專利名稱：一種對時(shí)自動(dòng)測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種對時(shí)自動(dòng)測試儀技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于測試領(lǐng)域，特別涉及一種電力保護(hù)裝置對時(shí)電路自動(dòng)測試電路。
背景技術(shù)：
[0002]隨著電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化及安全運(yùn)行的要求也在逐步提高，而電力系統(tǒng)的自動(dòng)化和安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素就是電網(wǎng)時(shí)間的精確和統(tǒng)一，因此分布于各大電網(wǎng)之中的數(shù)以萬計(jì)的微機(jī)保護(hù)裝置就更加迫切地需要時(shí)間的統(tǒng)一。目前，基于全球定位系統(tǒng)的GPS已在電力系統(tǒng)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，大批量微機(jī)保護(hù)裝置作為GPS對時(shí)接收終端及保護(hù)動(dòng)作時(shí)標(biāo)的唯一發(fā)布者，必須做到出廠時(shí)的嚴(yán)格質(zhì)量檢測，才能保證在電網(wǎng)中發(fā)揮其積極作用。該檢測內(nèi)容分為兩部分:一是對時(shí)電路硬件測試，二是對時(shí)程序邏輯測試。一般常規(guī)人為檢測，不利于保護(hù)裝置的大批量生產(chǎn)，同時(shí)也無法自動(dòng)保存裝置測試報(bào)告；當(dāng)然對該部分內(nèi)容進(jìn)行全面細(xì)致測試，從測試時(shí)間的角度考慮也絕對不允許，更不利于保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)的推廣。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的，在于提供一種對時(shí)自動(dòng)測試儀，其既可以快速提高保護(hù)裝置的生產(chǎn)效率，又可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，同時(shí)做到對時(shí)程序邏輯無誤，做到每臺(tái)出廠的保護(hù)裝置都有據(jù)可查。[0004]為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:[0005]一種對時(shí)自動(dòng)測試儀，包括主控CPU、開關(guān)量輸出模塊和GPS對時(shí)模塊，主控CPU和開關(guān)量輸出模塊通過CAN總線連接，實(shí)現(xiàn)底層通信；所述主控CPU還與GPS對時(shí)模塊連接，通過底層驅(qū)動(dòng)控制GPS對時(shí)模塊為保護(hù)裝置提供對時(shí)檢測信息。[0006]上述主控CPU包括第一主控制芯片、網(wǎng)絡(luò)接口芯片、數(shù)字隔離芯片、差分485芯片、DB端子和光纖輸出端子，網(wǎng)絡(luò)接口芯片的輸出端連接第一主控制芯片，并向第一主控制芯片傳送保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)標(biāo)報(bào)文；第一主控制芯片將該動(dòng)作時(shí)標(biāo)報(bào)文解析后，分別通過數(shù)字隔離芯片、差分485芯片、DB端子和光纖輸出端子向保護(hù)裝置輸出差分B碼信號。[0007]上述開關(guān)量輸出模塊包括第二主控制芯片和數(shù)個(gè)光耦繼電器，所述第二主控制芯片通過CAN總線連接第一主控制芯片，并根據(jù)繼電器控制參數(shù)控制光耦繼電器的輸出。[0008]上述GPS對時(shí)模塊包括GPS解碼芯片和DSP，GPS解碼芯片與DSP連接，將解碼后的來自外接GPS的B碼信息送入DSP，所述DSP與第一主控制芯片連接，將時(shí)鐘信息送入第一主控制芯片。