本實(shí)用新型屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種現(xiàn)場可配置的時(shí)間同步測(cè)試系統(tǒng)，主要應(yīng)用于智能變電站的時(shí)間同步。

背景技術(shù)：

隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，智能變電站對(duì)時(shí)間同步系統(tǒng)提出了越來越高的要求，對(duì)時(shí)間同步系統(tǒng)的產(chǎn)品性能現(xiàn)場評(píng)定、成品出廠檢測(cè)、同步狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷、現(xiàn)場測(cè)試分析等提出了新的應(yīng)用要求，即時(shí)間同步測(cè)試系統(tǒng)必須針對(duì)具體測(cè)試要求具備現(xiàn)場可重配置能力，以便在現(xiàn)場快速變更測(cè)試流程和儀器功能，從而利用一臺(tái)測(cè)試儀方便快捷地完成多種現(xiàn)場測(cè)試分析任務(wù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，如名稱為“一種手持式時(shí)間同步測(cè)試儀”(申請(qǐng)?zhí)?014103114147.8)的中國實(shí)用新型專利公開了一種手持式時(shí)間同步測(cè)試儀，包括信號(hào)前置處理單元、規(guī)約接收檢驗(yàn)單元、主控單元、測(cè)量單元和人機(jī)界面單元，還包括PPS/PPM/PPH脈沖信號(hào)解碼單元、IRIG-B(AC/DC)TTL/422時(shí)間信號(hào)解碼單元、RS232/485時(shí)間頻率信號(hào)解碼單元、被授時(shí)設(shè)備告警信息解碼單元、可控同步信號(hào)輸出和報(bào)文自動(dòng)解析單元?，F(xiàn)有測(cè)試儀是根據(jù)一個(gè)具體的應(yīng)用場景而構(gòu)建的，在本質(zhì)上屬于靜態(tài)系統(tǒng)：即測(cè)試系統(tǒng)是預(yù)先設(shè)計(jì)好的，投入使用后固定不變，不具備根據(jù)不同的測(cè)試對(duì)象和測(cè)試任務(wù)調(diào)整和動(dòng)態(tài)重構(gòu)的能力，不能很好的適應(yīng)動(dòng)態(tài)需求；另外在傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)控制流程中，流程是按照預(yù)定義的測(cè)試任務(wù)要求單一順序的排下來，對(duì)于被測(cè)對(duì)象、測(cè)試點(diǎn)很多、測(cè)試參數(shù)復(fù)雜的要求下，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)試控制流程設(shè)置異常繁瑣以及重復(fù)工作多，難于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計(jì)，耗時(shí)耗力而容易出錯(cuò)，加上測(cè)試任務(wù)需求隨時(shí)可能發(fā)生變化，檢測(cè)參數(shù)可能增多，測(cè)試范圍可能調(diào)整，則測(cè)試系統(tǒng)控制流程就需要不斷的改變，系統(tǒng)的維護(hù)非常困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種現(xiàn)場可配置的時(shí)間同步測(cè)試系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種現(xiàn)場可配置的時(shí)間同步測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試儀平臺(tái)、通用接口總線和若干多功能信號(hào)檢測(cè)卡；

所述測(cè)試儀平臺(tái)包括嵌入式處理器、存儲(chǔ)器、LCD顯示器、人機(jī)接口、高精度測(cè)試基準(zhǔn)單元和整定測(cè)試單元；

所述嵌入式處理器、所述存儲(chǔ)器、所述LCD顯示器、所述人機(jī)接口、所述高精度測(cè)試基準(zhǔn)單元、所述整定測(cè)試單元和若干所述多功能信號(hào)檢測(cè)卡均掛在所述通用接口總線上；

所述多功能信號(hào)檢測(cè)卡包括FPGA芯片和信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸入端連接有輸入接口，所述信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出端與所述FPGA芯片連接，所述FPGA芯片掛在所述通用接口總線上。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型通過多功能信號(hào)檢測(cè)卡經(jīng)過通用接口總線與嵌入式處理器相連接，保證了信號(hào)檢測(cè)硬件模塊的可互換性，整個(gè)結(jié)構(gòu)具有極高的靈活性和重用性，工作效率高，便于維護(hù)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述現(xiàn)場可配置的時(shí)間同步測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)流程過程中所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)引擎的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所述現(xiàn)場可配置的時(shí)間同步測(cè)試實(shí)現(xiàn)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本實(shí)用新型包括測(cè)試儀平臺(tái)、通用接口總線和若干多功能信號(hào)檢測(cè)卡；

