【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水下采油树电控系统，具体涉及一种输出驱动系统和方法。
技术介绍
1、安全控制器是水下采油树的一项关键技术，能在生产装置启动、停止、出现工艺扰动等状况和正常维护操作期间对设备提供安全保护，一旦设备出现危险情况，安全控制器能够立即做出反应并输出正确信号，使得设备处于安全状态或停机，其在多种工业制造行业中广泛使用。
2、但水下油井环境恶劣，安全控制器的可靠性将会大大降低，因此无法直接将安全控制器的驱动信号与水下采油树的执行器连接。
技术实现思路
1、专利技术目的：本申请实施例的目的在于提供一种输出驱动系统和方法，旨在解决在恶劣的水下油井环境中，安全控制器可靠性较低，无法直接驱动水下采油树的执行器的技术问题。
2、技术方案：第一方面，本申请实施例提供一种输出驱动系统，包括：
3、传输模块，所述传输模块包括信号接收单元，所述信号接收单元被配置为接收第一信号；
4、控制模块，所述控制模块和所述传输模块通信连接，所述控制模块被配置为基于所述第一信号输出第二信号；
5、驱动模块，所述驱动模块和所述控制模块通信连接，所述驱动模块被配置为基于所述第二信号生成第三信号；
6、其中，所述传输模块还包括电源，所述电源与所述驱动模块连接，所述电源被配置为向所述驱动模块提供放大电压，以放大所述第三信号的电压得到驱动执行器动作的第四信号。
7、在一些实施例中，所述输出驱动系统还包括多个通信模块，多个所述通信模块互为冗余通
8、所述通信模块与所述信号接收单元通信连接，所述通信模块与所述控制模块通信连接，所述通信模块被配置为将所述信号接收单元接收的所述第一信号发送至控制模块。
9、在一些实施例中，所述通信模块包括隔离电源和通信端口组件，所述隔离电源与所述通信端口组件连接，所述隔离电源被配置为向所述通信端口组件提供隔离电压。
10、在一些实施例中，所述输出驱动系统还包括电源管理模块，所述电源管理模块与所述控制模块连接，所述电源管理模块与所述电源连接，所述电源管理模块被配置为将所述电源的供电电压进行电压转换并输入控制模块。
11、在一些实施例中，所述电源管理模块包括一级变压器和二级变压器组；所述一级变压器与所述电源连接，所述一级变压器被配置为对电源的供电电压进行第一次电压转换；所述二级变压器组连接所述一级变压器，所述二级变压器组连接所述控制模块，所述二级变压器组被配置为对第一次电压转换的电信号进行第二次电压转换并输入至所述控制模块，为所述控制模块供电。
12、在一些实施例中，所述输出驱动系统还包括电压监测模块；所述电压监测模块与所述电源管理模块连接，所述电压监测模块与所述控制模块连接；所述电压监测模块被配置为监控所述电源管理模块对所述控制模块的供电电压。
13、在一些实施例中，所述电源设置多路，多路所述电源互为冗余电源；
14、所述电源与所述电源管理模块连接，所述电源被配置为向所述电源管理模块供电。
15、在一些实施例中，所述驱动模块包括多个输出驱动通道，多个所述输出驱动通道互为冗余输出驱动通道。
16、在一些实施例中，所述驱动模块包括输出驱动通道，所述输出驱动通道包括第一隔离驱动子模块和第二隔离驱动子模块；所述第一隔离驱动子模块与所述控制模块连接，所述第一隔离驱动子模块被配置为基于所述第二信号导通；所述第二隔离驱动子模块所述控制模块连接，所述第二隔离驱动子模块被配置为基于所述第二信号导通；
17、所述第一隔离驱动子模块和第二隔离驱动子模块连接，所述第一隔离驱动子模块和第二隔离驱动子模块被配置为生成第三信号。
18、在一些实施例中，所述电源与所述第一隔离驱动子模块连接。
19、在一些实施例中，所述第一隔离驱动子模块包括第一场效应晶体管，所述第二隔离驱动子模块包括第二场效应晶体管；
20、所述第一场效应晶体管和所述二场效应晶体管均为共射极配置。
21、在一些实施例中，所述二级变压器组包括：
