一种电子超转保护同步检测方法、装置及保护系统与流程

本发明涉及航空发动机测试技术领域，尤其涉及一种电子超转保护同步检测方法、一种电子超转保护同步检测装置及包括该电子超转保护同步检测装置的电子超转保护系统。

背景技术：

独立的电子超转保护系统是现代航空发动机中最重要、运用最广泛的安全保障系统之一，航空发动机具有转子转速高、转动惯量小、外部执行机构单一的特点，特别是中小型发动机转子响应更快，更容易超转，超转的危害性也更大。为提高超转保护系统的安全性和可靠性，一般对超转信号处理、判断和驱动电路采用双余度结构。虽然采用双余度结构的超转保护系统提高了可靠性，但是由于电路的参数漂移或者信号干扰等导致双余度的驱动输出存在不同步的情况，而一旦发动机超转，要求在很短的时间内作出响应，如果出现双余度同步性差异大的问题，则可能导致超转保护响应过慢，进而导致灾难性事故。

因此，如何实现对双余度超转保护系统的同步检测成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电子超转保护同步检测方法、一种电子超转保护同步检测装置及包括该电子超转保护同步检测装置的电子超转保护系统，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种电子超转保护同步检测方法，其中，所述电子超转保护同步检测方法包括：

获取第一超转保护驱动电路的第一输出电压信号，并记录获取到所述第一输出电压信号的第一时间；

获取第二超转保护驱动电路的第二输出电压信号，并记录获取到所述第二输出电压信号的第二时间；

计算所述第一时间和所述第二时间的时间差值；

判断所述时间差值与同步时间阈值的大小；

若所述时间差值大于所述同步时间阈值，则输出告警信号。

优选地，所述获取第一超转保护驱动电路的第一输出电压信号，并记录获取到所述第一输出电压信号的第一时间包括：

检测所述第一超转保护驱动电路的接通和断开状态；

当检测到所述第一超转保护驱动电路进入接通状态时，获取所述第一超转驱动保护电路的第一输出电压信号；

记录所述第一超转保护驱动电路进入接通状态的时间，即获取到所述第一输出电压信号的第一时间。

优选地，所述获取第二超转保护驱动电路的第二输出电压信号，并记录获取到所述第二输出电压信号的第二时间包括：

检测所述第二超转保护驱动电路的接通和断开状态；

当检测到所述第二超转保护驱动电路进入接通状态时，获取所述第二超转驱动保护电路的第二输出电压信号；

记录所述第二超转保护驱动电路进入接通状态的时间，即获取到所述第二输出电压信号的第二时间。

优选地，所述电子超转保护同步检测方法还包括在所述获取第一超转保护驱动电路的第一输出电压信号的步骤后进行的：

对所述第一输出电压信号进行滤波消抖处理。

优选地，所述电子超转保护同步检测方法还包括在所述获取第二超转保护驱动电路的第二输出电压信号的步骤后进行的：

对所述第二输出电压信号进行滤波消抖处理。

作为本发明的第二个方面，提供一种电子超转保护同步检测装置，其中，所述电子超转保护同步检测装置包括：

第一驱动检测电路，所述第一驱动检测电路用于获取第一超转保护驱动电路的第一输出电压信号，并记录获取到所述第一输出电压信号的第一时间；

第二驱动检测电路，所述第二驱动检测电路用于获取第二超转保护驱动电路的第二输出电压信号，并记录获取到所述第二输出电压信号的第二时间；

同步比较电路，所述同步比较电路用于计算所述第一时间和所述第二时间的时间差值，以及用于判断所述时间差值与同步时间阈值的大小；

同步检测告警输出电路，所述同步检测告警输出电路用于若所述时间差值大于所述同步时间阈值，则输出告警信号。

优选地，所述第一驱动检测电路包括：

第一检测单元，所述第一检测单元用于检测所述第一超转保护驱动电路的接通和断开状态；

第一获取单元，所述第一获取单元用于当检测到所述第一超转保护驱动电路进入接通状态时，获取所述第一超转驱动保护电路的第一输出电压信号；

第一记录单元，所述第一记录单元用于记录所述第一超转保护驱动电路进入接通状态的时间，即获取到所述第一输出电压信号的第一时间。

优选地，所述第二驱动检测电路包括：

第二检测单元，所述第二检测单元用于检测所述第二超转保护驱动电路的接通和断开状态；

第二获取单元，所述第二获取单元用于当检测到所述第二超转保护驱动电路进入接通状态时，获取所述第一超转驱动保护电路的第二输出电压信号；

第二记录单元，所述第二记录单元用于记录所述第二超转保护驱动电路进入接通状态的时间，即获取到所述第二输出电压信号的第二时间。

优选地，所述电子超转保护同步检测装置还包括第一滤波消抖电路和第二滤波消抖电路，所述第一滤波消抖电路用于对所述第一输出电压信号进行滤波消抖处理，所述第二滤波消抖电路用于对所述第二输出电压信号进行滤波消抖处理。

