[发明专利]液压启闭机闸门开度信号防跳变装置及方法

权利要求书

1.一种液压启闭机闸门开度信号防跳变装置，包括设置在液压油缸（1）端盖上的绝对式编码器（2），液压油缸（1）的活塞杆通过绳与绝对式编码器（2）连接，其特征在于：绝对式编码器（2）分别与开度显控仪（3）和液压启闭机控制器（4）电连接，绝对式编码器（2）输出的格雷码分两路分别传输至开度显控仪（3）和液压启闭机控制器（4）；

开度显控仪（3）用于接收格雷码并对其处理转化为4~20mA闸门开度电流信号至液压启闭机控制器（4）；

液压启闭机控制器（4）用于实时判断开度显控仪（3）输出的闸门开度及线性插值计算出的闸门开度，并设置规则防止闸门开度信号跳变。

2.根据权利要求1所述的液压启闭机闸门开度信号防跳变装置，其特征在于：液压启闭机控制器（4）包括CPU模块（41）、开关量输出模块（42）、位置解码器模块（43）、模拟量输出模块（44）、模拟量输入模块（45）和背板（46）；

CPU模块（41）与触摸屏（5）之间采用通讯连接；

开关量输出模块（42）与继电器电连接，用于输出闸门开度故障开关量报警信号；

位置解码器模块（43）与绝对式编码器（2）电连接，用于将格雷码转换为二进制码；

模拟量输出模块（44）与监控系统电连接，用于输出闸门开度模拟量信号至监控系统；

模拟量输入模块（45）与开度显控仪（3）电连接，用于接收来自开度显控仪（3）输出的闸门开度电流信号。

3.根据权利要求1或2所述的液压启闭机闸门开度信号防跳变装置的防跳变方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：将液压启闭机闸门开度信号防跳变装置初始化，读取触摸屏上机电安装或系统联调中通过分段测量的方法得到的油缸行程和闸门开度协联曲线数据表，以及读取油缸行程系数K、油缸行程偏移量P、油缸行程零点码值M₀、油缸行程码值低限M_低和油缸行程码值高限M_高；

步骤2：检测液压启闭机控制器中绝对式编码器（2）的格雷码转换值M是否正常，判断条件为：检测并判断M_低＜M＜M_高；

若是，进入步骤3；

若否，输出油缸编码器故障，进入步骤8；

步骤3：记录当前格雷码转换值M及开度显控仪开度Y；

步骤4：根据当前格雷码转换值M以及油缸行程与闸门开度协联曲线数据表，采用线性差值计算的方式，计算油缸行程S及闸门线性差值开度Y_表；

步骤5：计算开度显控仪开度Y与闸门线性差值开度Y_表的差值绝对值△Y，△Y=|Y-Y_表|；

步骤6：若开度跳变故障或△Y＞Y_限，保持2秒，输出闸门线性插值开度Y_表，进入步骤7；否则，输出开度显控仪开度Y，返回步骤2；其中，Y限表示开度跳变报警限值，

步骤7：输出开度跳变故障；

步骤8：检测是否有手动故障复归信号，若是，返回步骤2；否则，继续执行本步骤的检测操作。

4.根据权利要求3所述的液压启闭机闸门开度信号防跳变装置的防跳变方法，其特征在于：步骤4中的油缸行程S及闸门线性差值开度Y_表计算方法如下：

步骤4.1：由于油缸行程S与编码器格雷码转换值M呈线性关系，关系表达式为：S=(M-M₀)K+P；

式中，油缸行程系数K由绝对式编码器旋转一周的实际动作距离L及单圈精度N计算得出，计算式为：K=L/2^N；

油缸行程零点码值M₀由闸门全关时的格雷码转换值M计算得出，计算式为：M₀=M-(S-P)/K；

步骤4.2：计算当前油缸行程S对应的闸门线性差值开度Y_表；

Y_表=Y_i-1+(S-S_i-1)(Y_i-Y_i-1)/(Si-S_i-1)；

上述式中i和n均为正整数，且1i≤n，Y_i为油缸行程S_i对应的闸门开度；Y_i和S_i的数值通过油缸行程与闸门开度协联曲线数据表得出。