一种用于望远镜电控系统的监测管理方法及其系统

本发明涉及光电设备电控，特别涉及一种用于望远镜电控系统的监测管理方法及其系统。

背景技术：

1、随着地基光电成像设备的光学口径越来越大，它的体积、惯量、主镜面积等都随之指数倍增长，而且主镜的成本高昂，生产难度大，不允许系统存在任何飞车或者失控的可能，这需要对电控系统做出一个全面的监测管理系统。

2、目前针对大型望远镜电控系统的控制是由设计机械限位或者利用独立于电控系统的紧急制动按钮来对付飞车，然而其不能及早地发现可能出现的电控故障，还是存在比较大的电控系统发生飞车或失控的可能性。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其实时收集所有反映电控系统状态的信号，并对信号进行统一汇总分析，包括对信号进行分类、分级，当判断可能出现电控故障时给出相应的预警，当判断已经出现电控故障时，则会做出对该故障的相应处理，并且将故障码实时传送给主控计算机，供操控人员迅速定位发生故障的位置；还提供了一种用于望远镜电控系统的监测管理系统。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其中，包括如下步骤：

3、步骤s1、实时收集所有反映电控系统状态的信号；

4、步骤s2、对收集的信号进行统一汇总处理；

5、步骤s3、对信号进行监控的故障分类和分级；

6、步骤s4、当判断可能会出现电控故障时给出预警，当判断已经出现电控故障时，给出对该故障的处理方案。

7、作为本发明的一种改进，在步骤s3内，对信号进行监控的故障分为三类，分别为与串口通讯相关的故障、与驱动器和测量元件相关的故障及其它反应系统运行异常的故障。

8、作为本发明的进一步改进，其它反应系统运行异常的故障包括过速和堵转。

9、作为本发明的更进一步改进，对每一类故障的每一个故障设置有计时器和计数器。

10、作为本发明的更进一步改进，与串口通讯相关的故障的判断方式为：设监控的串口为第i个串口,该监控的串口与其他串口相关信号的获得方式相同，在设备正常运行的情况下，外部串口都是以一个固定频率向电控机箱发送数据的，在该监控的串口上设置两个计时器，分别记为tref_i和tcom_i，两个计时器都嵌入在一个固定频率为f的中断内，并且该中断与外部中断无关，是通过电控系统内部产生的，两个计时器在该固定频率中断中以1/f作为时间步长进行自累加，而tcom_i同时在第i个串口中断中进行清零，此时，当第i个串口一直被正常触发时，那么只有tref_i在累加，而tcom_i在不断被清零，不会累加到较大的数值，而当该串口不被正常触发时，tcom_i就会累加，则通过判断tcom_i的大小来判断串口通讯是否正常。

11、作为本发明的更进一步改进，判断tcom_i的大小来判断串口通讯是否正常的方式为：预先设定两个阈值l1i和l2i，如果tref_i尚未累加到l1i时，tcom_i已经超过l2i，则反馈该串口通讯故障；如果tref_i已经累加到l1i，而tcom_i并未超过l2i，则在固定频率中断里面将tref_i和tcom_i同时清零，进入下一个计时周期。

12、作为本发明的更进一步改进，与驱动器和测量元件相关的故障的判断方式：对应第i个故障设置一个计时器thardware_i和一个计数器nhardware_i，同时设置两个阈值l3i和l4i，thardware_i在固定频率中断中以1/f作为时间步长进行自累加，在编码器中断中对nhardware_i进行处理，设置它的初值为0，当判断发生该故障一次时，nhardware_i加1，否则nhardware_i保持不变，如果在thardware_i尚未达到阈值l3i时，nhardware_i已经超过了阈值l4i，则反馈第i个故障出现；如果thardware_i已经达到阈值l3i，而nhardware_i还小于阈值l4i时，则在固定频率中断里面将thardware_i和nhardware_i同时清零，进入下一个计时周期。

13、作为本发明的更进一步改进，过速故障的判断方式：对应过速故障设置一个计时器tover_speed和一个计数器nover_speed，同时设置两个阈值l5over_speed和l6over_speed，tover_speed在固定频率中断中以1/f作为时间步长进行自累加，nover_speed在编码器中断中进行处理，它的初始值设为0，当判断发生过速故障一次时，nover_speed加1，否则nover_speed保持不变,如果在tover_speed尚未达到阈值l5over_speed时，nover_speed已经超过了阈值l6over_speed，则反馈过速故障出现；如果tover_speed已经达到阈值l5over_speed，而nover_speed还小于阈值l6over_speed时，则在固定频率中断里面将tover_speed和nover_speed同时清零，进入下一个计时周期。

14、作为本发明的更进一步改进，堵转故障的判断方式：对应堵转故障设置一个计时器tlocked和一个计数器nlocked，同时设置两个阈值l7locked和l8locked，tlocked在固定频率中断中以1/f作为时间步长进行自累加，nlocked在编码器中断中进行处理，它的初始值设为0，当判断发生堵转故障一次，nlocked加1，否则nlocked保持不变，如果在tlocked尚未达到阈值l7locked时，nlocked已经超过了阈值l8locked，则反馈堵转故障出现；如果tlocked已经达到阈值l7locked，而nlocked还小于阈值l8locked时，则在固定频率中断里面将tlocked和nlocked同时清零，进入下一个计时周期。

