一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀的制作方法
【專利摘要】一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀，包括中央處理模塊、對時模塊、光輸出/輸入模塊，所述中央處理模塊主要負(fù)責(zé)工控機(jī)通訊、光數(shù)字部分輸入輸出和對時；所述對時模塊用于矯正測試儀器的絕對時刻完成光纖交換機(jī)的時間測試，保證在絕對的相同時間完成時間延時測試，等等。本發(fā)明將改變智能變電站交換機(jī)無法進(jìn)行全面和模擬實(shí)際運(yùn)行情況測試的現(xiàn)狀，而該測試儀能夠?qū)χ悄茏冸娬窘粨Q機(jī)所有的端口一次性測試，能夠測試交換機(jī)輸入到輸出的延時，以及能夠?qū)肴維CD模型文件針對間隔層的交換機(jī)自動設(shè)定測試方案并模擬現(xiàn)場實(shí)際情況與故障，輸出符合智能變電站的規(guī)約或模擬報文錯誤對以太網(wǎng)交換機(jī)的通信一致性與可靠性進(jìn)行檢查的作用。
【專利說明】一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變電站設(shè)備，具體涉及一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)智能變電站當(dāng)前進(jìn)入全面建設(shè)階段。以太網(wǎng)作為智能變電站的基本通信網(wǎng)絡(luò) 可看作是全站的神經(jīng)中樞，以太網(wǎng)交換機(jī)的作用凸顯，成為智能變電站的關(guān)鍵性部件，它的 性能直接影響到變電站、乃至智能電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理是：智能變電 站過程層的電子互感器、保護(hù)、智能終端等的模擬量信號與開關(guān)信號接口均為以太網(wǎng)光纖， 上述設(shè)備的以太網(wǎng)光纖均與以太網(wǎng)交換機(jī)相連。以太網(wǎng)的交換機(jī)對相應(yīng)的端口劃分VLAN 確保某幾個相關(guān)設(shè)備成為虛擬局域網(wǎng)不影響其它設(shè)備，并保證數(shù)據(jù)通訊傳輸可靠。
[0003] 目前，現(xiàn)有的光纖交換機(jī)測試儀是基于通信基礎(chǔ)的測試儀器，測試時可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 風(fēng)暴與VLAN的測試。但是，根據(jù)現(xiàn)場的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，特別是保護(hù)單體的調(diào)試來看，利用現(xiàn)有的 智能變電站光纖交換機(jī)測試儀進(jìn)行以太網(wǎng)交換機(jī)的單體調(diào)試常常需要消耗大量的人力和 時間。因?yàn)檎{(diào)試人員需要在根據(jù)全站SCD文件不斷的對每個端口測試，同時，現(xiàn)有的自動化 智能變電站光纖交換機(jī)測試儀無法對以太網(wǎng)交換機(jī)的通信一致性進(jìn)行檢查。因此，現(xiàn)有的 交換機(jī)測試儀主要存在如下不足： 1、 交換機(jī)測試儀無法對交換機(jī)所有的端口 一次性測試； 2、 交換機(jī)測試儀的測試無法實(shí)現(xiàn)智能化，即每一種測試類型的設(shè)置都需經(jīng)過調(diào)試人員 的計算并手動輸入到測試儀； 3、 交換機(jī)測試儀無法導(dǎo)入全站S⑶文件，無法根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況對以太網(wǎng)交換機(jī) 進(jìn)行檢查； 4. 交換機(jī)測試儀不能模擬智能變電站中所遵循的DL/T 860規(guī)約； 5. 交換機(jī)測試儀不能實(shí)現(xiàn)在某個VLAN劃分的虛擬局域網(wǎng)進(jìn)行風(fēng)暴測試是否影響其它 VLAN的運(yùn)行情況； 6. 交換機(jī)測試儀不能測試報文進(jìn)入交換機(jī)到從交換機(jī)輸出之間的延時。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀，起到了能夠?qū)?智能變電站交換機(jī)所有的端口一次性測試，能夠測試交換機(jī)輸入到輸出的延時，以及能夠 導(dǎo)入全站SCD模型文件針對間隔層的交換機(jī)自動設(shè)定測試方案并模擬現(xiàn)場實(shí)際情況與故 障，輸出符合智能變電站的規(guī)約或模擬報文錯誤對以太網(wǎng)交換機(jī)的通信一致性與可靠性進(jìn) 行檢查的作用。
[0005] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀，由中央處理模塊分別連接對時模塊、光輸 出/輸入模塊而成； 所述中央處理模塊負(fù)責(zé)分布式CPU同步，工控機(jī)通訊、光數(shù)字部分輸入輸出和對時； 所述對時模塊用于矯正測試儀器的絕對時刻完成光纖交換機(jī)的時間測試，保證在絕對 的相同時間完成時間延時測試； 所述光輸出/輸入模塊提供針對IEC61850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的9-1、9-2、9-1擴(kuò)展和GOOSE 信息，完整解析保護(hù)模型文件，實(shí)現(xiàn)電流電壓通道選擇、比例系數(shù)、ASDU數(shù)目、采樣率、GOOSE 信息的配置，能夠靈活方便地與不同型號保護(hù)接口。
[0006] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，本發(fā)明所述中央處理模塊由ADSP、FGPA兩個處理模塊構(gòu) 成，ADSP 模塊包括 5 個 ANALOG 的 BF607, FPGA 模塊包括 xilinx 的 XC6SLX150, 一個 BF607 做為主控CPU，另外4個BF607做為從CPU，主控CPU主要負(fù)責(zé)與工控機(jī)通訊和與從CPU通 訊，從CPU主要負(fù)責(zé)光數(shù)字部分輸入輸出；XC6SLX150負(fù)責(zé)5個CPU同步、通訊和對時。
