Это в основном то, что вы ищете?
$equation = 'someVariable!=someValue';
$matches = array();
preg_match('~^(\w+)([!=]+)(\w+)$~', $equation, $matches);
$variable = $matches[1];
$operator = $matches[2];
$value = $matches[3];
Фактическое регулярное выражение довольно глупо, но я предполагаю, что вы уже поняли эту часть.