15、一种用于望远镜电控系统的监测管理系统，其中，包括：

16、收集模块，用于实时收集所有反映电控系统状态的信号；

17、处理模块，用于对收集的信号进行统一汇总处理；

18、分类模块，用于对信号进行监控的故障分类和分级；

19、监测管理模块，用于对信号的故障进行监控，对可能出现电控故障进行预警及对已经电控故障时给出处理方案。

20、本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明实时收集所有反映电控系统状态的信号，并对信号进行统一汇总分析，包括对信号进行分类、分级，当判断可能出现电控故障时给出相应的预警，当判断已经出现电控故障时，则会做出对该故障的相应处理，并且将故障码实时传送给主控计算机，供操控人员迅速定位发生故障的位置。

技术特征：

1.一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其特征在于，在步骤s3内，对信号进行监控的故障分为三类，分别为与串口通讯相关的故障、与驱动器和测量元件相关的故障及其它反应系统运行异常的故障。

3.根据权利要求2所述的一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其特征在于，其它反应系统运行异常的故障包括过速和堵转。

4.根据权利要求3所述的一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其特征在于，对每一类故障的每一个故障设置有计时器和计数器。

5.根据权利要求4所述的一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其特征在于，与串口通讯相关的故障的判断方式为：设监控的串口为第i个串口,该监控的串口与其他串口相关信号的获得方式相同，在设备正常运行的情况下，外部串口都是以一个固定频率向电控机箱发送数据的，在该监控的串口上设置两个计时器，分别记为tref_i和tcom_i，两个计时器都嵌入在一个固定频率为f的中断内，并且该中断与外部中断无关，是通过电控系统内部产生的，两个计时器在该固定频率中断中以1/f作为时间步长进行自累加，而tcom_i同时在第i个串口中断中进行清零，此时，当第i个串口一直被正常触发时，那么只有tref_i在累加，而tcom_i在不断被清零，不会累加到较大的数值，而当该串口不被正常触发时，tcom_i就会累加，则通过判断tcom_i的大小来判断串口通讯是否正常。

6.根据权利要求5所述的一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其特征在于，判断tcom_i的大小来判断串口通讯是否正常的方式为：预先设定两个阈值l1 i和l2i，如果tref_i尚未累加到l1 i时，tcom_i已经超过l2i，则反馈该串口通讯故障；如果tref_i已经累加到l1 i，而tcom_i并未超过l2i，则在固定频率中断里面将tref_i和tcom_i同时清零，进入下一个计时周期。

7.根据权利要求4所述的一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其特征在于，与驱动器和测量元件相关的故障的判断方式：对应第i个故障设置一个计时器thardware_i和一个计数器nhardware_i，同时设置两个阈值l3i和l4i，thardware_i在固定频率中断中以1/f作为时间步长进行自累加，在编码器中断中对nhardware_i进行处理，设置它的初值为0，当判断发生该故障一次时，nhardware_i加1，否则nhardware_i保持不变，如果在thardware_i尚未达到阈值l3i时，nhardware_i已经超过了阈值l4i，则反馈第i个故障出现；如果thardware_i已经达到阈值l3i，而nhardware_i还小于阈值l4i时，则在固定频率中断里面将thardware_i和nhardware_i同时清零，进入下一个计时周期。

8.根据权利要求4所述的一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其特征在于，过速故障的判断方式：对应过速故障设置一个计时器tover_speed和一个计数器nover_speed，同时设置两个阈值l5over_speed和l6over_speed，tover_speed在固定频率中断中以1/f作为时间步长进行自累加，nover_speed在编码器中断中进行处理，它的初始值设为0，当判断发生过速故障一次时，nover_speed加1，否则nover_speed保持不变,如果在tover_speed尚未达到阈值l5over_speed时，nover_speed已经超过了阈值l6over_speed，则反馈过速故障出现；如果tover_speed已经达到阈值l5over_speed，而nover_speed还小于阈值l6over_speed时，则在固定频率中断里面将tover_speed和nover_speed同时清零，进入下一个计时周期。

9.根据权利要求4所述的一种用于望远镜电控系统的监测管理方法，其特征在于，堵转故障的判断方式：对应堵转故障设置一个计时器tlocked和一个计数器nlocked，同时设置两个阈值l7locked和l8locked，tlocked在固定频率中断中以1/f作为时间步长进行自累加，nlocked在编码器中断中进行处理，它的初始值设为0，当判断发生堵转故障一次，nlocked加1，否则nlocked保持不变，如果在tlocked尚未达到阈值l7locked时，nlocked已经超过了阈值l8locked，则反馈堵转故障出现；如果tlocked已经达到阈值l7locked，而nlocked还小于阈值l8locked时，则在固定频率中断里面将tlocked和nlocked同时清零，进入下一个计时周期。

10.一种用于望远镜电控系统的监测管理系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及光电设备电控技术领域，特别涉及一种用于望远镜电控系统的监测管理方法及其系统；在本发明内，实时收集所有反映电控系统状态的信号，并对信号进行统一汇总分析，包括对信号进行分类、分级，当判断可能出现电控故障时给出相应的预警，当判断已经出现电控故障时，则会做出对该故障的相应处理，并且将故障码实时传送给主控计算机，供操控人员迅速定位发生故障的位置；本发明针对每一个故障设置计时器和计数器，定期地对故障计数进行清理，防止由于偶发故障引起的频繁报错状况出现，其即能起到健康监测作用，又对偶发的故障不敏感，保证了电控系统的使用效率。

技术研发人员：杨晓霞,邓永停,王建立,张斌
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17