一种隔离放大器异常状态检测方法及系统

技术领域

本发明涉及信号传输技术领域，更具体的说是一种隔离放大器异常状态检测方法及系统。

背景技术

隔离放大器是一种电子设备，用于将输入信号的电气特性（如电压、电流或功率）从一个电路传递到另一个电路，同时阻断它们之间的直接电气联系。这种隔离可以防止信号中的干扰或噪声影响到其他电路，常用于保护敏感电子设备或在不同地点的电路之间进行信号传输。

现在专利公开了一种功率放大器的输出阻抗异常的检测方法及检测装置（公开号CN112180147A）、集成电路、无线电器件和设备，该检测方法基于功率放大器输出端的电压值来判断功率放大器的输出阻抗是否存在异常的情况，以检测功率放大器的输出阻抗异常情况。该专利所公开技术中，当出现的故障没有被传感器检测出来，就会出现设备进行循环检测，这就会无限延长对放大器出现异常时所检测的时间。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种隔离放大器异常状态检测方法及系统，解决了上述背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种隔离放大器异常状态检测系统，包括干扰检测模块、温度检测模块、电源控制模块、供电电压异常检测模块、状态检测判断模块、数据存储模块、核心分析模块以及时钟模组；

所述干扰检测模块，用于对隔离放大器所受到来源于电磁干扰、接地干扰的种类进行区分，并对输出信号中的干扰信号进行削减；

所述温度检测模块，用于对隔离放大器的硬件温度进行检测，并将所检测到的温度数据反馈至电源控制模块；

所述电源控制模块，用于接收温度检测模块所反馈的温度数据，并根据该温度数据是否超过设定的阈值数据进行有效限压限流；

所述供电电压异常检测模块，用于监测隔离放大器的供电端电压数值，以及供电端电压受到峰值电压、脉冲电涌影响的频率；

所述状态检测判断模块，用于检测和分析因遭受信号干扰、温度过高和电压异常所造成的隔离放大器出现异常状态和出现该异常状态的概率大小；

所述数据存储模块，用于将每一次隔离放大器所产生的异常状态进行记录，并且对这些异常原因、异常消除信息进行记录；

所述核心分析模块，用于将此次异常检测判断模块所识别的异常可能性与数据存储模块中存储的历史异常信息进行对比，以得出具备可能性更大的异常缘由；

所述时钟模组，用于将干扰检测模块、温度检测模块和供电电压异常检测模块的检测时间进行记录，并加以时间约束。

更进一步的，所述干扰检测模块包括电磁干扰检测模块、接地干扰检测模块和输出信号异常检测模块；

所述电磁干扰检测模块，用于检测隔离放大器的输入端输入信号，判别输入信号是否存在噪声，并对存在噪声的信号进行代偿处理；

所述接地干扰检测模块，用于判别隔离放大器的线路接地端是否有干扰信号输入，并对干扰信号进行采样和相位颠倒处理；

所述输出信号异常检测模块，用于隔离放大器的输出信号进行采样，并对采样结果与输入端信号、接地端信号的采样结果对比，同时对输出端输出的信号噪声做修复。

更进一步的，所述干扰检测模块对隔离放大器的输入端进行信号采样，将采样后的信号定义为

，

此时，所述输出信号异常检测模块的输出结果是

其中，

更进一步的，所述供电电压异常检测模块包括供电电压频率监测模块、峰值电压监测模块和脉冲电涌计数模块；

所述供电电压频率监测模块，用于检测隔离放大器供电端电压是否在所述电源控制模块的可控范围区间；

所述峰值电压监测模块，用于检测隔离放大器供电端的供电电压出现峰值电压的频率进行记录，并对出现的峰值电压进行削弱；

所述脉冲电涌计数模块，用于检测隔离放大器供电端的电流出现脉冲的次数、周期进行记录，并对出现的脉冲电流进行削弱。

更进一步的，所述数据存储模块包括历史故障记录单元、异常状态检测历史和异常排除的信息；

所述历史故障记录单元，用于将存在的历史故障进行记录和存储，并将该历史故障信息对所述分析模块共享，而所述核心分析模块则对新的故障信息进行录入；

所述异常状态检测历史，用于将每一次对隔离放大器检测的过程进行记录；