22、第一二级变压器，所述第一二级变压器与所述控制模块的处理器核心连接，所述第一二级变压器被配置为向所述处理器核心供电；
23、第二二级变压器，所述第二二级变压器与所述控制模块的输入/输出端子连接，所述第二二级变压器被配置为向所述输入/输出端子供电；
24、第三二级变压器，所述第三二级变压器与所述控制模块的通信端子连接，所述第三二级变压器被配置为向所述通信端子供电；
25、第四二级变压器，所述第四二级变压器与输入/输出设备连接，所述第四二级变压器被配置为向所述输入/输出设备供电；
26、第五二级变压器，所述第五二级变压器与所述控制模块的模数转换器连接，所述第五二级变压器被配置为向所述模数转换器供电。
27、第二方面，本申请提供一种根据第一方面中任一项所述的输出驱动系统的输出驱动方法，包括如下步骤：
28、获取第一信号并输入控制模块，得到第二信号；
29、将所述第二信号输入驱动模块，得到第三信号；
30、放大所述第三信号的电压，得到第四信号；
31、基于所述第四信号驱动执行器动作。
32、在一些实施例中，所述输出驱动方法还包括：
33、响应于所述控制模块的处理器核心和所述控制模块的输入/输出端子的电压小于预设阈值，所述控制模块逻辑复位；
34、响应于所述控制模块的处理器核心和所述控制模块的输入/输出端子的电压小于预设阈值，所述控制模块的模数转换器监测所述处理器核心的电压、所述控制模块的输入/输出端子的电压和所述控制模块的通信端子的电压。
35、有益效果：与现有技术相比，本申请实施例提供一种输出驱动系统，本申请的输出驱动系统包括传输模块、控制模块和驱动模块，传输模块、控制模块和驱动模块通信连接，以接收外部的控制信号进行处理后输出驱动信号，驱动执行器动作；本申请中，传输模块接收作为控制信号的第一信号，将第一信号传输至控制模块，控制模块依据第一信号输出第二信号，导通对应的驱动模块，驱动模块生成电压较低的第三信号，传输模块中的电源为第三信号提供放大电压，对第三信号进行电压放大，得到可驱动执行器动作的第四信号，在环境恶劣的水下油井环境中，协助安全控制器实现对水下采油树执行器的驱动信号输出。
36、本申请实施例提供一种输出驱动方法，在接收到作为控制信号的第一信号后，通过控制模块进行处理，得到对应的第二信号，控制通过第二信号导通驱动模块对应的输出驱动通道，输出驱动通道生成对应的第三信号，然后通过放大第三信号的电压，得到可以驱动执行器动作的第四信号，通过第四信号驱动执行器动作，在环境恶劣的水下油井环境中，协助安全控制器实现对水下采油树执行器的驱动信号输出。
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1.一种输出驱动系统，其特征在于，用于驱动执行器动作，包括：
2.根据权利要求1所述的输出驱动系统，其特征在于，所述输出驱动系统还包括多个通信模块(400)，多个所述通信模块(400)互为冗余通信模块；
3.根据权利要求2所述的输出驱动系统，其特征在于，所述通信模块(400)包括隔离电源(410)和通信端口组件(420)，所述隔离电源(410)与所述通信端口组件(420)连接，所述隔离电源(410)被配置为向所述通信端口组件(420)提供隔离电压。
4.根据权利要求1所述的输出驱动系统，其特征在于，所述输出驱动系统还包括电源管理模块(500)，所述电源管理模块(500)与所述控制模块(200)连接，所述电源管理模块(500)与所述电源(120)连接，所述电源管理模块(500)被配置为将所述电源(120)的供电电压进行电压转换并输入控制模块(200)。
5.根据权利要求4所述的输出驱动系统，其特征在于，所述电源管理模块(500)包括一级变压器(510)和二级变压器组(520)；所述一级变压器(510)与所述电源(120)连接，所述一级
6.根据权利要求4所述的输出驱动系统，其特征在于，所述输出驱动系统还包括电压监测模块(600)；所述电压监测模块(600)与所述电源管理模块(500)连接，所述电压监测模块(600)与所述控制模块(200)连接；所述电压监测模块(600)被配置为监控所述电源管理模块(500)对所述控制模块(200)的供电电压。
