现场噪声的滤波方法及装置、存储介质和处理器转让专利
申请号 : CN202010113729.5
文献号 : CN111258264B
文献日 : 2021-06-15
发明人 : 刘江江
申请人 : 北京龙鼎源科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种现场噪声的滤波方法,其特征在于,包括:步骤S101,确定初始采集时间;
步骤S102,基于所述初始采集时间,采集目标信号;
步骤S103,判断所述目标信号的属性是否符合现场需求属性,其中,所述目标信号的属性至少包括以下一种:所述目标信号的精度,所述目标信号的响应时间,所述现场需求属性包括至少以下一种:现场需求的信号精度,现场需求的信号的响应时间;
步骤S104,当所述目标信号的属性不符合所述现场需求属性时,对所述初始采集时间进行调整,直到基于调整后的采集时间采集得到的所述目标信号的属性符合所述现场需求属性;
步骤S105,将调整后的信号采集时间,确定为目标采集时间;
步骤S106,基于所述目标采集时间采集所述目标信号,并对所述目标信号进行滤波操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S102包括:依据所述初始采集时间,确定信号采集的采样点数;
基于所述采样点数对所述目标信号进行采集。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S104包括:步骤A1,当所述目标信号的属性不符合所述现场需求属性时,对所述初始采集时间进行调整;
步骤A2,基于调整后的所述初始采集时间,采集对应的所述目标信号;
步骤A3,判断调整后的所述目标信号的属性是否符合现场需求属性;
步骤A4,依次重复所述步骤A1至所述步骤A3至少N次,直到基于调整后的信号采集时间采集得到的所述目标信号的属性符合所述现场需求属性,其中,N为自然数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤A1包括:
当所述目标信号的精度小于现场需求精度时,在所述初始采集时间的基础上增长信号采集时间以再次采集目标信号;
当所述目标信号的精度大于或者等于所述现场需求精度时,在所述初始采集时间的基础上缩短信号采集时间以再次采集目标信号;
判断再次采集的所述目标信号的属性是否符合所述现场需求属性。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S106之前,所述方法包括:将所述目标信号转换为目标数据,并将所述目标数据存储于第一预设数组中;
对存储于所述第一预设数组中的所述目标数据进行排序;
依据预设数据范围,去除排序后的所述目标数据超出所述预设数据范围的数据以获取有效数据;
将所述有效数据存储于第二预设数组中。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S106包括:获取所述有效数据对应的多个加权系数;
依据所述有效数据与所述多个加权系数,输出目标值,其中,所述目标值为所述目标数据滤波后的数值。
7.一种现场噪声的滤波装置,其特征在于,包括:第一确定单元,用于确定初始采集时间;
采集单元,用于基于所述初始采集时间,采集目标信号;
判断单元,用于判断所述目标信号的属性是否符合现场需求属性,其中,所述目标信号的属性至少包括以下一种:所述目标信号的精度,所述目标信号的响应时间,所述现场需求属性包括至少以下一种:现场需求的信号精度,现场需求的信号的响应时间;
调整单元,用于在当所述目标信号的属性不符合所述现场需求属性时,对所述初始采集时间进行调整,直到基于调整后的采集时间采集得到的所述目标信号的属性符合所述现场需求属性;
第二确定单元,用于将调整后的信号采集时间,确定为目标采集时间;
滤波单元,用于基于所述目标采集时间采集所述目标信号,并对所述目标信号进行滤波操作。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述采集单元包括:第一确定子单元,用于依据所述初始采集时间,确定信号采集的采样点数;
第一采集子单元,用于基于所述采样点数对所述目标信号进行采集。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行权利要求1至6中任意一项所述的一种现场噪声的滤波方法。
