專利名稱：應(yīng)用于中高電壓電力裝置的智能數(shù)據(jù)采集與過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力電子應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，適用于中、高壓電力裝置中實(shí)現(xiàn)電氣數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、參數(shù)辨識(shí)、零延時(shí)過(guò)壓保護(hù)功能。
背景技術(shù)：
目前，中、高壓大容量電力裝置由于其節(jié)能等方面的顯著優(yōu)勢(shì)，在電力系統(tǒng)、電力傳動(dòng)等領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。高質(zhì)量的電力裝置控制，多為閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，而性能優(yōu)良的數(shù)據(jù)采集與處理裝置，則是決定此類系統(tǒng)控制效果的關(guān)鍵。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置多為純采樣孤立系統(tǒng)，不具備數(shù)據(jù)預(yù)處理能力或處理能力有限，無(wú)法完成在線參數(shù)觀測(cè)、模型辨識(shí)等復(fù)雜數(shù)據(jù)處理功能。而中高壓大容量裝置又多為強(qiáng)耦合、強(qiáng)非線性系統(tǒng)，其控制目標(biāo)復(fù)雜，系統(tǒng)核心控制器資源有限，無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)外圍數(shù)據(jù)預(yù)處理。使用高性能的處理器芯片，搭建具備一定在線辨識(shí)、建模功能和完備通訊能力的數(shù)據(jù)采集綜合系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大容量裝置中的分布式資源控制，是中高壓系統(tǒng)的發(fā)展方向。同時(shí)，中高壓電力裝置中的過(guò)壓保護(hù)始終是一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題，其中保護(hù)信號(hào)的延遲問(wèn)題，以及保護(hù)裝置將強(qiáng)電引入弱電控制系統(tǒng)進(jìn)而造成系統(tǒng)燒毀的隱患，是設(shè)計(jì)過(guò)壓保護(hù)電路最為關(guān)心的兩個(gè)方面。目前，光纖--這種新的通訊載體，已經(jīng)逐步應(yīng)用于中高壓系統(tǒng)的信號(hào)傳輸之中。由于不輻射能量、不導(dǎo)電、沒(méi)有電感，且光纜中不存在串?dāng)_以及光信號(hào)相互干擾的影響，光纖信號(hào)在大容量系統(tǒng)強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中，可以保證穩(wěn)定而高效的信號(hào)傳輸。除此之外，由于光纖電路中“電-光-電”的設(shè)計(jì)模式，線路“接頭處”不會(huì)發(fā)生感應(yīng)耦合導(dǎo)致的安全問(wèn)題。
值得注意的是，過(guò)壓保護(hù)電路與數(shù)據(jù)采集電路，在信號(hào)來(lái)源上具有通用性，一般高壓大容量系統(tǒng)中將二者獨(dú)立設(shè)計(jì)的方式，是對(duì)資源的一種浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種應(yīng)用于中高壓電力裝置的智能數(shù)據(jù)采集與保護(hù)集成系統(tǒng)，其中智能數(shù)據(jù)采集部分由數(shù)字電路構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采樣，與上位機(jī)的高速CAN通訊功能，并配備足夠資源完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)在線預(yù)處理功能；保護(hù)部分由模擬電路構(gòu)成，完成對(duì)裝置主電路高等級(jí)電壓的過(guò)壓檢測(cè)、報(bào)警功能，模擬電路電壓檢測(cè)無(wú)處理周期，因而可以實(shí)現(xiàn)零延時(shí)過(guò)壓保護(hù)；兩部分電路集成在同一系統(tǒng)中，共用電壓信號(hào)源，集成系統(tǒng)與上位機(jī)之間的連接全部由光纖完成。