所述异常排除的信息，包括干扰信号的异常、温度异常和供电电压异常的消除日志进行记录。

更进一步的，所述核心分析模块包括数据对比匹配模块和处理分析模块；

所述数据对比匹配模块，用于将此次的报错信息与所述数据存储模块中的历史故障信息进行相似度匹配；

所述处理分析模块，用于根据所述数据存储模块中匹配的日志信息进行对比，并分析相似度从而确定故障的最大可能性。

更进一步的，所述核心分析模块对数据存储模块和状态检测判断模块中的数据进行对比，出现的故障点与历史日志中记载的数据相似度越高，表明出现该故障的概率也就越大；

其中，用

，

并且，

更进一步的，所述时钟模组包括时间阈值设定模块、条件开关模块和自启动检测模块；

所述时间阈值设定模块，用于根据隔离放大器的种类、型号自行设置干扰检测模块、温度检测模块和供电电压异常监测模块每次的检测时常；

所述条件开关模块，用于依顺序激活干扰检测模块、温度检测模块和供电电压异常检测模块；

所述自启动检测模块，用于根据每个检测模块所分配的时间进行检测，当对应模块超过设定的检测时间之后会对下一模块进行激活启动。

一种隔离放大器异常状态检测系统的方法，包括以下步骤：

S1、应核心分析模块的申请，时钟模组依顺序启动干扰检测模块对隔离放大器的输入端、接地端和输出信息进行噪声检测和分析；

S2、启动温度检测模块之后对元器件温度超过阈值之后，通过电源控制模块对隔离放大器的供电端电压进行控制；

S3、供电电压异常检测模块被激活之后，会依次对供电电压频率、峰值电压和脉冲电涌进行检测与记录；

S4、通过状态检测判断模块来对干扰、温度和供电电压进行异常判别；

S5、由核心分析模块对异常判别的结果进行采集，并与数据存储模块中存储的日志进行匹配，增加隔离放大器异常状态判别的可能性。

本发明一种隔离放大器异常状态检测方法及系统的有益效果为：

1、本发明通过采用调用历史故障日志和故障自检的信息进行匹配对比，从而可以有效识别干扰模块、电压异常检测模块等所难以自检识别的故障，并且这种智能对比和匹配的方法能够最大概率还原故障点。

2、本发明通过干扰检测模块对接地端进行干扰信号采集，并且将采集到的干扰噪声反相叠加在输出端就可以有效减小输出信号的异常，该方法能够保证输出信号的时效，避免输出的信号出现延迟的现象。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为系统原理图；

图2为本发明中干扰检测的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1 - 2所示，根据本发明的一个方面，提供了一种隔离放大器异常状态检测系统的方法，包括以下步骤：

步骤一、应核心分析模块的申请，时钟模组依顺序启动干扰检测模块对隔离放大器的输入端、接地端和输出信息进行噪声检测和分析。

步骤二、启动温度检测模块之后对元器件温度超过阈值之后，通过电源控制模块对隔离放大器的供电端电压进行控制。

步骤三、供电电压异常检测模块被激活之后，会依次对供电电压频率、峰值电压和脉冲电涌进行检测与记录。

步骤四、通过状态检测判断模块来对干扰、温度和供电电压进行异常判别。

步骤五、由核心分析模块对异常判别的结果进行采集，并与数据存储模块中存储的日志进行匹配，增加隔离放大器异常状态判别的可能性。

如图1所示，一种隔离放大器异常状态检测系统，包括干扰检测模块、温度检测模块、电源控制模块、供电电压异常检测模块、状态检测判断模块、数据存储模块、核心分析模块以及时钟模组；干扰检测模块，用于对隔离放大器所受到来源于电磁干扰、接地干扰的种类进行区分，并对输出信号中的干扰信号进行削减；温度检测模块，用于对隔离放大器的硬件温度进行检测，并将所检测到的温度数据反馈至电源控制模块；电源控制模块，用于接收温度检测模块所反馈的温度数据，并根据该温度数据是否超过设定的阈值数据进行有效限压限流，这里的电源控制模块不仅限与温度检测模块进行控制，可以由供电电压异常检测模块进行控制，也可以由时钟模块进行控制。