7.根据权利要求4所述的输出驱动系统，其特征在于，所述电源(120)设置多路，多路所述电源(120)互为冗余电源；
8.根据权利要求1所述的输出驱动系统，其特征在于，所述驱动模块(300)包括多个输出驱动通道(310)，多个所述输出驱动通道(310)互为冗余输出驱动通道。
9.根据权利要求8所述的输出驱动系统，其特征在于，所述驱动模块(300)包括输出驱动通道(310)，所述输出驱动通道(310)包括第一隔离驱动子模块(311)和第二隔离驱动子模块(312)；所述第一隔离驱动子模块(311)与所述控制模块(200)连接，所述第一隔离驱动子模块(311)被配置为基于所述第二信号导通；所述第二隔离驱动子模块(312)与所述控制模块(200)连接，所述第二隔离驱动子模块(312)被配置为基于所述第二信号导通；
10.根据权利要求9所述的输出驱动系统，其特征在于，所述电源(120)与所述第一隔离驱动子模块(311)连接。
11.根据权利要求9所述的输出驱动系统，其特征在于，所述第一隔离驱动子模块(311)包括第一场效应晶体管，所述第二隔离驱动子模块(312)包括第二场效应晶体管；
12.根据权利要求5所述的输出驱动系统，其特征在于，所述二级变压器组(520)包括：
13.根据权利要求1-12中任一项所述的输出驱动系统的输出驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：
14.根据权利要求13所述的输出驱动方法，其特征在于，所述输出驱动方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种输出驱动系统，其特征在于，用于驱动执行器动作，包括：
2.根据权利要求1所述的输出驱动系统，其特征在于，所述输出驱动系统还包括多个通信模块(400)，多个所述通信模块(400)互为冗余通信模块；
3.根据权利要求2所述的输出驱动系统，其特征在于，所述通信模块(400)包括隔离电源(410)和通信端口组件(420)，所述隔离电源(410)与所述通信端口组件(420)连接，所述隔离电源(410)被配置为向所述通信端口组件(420)提供隔离电压。
4.根据权利要求1所述的输出驱动系统，其特征在于，所述输出驱动系统还包括电源管理模块(500)，所述电源管理模块(500)与所述控制模块(200)连接，所述电源管理模块(500)与所述电源(120)连接，所述电源管理模块(500)被配置为将所述电源(120)的供电电压进行电压转换并输入控制模块(200)。
5.根据权利要求4所述的输出驱动系统，其特征在于，所述电源管理模块(500)包括一级变压器(510)和二级变压器组(520)；所述一级变压器(510)与所述电源(120)连接，所述一级变压器(510)被配置为对电源(120)的供电电压进行第一次电压转换；所述二级变压器组(520)连接所述一级变压器(510)，所述二级变压器组(520)连接所述控制模块(200)，所述二级变压器组(520)被配置为对第一次电压转换的电信号进行第二次电压转换并输入至所述控制模块(200)，为所述控制模块(200)供电。
6.根据权利要求4所述的输出驱动系统，其特征在于，所述输出驱动系统还包括电压监测模块(600)；所述电压监测模块(600)与所述电源管理模块(500)连接，所述电压监...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵红恩，陈亚杰，高丹，周航，李志豪，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：
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