本發(fā)明是中高壓電力設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、零延時(shí)過(guò)壓保護(hù)、與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)基于光纖網(wǎng)路CAN通訊的裝置，其組成包括一個(gè)高壓分壓調(diào)整電路、電壓比較判斷電路、光纖報(bào)警電路、數(shù)據(jù)采集調(diào)理電路、數(shù)據(jù)處理電路、光纖CAN通訊電路，其特征是1)數(shù)據(jù)采集調(diào)理電路與數(shù)據(jù)處理電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)所采集的預(yù)處理功能，電路內(nèi)置高性能處理器，處理方式可通過(guò)編程改變，支持參數(shù)估測(cè)、模型辨識(shí)的復(fù)雜處理要求，并可對(duì)多路采集信號(hào)同時(shí)預(yù)處理。2)本裝置可實(shí)現(xiàn)零延時(shí)過(guò)壓保護(hù)功能。高壓分壓、調(diào)整電路和電壓比較判斷電路，獨(dú)立于數(shù)據(jù)采集處理電路等數(shù)字電路之外，采用模擬電路設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)對(duì)電壓進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)處理周期限制對(duì)于超過(guò)閾值的高壓側(cè)電壓，能瞬時(shí)得到報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)光纖通道向上位機(jī)報(bào)警。3)本裝置中，數(shù)據(jù)采集處理電路與過(guò)壓檢測(cè)報(bào)警電路集成于統(tǒng)一裝置中，使用共同電壓信號(hào)來(lái)源，合理配置了系統(tǒng)資源，兩者之間對(duì)信號(hào)量程范圍的差異，通過(guò)電壓調(diào)整電路和數(shù)字電路編程方法分別加以解決。4)裝置與上位機(jī)之間的聯(lián)系(包括過(guò)壓報(bào)警信號(hào)和CAN串行通訊)均通過(guò)光纖完成，適合在中高壓電力設(shè)備的強(qiáng)電磁環(huán)境中可靠、穩(wěn)定工作。5)分體插接式電壓調(diào)整電路，可快速改變分壓比例，以適應(yīng)不同裝置中的高電壓水平。
采用電阻分壓式電路，實(shí)現(xiàn)高電壓信號(hào)的降壓處理，降壓后的電壓信號(hào)經(jīng)電壓調(diào)整電路實(shí)現(xiàn)電壓值的再處理，以適應(yīng)于采樣和比較保護(hù)的需要，其中使用集成電壓比較器LM311完成電壓調(diào)整功能。本發(fā)明中，使用精密參考電源芯片REF03及后續(xù)比例運(yùn)算電路產(chǎn)生4.76V電源參考電壓，此芯片線性度好，同時(shí)具有穩(wěn)定自調(diào)節(jié)功能，能滿足保護(hù)電路精密電源要求。如上電路產(chǎn)生的參考源與降壓后電壓信號(hào)，通過(guò)運(yùn)放控制器TL052構(gòu)成的滯環(huán)比較器進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果信號(hào)送至光纖發(fā)送驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)而通過(guò)光纖送至上位機(jī)，發(fā)送驅(qū)動(dòng)電路采用雙通道的與非門驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)器采用集成芯片DS75451，它具有輸出電流大(可達(dá)300mA)，輸出信號(hào)與TTL信號(hào)兼容，低阻抗、高電流速率的特點(diǎn)降低了光纖發(fā)送模塊中LED拖尾現(xiàn)象的影響。使整個(gè)發(fā)送電路速度快，傳輸延時(shí)少，引入的電磁干擾減少。
高壓分壓調(diào)整電路輸出的電壓信號(hào)(兩路)和外部輸入采樣信號(hào)(可達(dá)六路)，送入數(shù)據(jù)調(diào)理電路進(jìn)行有源濾波，有源濾波電路為由有源運(yùn)放器LF444和電阻、電容構(gòu)成一階低通濾波器，其通帶放大倍數(shù)為1，通帶截止頻率分別為40Hz和400Hz，電路參數(shù)可通過(guò)調(diào)節(jié)電阻電容取值改變。經(jīng)過(guò)濾波調(diào)理的采樣信號(hào)，送入AD轉(zhuǎn)換電路，本發(fā)明中選取AD轉(zhuǎn)換芯片為MAXIM公司的MAX125芯片，它具有如下特點(diǎn)四個(gè)同步采樣/保持放大器與四個(gè)2選1電路相連(8個(gè)獨(dú)立輸入)，快速AD轉(zhuǎn)換，每路轉(zhuǎn)換時(shí)間為3微妙，內(nèi)部可變成時(shí)序發(fā)生器，每路具有±17V輸入故障保護(hù)，如上的特點(diǎn)可以滿足裝置中多通路快速、可靠AD轉(zhuǎn)換的要求。完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)，送入智能數(shù)據(jù)處理電路，此電路由DSP處理器芯片為核心構(gòu)成，并配有可變成邏輯陣列CPLD芯片和存儲(chǔ)器芯片SRAM。本發(fā)明中，DSP芯片選用TMS320LF2407A芯片，該芯片采用高性能靜態(tài)CMOS技術(shù)，供電電壓為3.3V，降低控制器功耗，具有較高的執(zhí)行速度和和好的實(shí)時(shí)控制能力，此外片內(nèi)集成控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)2.0B模塊，可方便的組成CAN通訊網(wǎng)絡(luò)；CPLD芯片選用EPM3128A，該芯片內(nèi)部含有2500個(gè)可使用的門電路，多達(dá)98個(gè)輸入輸出引腳，門到門的邏輯執(zhí)行頻率可高達(dá)227.3MHz；SRAM芯片選用CY7C1021V33，發(fā)明中選用SRAM存儲(chǔ)空間為64k*16位。由上述芯片組成電路，在40MHz主頻下，可高速完成復(fù)雜的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，可靠性亦有所保證。處理后的數(shù)據(jù)送至光纖發(fā)送驅(qū)動(dòng)電路，完成與上位機(jī)的CAN串行通訊，此處光纖驅(qū)動(dòng)電路與保護(hù)部分相同，均選用集成芯片DS75451，不作重復(fù)介紹。