測(cè)試儀平臺(tái)包括嵌入式處理器、存儲(chǔ)器、LCD顯示器、人機(jī)接口、高精度測(cè)試基準(zhǔn)單元和整定測(cè)試單元；

嵌入式處理器、存儲(chǔ)器、LCD顯示器、人機(jī)接口、高精度測(cè)試基準(zhǔn)單元、整定測(cè)試單元和若干多功能信號(hào)檢測(cè)卡均掛在通用接口總線上；

多功能信號(hào)檢測(cè)卡包括FPGA芯片和信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸入端連接有輸入接口，信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出端與FPGA芯片連接，F(xiàn)PGA芯片掛在通用接口總線上。

高精度測(cè)試基準(zhǔn)單元，用于根據(jù)接收到的衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)或外部高精度時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)本地的時(shí)間系統(tǒng)校準(zhǔn)和同步，形成測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)源，通過通用接口總線，給本系統(tǒng)的各個(gè)組件和板卡提供測(cè)試比對(duì)的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。

整定測(cè)試單元通過通用接口總線獲取標(biāo)準(zhǔn)配置腳本和時(shí)間基準(zhǔn)源，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配置腳本的參數(shù)，輸出時(shí)間信號(hào)(信息)的特性值，并將整定后的時(shí)間信號(hào)(信息)傳導(dǎo)到被測(cè)時(shí)間同步系統(tǒng)(裝置)，以測(cè)試被測(cè)時(shí)間同步系統(tǒng)(裝置)對(duì)整定特性值的響應(yīng)情況。

嵌入式處理器通過人機(jī)接口來設(shè)置和選擇標(biāo)準(zhǔn)配置腳本并存放在存儲(chǔ)器中，標(biāo)準(zhǔn)配置腳本需通過嵌入式處理器從存儲(chǔ)器中送至LCD顯示器顯示，同時(shí)嵌入式處理器對(duì)其進(jìn)行處理。

結(jié)合圖2和圖3所示，嵌入式處理器中設(shè)置有系統(tǒng)引擎和總線控制器，系統(tǒng)引擎具有標(biāo)準(zhǔn)配置腳本加載接口和功能組件標(biāo)準(zhǔn)調(diào)度接口，系統(tǒng)引擎通過總線控制器操縱通用接口總線，以便響應(yīng)和調(diào)度各個(gè)功能組件對(duì)數(shù)據(jù)讀寫的要求，實(shí)現(xiàn)功能組件之間的數(shù)據(jù)交換的管理。功能組件是遵循系統(tǒng)引擎的標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范編寫的功能模塊，功能組件包括整定測(cè)試功能模塊、時(shí)間同步信號(hào)檢測(cè)功能模塊、數(shù)據(jù)分析與判斷功能模塊、測(cè)試結(jié)果顯示功能模塊和數(shù)據(jù)管理功能模塊，時(shí)間同步信號(hào)檢測(cè)功能模塊包括常規(guī)信號(hào)檢測(cè)功能模塊、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間報(bào)文檢測(cè)功能模塊和時(shí)間同步狀態(tài)檢測(cè)功能模塊。系統(tǒng)引擎通過加載標(biāo)準(zhǔn)配置腳本項(xiàng)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配置腳本的測(cè)試參數(shù)、測(cè)試流程的要求，通過所述的總線控制器操縱所述的數(shù)據(jù)總線，來調(diào)度所述的功能組件及所述的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行測(cè)試流程的操作。

標(biāo)準(zhǔn)配置腳本是采用XML跨平臺(tái)的文檔語言撰寫的系統(tǒng)引擎可讀取的標(biāo)準(zhǔn)配置腳本，且一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置腳本對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè)量流程，并且該標(biāo)準(zhǔn)配置腳本集成所有的測(cè)試參數(shù)、測(cè)試流程有關(guān)的數(shù)據(jù)信息以及功能組件連接方式。