作为本发明的第三个方面，提供一种电子超转保护系统，所述电子超转保护系统包括执行机构、第一超转保护驱动电路和第二超转保护电路，其中，所述电子超转保护系统还包括前文所述的电子超转保护同步检测装置，所述执行机构的一端连接电源正极，所述执行机构的另一端与所述第一超转保护驱动电路的第一端连接，所述第一超转保护驱动电路的第二端与所述第二超转保护驱动电路的第一端连接，所述第二超转保护驱动电路的第二端与电源地连接，所述第一超转保护驱动电路的输出端与所述电子超转保护同步检测装置的第一驱动检测电路的输入端连接，所述第二超转保护驱动电路的输出端与所述电子超转保护同步检测装置的第二驱动检测电路的输入端连接。

本发明提供的电子超转保护同步检测方法，通过记录获取到第一超转保护驱动电路和第二超转保护驱动电路的输出电压信号，并比较两个输出电压信号的获取时间差与同步时间阈值的大小，当时间差值大于同步时间阈值时，则判定第一超转保护驱动电路与第二超转保护驱动电路不同步，输出告警信号，通过这种检测方法，实现了对双余度超转保护系统的同步检测，可以准确判断双余度同步性，并给出报警信号，提高了双余度超转保护系统的保护能力。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的电子超转保护同步检测方法的流程图。

图2为本发明提供的电子超转保护同步检测装置的结构示意图。

图3为本发明提供的电子超转保护系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的第一个方面，提供一种电子超转保护同步检测方法，其中，如图1所示，所述电子超转保护同步检测方法包括：

s110、获取第一超转保护驱动电路的第一输出电压信号，并记录获取到所述第一输出电压信号的第一时间；

s120、获取第二超转保护驱动电路的第二输出电压信号，并记录获取到所述第二输出电压信号的第二时间；

s130、计算所述第一时间和所述第二时间的时间差值；

s140、判断所述时间差值与同步时间阈值的大小；

s150、若所述时间差值大于所述同步时间阈值，则输出告警信号。

本发明提供的电子超转保护同步检测方法，通过记录获取到第一超转保护驱动电路和第二超转保护驱动电路的输出电压信号，并比较两个输出电压信号的获取时间差与同步时间阈值的大小，当时间差值大于同步时间阈值时，则判定第一超转保护驱动电路与第二超转保护驱动电路不同步，输出告警信号，通过这种检测方法，实现了对双余度超转保护系统的同步检测，可以准确判断双余度同步性，并给出报警信号，提高了双余度超转保护系统的保护能力。

作为一种具体地实施方式，所述获取第一超转保护驱动电路的第一输出电压信号，并记录获取到所述第一输出电压信号的第一时间包括：

检测所述第一超转保护驱动电路的接通和断开状态；

当检测到所述第一超转保护驱动电路进入接通状态时，获取所述第一超转驱动保护电路的第一输出电压信号；

记录所述第一超转保护驱动电路进入接通状态的时间，即获取到所述第一输出电压信号的第一时间。

作为另一种具体地实施方式，所述获取第二超转保护驱动电路的第二输出电压信号，并记录获取到所述第二输出电压信号的第二时间包括：

检测所述第二超转保护驱动电路的接通和断开状态；

当检测到所述第二超转保护驱动电路进入接通状态时，获取所述第二超转驱动保护电路的第二输出电压信号；

记录所述第二超转保护驱动电路进入接通状态的时间，即获取到所述第二输出电压信号的第二时间。

为了获得干净的输出电压信号，以便进行准确判断，所述电子超转保护同步检测方法还包括在所述获取第一超转保护驱动电路的第一输出电压信号的步骤后进行的：

对所述第一输出电压信号进行滤波消抖处理。

为了获得干净的输出电压信号，以便进行准确判断，所述电子超转保护同步检测方法还包括在所述获取第二超转保护驱动电路的第二输出电压信号的步骤后进行的：

对所述第二输出电压信号进行滤波消抖处理。

作为本发明的第二个方面，提供一种电子超转保护同步检测装置，其中，如图2所示，所述电子超转保护同步检测装置10包括：

第一驱动检测电路110，所述第一驱动检测电路110用于获取第一超转保护驱动电路的第一输出电压信号，并记录获取到所述第一输出电压信号的第一时间；

第二驱动检测电路120，所述第二驱动检测电路120用于获取第二超转保护驱动电路的第二输出电压信号，并记录获取到所述第二输出电压信号的第二时间；

同步比较电路130，所述同步比较电路130用于计算所述第一时间和所述第二时间的时间差值，以及用于判断所述时间差值与同步时间阈值的大小；

同步检测告警输出电路140，所述同步检测告警输出电路140用于若所述时间差值大于所述同步时间阈值，则输出告警信号。

本发明提供的电子超转保护同步检测装置，通过记录获取到第一超转保护驱动电路和第二超转保护驱动电路的输出电压信号，并比较两个输出电压信号的获取时间差与同步时间阈值的大小，当时间差值大于同步时间阈值时，则判定第一超转保护驱动电路与第二超转保护驱动电路不同步，输出告警信号，通过这种检测装置，实现了对双余度超转保护系统的同步检测，可以准确判断双余度同步性，并给出报警信号，提高了双余度超转保护系统的保护能力。