本發(fā)明的特征在于該系統(tǒng)含有過(guò)壓保護(hù)電路和智能數(shù)據(jù)采集電路，其中過(guò)壓保護(hù)電路含有分壓電路、電壓調(diào)整電路、參考電源電路、比較判斷電路和過(guò)壓報(bào)警電路，其中分壓電路，該分壓電路是一個(gè)電阻式分壓電路，對(duì)輸入的高電壓信號(hào)進(jìn)行降壓處理；電壓調(diào)整電路，該電路是一個(gè)集成電壓比較器，輸入端與所述分壓電路輸出端相連，完成電壓調(diào)整操作；參考電源電路，由依次串接的精密參考電源芯片REF03和比例運(yùn)算電路構(gòu)成，產(chǎn)生4.76伏電源參考電壓；比較判斷電路，該電路是一個(gè)由運(yùn)放控制器構(gòu)成的反饋比較器，它的兩個(gè)輸入端分別與所述電壓調(diào)整電路的分壓調(diào)理后信號(hào)輸出端、參考電源電路輸出端相連；光纖發(fā)送驅(qū)動(dòng)電路，該電路采用雙通道的與非門驅(qū)動(dòng)器，它的輸入端與所述比較判斷電路的輸出端相連，而輸出端與外部的上位機(jī)相連；智能數(shù)據(jù)采集電路，該電路含有第1和第2共兩個(gè)采樣輸入電路、第1及第2共兩個(gè)濾波器組、AD轉(zhuǎn)換電路、智能數(shù)據(jù)處理電路、光纖發(fā)送及接收驅(qū)動(dòng)電路以及光纖CAN通訊電路，其中第1采樣輸入電路，設(shè)有分壓調(diào)整后輸入端及設(shè)定的外部信號(hào)輸入斷，所述的分壓調(diào)整后信號(hào)輸入端與所述過(guò)壓保護(hù)電路中電壓調(diào)整電路的輸出端相連；第2采樣輸入電路，設(shè)有所述設(shè)定的外部信號(hào)輸入端；第1濾波器組，輸入端與所述第1采樣電路的輸出端相連；第2濾波器組，輸入端與所述第2采樣電路的輸出端相連；AD轉(zhuǎn)換電路，兩個(gè)輸入端分別與所述第1及第2兩個(gè)濾波器組的輸出端相連；智能數(shù)據(jù)處理電路，該電路含有DSP處理器、第1及第2共兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)器、邏輯門陣列、AD轉(zhuǎn)換器及SRAM，其中邏輯門陣列，采用CPLD芯片，設(shè)有四個(gè)片選信號(hào)輸出端；SRAM芯片，該芯片的片選信號(hào)輸入端與所述CPLD芯片的相應(yīng)輸出端相連；
AD轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的片選信號(hào)輸入端與所述CPLD芯片的相應(yīng)輸出端相連；第1及第2共兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)器，所述總線驅(qū)動(dòng)器的片選信號(hào)輸入端分別與所述CPLD芯片的相應(yīng)輸出端相連，所述總線驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)端口分別與所述AD轉(zhuǎn)換器相應(yīng)的數(shù)據(jù)端口相連；DSP處理器，該處理器的兩個(gè)地址輸出端分別與所述SRAM芯片、CPLD芯片的相應(yīng)輸入端相連，該處理器的兩個(gè)數(shù)據(jù)端口分別與所述兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)器的相應(yīng)數(shù)據(jù)端口互連，該處理器的另一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端與所述SRAM芯片的相應(yīng)輸出端相連；光纖發(fā)送驅(qū)動(dòng)電路，該電路的數(shù)據(jù)輸入端與所述智能數(shù)據(jù)處理電路中DSP處理器的數(shù)據(jù)輸出端相連；光纖接收驅(qū)動(dòng)電路，該電路的數(shù)據(jù)輸出端與所述智能數(shù)據(jù)處理電路中DSP處理器的相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入端相連；光纖CAN通訊電路，該電路的數(shù)據(jù)輸入端與所述光纖發(fā)送電路的相應(yīng)數(shù)據(jù)輸出端相連，該電路的數(shù)據(jù)輸出端于所述光纖接收驅(qū)動(dòng)電路的相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入端相連，該電路的光纖信號(hào)輸入、輸出端分別與外部上位機(jī)的相應(yīng)端口相連。