[0009]采用上述方案后，本實(shí)用新型集成了各種對時(shí)介質(zhì)輸出電路(IRIG-B碼，分脈沖，秒脈沖，網(wǎng)絡(luò)對時(shí)，光纖B碼)，提供各種擴(kuò)展規(guī)約通訊接口與保護(hù)裝置進(jìn)行通信(IEC103規(guī)約，IEC61850規(guī)約，自定義串口規(guī)約等)獲取保護(hù)裝置的時(shí)標(biāo)信息。對時(shí)自動(dòng)測試儀對保護(hù)裝置對時(shí)測試邏輯進(jìn)行了分門別類，提供共計(jì)9種對時(shí)檢測方案，分別為年月日時(shí)分秒動(dòng)態(tài)檢測，年月日動(dòng)態(tài)檢測，時(shí)分秒動(dòng)態(tài)檢測，年動(dòng)態(tài)檢測，月動(dòng)態(tài)檢測，日動(dòng)態(tài)檢測，時(shí)動(dòng)態(tài)檢測，分動(dòng)態(tài)檢測，秒動(dòng)態(tài)檢測。這些測試功能可分為一次性檢測和長期檢測。對任何一種測試內(nèi)容，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)置保存測試報(bào)告。[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:對保護(hù)裝置的各種對時(shí)輸入介質(zhì)提供了簡易有效的對時(shí)測試手段，并對對時(shí)方法進(jìn)行分門別類，提供9種對時(shí)測試方式，可以跳躍對時(shí)和GPS同步對時(shí)，有效解決了當(dāng)前對時(shí)測試存在的問題。


[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；[0012]圖2是本實(shí)用新型的測試連接圖；[0013]圖3是本實(shí)用新型的測試流程圖。
具體實(shí)施方式
[0014]以下將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。[0015]如圖1所示，是本實(shí)用新型一種對時(shí)自動(dòng)測試儀的具體實(shí)現(xiàn)方式，包括下述功能插件:一塊主控CPU板,一塊開關(guān)量輸出板和一塊GPS對時(shí)板。主控CPU板卡主要包含:主控制芯片MPC5200，數(shù)字隔離芯片，網(wǎng)絡(luò)接口芯片，差分485芯片SN65LBC184D，DB端子，光纖輸出端子等，主控制芯片MPC5200負(fù)責(zé)系統(tǒng)測試邏輯解析，并接收網(wǎng)絡(luò)接口芯片的報(bào)文，解析保護(hù)裝置上送的動(dòng)作時(shí)標(biāo)報(bào)文，控制底層驅(qū)動(dòng)，通過數(shù)字隔離芯片，差分485芯片，DB端子和光纖輸出端子向保護(hù)裝置輸出差分B碼信號；開關(guān)量輸出板卡主要包含:主控制芯片LPC2119及數(shù)個(gè)光耦繼電器AQW214，該主控制芯片LPC2119主要通過CAN總線接收主控制芯片MPC5200的繼電器控制參數(shù)報(bào)文，解析報(bào)文后，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的光耦繼電器的開閉時(shí)間，控制繼電器輸出；GPS對時(shí)板卡主要接收外界GPS信息，為對時(shí)自動(dòng)測試儀提供精準(zhǔn)的對時(shí)源，包含 GPS 解碼芯片 FPGA CYCL0NE-EP1C3T144C8 及 DSPTMS320F2812GHHA 等，F(xiàn)GPA負(fù)責(zé)將外接的GPS的B碼信息解碼后，傳遞給DSP，DSP芯片將時(shí)鐘信息傳遞給主控制芯片MPC5200,如系統(tǒng)選擇外部GPS對時(shí)，主控制芯片MPC5200將時(shí)鐘信息編碼后通過B碼輸出電路或網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給保護(hù)裝置。開關(guān)量輸出板卡和主控CPU板卡通過CAN總線實(shí)現(xiàn)底層通信。主控CPU板卡通過底層驅(qū)動(dòng)控制對時(shí)電路進(jìn)行輸出差分B碼，分脈沖，秒脈沖，光纖B碼，網(wǎng)絡(luò)對時(shí)，為保護(hù)裝置提供對時(shí)檢測服務(wù)。