專利名稱：光纖輸入數字電能表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光纖輸入數字電能表
背景技術：
數字電能表是智能化變電站的一個重要組成部分，它起著連接變電站過程層與間 隔層的作用，在數字電能表以下只有經過各種協議打包后的采樣數據，而在數字電能表之 上的則是經過解包后計量的到的各種測量計量數據。當前的數字電能表基本上都是延續(xù)了 傳統的表計模式，即一個管理模塊對應一個計量模塊(見圖2)，傳統的表計模式不支持一 個管理模塊對應多個計量模塊，不利于管理模塊功能以及機架空間的充分利用，同時，傳統 表計安裝時很難有效避免光纖曲率半徑過小的問題(如圖3)，根據IEEE802. 3u規(guī)定，光纖 彎折半徑需大于10cm，而現有表計設計很難確保該要求能得以實現，光纖彎折半徑過小不 但會導致信號衰減變大，誤碼率增加，同時光纖壽命也不能得到保證。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種光纖輸入數字電能表，以實現一個管理模塊對應 多路計量模塊。本實用新型提供的這種光纖輸入數字電能表包括MCU單元、DSP模塊，在MCU單元 與DSP模塊之間連有FPGA模塊，所述DSP模塊至少有兩個，各DSP模塊帶有以太網接口，通 過以太網接口與FPGA模塊連接，用于實現IEC61850-9-1/-9-2及IEC60044協議的解析并 將采樣數據以內部標準格式傳至所述FPGA模塊，由所述FPGA模塊實現點積計量，并計算各 種電參量同時將數據通過DMA通道送至管理平臺MCU單元內存，由所述MCU單元對數據存 儲和管理。由于數字電能表的輸入端已經沒有強電信號存在，僅有光纖將各路數字信號送入 表計，本實用新型根據現有技術的這一特點，在所述MCU模塊與DSP模塊之間增加了 FPGA 模塊，利用所述FPGA模塊對多路DSP模塊計量數據進行點積計量，并將計量結果送至所述 MCU單元存儲和管理，這就實現了一個機箱計量多路用戶用電情況，顯著提高了相關元器件 和機架空間的利用率，同時還能避免現有表計安裝時光纖彎曲半徑過小的問題。

圖1是本實用新型的架構示意圖。圖2是現有技術的架構示意圖。圖3是現有技術的連線示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供的光纖輸入數字電能表包括MCU單元，FPGA模塊以 及DSP模塊。其中所述MCU單元由32位控制器組成，它與變電站間隔層相連接，提供計量
3平臺的管理功能，負責管理各種事件，如失壓失流報警、掉電存數等，并為上級調度設備提 供計量數據查詢接口 ；所述FPGA模塊為賽靈思公司的Spartan3E系列產品，主要用于實現 各電參量值的計算與測量，包括有功/無功/視在電能量計量、RMS、功率因數、有功/無功 /視在功率計算等；所述DSP模塊為ADI公司的Blackfin 537系列產品，自帶以太網接口， 所述DSP模塊的主要功能是將接收到的協議幀進行解碼，并將其轉化為32位定長的歸一化 數據后送至所述FPGA模塊。 本實用新型提供的光纖輸入數字電能表的具體工作過程如下變電站過程層設備 對現場信號進行采樣，并將采樣數據根據IEC61850-9-1/-9-2及IEC60044協議打包后送至 所述DSP模塊；所述DSP模塊作為數據標準化單元，可實現IEC61850-9-1/-9-2及IEC60044 協議的解析并將采樣數據以內部標準格式傳至所述FPGA模塊；所述FPGA模塊可接收多路 DSP模塊傳送的數據，實現點積計量，分別計算和測量各路DSP模塊的各種電參量，包括有 功/無功/視在電能量計量、RMS、功率因數、有功/無功/視在功率計算等，并將計量后數 據通過DMA通道送至所述管理模塊MCU單元內存；所述MCU單元由32位控制器組成，提供計 量平臺的管理功能，對各路計量模塊進行管理，從而實現一個管理模塊對應多路計量模塊。
權利要求一種光纖輸入數字電能表，包括MCU單元、DSP模塊，其特征是在MCU單元與DSP模塊之間連有FPGA模塊，所述DSP模塊至少有兩個，各DSP模塊帶有以太網接口，通過以太網接口與FPGA模塊連接，用于實現IEC61850 9 1/ 9 2及IEC60044協議的解析并將采樣數據以內部標準格式傳至所述FPGA模塊，由所述FPGA模塊實現點積計量，并計算各種電參量同時將數據通過DMA通道送至管理平臺MCU單元內存，由所述MCU單元對數據存儲和管理。
專利摘要本實用新型公開了一種光纖輸入數字電能表，包括MCU單元、DSP模塊，在MCU單元與DSP模塊之間連接有FPGA模塊，所述DSP模塊至少有兩個，各DSP模塊帶有以太網接口，通過以太網接口與FPGA模塊連接，用于實現IEC61850-9-1/-9-2及IEC60044協議的解析并將采樣數據以內部標準格式傳至所述FPGA模塊，由所述FPGA模塊實現點積計量，并計算各種電參量同時將數據通過DMA通道送至管理平臺MCU單元存儲和管理，從而實現一個管理模塊對應多路計量模塊，顯著提高了相關元器件和機架空間的利用率，同時還能避免現有表計安裝時光纖彎曲半徑過小的問題。
文檔編號G08C23/06GK201716367SQ20102025557
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權日2010年7月13日
發(fā)明者殷昌華, 蔣亮 申請人:威勝集團有限公司