本實(shí)用新型涉及虛擬機(jī)硬件開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種用于變電站的虛擬環(huán)境測(cè)試硬件系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

220kV變電站與保護(hù)相關(guān)智能設(shè)備(保護(hù)裝置、合并單元、智能終端)通常數(shù)量較多。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，進(jìn)行類似出廠聯(lián)調(diào)模式的改擴(kuò)建及檢修測(cè)試，一般很難具備條件，需要集中大量及各種型號(hào)的實(shí)際智能設(shè)備進(jìn)行輔助測(cè)試。智能變電站采用光纖傳送SV、GOOSE信號(hào)，因此，有條件采用數(shù)字模擬的方式進(jìn)行智能設(shè)備的測(cè)試。數(shù)字模擬又分為全部模擬和部分模擬。如果采用對(duì)一個(gè)變電站的所有智能設(shè)備進(jìn)行數(shù)字模擬，需要較大的硬件開銷，而且所構(gòu)成的系統(tǒng)也會(huì)非常復(fù)雜，測(cè)試配置及操作均不方便，實(shí)用性差。因此，相關(guān)技術(shù)中，使用虛擬測(cè)試系統(tǒng)來完成對(duì)與保護(hù)相關(guān)的智能設(shè)備的離線測(cè)試。虛擬測(cè)試系統(tǒng)中最主要的核心是虛擬機(jī)，為獲得更好的虛擬測(cè)試效果，需要對(duì)虛擬機(jī)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行研制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供一種用于變電站的虛擬環(huán)境測(cè)試硬件系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

提供了一種用于變電站的虛擬環(huán)境測(cè)試硬件系統(tǒng)，主要由X86雙核嵌入式平臺(tái)、32位RISC架構(gòu)的中央處理器、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和高速超大規(guī)模可編程邏輯門陣列(FPGA)集成電路構(gòu)成；所述X86雙核嵌入式平臺(tái)作為上位機(jī)系統(tǒng)，用于生成人機(jī)交互界面以及實(shí)現(xiàn)MMS通訊管理、測(cè)試分析，并用于運(yùn)行windows操作系統(tǒng)；所述32位RISC架構(gòu)的中央處理器、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和高速超大規(guī)模可編程邏輯門陣列(FPGA)集成電路作為下位機(jī)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)SV、GOOSE報(bào)文采集和分析處理。該虛擬環(huán)境測(cè)試硬件系統(tǒng)作為虛擬機(jī)的系統(tǒng)，為虛擬機(jī)虛擬出被測(cè)的變電站智能設(shè)備的關(guān)聯(lián)智能設(shè)備以及被測(cè)智能設(shè)備所對(duì)應(yīng)的變電站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、完成對(duì)被測(cè)智能設(shè)備的離線測(cè)試奠定硬件基礎(chǔ)，從而能夠有助于獲得更好的虛擬測(cè)試效果。

優(yōu)選地，所述上位機(jī)系統(tǒng)和下位機(jī)系統(tǒng)之間采用1000M背板以太網(wǎng)總線通訊方式，通訊協(xié)議基于TCP/IP協(xié)議。

優(yōu)選地，所述X86雙核嵌入式平臺(tái)連接有輸入輸出設(shè)備和高清顯示屏。

本實(shí)用新型的有益效果為：完成了對(duì)虛擬機(jī)的硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互、MMS通訊管理及測(cè)試分析功能，并且具有SV、GOOSE報(bào)文采集和分析處理功能，實(shí)時(shí)性高、通訊快速且容量大，為虛擬測(cè)試系統(tǒng)較好地完成對(duì)變電站智能設(shè)備的離線測(cè)試奠定了基礎(chǔ)。

附圖說明

利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖標(biāo)記：

X86雙核嵌入式平臺(tái)1、32位RISC架構(gòu)的中央處理器2、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)3、高速超大規(guī)?？删幊踢壿嬮T陣列(FPGA)集成電路4、輸入輸出設(shè)備5、高清顯示屏6。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