[0007] 本發(fā)明所述對時模塊由GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊構(gòu)成， 其中所述GPS模塊是通過串口通訊與ADSP模塊連接，所述IRIG-B碼對時模塊的時間解析 由FPGA內(nèi)部處理產(chǎn)生時間信息，所述IEEE1588對時模塊通過以太網(wǎng)與ADSP模塊連接，由 ADSP模塊獲取時間信息，所述GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊均與FPGA 連接。 本發(fā)明所述光輸出/輸入模塊為AVAG0的AFBR5803模塊，所述AFBR5803模塊用于以 太網(wǎng)電信號產(chǎn)生光模塊輸出的以太網(wǎng)光信息。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：能夠?qū)χ悄茏冸娬窘粨Q機(jī)所有的端口一 次性測試，能夠測試交換機(jī)輸入到輸出的延時，以及能夠?qū)肴維CD模型文件針對間隔 層的交換機(jī)自動設(shè)定測試方案并模擬現(xiàn)場實(shí)際情況與故障，輸出符合智能變電站的規(guī)約或 模擬報文錯誤對以太網(wǎng)交換機(jī)的通信一致性與可靠性進(jìn)行檢查的作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀的連接框圖； 圖2為本發(fā)明一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀的硬件原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0011] 圖1、圖2示出了本發(fā)明自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀的一個實(shí)施例：一種 自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀，由中央處理模塊分別連接對時模塊、光輸出/輸入 模塊而成； 所述中央處理模塊主要負(fù)責(zé)工控機(jī)通訊、光數(shù)字部分輸入輸出和對時； 所述對時模塊用于矯正測試儀器的絕對時刻完成光纖交換機(jī)的時間測試，保證在絕對 的相同時間完成時間延時測試； 所述光輸出/輸入模塊提供針對IEC61850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的9-1、9-2、9-1擴(kuò)展和G00SE 信息，供針對IEC60044-7/8的FT3格式的采樣值報文，完整解析保護(hù)模型文件，實(shí)現(xiàn)電流電 壓通道選擇、比例系數(shù)、ASDU數(shù)目、采樣率、G00SE信息的配置，可靈活方便地與不同型號以 太網(wǎng)交換機(jī)接口。
[0012] 本發(fā)明所述中央處理模塊由ADSP、FGPA兩個處理模塊構(gòu)成，ADSP模塊包括5個 ANALOG 的 BF607，F(xiàn)PGA 模塊包括 xilinx 的 XC6SLX150, 一個 BF607 做為主控 CPU,另外 4 個 BF607做為從CPU，主控CPU主要負(fù)責(zé)與工控機(jī)通訊和與從CPU通訊，從CPU主要負(fù)責(zé)光數(shù) 字部分輸入輸出。XC6SLX150主要負(fù)責(zé)5個CPU同步、通訊和對時。
[0013] 本發(fā)明所述對時模塊由GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊構(gòu)成， 其中所述GPS模塊是通過串口通訊與ADSP模塊連接，所述IRIG-B碼對時模塊的時間解析 由FPGA內(nèi)部處理產(chǎn)生時間信息，所述IEEE1588對時模塊通過以太網(wǎng)與ADSP模塊連接，由 ADSP模塊獲取時間信息，所述GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊均與FPGA 連接。
[0014] 本發(fā)明所述光輸出/輸入單元由AVAG0的AFBR5803模塊，所述AFBR5803模塊用 于以太網(wǎng)電信號產(chǎn)生光模塊輸出的以太網(wǎng)光信息。
【權(quán)利要求】
1. 一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀，其特征在于，由中央處理模塊分別連接 對時模塊、光輸出/輸入模塊而成； 所述中央處理模塊負(fù)責(zé)分布式CPU同步，工控機(jī)通訊、光數(shù)字部分輸入輸出和對時； 所述對時模塊用于矯正測試儀器的絕對時刻完成光纖交換機(jī)的時間測試，保證在絕對 的相同時間完成時間延時測試； 所述光輸出/輸入模塊提供針對IEC61850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的9-1、9-2、9-1擴(kuò)展和GOOSE 信息，完整解析保護(hù)模型文件，實(shí)現(xiàn)電流電壓通道選擇、比例系數(shù)、ASDU數(shù)目、采樣率、GOOSE 信息的配置，能夠靈活方便地與不同型號保護(hù)接口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀，其特征在于， 所述中央處理模塊由ADSP、FGPA兩個處理模塊構(gòu)成；其中，ADSP模塊包括5個ANALOG的 BF607, FPGA模塊為xilinx的XC6SLX150 ;-個BF607做為主控CPU,另外4個BF607做為 從 CPU。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀，其特征在于，所 述對時模塊由GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊構(gòu)成；其中GPS模塊通 過串口通訊與ADSP模塊連接，IEEE1588對時模塊通過以太網(wǎng)與ADSP模塊連接，GPS模塊、 IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊均與FPGA模塊連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動化智能變電站光纖交換機(jī)測試儀，其特征在于，所 述光輸出/輸入模塊為AVAG0的AFBR5803模塊，AFBR5803模塊用于以太網(wǎng)電信號產(chǎn)生光 模塊輸出的以太網(wǎng)光信息。
【文檔編號】H04L12/26GK104113450SQ201410338560
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】劉柱揆, 曹敏, 田慶生, 董濤, 董鴻魁, 梁仕斌, 許守東 申請人:云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司, 武漢市豪邁電力自動化技術(shù)有限責(zé)任公司