10.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的一种现场噪声的滤波方法。
说明书 :
现场噪声的滤波方法及装置、存储介质和处理器
技术领域
背景技术
的外界干扰,特别是非稳态干扰信号等因素的影响,采样值中通常含有各种周期性和非周
期性的噪声和干扰。为得到稳定、准确的测量值以便实现精确控制,必须消除被测信号中的
各种噪声和干扰。在广泛使用的工业控制器中,可通过启用PLC自身AI(analogy input)端
口的滤波器功能,再配合另行设计的数字滤波,也可借助外部滤波设备以最大限度去除噪
声和干扰。
性相对较差。
发明内容
造成滤波结果不可靠的技术问题。
骤S103,判断目标信号的属性是否符合现场需求属性,其中,目标信号的属性至少包括以下
一种:目标信号的精度,目标信号的响应时间,现场需求属性包括至少以下一种:现场需求
的信号精度,现场需求的信号的响应时间;步骤S104,当目标信号的属性不符合现场需求属
性时,对初始采集时间进行调整,直到基于调整后的采集时间采集得到的目标信号的属性
符合现场需求属性;步骤S105,将调整后的信号采集时间,确定为目标采集时间;步骤S106,
基于目标采集时间采集目标信号,并对目标信号进行滤波操作。
A3,判断调整后的目标信号的属性是否符合现场需求属性;步骤A4,依次重复步骤A1至步骤
A3至少N次,直到基于调整后的信号采集时间采集得到的目标信号的属性符合现场需求属
性,其中,N为自然数。
求精度时,在初始采集时间的基础上缩短信号采集时间以再次采集目标信号;判断再次采
集的目标信号的属性是否符合现场需求属性。
据范围,去除排序后的目标数据超出预设数据范围的数据以获取有效数据;将有效数据存
储于第二预设数组中。
目标信号;判断单元,用于判断目标信号的属性是否符合现场需求属性,其中,目标信号的
属性至少包括以下一种:目标信号的精度,目标信号的响应时间,现场需求属性包括至少以
下一种:现场需求的信号精度,现场需求的信号的响应时间;调整单元,用于在当目标信号
的属性不符合现场需求属性时,对初始采集时间进行调整,直到基于调整后的采集时间采
集得到的目标信号的属性符合现场需求属性;第二确定单元,用于将调整后的信号采集时
间,确定为目标采集时间;滤波单元,用于基于目标采集时间采集目标信号,并对目标信号
进行滤波操作。
信号的属性至少包括以下一种:目标信号的精度,目标信号的响应时间,现场需求属性包括
至少以下一种:现场需求的信号精度,现场需求的信号的响应时间;步骤S104,当目标信号
的属性不符合现场需求属性时,对初始采集时间进行调整,直到基于调整后的采集时间采
集得到的目标信号的属性符合现场需求属性;步骤S105,将调整后的信号采集时间,确定为
目标采集时间;步骤S106,基于目标采集时间采集目标信号,并对目标信号进行滤波操作,
解决了相关技术中的滤波手段不够灵活,只能根据滤波器特性滤掉特定的噪声和干扰,造
成滤波结果不可靠的技术问题,进而达到了自适应现场需求以采集信号,提高信号滤波效
率的效果。
附图说明
具体实施方式
本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范
围。
的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例。此外,术语“包括”和“具
有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的
过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清
楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
种:现场需求的信号精度,现场需求的信号的响应时间。
和响应时间,先大致选择一个比较粗的滤波参数进行信号采集操作,且无需进行滤波操作,
其中滤波参数主要为信号的采集时间,此时选定的滤波参数性能比较差,也即基于滤波参
数采集的信号的精度较差,如果现场要求的精度和响应时间的要求很高,必须经过多次的
调节才能达到一个比较合适的性能参数,因此,通过多次对信号采集时间的调整,最终确定