系統(tǒng)引擎架構(gòu)見圖2，圖中所示的系統(tǒng)引擎通過標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)度接口來實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)配置腳本的標(biāo)準(zhǔn)加載接口以及對(duì)功能組件的數(shù)據(jù)采集功能模塊、解析功能模塊、數(shù)據(jù)調(diào)理功能模塊、數(shù)據(jù)分析功能模塊的調(diào)度功能，在本次實(shí)施方式中解析功能模塊是XML解析功能模塊，用于解析標(biāo)準(zhǔn)配置腳本，這樣將系統(tǒng)引擎設(shè)計(jì)為各個(gè)子模塊的集合，這些模塊共同組成系統(tǒng)引擎運(yùn)行支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)暴露一個(gè)接口用于支持測(cè)量任務(wù)腳本。在不同的平臺(tái)下，集成該系統(tǒng)引擎運(yùn)行支持系統(tǒng)的測(cè)試任務(wù)，通過調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)接口，讀取用戶配置的測(cè)量任務(wù)腳本，完成期望的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。

多功能信號(hào)檢測(cè)卡接收嵌入式處理器通過通用接口總線發(fā)送的控制信號(hào)和時(shí)間基準(zhǔn)源，經(jīng)過多功能信號(hào)檢測(cè)卡的信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)接口電平轉(zhuǎn)換、FPGA芯片完成時(shí)間同步信號(hào)的解析測(cè)試和測(cè)試數(shù)據(jù)組裝，并將組裝好的測(cè)試數(shù)據(jù)通過通用接口總線發(fā)送給嵌入式處理器進(jìn)行處理；由系統(tǒng)引擎通過總線控制器操縱數(shù)據(jù)總線，來調(diào)度功能組件和存儲(chǔ)器中的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，運(yùn)行測(cè)試儀平臺(tái)的各功能組件。

具體實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟：

1)通過人機(jī)接口在LCD顯示器上選擇配置腳本并送至系統(tǒng)引擎；

2)系統(tǒng)引擎操縱嵌入式處理器解析完選定的配置腳本后，確定測(cè)試對(duì)象數(shù)量、時(shí)間同步信號(hào)的類型、時(shí)間同步信號(hào)的接口電平以及解析深度；

3)系統(tǒng)引擎組態(tài)時(shí)間同步整定測(cè)試流程，達(dá)到檢測(cè)的就緒狀態(tài)；

4)系統(tǒng)引擎通過讀取腳本解析而來的配置信息，通過功能組件標(biāo)準(zhǔn)調(diào)度接口調(diào)度各功能組件，將可獨(dú)立工作的功能組件通過總線控制器在運(yùn)行時(shí)連接起來；

5)通過人機(jī)接口在LCD顯示器上選擇開始檢測(cè)程序并發(fā)送到系統(tǒng)引擎；

6)通過功能組件操縱嵌入式處理器，通過通用接口總線驅(qū)動(dòng)多功能信號(hào)檢測(cè)卡的檢測(cè)配置，并通過多功能信號(hào)檢測(cè)卡的信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)接口電平轉(zhuǎn)換，通過FPGA芯片完成時(shí)間同步信號(hào)的解析測(cè)試和測(cè)試數(shù)據(jù)組裝，并將組裝好的數(shù)據(jù)通過通用接口總線發(fā)送給嵌入式處理器進(jìn)行處理后返回系統(tǒng)引擎，完成信號(hào)的檢測(cè)工作；

7)系統(tǒng)引擎調(diào)度數(shù)據(jù)分析與判斷功能模塊來操縱嵌入式處理器執(zhí)行數(shù)據(jù)的分析和判斷功能，并且將分析后的測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試報(bào)告文件返回系統(tǒng)引擎；

8)通過人機(jī)接口在LCD顯示器上選擇顯示測(cè)試數(shù)據(jù)功能并發(fā)送至系統(tǒng)引擎；

9)系統(tǒng)引擎返回測(cè)試數(shù)據(jù)并在LCD顯示器上顯示；

10)通過人機(jī)接口在LCD顯示器上選擇保存功能將測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試報(bào)告文件存放到存儲(chǔ)器上的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。