專利名稱：一種用于變電站的數(shù)據(jù)同步采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及變電站數(shù)據(jù)采樣的技術(shù)，特別是涉及一種用于變電站的數(shù)據(jù)同步 采樣裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前的變電站中都設(shè)有一臺通信主機(jī)和多臺數(shù)據(jù)采集終端，在變電站運(yùn)行過程 中，經(jīng)常需要各數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)同步采樣，以便進(jìn)行相關(guān)采集量的向量計算、比對。 現(xiàn)有的變電站中，各數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)同步采樣都采用以下兩種方式方式一通信主機(jī)通過專用的同步信號線向各數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送一個同步脈沖， 從而實現(xiàn)各數(shù)據(jù)采集終端的時鐘同步，校正采樣間隔時間，實現(xiàn)同步采樣，這種方式要求除 了在通信主機(jī)和各數(shù)據(jù)采集終端間布設(shè)通信線之外，還需要布設(shè)專用的同步線，因此會加 大現(xiàn)場施工的復(fù)雜度；方式二 采用交流電源線等作為參考相量，這種方式除了要求通信主機(jī)和各數(shù)據(jù) 采集終端共用一條電源線之外，還必須采用專用的信號傳感器將交流220V的電源電壓變 換成小信號，通過運(yùn)放、模擬信號處理實現(xiàn)基于過零點的同步，易受干擾影響，且硬件成本較高。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能 減少現(xiàn)場施工量、降低硬件成本的用于變電站的數(shù)據(jù)同步采樣裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所提供的一種用于變電站的數(shù)據(jù)同步采樣裝 置，所述變電站內(nèi)設(shè)有通信主機(jī)和多臺數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述通信主機(jī)及各數(shù)據(jù) 采集終端各經(jīng)一可編程邏輯單元、一通信接口芯片連接到標(biāo)準(zhǔn)串行總線，并通過各可編程 邏輯單元及標(biāo)準(zhǔn)串行總線進(jìn)行常規(guī)數(shù)據(jù)通信；其中，連接通信主機(jī)的可編程邏輯單元中內(nèi) 置有同步碼型生成模塊，連接各數(shù)據(jù)采集終端的可編程邏輯單元中內(nèi)置有同步碼型解碼模 塊。本實用新型提供的用于變電站的數(shù)據(jù)同步采樣裝置，由通信主機(jī)控制與其連接的 可編程邏輯單元定時發(fā)送同步碼型，從而控制各數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)同步采樣，因此不 需要在通信主機(jī)和數(shù)據(jù)采集終端之間布設(shè)專用的同步線，能減少現(xiàn)場施工量；另外相對專 用信號傳感器，可編程邏輯單元不但成本較低，而且不易受干擾影響。

圖1是本實用新型實施例的用于變電站的數(shù)據(jù)同步采樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明對本實用新型的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實用新型 的保護(hù)范圍。如圖1所示，本實用新型實施例所提供的一種用于變電站的數(shù)據(jù)同步采樣裝置， 所述變電站內(nèi)設(shè)有通信主機(jī)和多臺數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述通信主機(jī)及各數(shù)據(jù)采 集終端各經(jīng)一可編程邏輯單元(CPLD)、一RS485通信接口芯片連接到RS485標(biāo)準(zhǔn)串行總線， 并通過各可編程邏輯單元(CPLD)及RS485標(biāo)準(zhǔn)串行總線進(jìn)行常規(guī)數(shù)據(jù)通信；其中，連接通 信主機(jī)的可編程邏輯單元(CPLD)中內(nèi)置有同步碼型生成模塊，連接各數(shù)據(jù)采集終端的可 編程邏輯單元(CPLD)中內(nèi)置有同步碼型解碼模塊；如圖1所示，本實用新型實施例所提供的變電站同步數(shù)據(jù)采樣裝置的采樣方法， 其特征在于所述通信主機(jī)向與其連接的可編程邏輯單元(CPLD)定時發(fā)送同步碼啟動信 號，連接通信主機(jī)的可編程邏輯單元(CPLD)中收到同步碼啟動信號后即通過其內(nèi)置的同 步碼型生成模塊生成一個同步碼型，并發(fā)送至RS485標(biāo)準(zhǔn)串行總線；每個連接數(shù)據(jù)采集終端的可編程邏輯單元(CPLD)通過內(nèi)置的同步碼型解碼模塊 實時檢測從RS485標(biāo)準(zhǔn)串行總線所截獲的通信數(shù)據(jù)流中是否存在同步碼型，并在捕捉到通 信數(shù)據(jù)流中存在同步碼型時向與其連接的數(shù)據(jù)采集終端發(fā)起一個數(shù)據(jù)采樣信號，每個數(shù)據(jù) 采集終端收到數(shù)據(jù)采樣信號后進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。