符合现场需求属性的目标采集时间,并基于目标采集时间采集信号后,对采集的信号进行
滤波操作。
的信号,其响应时间较短。
现场需求属性,其中,目标信号的属性至少包括以下一种:目标信号的精度,目标信号的响
应时间,现场需求属性包括至少以下一种:现场需求的信号精度,现场需求的信号的响应时
间;步骤S104,当目标信号的属性不符合现场需求属性时,对初始采集时间进行调整,直到
基于调整后的采集时间采集得到的目标信号的属性符合现场需求属性;步骤S105,将调整
后的信号采集时间,确定为目标采集时间;步骤S106,基于目标采集时间采集目标信号,并
对目标信号进行滤波操作,解决了相关技术中的滤波手段不够灵活,只能根据滤波器特性
滤掉特定的噪声和干扰,造成滤波结果不可靠的技术问题,通过自适应的调整信号采集时
间,进而达到了提高了信号的滤波效率的效果。
判断调整后的目标信号的属性是否符合现场需求属性;步骤A4,依次重复步骤A1至步骤A3
至少N次,直到基于调整后的信号采集时间采集得到的目标信号的属性符合现场需求属性,
其中,N为自然数。
波器算法,如果采集的现场信号的精度不满足要求时,可以增大滤波时间及通过增长时间
来采集尽可能多的点,进行加权平均算法,但是由于采集时间变长对应的采集响应速度就
会变慢。对于现场要求精度没有那么高,但是对于采集速度有要求的现场,可以通过设定将
精度设置低,响应速度设置高来自动调整。
应时间相对较短,因此,需要多次调整采集时间以使采集到的信号的精度和响应时间满足
现场需求。
精度时,在初始采集时间的基础上缩短信号采集时间以再次采集目标信号;判断再次采集
的目标信号的属性是否符合现场需求属性。
时,需要采集更多信号点数,因此,需要增长信号的采集时间。
等于现场需求精度时,说明采集的信号的精度较高,此时,需要采集数量少一些的信号点
数,因此,需要缩短信号的采集时间。
足则继续提高相应和精度的设定。还有一种情况就是可能提高精度和响应的设定后,已经
超出了精度和响应的设定范围,这时候就需要回调,降低响应和精度的设定,以便满足现场
的需求,经过几次调节,达到现场的需求。
范围,去除排序后的目标数据超出预设数据范围的数据以获取有效数据;将有效数据存储
于第二预设数组中。
且去掉了疑似超调峰值,使输出有效值更接近实际值。加权平均法适用于包含随机干扰信
号的滤波,这种信号有平均值,对于温度、压力、液位等缓变量,可通过该方法快速获得稳
定、准确的测量值。
的峰值,在一个可选的实施例中还可以预设一个数值范围),将余下采样值存储到一个新的
数组X1中,并计算加权系数CK,计算加权平均值输出,其中,输出的平均值即为滤波后得到
的目标值,以实现在此段时间内模拟量采样值的数字滤波。依此类推进入下一次滤波循环,
其滤波流程如图3所示,图3为采用本申请中提供的滤波方法进行滤波的滤波过程示意图。
同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
波方法。以下对本发明实施例提供的一种现场噪声的滤波装置进行介绍。
时间,采集目标信号;判断单元403,用于判断目标信号的属性是否符合现场需求属性,其
中,目标信号的属性至少包括以下一种:目标信号的精度,目标信号的响应时间,现场需求
属性包括至少以下一种:现场需求的信号精度,现场需求的信号的响应时间;调整单元404,
用于在当目标信号的属性不符合现场需求属性时,对初始采集时间进行调整,直到基于调
整后的采集时间采集得到的目标信号的属性符合现场需求属性;第二确定单元405,用于将
调整后的信号采集时间,确定为目标采集时间;滤波单元406,用于基于目标采集时间采集
目标信号,并对目标信号进行滤波操作。
断目标信号的属性是否符合现场需求属性,其中,目标信号的属性至少包括以下一种:目标
信号的精度,目标信号的响应时间,现场需求属性包括至少以下一种:现场需求的信号精
度,现场需求的信号的响应时间;调整单元404,用于在当目标信号的属性不符合现场需求
属性时,对初始采集时间进行调整,直到基于调整后的采集时间采集得到的目标信号的属
性符合现场需求属性;第二确定单元,用于将调整后的信号采集时间,确定为目标采集时
间;滤波单元406,用于基于目标采集时间采集目标信号,并对目标信号进行滤波操作,解决
了相关技术中的滤波手段不够灵活,只能根据滤波器特性滤掉特定的噪声和干扰,造成滤
波结果不可靠的技术问题,进而达到了自适应现场需求以采集信号,提高信号滤波效率的
