[发明专利]用于通用传感器的自诊断装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于通用传感器的自诊断装置，更具体地说，涉及用于通用传感器的自诊断装置和方法，其能够通过从传感器接收初始正常输入信号、对传感器进行模拟(这里，模拟包括模拟系数、类型和各种变量)、然后比较传感器的诊断模拟值和正常模拟输出值而确定特定传感器存在/不存在故障和故障类型，以及能够当传感器出现故障时通过将相应传感器的故障通知用户而防止意外的发生从而保证包含该传感器的系统的稳定性和可靠性。

背景技术

本发明涉及用于通用传感器的自诊断装置及其诊断方法。

在大型系统例如桥梁、水坝、隧道、大型建筑等的情况下，相关领域中的诊断和管理方法由于可进入性的限制而在进入这样的系统方面效率低，以及难于捕获瞬时异常。

在另一方面，在大型化工工艺系统中可能发生的火灾和安全事故不仅可能导致诸如经济损失、人命丧失、环境污染等直接损失，而且还导致成为国家可信赖度和国民经济的阻碍。

因此，强烈需要与智能传感器系统结构相关的技术发展，智能传感器系统结构是确保大型系统的安全和维护管理的核心技术。而且，由于新设备和现有设备的复杂和陈旧，这样的设备的安全已经成为重要问题。

而且，在重要的国家重点工业领域中的各种设备中所需要的传感器(例如在以纳米为单位进行精密处理的机器中的移动量确认传感器、安装在化工厂的各个单元过程中的例如压力传感器、温度传感器、CO₂密度传感器、氧气密度传感器等的监视传感器、直接与生物相连的以及用在车辆、船舶、飞机等中的各种传感器、核能产生装置中需要的温度和压力传感器)是重要的组成部件。

如果负责这样的重要功能的传感器由于故障及其异常而输出不准确的信号并且该故障状态未被识别出，那么各个设备可能继续误动作，这可能引起巨大的经济损失。

然而，在相关领域，由于缺少自动确定并报告传感器存在/不存在故障及故障类型的系统，传感器的故障可能不容易被掌握，因此使用该传感器的设备可能误动作而引起巨大的经济损失。

发明内容

技术问题

本发明要实现的一个目标是提供用于通用传感器的自诊断装置和方法，其能通过从该传感器接收初始正常输入信号、对该传感器进行模拟(这里，模拟包括模拟系数、类型和各种变量)、然后比较传感器的诊断模拟值和正常的模拟输出值而确定指定传感器存在/不存在故障和故障类型，以及当传感器出现故障时通过将该相应传感器的故障通知用户以防止意外的发生从而能够确保包括该传感器的系统的稳定性和可靠性。

解决技术问题的技术手段

在本发明的一个方面，提供了一种用于通用传感器的自诊断装置，其包括从一个或多个传感器接收传感器信号的输入的传感器信号输入单元；将所述传感器信号输入单元的所述传感器信号的输入处理成能在所述诊断装置中使用的值的输入信号处理单元；通过模拟所述输入数据处理单元所处理的数据而计算诊断模拟值的模拟单元；存储当传感器处于正常状态时在先模拟的传感器的传感器信号的参考模拟值、以及存储用于确定传感器的故障类型的故障类型确定数据的存储器；通过比较诊断模拟值和存储在存储器中的相应传感器的参考模拟值之间的相关性而诊断相应传感器存在/不存在故障的故障诊断单元；以及如果所述故障诊断单元确定相应传感器的故障则通过比较诊断模拟值与参考模拟值之间的相关性和故障类型确定数据而确定相应传感器的故障类型的故障类型确定单元。

故障类型确定单元可以使用诊断模拟值的连续性、类型和延迟值中的一个或多个来确定相应传感器的故障类型。

根据本发明的实施方式的用于通用传感器的自诊断装置可以还包括输出单元，该输出单元从所述故障类型确定单元接收关于相应传感器的故障类型的数据的输入，并通过使用文本和图表将所述数据输出给用户。

根据本发明的实施方式的用于通用传感器的自诊断装置可以还包括通信单元，该通信单元从所述故障类型确定单元接收关于相应传感器的故障类型的数据的输入，并通过使用有线和无线通信方法将所述数据传输给外部设备。

如果从一个或多个传感器输入的传感器信号是模拟信号，输入数据处理单元可以将模拟信号转换成数字信号并将该数字信号传送给模拟单元。