本實用新型實施例中，所述同步碼型中包含有用于標(biāo)識其碼型特征的特征位，所 述特征位位于同步碼型的中間位置，而且所述同步碼型的比特率高于通信主機(jī)與各數(shù)據(jù)采 集終端之間常規(guī)數(shù)據(jù)通信的比特率。本實用新型實施例中，數(shù)據(jù)采集終端的處理器和各可編程邏輯單元(CPLD)均采 用邊沿觸發(fā)模式。本實用新型實施例的工作流程如下在正常情況下，通信主機(jī)及各數(shù)據(jù)采集終端通過各可編程邏輯單元(CPLD)及 RS485標(biāo)準(zhǔn)串行總線進(jìn)行常規(guī)數(shù)據(jù)通信；通信主機(jī)的處理器向與其連接的可編程邏輯單元(CPLD)定時發(fā)送同步碼啟動信 號，當(dāng)連接通信主機(jī)的可編程邏輯單元(CPLD)中收到通信主機(jī)發(fā)來的同步碼啟動信號后 即通過其內(nèi)置的同步碼型生成模塊生成一個同步碼型，并發(fā)送至RS485標(biāo)準(zhǔn)串行總線，同 步碼型發(fā)送完畢后該可編程邏輯單元(CPLD)即回復(fù)至常規(guī)狀態(tài)；每個連接數(shù)據(jù)采集終端的可編程邏輯單元(CPLD)實時接收RS485標(biāo)準(zhǔn)串行總線 上的通信數(shù)據(jù)流，并通過內(nèi)置的同步碼型解碼模塊捕捉到從RS485標(biāo)準(zhǔn)串行總線所截獲的 通信數(shù)據(jù)流中存在同步碼型時向與其連接的數(shù)據(jù)采集終端的處理器的最高級中斷發(fā)起一 個數(shù)據(jù)采樣信號，各數(shù)據(jù)采集終端的處理器響應(yīng)收到的數(shù)據(jù)采樣信，并調(diào)整采樣基準(zhǔn)時刻， 實現(xiàn)同步采樣；由于連接數(shù)據(jù)采集終端的各可編程邏輯單元(CPLD)均掛接在RS485標(biāo)準(zhǔn)串 行總線上，因此除了由于傳輸距離引起的信號傳輸延時外(300m引起IuS的誤差，如果要求 高的話，可根據(jù)現(xiàn)場安裝距離進(jìn)行補(bǔ)償)，其它取決于信號檢出及處理器的中斷響應(yīng)誤差， 而數(shù)據(jù)采集終端的處理器和各可編程邏輯單元(CPLD)都工作在數(shù)十兆赫茲，且都采用邊 沿觸發(fā)模式，因此誤差可完全控制在uS級。
權(quán)利要求一種用于變電站的數(shù)據(jù)同步采樣裝置，所述變電站內(nèi)設(shè)有通信主機(jī)和多臺數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述通信主機(jī)及各數(shù)據(jù)采集終端各經(jīng)一可編程邏輯單元、一通信接口芯片連接到標(biāo)準(zhǔn)串行總線，并通過各可編程邏輯單元及標(biāo)準(zhǔn)串行總線進(jìn)行常規(guī)數(shù)據(jù)通信；其中，連接通信主機(jī)的可編程邏輯單元中內(nèi)置有同步碼型生成模塊，連接各數(shù)據(jù)采集終端的可編程邏輯單元中內(nèi)置有同步碼型解碼模塊。
專利摘要一種用于變電站的數(shù)據(jù)同步采樣裝置，涉及變電站數(shù)據(jù)采樣技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是減少現(xiàn)場施工量、降低硬件成本的技術(shù)問題。該裝置的特征在于變電站內(nèi)的通信主機(jī)及各數(shù)據(jù)采集終端各經(jīng)一可編程邏輯單元連接到標(biāo)準(zhǔn)串行總線，其中，連接通信主機(jī)的可編程邏輯單元中內(nèi)置有同步碼型生成模塊，連接各數(shù)據(jù)采集終端的可編程邏輯單元中內(nèi)置有同步碼型解碼模塊；通信主機(jī)控制與其連接的可編程邏輯單元定時發(fā)送同步碼型至標(biāo)準(zhǔn)串行總線，每個連接數(shù)據(jù)采集終端的可編程邏輯單元實時檢測通信數(shù)據(jù)流中的同步碼型，并在捕捉到同步碼型后控制各數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)同步采樣。本實用新型提供的裝置，能減少現(xiàn)場施工量、降低硬件成本。
文檔編號H02J13/00GK201639362SQ20102013490
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者王成修 申請人:上海申瑞電力科技股份有限公司