；将该主要监测信号和该辅助监测信号进行比较；以及根据该比较来确定信号监测系统是否存在错误。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例的方式来描述发明的实施方式，在附图中：

图1是由传感器和监测系统监测并且由过程控制系统控制的工业过程的示意图；

图2是监测系统的实施方式的示意图；

图3a是从图1的传感器输出的示例性模拟信号的幅度的示意性表示；

图3b是从图1的监测系统的输入接口输出的主要监测信号的示意性表示；

图3c是从图1的监测系统的输入接口输出的辅助监测信号的示意性表示；

图4a是从图1的传感器输出的模拟信号的另一示例的示意性表示；

图4b是从图1的监测系统的输入接口输出的主要监测信号的另一示例的示意性表示；

图4c是从图1的监测系统的输入接口输出的辅助监测信号的另一示例的示意性表示；

图5a是从图1的传感器输出的模拟信号的另一示例的示意性表示；

图5b是从图1的监测系统的输入接口输出的主要监测信号的另一示例的示意性表示；

图5c是从图1的监测系统的输入接口输出的辅助监测信号的另一示例的示意性表示；以及

图6是在图1的监测系统的第一监测信道和第二监测信道上输出的信号的示意性表示。

具体实施方式

图1示意性地描绘了由传感器3和监测系统1监测并且由过程控制系统4控制的工业过程2。传感器3被配置成测量或感测工业过程2并且输出模拟信号5。从传感器3输出的模拟信号5可以对应于与工业过程2的属性，诸如例如工业过程2的一些元件的速度或频率。监测系统1可以用于监测从传感器3输出的模拟信号5中的脉冲的频率。

在一个实施方式中，传感器3可以例如被配置成测量旋转体，如涡轮。在这样的实施方式中，模拟信号5中的脉冲的频率可以对应于涡轮机的旋转频率。

在替选实施方式中，传感器3可以例如被配置成测量流体流动。在这样的实施方式中，模拟信号5中的脉冲的频率可以对应于流体流动的属性，例如特定体积的流体经过传感器3的频率。