該服務(wù)分為兩種:一種是長期對時(shí)檢測，另一種是一次性對時(shí)檢測，長期對時(shí)檢測又可分為跳躍對時(shí)和GPS同步對時(shí)。開關(guān)量輸出板卡作為對時(shí)輔助檢測板卡，為主控CPU板卡實(shí)現(xiàn)對時(shí)自動(dòng)判別提供有效手段。主控CPU板根據(jù)程序?qū)r(shí)測試邏輯功能設(shè)置情況，在啟動(dòng)對時(shí)時(shí)，自動(dòng)為保護(hù)裝置加上開關(guān)量，根據(jù)保護(hù)裝置的SOE報(bào)文抽取裝置的時(shí)間標(biāo)簽或直接通過相關(guān)規(guī)約(如IEC103規(guī)約、IEC61850規(guī)約、自定義串口規(guī)約等)讀取裝置的時(shí)間標(biāo)簽，從而判斷保護(hù)裝置的對時(shí)情況，有效檢測保護(hù)裝置的對時(shí)電路和對時(shí)程序邏輯，并形成一份保護(hù)裝置對時(shí)檢測報(bào)告，詳細(xì)記錄保護(hù)裝置對時(shí)檢測數(shù)據(jù)。[0016]CPU板卡采用MPC5200 POWERPC作為主處理器，基于LINUX系統(tǒng)構(gòu)架，通過底層驅(qū)動(dòng)控制TIMER7給對時(shí)輸出電路輸出對時(shí)脈沖；通過CAN總線與開關(guān)量輸出板卡控制器LPC2119進(jìn)行實(shí)時(shí)通信；通過光纖以太網(wǎng)或電口以太網(wǎng)與保護(hù)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，獲取保護(hù)裝置SOE時(shí)標(biāo)，解碼后與對時(shí)測試裝置輸出時(shí)鐘進(jìn)行對比，從而判斷對時(shí)有效性。[0017]以下將說明本實(shí)用新型的測試方法。[0018]對時(shí)自動(dòng)測試儀向保護(hù)裝置提供三種介質(zhì)對時(shí)接口:光纖，網(wǎng)絡(luò)，硬接線；提供IRIG-B碼(差分B碼)，分脈沖，秒脈沖，光纖B碼及網(wǎng)絡(luò)對時(shí)5種對時(shí)方式；在對時(shí)測試方法上，提供9種不同的對時(shí)測試方法。通過設(shè)置控制參數(shù)，可以讓對時(shí)自動(dòng)測試儀工作在主從機(jī)模式下，從而決定是否外接GPS對時(shí)。其中，主模式是對時(shí)自動(dòng)測試儀本身作為對時(shí)源，向保護(hù)裝置提供對時(shí)服務(wù)；從模式是對時(shí)自動(dòng)測試儀接收GPS對時(shí)信息，解碼后再將該信息輸出給保護(hù)裝置，中間主要起控制輸出作用，如圖2所示。[0019]本實(shí)用新型為保護(hù)裝置提供以下9種時(shí)間測試邏輯功能:a年月日時(shí)分秒動(dòng)態(tài)檢測，b年月日動(dòng)態(tài)檢測，c時(shí)分秒動(dòng)態(tài)檢測，d年動(dòng)態(tài)檢測，e月動(dòng)態(tài)檢測，f日動(dòng)態(tài)檢測，g時(shí)動(dòng)態(tài)檢測，h分動(dòng)態(tài)檢測，i秒動(dòng)態(tài)檢測。[0020]根據(jù)測試需要在菜單上選擇一次性對時(shí)服務(wù)和長期對時(shí)服務(wù)。一次性對時(shí)服務(wù)可以選擇分脈沖對時(shí)，秒脈沖對時(shí)，IRIG-B碼對時(shí)，網(wǎng)絡(luò)對時(shí)；長期性對時(shí)服務(wù)可以選擇跳躍對時(shí)和GPS同步對時(shí)；跳躍對時(shí)和GPS同步對時(shí)又可以選擇網(wǎng)絡(luò)對時(shí)和IRIG-B碼對時(shí)，根據(jù)以上選擇又可以選擇按年跳躍對時(shí)，按月跳躍對時(shí)，按日跳躍對時(shí)，按年月日同時(shí)跳躍對時(shí)等，見圖3。[0021]對時(shí)自動(dòng)測試儀提供的長期對時(shí)服務(wù)主要為檢測保護(hù)裝置的對時(shí)程序邏輯是否正確。