一种汽轮机转速测量传感器信号的断线检测方法及系统

1.一种汽轮机转速测量传感器信号的断线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：根据汽轮机转速测量传感器的类型确定断线检测的对象：如果是磁阻式传感器则进行电源线断线屏蔽，只判断信号线；如果是磁电式或电涡流传感器则同时判断信号线及电源线；对断线检测的对象进行分析：如果是磁阻式传感器，置位电源线断线标志为正常，判定无电源线断线，再进行信号线断线状态判断；信号线断线状态判断时首先判断读取到的转速信号是否为零，如果转速信号为零，通过输出激励方波信号再回读采样来判断转速输入是否超过设定时间连续无脉冲，若超过设定时间读取到无脉冲信号，则判定发生信号线断线，而若回读到连续脉冲信号，则未发生信号线断线；而如果转速信号不为零，计算转速频率并判断是否不小于阈值，如果转速频率不小于阈值则执行第一数据刷新周期，当转速频率小于阈值时执行第二数据刷新周期，再判断转速输入是否超过设定时间连续无脉冲；如果是磁电式或电涡流传感器，则同时判断信号线断线与电源线断线状态，信号线断线判断方法与磁阻式传感器信号线断线判断方法一致，电源线断线通过回读电源断线状态标志进行判断；通过光耦继电器U1和光耦芯片U2进行信号线断线检测，通过对断线检测回读信号的采集值进行标定，微控制器判断发生断线前后标定值的差异，输出信号线断线标志；或者，微控制器通过双向光耦U3进行有源转速传感器电源线检测，输出电源线断线标志。 2.根据权利要求1所述汽轮机转速测量传感器信号的断线检测方法，其特征在于：当信号线断线状态恢复后，连续采用一个滑动滤波窗的缓存，再计算转速频率并重新判断是否不小于阈值。 3.根据权利要求1所述汽轮机转速测量传感器信号的断线检测方法，其特征在于：所述断线检测过程中执行数据刷新的转速频率阈值为1KHz，所述的第一数据刷新周期为1ms，所述的第二数据刷新周期为10ms，判断转速是否连续无脉冲的设定时间为2s。 4.一种汽轮机转速测量传感器信号的断线检测系统，其特征在于：实现如权利要求1所述汽轮机转速测量传感器信号的断线检测方法，包括转速采样电路、断线检测电路以及微控制器，所述的转速采样电路采集转速信号，得到的机组转速发送至所述的微控制器，所述的微控制器发送断线检测激励信号至所述的断线检测电路，由所述的断线检测电路检测电源断线信号以及转速断线信号发送至所述的微控制器；所述的断线检测电路包括光耦继电器U1和光耦芯片U2，对断线检测回读信号的采集值进行标定，微控制器判断发生断线前后标定值的差异，输出信号线断线标志；或者，所述的断线检测电路包括双向光耦U3，微控制器判定有源转速传感器电源线是否发生断线并输出电源线断线标志。 5.根据权利要求4所述汽轮机转速测量传感器信号的断线检测系统，其特征在于：当所述的断线检测电路包括光耦继电器U1和光耦芯片U2；微控制器发送一对互斥的断线检测开关信号至光耦继电器U1，光耦继电器U1的第一引脚接直流电源，第二引脚接第一断线检测开关信号DXJC_KG1，第三引脚接直流电源，第四引脚接第二断线检测开关信号DXJC_KG2，第五引脚经电阻R2接地，第六、七引脚连接光耦芯片U2的第一引脚，第八引脚经电阻R1与直流电源相接；光耦芯片U2的第二引脚连接转速输入信号speed+，第三引脚经电阻R4接地并经电阻R3输出断线检测回读信号DXJC_IN1，第四引脚连接直流电源。 6.根据权利要求5所述汽轮机转速测量传感器信号的断线检测系统，其特征在于：所述的光耦继电器U1采用型号为HSSR-DA05-2，光耦芯片U2采用型号为TD354。 7.根据权利要求5所述汽轮机转速测量传感器信号的断线检测系统，其特征在于：所述互斥的断线检测开关信号之间每500ms切换一次高低电平。 8.根据权利要求5所述汽轮机转速测量传感器信号的断线检测系统，其特征在于：转速卡初始上电时对断线检测回读信号DXJC_IN1的采集值进行标定，标定值为A；当转速输入信号speed+正常未发生断线，第一断线检测开关信号DXJC_KG1为1、第二断线检测开关信号DXJC_KG2为0时，光耦继电器U1的上半部分导通，即直流电源通过电阻R1后，由光耦继电器U1的7管脚至光耦芯片U2的第一引脚输入，由光耦芯片U2的第二引脚输出，再经过转速输入信号speed+进入测速传感器后至地，光耦芯片U2导通，由于转速输入信号speed+为脉冲信号，光耦芯片U2的第三引脚输出的断线检测回读信号DXJC_IN1为脉冲信号；第一断线检测开关信号DXJC_KG1为0、第二断线检测开关信号DXJC_KG2为1时，光耦继电器U1的上半部分截至，上半部分导通，由于转速输入信号speed+为脉冲信号，当转速输入信号speed+为高时，经由光耦芯片U2的第二引脚输入，第一引脚输出，再依次经过光耦继电器U1的第六引脚和第五引脚至地，构成回路；此时微控制器采集的断线检测回读信号DXJC_IN1依然为脉冲信号，标定值为B；当转速输入信号speed+发生断线，第一断线检测开关信号DXJC_KG1为1、第二断线检测开关信号DXJC_KG2为0时，光耦继电器U1的上半部分导通，即直流电源通过电阻R1后，由于转速输入信号speed+发生断线，直流电源无法与后级构成回路，光耦芯片U2此时也为截止状态，断线检测回读信号DXJC_IN1信号为高电平；第一断线检测开关信号DXJC_KG1为0、第二断线检测开关信号DXJC_KG2为1时，光耦继电器U1的上半部分截止，下半部分导通，下半部分为低电平信号，经过转速传感器后依然为低电平信号，此时光耦芯片U2截止，断线检测回读信号DXJC_IN1信号为高电平，标定值为C；当转速信号线发生断线后，微控制器判断标定值B和C的差异后输出信号线断线标志。 9.根据权利要求4所述汽轮机转速测量传感器信号的断线检测系统，其特征在于：当所述的断线检测电路包括双向光耦U3，其第一引脚经电阻R5与直流电源相接，第二引脚分别连接有源传感器电源正极Speed_PWR+和有源传感器电源负极Speed_PWR-，第三引脚经电阻R7接地并经电阻R6输出断线检测回读信号DXJC_IN2，第四引脚连接直流电源。 10.根据权利要求9所述汽轮机转速测量传感器信号的断线检测系统，其特征在于：当有源转速传感器电源线未发生断线时，直流电源经过电阻R5限流输入双向光耦U3，到达有源传感器电源正极Speed_PWR+经过有源传感器之后再到达有源传感器电源负极Speed_PWR-之后接地，构成一个完整回路，此时双向光耦U3导通，直流电源经由电阻R7至地，输入微控制的断线检测回读信号DXJC_IN2为低电平；当有源转速传感器电源线发生断线时，微控制器判定有源转速传感器电源线发生断线并输出电源线断线标志。