效果。
步骤A1至步骤A3至少N次,直到基于调整后的信号采集时间采集得到的目标信号的属性符
合现场需求属性,其中,N为自然数。
集模块,用于当目标信号的精度大于或者等于现场需求精度时,在初始采集时间的基础上
缩短信号采集时间以再次采集目标信号;判断单元403,用于判断再次采集的目标信号的属
性是否符合现场需求属性。
数据进行排序;获取单元,用于依据预设数据范围,去除排序后的目标数据超出预设数据范
围的数据以获取有效数据;存储单元,用于将有效数据存储于第二预设数组中。
波后的数值。
能。
滤掉特定的噪声和干扰,造成滤波结果不可靠的技术问题。
储芯片。
步骤S102,基于初始采集时间,采集目标信号;步骤S103,判断目标信号的属性是否符合现
场需求属性,其中,目标信号的属性至少包括以下一种:目标信号的精度,目标信号的响应
时间,现场需求属性包括至少以下一种:现场需求的信号精度,现场需求的信号的响应时
间;步骤S104,当目标信号的属性不符合现场需求属性时,对初始采集时间进行调整,直到
基于调整后的采集时间采集得到的目标信号的属性符合现场需求属性;步骤S105,将调整
后的信号采集时间,确定为目标采集时间;步骤S106,基于目标采集时间采集目标信号,并
对目标信号进行滤波操作。
判断调整后的目标信号的属性是否符合现场需求属性;步骤A4,依次重复步骤A1至步骤A3
至少N次,直到基于调整后的信号采集时间采集得到的目标信号的属性符合现场需求属性,
其中,N为自然数。
精度时,在初始采集时间的基础上缩短信号采集时间以再次采集目标信号;判断再次采集
的目标信号的属性是否符合现场需求属性。
范围,去除排序后的目标数据超出预设数据范围的数据以获取有效数据;将有效数据存储
于第二预设数组中。
器、PC、PAD、手机等。
采集目标信号;步骤S103,判断目标信号的属性是否符合现场需求属性,其中,目标信号的
属性至少包括以下一种:目标信号的精度,目标信号的响应时间,现场需求属性包括至少以
下一种:现场需求的信号精度,现场需求的信号的响应时间;步骤S104,当目标信号的属性
不符合现场需求属性时,对初始采集时间进行调整,直到基于调整后的采集时间采集得到
的目标信号的属性符合现场需求属性;步骤S105,将调整后的信号采集时间,确定为目标采
集时间;步骤S106,基于目标采集时间采集目标信号,并对目标信号进行滤波操作。
判断调整后的目标信号的属性是否符合现场需求属性;步骤A4,依次重复步骤A1至步骤A3
至少N次,直到基于调整后的信号采集时间采集得到的目标信号的属性符合现场需求属性,
其中,N为自然数。
精度时,在初始采集时间的基础上缩短信号采集时间以再次采集目标信号;判断再次采集
的目标信号的属性是否符合现场需求属性。
范围,去除排序后的目标数据超出预设数据范围的数据以获取有效数据;将有效数据存储
于第二预设数组中。
施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
质的示例。
计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动
态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除
可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD‑ROM)、
数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备
或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算
机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要
素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的
过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存
储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形
式。
改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。