CN215264406U - 一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，包括：开关量信号检测模块、裁决模块及相异报警装置，所述开关量信号检测模块包括第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块，所述第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块的输出端连接裁决模块输入端，所述裁决模块输出端连接相异报警装置输入端，其中，所述裁决模块由第一裁决模块、第二裁决模块、第三裁决模块和总裁决模块组成。本实用新型不改变现有逻辑，排查所有三重冗余的重要测点，为其新增信号相异报警逻辑，当三重冗余的测点任意两者不同，则发出该参数相异报警，通过设置三个开关量信号的相异报警，及时发现任一测点的异常，及时消除隐患，有效防止保护“误动”。
Description
技术领域
本实用新型涉及冗余容错控制技术领域，尤其涉及一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置。
背景技术
如今，如何提高模拟电路回路开关的可靠性和安全性成为目前亟待解决的问题之一。现有的开关量信号三重冗余保护装置中，对于重要开关量保护应设置完全独立的三重冗余信号输入，所谓“完全独立”是指所有输入信号从测量（取样）、传输管路、控制电缆、DCS卡件（分散控制系统硬件）等所有硬件设施都应该是独立、互不干扰的，确保三个开关量测点的可靠性；所谓“三重冗余”其控制逻辑是“三取二”，即当三个独立的开关量信号测点均有效时，任意两个信号为“1”，则保护动作，同时降低保护“误动”和“拒动”的风险。
如在申请号为CN201510821177.2的发明专利申请文件中提出了一种用于模拟电路的三取二冗余开关控制电路及控制方法，其中提到，采用第一回路开关电路、第二回路开关电路、第三回路开关电路、输出端电阻、第一指令源、第二指令源及第三指令源建立起三取二冗余开关控制电路。当任一指令源出现恒高或恒低故障输出，或任一开关三极管出现开路或短路故障，或任一开关驱动电阻出现开路或短路故障时；该发明公开的三取二冗余开关控制电路均能够实现不会影响模拟电路的正确开关信号输出。
常见的双冗余开关量输出通道，当一个通道发生故障时，使得表决电路很难判断，只能通过高选或低选方式进行数据输出，即双重冗余中只要有一个通道故障，数据输出可能就是不正确的，虽然三冗余开关量输出通道采用三取二的表决机制，大大提供了输出数据的正确性，但是当两个通道发生故障时，系统将导向安全，无法保障运行过程的稳定性。
该项方案的缺陷在于，当任意一个测点“测量（取样）、传输管路、控制电缆、DCS卡件”中某一环节异常，导致该测点误发“1”，该信号未被及时发现，同时另一个测点也误发“1”，此时将会导致重要的开关量保护动作。该项专利就是通过设置三个开关量信号的相异报警，及时发现任一测点的异常，及时消除隐患，确保开关量保护动作的可靠性。
实用新型内容
基于此，本实用新型的目的是为了解决现有技术中三冗余开关量输出通道采用三取二的表决机制，当两个通道发生故障时，系统将导向安全，无法保障运行过程的稳定性的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，包括：开关量信号检测模块、裁决模块及相异报警装置，所述开关量信号检测模块包括第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块，所述第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块的输出端连接裁决模块输入端，所述裁决模块输出端连接相异报警装置输入端。
优选的，所述裁决模块由第一裁决模块、第二裁决模块、第三裁决模块和总裁决模块组成，其中：
所述第一裁决模块第一输入端连接第一开关量信号检测模块第一输出端，其第二输入端连接第二开关量信号检测模块第一输出端，其输出端连接总裁决模块第一输入端；
所述第二裁决模块第一输入端连接第二开关量信号检测模块第二输出端，其第二输入端连接第三开关量信号检测模块第一输出端，其输出端连接总裁决模块第二输入端；
所述第三裁决模块第一输入端连接第一开关量信号检测模块第二输出端，其第二输入端连接第三开关量信号检测模块第二输出端，其输出端连接总裁决模块第三输入端；
所述总裁决模块输出端连接相异报警装置。
优选的，所述相异报警装置包括主光牌报警界面。
优选的，所述第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块、第三开关量信号检测模块和裁决模块之间通过IO总线进行连接。
