【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变送器，具体是基于hart协议的智能变送器。
技术介绍
1、变送器是工业过程控制中最重要的现场仪表，可用于压力、差压、温度、液位、流量等多种参数的测量。它通过传感器对过程变量进行检测，经过转换后成为4-20ma标准电流信号，或直接通过数字通讯方式与控制室交换信息。变送器的优劣，直接关系到整个控制系统的稳定性与安全性。
2、随着工业过程控制系统自动化水平的不断提高，对变进器的性能、功能、智能化程度、通讯规程、测量精度、量程比、长期稳定性、各种影响量指标等都提出了新的更高要求；现有技术中，由于变送器采集数据较多，若无差别通过数字通讯方式上传至控制室，会导致数据传输占用带宽高，将会给数据的传输和存储造成较大压力；基于以上不足，本专利技术提出基于hart协议的智能变送器。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出基于hart协议的智能变送器。
2、为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出基于hart协议的智能变送器，包括单片主机、单片从机、第一信号采样模块、控制中心、第二信号采样模块、恒压/恒流激励模块、微处理器模块、hart通信模块以及信号评估模块；
3、所述单片主机与设置于待测目标物第一位置处的第一信号采样模块相连接；所述单片从机与设置于待测目标物第二位置处的第二信号采样模块相连接；所述单片主机和单片从机之间、单片主机与控制中心之间、单片从机与控制中心之间均通过hart通信模
4、所述单片主机用于驱动第一信号采样模块对多路模拟及数字型传感器进行采样后进行滤波、放大送入微处理器模块；
5、所述单片从机用于驱动第二信号采样模块对多路模拟及数字型传感器进行采样后进行滤波、放大送入微处理器模块；
6、所述恒压/恒流激励模块接收微处理器模块的控制信号为传感器提供激励电压或电流；微处理器模块用于对采样信号进行计算、处理及转换后，通过hart通信模块完成hart信号的调制及解调输出到单片主机；
7、所述单片主机接收到第二采样信号后，将第一采样信号与第二采样信号进行差值计算，并将采样差值通过hart通信模块发送给控制中心；
8、所述信号评估模块与hart通信模块相连接，用于实时采集hart通信模块的噪声信号并进行信号影响指数ys分析，以此判断网络状况；
9、在网络状况较好时，所述hart通信模块以第一传输速度阈值进行数据传输；在网络状况不佳时，则将第一传输速度阈值转换为第二传输速度阈值；其中第二传输速度阈值小于第一传输速度阈值。
10、进一步地，所述信号评估模块的具体分析步骤为：
11、将采集的噪声信号转化为数字信号，对转化后的数字信号进行滤波；按照预设间隔时长采集对应数字信号的周期能量值；其中周期能量值是指对接收到的连续多个比特位数据的能量进行累加并求平均所得到的值；
12、将周期能量值标记为zem，建立周期能量值zem随时间变化的曲线图；将周期能量值zem与预设能量阈值相比较；若zem大于预设能量阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段进行标注，记为影响曲线段；
13、在预设时间段内，统计影响曲线段的数量为p1，将所有的影响曲线段对时间进行积分得到影响参考面积m1；利用公式ys＝p1×g1+m1×g2计算得到信号影响指数ys，其中g1、g2均为系数因子；
14、将信号影响指数ys与预设影响阈值相比较；若ys＜预设影响阈值且持续时间达到预设时长，则表明当前网络状况较好；若ys≥预设影响阈值且持续时间达到预设时长，则表明当前网络状况不佳。
15、进一步地，微处理器模块还用于将第一信号采样模块的采样信号记为第一采样信号，将第二信号采样模块的采样信号记为第二采样信号。
16、进一步地，所述第一信号采样模块、第二信号采样模块均为多路模拟及数字型传感器；所述多路模拟及数字型传感器可为电压、电流、电阻、频率测量信号。
17、进一步地，所述单片主机、单片从机、hart通信模块任意两两之间均依据hart协议进行通讯。
18、进一步地，所述控制中心通过hart通信模块发送启动命令给单片主机；单片主机接收命令后，依据hart协议，通过hart通信模块发送启动信号给单片从机。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
20、1、本专利技术中所述单片主机用于驱动第一信号采样模块对多路模拟及数字型传感器进行采样；所述单片从机用于驱动第二信号采样模块对多路模拟及数字型传感器进行采样；微处理器模块用于对采样信号进行计算、处理及转换后，通过hart通信模块完成hart信号的调制及解调输出到单片主机；所述单片主机用于将第一采样信号与第二采样信号进行差值计算，并将采样差值通过hart通信模块发送给控制中心；本专利技术使用了两组多路模拟及数字型传感器，实现点差测量；两个点位的采样值也可以作为单独的参数输出，可测量范围增大，测量稳定性更好；同时节省了大量电缆，提高了测量精度和可靠性；
21、2、本专利技术中所述信号评估模块与hart通信模块相连接，用于实时采集hart通信模块的噪声信号并进行信号影响指数ys分析，以此判断网络状况；在网络状况较好时，所述hart通信模块以第一传输速度阈值进行数据传输；在网络状况不佳时，则将第一传输速度阈值转换为第二传输速度阈值，从而减小对网络带宽的占用，同时能够减小网络不好的情况下数据丢失的可能性，提高数据传输安全。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于HART协议的智能变送器，其特征在于，包括单片主机、单片从机、第一信号采样模块、控制中心、第二信号采样模块、恒压/恒流激励模块、微处理器模块、HART通信模块以及信号评估模块；
2.根据权利要求1所述的基于HART协议的智能变送器，其特征在于，所述信号评估模块的具体分析步骤为：
3.根据权利要求1所述的基于HART协议的智能变送器，其特征在于，微处理器模块还用于将第一信号采样模块的采样信号记为第一采样信号，将第二信号采样模块的采样信号记为第二采样信号。
4.根据权利要求1所述的基于HART协议的智能变送器，其特征在于，所述第一信号采样模块、第二信号采样模块均为多路模拟及数字型传感器；所述多路模拟及数字型传感器可为电压、电流、电阻、频率测量信号。
5.根据权利要求1所述的基于HART协议的智能变送器，其特征在于，所述单片主机、单片从机、HART通信模块任意两两之间均依据HART协议进行通讯。
6.根据权利要求5所述的基于HART协议的智能变送器，其特征在于，所述控制中心通过HART通信模块发送启动命令给单片主机；单
...【技术特征摘要】
1.基于hart协议的智能变送器，其特征在于，包括单片主机、单片从机、第一信号采样模块、控制中心、第二信号采样模块、恒压/恒流激励模块、微处理器模块、hart通信模块以及信号评估模块；
2.根据权利要求1所述的基于hart协议的智能变送器，其特征在于，所述信号评估模块的具体分析步骤为：
3.根据权利要求1所述的基于hart协议的智能变送器，其特征在于，微处理器模块还用于将第一信号采样模块的采样信号记为第一采样信号，将第二信号采样模块的采样信号记为第二采样信号。
4.根据权利要求1所述的基于hart...
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