供电电压异常检测模块，用于监测隔离放大器的供电端电压数值，以及供电端电压受到峰值电压、脉冲电涌影响的频率；状态检测判断模块，用于检测和分析因遭受信号干扰、温度过高和电压异常所造成的隔离放大器出现异常状态和出现该异常状态的概率大小；数据存储模块，用于将每一次隔离放大器所产生的异常状态进行记录，并且对这些异常原因、异常消除信息进行记录；核心分析模块，用于将此次异常检测判断模块所识别的异常可能性与数据存储模块中存储的历史异常信息进行对比，以得出具备可能性更大的异常缘由；时钟模组，用于将干扰检测模块、温度检测模块和供电电压异常检测模块的检测时间进行记录，并加以时间约束。通过时钟模组的控制，可以保证每次对异常状态的检测可以在合理的时间内完成，对与难以通过状态检测判断模块自检出的异常因素，则可以由后续的核心分析模块进行分析。

在本实施例中，干扰检测模块包括电磁干扰检测模块、接地干扰检测模块和输出信号异常检测模块；电磁干扰检测模块，用于检测隔离放大器的输入端输入信号，判别输入信号是否存在噪声，并对存在噪声的信号进行代偿处理；接地干扰检测模块，用于判别隔离放大器的线路接地端是否有干扰信号输入，并对干扰信号进行采样和相位颠倒处理；输出信号异常检测模块，用于隔离放大器的输出信号进行采样，并对采样结果与输入端信号、接地端信号的采样结果对比，同时对输出端输出的信号噪声做修复。干扰检测模块对隔离放大器的输入端进行信号采样，将采样后的信号定义为

，

此时，输出信号异常检测模块的输出结果是

其中，

在本实施例中，供电电压异常检测模块包括供电电压频率监测模块、峰值电压监测模块和脉冲电涌计数模块；供电电压频率监测模块，用于检测隔离放大器供电端电压是否在电源控制模块的可控范围区间；峰值电压监测模块，用于检测隔离放大器供电端的供电电压出现峰值电压的频率进行记录，并对出现的峰值电压进行削弱；脉冲电涌计数模块，用于检测隔离放大器供电端的电流出现脉冲的次数、周期进行记录，并对出现的脉冲电流进行削弱。

在本实施例中，数据存储模块包括历史故障记录单元、异常状态检测历史和异常排除的信息；历史故障记录单元，用于将存在的历史故障进行记录和存储，并将该历史故障信息对分析模块共享，而核心分析模块则对新的故障信息进行录入；异常状态检测历史，用于将每一次对隔离放大器检测的过程进行记录；异常排除的信息，包括干扰信号的异常、温度异常和供电电压异常的消除日志进行记录。

在本实施例中，核心分析模块包括数据对比匹配模块和处理分析模块；数据对比匹配模块，用于将此次的报错信息与数据存储模块中的历史故障信息进行相似度匹配；处理分析模块，用于根据数据存储模块中匹配的日志信息进行对比，并分析相似度从而确定故障的最大可能性。核心分析模块对数据存储模块和状态检测判断模块中的数据进行对比，出现的故障点与历史日志中记载的数据相似度越高，表明出现该故障的概率也就越大；

其中，用

，

并且，

当状态检测判断模块所收集到的数据集是

，

其中，

在本实施例中，时钟模组包括时间阈值设定模块、条件开关模块和自启动检测模块；时间阈值设定模块，用于根据隔离放大器的种类、型号自行设置干扰检测模块、温度检测模块和供电电压异常监测模块每次的检测时常；条件开关模块，用于依顺序激活干扰检测模块、温度检测模块和供电电压异常检测模块；自启动检测模块，用于根据每个检测模块所分配的时间进行检测，当对应模块超过设定的检测时间之后会对下一模块进行激活启动。采用调用历史故障日志和故障自检的信息进行匹配对比，从而可以有效识别干扰模块、电压异常检测模块等所难以自检识别的故障，并且这种智能对比和匹配的方法能够最大概率还原故障点。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。