通過設(shè)置年月日時(shí)分秒跳躍值，可以快速檢測保護(hù)裝置某一個(gè)時(shí)刻(如2012年12月12日12時(shí)12分12秒)以后數(shù)年內(nèi)的時(shí)鐘變化是否正確，避免保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中出現(xiàn)時(shí)鐘混亂問題，從而導(dǎo)致不正確的動(dòng)作或其他未知故障。對時(shí)自動(dòng)測試儀提供的一次性對時(shí)服務(wù)主要為快速檢測保護(hù)裝置的對時(shí)硬件電路是否存在問題，系統(tǒng)預(yù)先給裝置設(shè)置一個(gè)非當(dāng)前時(shí)間，同時(shí)再向裝置輸出當(dāng)前時(shí)間，如果裝置時(shí)鐘能夠跟蹤對時(shí)裝置時(shí)鐘，則判斷對時(shí)硬件合格，否則不合格。對時(shí)自動(dòng)測試儀會(huì)對檢測遇到的問題進(jìn)行記錄，以備維修查詢。[0022]測試屬性設(shè)置完畢后，對保護(hù)裝置的對時(shí)效果進(jìn)行自動(dòng)跟蹤檢測，實(shí)現(xiàn)對時(shí)成功與否自動(dòng)判別，并記錄一份詳細(xì)的對時(shí)檢測報(bào)告。[0023]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種對時(shí)自動(dòng)測試儀，其特征在于:包括主控CPU、開關(guān)量輸出模塊和GPS對時(shí)模塊，主控CPU和開關(guān)量輸出模塊通過CAN總線連接，實(shí)現(xiàn)底層通信；所述主控CPU還與GPS對時(shí)模塊連接，通過底層驅(qū)動(dòng)控制GPS對時(shí)模塊為保護(hù)裝置提供對時(shí)檢測信息。
2.如權(quán)利要求1所述的一種對時(shí)自動(dòng)測試儀，其特征在于:所述主控CPU包括第一主控制芯片、網(wǎng)絡(luò)接口芯片、數(shù)字隔離芯片、差分485芯片、DB端子和光纖輸出端子，網(wǎng)絡(luò)接口芯片的輸出端連接第一主控制芯片，并向第一主控制芯片傳送保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)標(biāo)報(bào)文；第一主控制芯片將該動(dòng)作時(shí)標(biāo)報(bào)文解析后，分別通過數(shù)字隔離芯片、差分485芯片、DB端子和光纖輸出端子向保護(hù)裝置輸出差分B碼信號。
3.如權(quán)利要求2所述的一種對時(shí)自動(dòng)測試儀，其特征在于:所述開關(guān)量輸出模塊包括第二主控制芯片和數(shù)個(gè)光耦繼電器，所述第二主控制芯片通過CAN總線連接第一主控制芯片，并根據(jù)繼電器控制參數(shù)控制光耦繼電器的輸出。
4.如權(quán)利要求2所述的一種對時(shí)自動(dòng)測試儀，其特征在于:所述GPS對時(shí)模塊包括GPS解碼芯片和DSP，GPS解碼芯片與DSP連接，將解碼后的來自外接GPS的B碼信息送入DSP，所述DSP與第一主控制芯片連接，將時(shí)鐘信息送入第一主控制芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種對時(shí)自動(dòng)測試儀，包括主控CPU、開關(guān)量輸出模塊和GPS對時(shí)模塊，主控CPU和開關(guān)量輸出模塊通過CAN總線連接，實(shí)現(xiàn)底層通信；所述主控CPU還與GPS對時(shí)模塊連接，通過底層驅(qū)動(dòng)控制GPS對時(shí)模塊為保護(hù)裝置提供對時(shí)檢測信息。此裝置既可以快速提高保護(hù)裝置的生產(chǎn)效率，又可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，同時(shí)做到對時(shí)程序邏輯無誤，做到每臺(tái)出廠的保護(hù)裝置都有據(jù)可查。
文檔編號G01R31/28GK202994978SQ201220719750
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者王治國, 李興建, 于哲, 陳松林 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司