具体地，所述第一驱动检测电路包括：

第一检测单元，所述第一检测单元用于检测所述第一超转保护驱动电路的接通和断开状态；

第一获取单元，所述第一获取单元用于当检测到所述第一超转保护驱动电路进入接通状态时，获取所述第一超转驱动保护电路的第一输出电压信号；

第一记录单元，所述第一记录单元用于记录所述第一超转保护驱动电路进入接通状态的时间，即获取到所述第一输出电压信号的第一时间。

具体地，所述第二驱动检测电路包括：

第二检测单元，所述第二检测单元用于检测所述第二超转保护驱动电路的接通和断开状态；

第二获取单元，所述第二获取单元用于当检测到所述第二超转保护驱动电路进入接通状态时，获取所述第一超转驱动保护电路的第二输出电压信号；

第二记录单元，所述第二记录单元用于记录所述第二超转保护驱动电路进入接通状态的时间，即获取到所述第二输出电压信号的第二时间。

进一步具体地，所述电子超转保护同步检测装置还包括第一滤波消抖电路和第二滤波消抖电路，所述第一滤波消抖电路用于对所述第一输出电压信号进行滤波消抖处理，所述第二滤波消抖电路用于对所述第二输出电压信号进行滤波消抖处理。

本发明提供的电子超转保护同步检测装置的工作原理为：第一驱动检测电路110能够检测第一超转保护驱动电路的接通和断开状态，第二驱动检测电路120能够检测第二超转保护驱动电路的接通和断开状态。同时第一驱动检测电路110和第二驱动检测电路120还能够对获取到的输出电压信号进行滤波消抖处理。无论第一驱动检测电路110先检测到第一超转保护驱动电路进入接通状态还是第二驱动检测电路120先检测到第二超转保护驱动电路进入接通状态，均即刻开始计时并清除之前同步状态输出信号，同步比较电路130随后判断另一路超转保护驱动电路是否在规定的同步时间内进入接通状态，若在规定的同步时间内未检测到两路超转保护驱动电路均接通则给出不同步信号。

作为本发明的一个具体地实施例，优选地，所述第一超转保护驱动电路和所述第二超转保护电路可以均为功率mos管，所述第一驱动检测电路和所述第二驱动检测电路均采用电阻分别对功率mos管的接通后电压进行测量，该电压经过门电路驱动后转换成数字电平信号。驱动检测电路输出的数字电平信号进入可编程器件fpga进行滤波消抖处理，fpga实时检测驱动电路mos管的接通状态，当检测到第一超转保护驱动电路和第二超转保护驱动电路中任一路进入接通状态即开始计时并清除之前同步状态输出信号，随后检测另一路驱动电路是否在规定的200ms同步时间内进入接通状态，若在规定的同步时间内未检测到两路超转保护驱动电路均接通则给出不同步信号，其余情况则保持前状态，同步比较电路输出的同步信号状态经过同步检测告警输出电路的光耦隔离输出，从而发出告警信号。

应当理解的是，所述第一驱动检测电路和第二驱动检测电路均可以包括对功率mos管的接通后电压进行测量的电阻和进行滤波消抖处理的可编程器件fpga。在该实施例中，同步时间阈值以200ms为例，可以理解的是，同步时间阈值可以根据实际需求进行设定，此处并不做限定。

关于本发明提供的电子超转保护同步检测装置的工作过程还可以参照前文的电子超转保护同步检测方法的描述，此处不再赘述。

作为本发明的第三个方面，如图3所示，提供一种电子超转保护系统1，所述电子超转保护系统包括执行机构20、第一超转保护驱动电路30和第二超转保护电路40，其中，所述电子超转保护系统还包括前文所述的电子超转保护同步检测装置10，所述执行机构20的一端连接电源正极v+，所述执行机构20的另一端与所述第一超转保护驱动电路30的第一端连接，所述第一超转保护驱动电路30的第二端与所述第二超转保护驱动电路40的第一端连接，所述第二超转保护驱动电路40的第二端与电源地连接，所述第一超转保护驱动电路30的输出端与所述电子超转保护同步检测装置10的第一驱动检测电路110的输入端连接，所述第二超转保护驱动电路40的输出端与所述电子超转保护同步检测装置10的第二驱动检测电路120的输入端连接。

本发明提供的电子超转保护系统，由于采用了电子超转保护同步检测装置，因此具有较强的保护能力。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。