有效
一种基于模拟量的数据滤波方法、系统、设备及存储介质
管磊、李卓、王长清、梁法光、于在松、侯先栋、刘茜、王宾、王鑫
西安热工研究院有限公司
管
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李
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王
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梁
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于
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摘要
本发明公开了一种基于模拟量的数据滤波方法、系统、设备及存储介质,包括:获取ADC采集到的采样数据信号;对ADC采集到的采样数据信号进行限幅消抖滤波;对限幅消抖滤波后的采样数据信号进行滑动均值滤波,输出滑动均值滤波后的采样数据信号,完成基于模拟量的高精度实时数据滤波,该方法、系统、设备及存储介质能够有效滤除数据信号中的干扰信号,保证数据测量的精度及数据的实时性。
1.一种基于模拟量的数据滤波方法,其特征在于,包括:获取ADC采集到的采样数据信号;对ADC采集到的采样数据信号进行限幅消抖滤波;对限幅消抖滤波后的采样数据信号进行滑动均值滤波,输出滑动均值滤波后的采样数据信号,完成基于模拟量的高精度实时数据滤波;对ADC采集到的采样数据信号进行限幅消抖滤波的具体过程为:21)判断当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值之间的差值是否大于预设限幅消抖阈值,当当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值之间的差值小于等于预设限幅消抖阈值时,则输出当前采样数据值;否则,则转至步骤22);22)判断当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值的变化方向是否一致,当当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值的变化方向不一致时,则输出上一采样周期的采样数据值,否则,则转至步骤23);23)判断最近预设时间段内,各采样周期的采样数据值的变化方向的改变次数是否大于预设防抖阈值,当各采样周期的采样数据值的变化方向的改变次数小于等于预设防抖阈值时,则输出上一采样周期的采样数据值;否则,则转至步骤24);24)判断最近三个采样周期的采样数据值之间的差值是否均小于预设限幅消抖阈值,当最近三个采样周期的采样数据值之间的差值均小于预设限幅消抖阈值时,则转至步骤25),否则,则输出当前采样数据值;25)计算当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值之间的差值T1,计算上一采样周期的采样数据值与上上采样周期的采样数据值之间的差值T2,当T1与T2之差的绝对值大于预设快速变化值,且T1大于等于0时,则存储当前采样数据值。
2.根据权利要求1所述的基于模拟量的数据滤波方法,其特征在于,步骤21)之前还包括:设置预设限幅消抖阈值及预设防抖阈值。
3.根据权利要求1所述的基于模拟量的数据滤波方法,其特征在于,对限幅消抖滤波后的采样数据信号进行滑动均值滤波的具体操作过程为:将内存存储采样数据值的第一位通过限幅消抖输出值进行替换;将预设滤波深度范围内的各采样数据值进行比较;剔除预设滤波深度范围内各采样数据值的最大值及最小值,将剩余采样数据值进行求和取平均,再将求和取平均的结果作为滤波后的采样数据信号进行输出。
4.一种基于模拟量的高精度实时数据滤波系统,其特征在于,包括:获取模块(1),用于获取ADC采集到的采样数据信号;限幅消抖滤波模块(2),用于对ADC采集到的采样数据信号进行限幅消抖滤波;滑动均值滤波模块(3),用于对限幅消抖滤波后的采样数据信号进行滑动均值滤波,输出滑动均值滤波后的采样数据信号,完成基于模拟量的高精度实时数据滤波;限幅消抖滤波模块(2)包括:第一判断模块(22),用于判断当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值之间的差值是否大于预设限幅消抖阈值,当当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值之间的差值小于等于预设限幅消抖阈值时,则输出当前采样数据值;第二判断模块(23),用于当当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值之间的差值大于预设限幅消抖阈值时,判断当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值的变化方向是否一致,当当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值的变化方向不一致时,则输出上一采样周期的采样数据值;第三判断模块(24),用于当当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值的变化方向一致时,判断最近预设时间段内,各采样周期的采样数据值的变化方向的改变次数是否大于预设防抖阈值,当各采样周期的采样数据值的变化方向的改变次数小于等于预设防抖阈值时,则输出上一采样周期的采样数据值;第四判断模块(25),用于当各采样周期的采样数据值的变化方向的改变次数大于预设防抖阈值时,判断最近三个采样周期的采样数据值之间的差值是否均小于预设限幅消抖阈值,当最近三个采样周期的采样数据值之间的差值不是均小于预设限幅消抖阈值时则输出当前采样数据值;第五判断模块(26),用于最近三个采样周期的采样数据值之间的差值均小于预设限幅消抖阈值时,计算当前采样数据值与上一采样周期的采样数据值之间的差值T1,计算上一采样周期的采样数据值与上上采样周期的采样数据值之间的差值T2,当T1与T2之差的绝对值大于预设快速变化值,且T1大于等于0时,则存储当前采样数据值。
5.根据权利要求4所述的基于模拟量的高精度实时数据滤波系统,其特征在于,限幅消抖滤波模块(2)还包括:预设模块(21),用于设置预设限幅消抖阈值及预设防抖阈值。
6.根据权利要求4所述的基于模拟量的高精度实时数据滤波系统,其特征在于,滑动均值滤波模块(3)包括:替换模块(31),用于将内存存储采样数据值的第一位通过限幅消抖输出值进行替换;比较模块(32),用于将预设滤波深度范围内的各采样数据值进行比较;数据处理模块(33),用于剔除预设滤波深度范围内各采样数据值的最大值及最小值,将剩余采样数据值进行求和取平均,再将求和取平均的结果作为滤波后的采样数据信号进行输出。
7.一种基于模拟量的高精度实时数据滤波设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述基于模拟量的数据滤波方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述基于模拟量的数据滤波方法的步骤。
暂无引用专利