如圖1所示，本實(shí)施例一種用于變電站的虛擬環(huán)境測(cè)試硬件系統(tǒng)主要由X86雙核嵌入式平臺(tái)1、32位RISC架構(gòu)的中央處理器2、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)3和高速超大規(guī)?？删幊踢壿嬮T陣列(FPGA)集成電路4構(gòu)成；所述X86雙核嵌入式平臺(tái)1作為上位機(jī)系統(tǒng)，用于生成人機(jī)交互界面以及實(shí)現(xiàn)MMS通訊管理、測(cè)試分析，并用于運(yùn)行windows操作系統(tǒng)；所述32位RISC架構(gòu)的中央處理器2、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)3和高速超大規(guī)?？删幊踢壿嬮T陣列(FPGA)集成電路4作為下位機(jī)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)SV、GOOSE報(bào)文采集和分析處理。該虛擬環(huán)境測(cè)試硬件系統(tǒng)作為虛擬機(jī)的系統(tǒng)，為虛擬機(jī)虛擬出被測(cè)的變電站智能設(shè)備的關(guān)聯(lián)智能設(shè)備以及被測(cè)智能設(shè)備所對(duì)應(yīng)的變電站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、完成對(duì)被測(cè)智能設(shè)備的離線測(cè)試奠定硬件基礎(chǔ)，從而能夠有助于獲得更好的虛擬測(cè)試效果。

其中，所述上位機(jī)系統(tǒng)和下位機(jī)系統(tǒng)之間采用1000M背板以太網(wǎng)總線通訊方式，通訊協(xié)議基于TCP/IP協(xié)議，從而具有通訊容量大、通訊機(jī)制穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。32位RISC架構(gòu)的中央處理器2和高速超大規(guī)?？删幊踢壿嬮T陣列(FPGA)集成電路4之間采用雙總線模式通訊，其中大容量數(shù)據(jù)采用高帶寬總線通訊接口，以提高通訊速率，增大容量，并保證數(shù)據(jù)的可靠交付。而對(duì)于實(shí)時(shí)性要求很高的控制數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)等小容量信息采用低延遲總線接口通訊，通訊的延遲時(shí)間設(shè)置在納秒級(jí)，以保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

進(jìn)一步地，所述X86雙核嵌入式平臺(tái)1連接有輸入輸出設(shè)備5和高清顯示屏6。該高清顯示屏6為15.6寸FHD高清液晶屏，具有較高的屏幕分辨率，且其屏幕支持觸控功能，從而能在有限的顯示范圍內(nèi)顯示更多的界面和圖形，方便用戶使用。

進(jìn)一步地，所述X86雙核嵌入式平臺(tái)1設(shè)有四個(gè)高速USB2.0接口，可連接所述輸入輸出設(shè)備5，也可以連接U盤，從而導(dǎo)入導(dǎo)出配置文件、試驗(yàn)數(shù)據(jù)或者試驗(yàn)結(jié)果。

進(jìn)一步地，所述X86雙核嵌入式平臺(tái)1還設(shè)有兩對(duì)獨(dú)立的RJ45電以太網(wǎng)接口，可用于多機(jī)同步測(cè)試或者連接MMS網(wǎng)路。獨(dú)立的RJ45電以太網(wǎng)接口可以同時(shí)接入A/B網(wǎng)，無需考慮網(wǎng)絡(luò)隔離問題。

進(jìn)一步地，所述高速超大規(guī)?？删幊踢壿嬮T陣列(FPGA)集成電路4設(shè)有基于FPGA硬件協(xié)調(diào)處理的24個(gè)百兆SFP接口和2個(gè)千兆SFP接口。SFP接口支持光電互換和熱插拔，方便現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和維護(hù)。采用高速超大規(guī)?？删幊踢壿嬮T陣列(FPGA)集成電路4能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)以太網(wǎng)MAC功能并對(duì)收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行硬件預(yù)處理，減小后級(jí)中央處理器的負(fù)荷，每個(gè)網(wǎng)口均可以工作于全線速模式。

進(jìn)一步地，所述高速超大規(guī)?？删幊踢壿嬮T陣列(FPGA)集成電路4還設(shè)有快速響應(yīng)的高分辨率開入開出接口，其中開入開出的信號(hào)檢測(cè)和控制均通過純硬件實(shí)現(xiàn)，能夠保證時(shí)間控制的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。

進(jìn)一步地，所述高速超大規(guī)?？删幊踢壿嬮T陣列(FPGA)集成電路4還設(shè)有對(duì)時(shí)接口模式和時(shí)間同步方式，并自帶GPS模塊，既可以通過接入其他裝置的時(shí)間同步信號(hào)對(duì)虛擬機(jī)同步也可以作為時(shí)鐘源對(duì)其他裝置授時(shí)，方便用戶的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

進(jìn)一步地，所述高速超大規(guī)模可編程邏輯門陣列(FPGA)集成電路4還設(shè)有FT3光纖接口，即可用于實(shí)現(xiàn)基于IEC60044通訊協(xié)議的裝置測(cè)試，也可以實(shí)現(xiàn)基于IEC61850協(xié)議的裝置測(cè)試或者兩者混合測(cè)試。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。