优选的，还包括开关量信号输出模块，所述开关量信号输出模块与开关量信号检测模块一一对应，所述开关量信号输出模块输入端连接开关量信号检测模块输出端，所述开关量信号输出模块输出端连接裁决模块输入端。
优选的，所述开关量信号输出模块为0/1数字电路输出模块。
本实用新型的有益效果：不改变现有逻辑，排查所有三重冗余的重要测点，为其新增信号相异报警逻辑，当三重冗余的测点任意两者不同，则发出该参数相异报警，新增“主要开关量信号相异报警”光字牌，通过设置三个开关量信号的相异报警，及时发现任一测点的异常，及时消除隐患，有效防止保护“误动”。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图的结构获得其他的附图。
图1为本装置结构示意图；
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
为了解决现有技术中常见的双冗余开关量输出通道，当一个通道发生故障时，使得表决电路很难判断，只能通过高选或低选方式进行数据输出，即双重冗余中只要有一个通道故障，数据输出可能就是不正确的，虽然三冗余开关量输出通道采用三取二的表决机制，大大提供了输出数据的正确性，但是当两个通道发生故障时，系统将导向安全，无法保障运行过程的稳定性的技术问题，提出本申请的技术方案。
为方便理解本申请的技术方案，提出以下几种实施例。
实施例1：
如图1所示，在本实施例中，提供一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，包括：开关量信号检测模块、裁决模块及相异报警装置，所述开关量信号检测模块包括第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块，所述第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块的输出端连接裁决模块输入端，所述裁决模块输出端连接相异报警装置输入端。
在本实施例中，所述裁决模块由第一裁决模块、第二裁决模块、第三裁决模块和总裁决模块组成，其中：
所述第一裁决模块第一输入端连接第一开关量信号检测模块第一输出端，其第二输入端连接第二开关量信号检测模块第一输出端，其输出端连接总裁决模块第一输入端；
所述第二裁决模块第一输入端连接第二开关量信号检测模块第二输出端，其第二输入端连接第三开关量信号检测模块第一输出端，其输出端连接总裁决模块第二输入端；
所述第三裁决模块第一输入端连接第一开关量信号检测模块第二输出端，其第二输入端连接第三开关量信号检测模块第二输出端，其输出端连接总裁决模块第三输入端；
所述总裁决模块输出端连接相异报警装置。
在本实施例中，所述相异报警装置包括主光牌报警界面。
在本实施例中，所述第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块、第三开关量信号检测模块和裁决模块之间通过IO总线进行连接。
在本实施例中，还包括开关量信号输出模块，所述开关量信号输出模块与开关量信号检测模块一一对应，所述开关量信号输出模块输入端连接开关量信号检测模块输出端，所述开关量信号输出模块输出端连接裁决模块输入端；
具体的，若检测到开关量信号，则开关量信号输出模块输出为1，若没有检测到开关量信号，则开关量信号输出模块输出为0。
在本实施例中，所述开关量信号输出模块为0/1数字电路输出模块。
在本实施例中，若第一开关量信号检测模块和第二开关量信号检测模块输出为1，第三开关量信号检测模块输出为0，则触发报警。
本实施例与常规“三取二”原理图的区别在于，增加了“相异”判断逻辑，用于对特殊情况进行报警，提醒作业人员或者设备管理员及时排查、消除设备隐患。正常情况下，互相独立的三个测点在保护被触发的时候都应该动作，一旦某一测点跟另外两个不一同动作，都有可能是设备环节出现问题，这个报警是为了帮助发现、并及时处理设备隐患，不用等到保护动作不正常的时候再进行检查，更好防止设备“误动”或者“拒动”。
实施例2：
在本实施例中，提供一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，包括：开关量信号检测模块、裁决模块及相异报警装置，所述开关量信号检测模块包括第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块，所述第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块的输出端连接裁决模块输入端，所述裁决模块输出端连接相异报警装置输入端。
在本实施例中，所述裁决模块由第一裁决模块、第二裁决模块、第三裁决模块和总裁决模块组成，其中：
所述第一裁决模块第一输入端连接第一开关量信号检测模块第一输出端，其第二输入端连接第二开关量信号检测模块第一输出端，其输出端连接总裁决模块第一输入端；
所述第二裁决模块第一输入端连接第二开关量信号检测模块第二输出端，其第二输入端连接第三开关量信号检测模块第一输出端，其输出端连接总裁决模块第二输入端；
所述第三裁决模块第一输入端连接第一开关量信号检测模块第二输出端，其第二输入端连接第三开关量信号检测模块第二输出端，其输出端连接总裁决模块第三输入端；
所述总裁决模块输出端连接相异报警装置。
在本实施例中，所述相异报警装置包括主光牌报警界面。
在本实施例中，所述第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块、第三开关量信号检测模块和裁决模块之间通过IO总线进行连接。
在在本实施例中，还包括开关量信号输出模块，所述开关量信号输出模块与开关量信号检测模块一一对应，所述开关量信号输出模块输入端连接开关量信号检测模块输出端，所述开关量信号输出模块输出端连接裁决模块输入端；
具体的，若检测到开关量信号，则开关量信号输出模块输出为1，若没有检测到开关量信号，则开关量信号输出模块输出为0。
在本实施例中，所述开关量信号输出模块为0/1数字电路输出模块。
在本实施例中，当第一开关量信号检测模块和第二开关量信号检测模块输出为0，第三开关量信号检测模块输出为1，则触发报警。
本实施例与常规“三取二”原理图的区别在于，增加了“相异”判断逻辑，用于对特殊情况进行报警，提醒作业人员或者设备管理员及时排查、消除设备隐患。正常情况下，互相独立的三个测点在保护被触发的时候都应该动作，一旦某一测点跟另外两个不一同动作，都有可能是设备环节出现问题，这个报警是为了帮助发现、并及时处理设备隐患，不用等到保护动作不正常的时候再进行检查，更好防止设备“误动”或者“拒动”。
具体实施步骤：
不改变现有逻辑，排查所有三重冗余的重要测点，为其新增信号相异报警逻辑。
逻辑原理为三重冗余的测点任意两者不同，则发出该参数相异报警。
主光字牌报警界面，新增“主要开关量信号相异报警”光字牌。
优点：
通过设置三个开关量信号的相异报警，及时发现任一测点的异常，及时消除隐患，有效防止保护“误动”。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，其特征在于，包括：开关量信号检测模块、裁决模块及相异报警装置，所述开关量信号检测模块包括第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块，所述第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块和第三开关量信号检测模块的输出端连接裁决模块输入端，所述裁决模块输出端连接相异报警装置输入端。
2.如权利要求1所述的一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，其特征在于，所述裁决模块由第一裁决模块、第二裁决模块、第三裁决模块和总裁决模块组成，其中：
所述第一裁决模块第一输入端连接第一开关量信号检测模块第一输出端，其第二输入端连接第二开关量信号检测模块第一输出端，其输出端连接总裁决模块第一输入端；
所述第二裁决模块第一输入端连接第二开关量信号检测模块第二输出端，其第二输入端连接第三开关量信号检测模块第一输出端，其输出端连接总裁决模块第二输入端；
所述第三裁决模块第一输入端连接第一开关量信号检测模块第二输出端，其第二输入端连接第三开关量信号检测模块第二输出端，其输出端连接总裁决模块第三输入端；
所述总裁决模块输出端连接相异报警装置。
3.如权利要求1所述的一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，其特征在于，所述相异报警装置包括主光牌报警界面。
4.如权利要求1所述的一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，其特征在于，所述第一开关量信号检测模块、第二开关量信号检测模块、第三开关量信号检测模块和裁决模块之间通过IO总线进行连接。
5.如权利要求1所述的一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，其特征在于，还包括开关量信号输出模块，所述开关量信号输出模块与开关量信号检测模块一一对应，所述开关量信号输出模块输入端连接开关量信号检测模块输出端，所述开关量信号输出模块输出端连接裁决模块输入端。
6.如权利要求1所述的一种附加相异报警的三重冗余开关量保护装置，其特征在于，所述开关量信号输出模块为0/1数字电路输出模块。
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