本發(fā)明特別適用于中高壓電力裝置中的數(shù)據(jù)高速采集和高壓側(cè)實(shí)時(shí)過(guò)電壓檢測(cè)，不僅可以對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化預(yù)處理，對(duì)高壓過(guò)壓故障進(jìn)行零延時(shí)檢測(cè)，而且兩部分電路共用部分信號(hào)源，合并了電壓源分壓調(diào)理電路，合理配置了系統(tǒng)資源。同時(shí)，使用光纖與上級(jí)連接，光纖無(wú)電氣連接，克服了惡劣電磁干擾環(huán)境的影響，可以保證裝置具有很高的可靠性。


圖1.本發(fā)明總體電原理圖；圖2.本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集部分電路電原理圖；圖3.本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)壓保護(hù)部分電路電原理圖；圖4.本發(fā)明實(shí)施例的電壓比較判斷電路電原理圖；圖5.本發(fā)明實(shí)施例的智能數(shù)據(jù)處理電路電原理圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明圖1為本發(fā)明的已有技術(shù)的電原理圖。外部輸入高電壓信號(hào)(2路)送入過(guò)壓保護(hù)電路2，過(guò)壓判斷結(jié)果，通過(guò)光纖通道送至上位機(jī)1。過(guò)壓保護(hù)電路中，兩路高電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)分壓調(diào)整后，送入智能數(shù)據(jù)采集電路3，同時(shí)此電路可再接入最多達(dá)6路的外部輸入信號(hào)(電壓、電流均可)，8路采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)智能數(shù)據(jù)采集電路3的AD轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)預(yù)處理等過(guò)程，最終轉(zhuǎn)換結(jié)果通過(guò)光纖通路以CAN通訊的方式，送至上位機(jī)1。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集部分電路電原理圖。外部輸入采樣信號(hào)，包括兩路調(diào)整后電壓信號(hào)、6路直接輸入信號(hào)，首先進(jìn)入采樣輸入電路(a，b)，電流型信號(hào)在此電路中轉(zhuǎn)換為電壓型信號(hào)，轉(zhuǎn)換后信號(hào)進(jìn)入濾波器組電路，本發(fā)明中采用兩套有源濾波電路，截止頻率分別設(shè)計(jì)為為40Hz和400Hz，可以根據(jù)采樣信號(hào)特點(diǎn)靈活選擇輸入通道。濾波后信號(hào)進(jìn)入由MAX125構(gòu)成的AD轉(zhuǎn)換電路，完成數(shù)模轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)總線送入智能數(shù)據(jù)處理電路，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。最終處理結(jié)果以CAN通訊模式，通過(guò)光纖發(fā)送、接收驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)光纖送至上位機(jī)1。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)壓保護(hù)部分電路電原理圖。分壓電路完成對(duì)高電壓輸入信號(hào)進(jìn)行降壓，電壓調(diào)整電路根據(jù)輸入高電壓保護(hù)等級(jí)的不同，將降壓后信號(hào)調(diào)制成與參考電源匹配的電壓。調(diào)整后電壓與參考電源電壓4.76V一起送入滯環(huán)比較判斷電路，當(dāng)輸入電壓高于參考電壓一定值(可調(diào))時(shí)，比較電路輸出高電平，并通過(guò)過(guò)壓報(bào)警電路的光纖接口向上位機(jī)1報(bào)警；當(dāng)輸入電壓降低，并低于參考電壓一定值后，比較輸出電路輸出低電平，解除報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)光纖通知上位機(jī)1。過(guò)壓保護(hù)電路中，全部使用模擬電路設(shè)計(jì)，無(wú)數(shù)字電路中的處理周期限制，故可實(shí)現(xiàn)零延時(shí)過(guò)壓報(bào)警功能。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電壓比較判斷電路電原理圖。其中，采用精密電源芯片REF03產(chǎn)生2.5V的恒定電壓，使用運(yùn)放TL052和電阻、電容構(gòu)成比例運(yùn)算電路，將參考電壓放大為4.76V。參考電壓與分壓調(diào)整后的電壓信號(hào)一起進(jìn)入滯環(huán)比較電路，這里采用經(jīng)典模擬電路設(shè)計(jì)，運(yùn)放芯片選用LM339，滯環(huán)寬度為0.4V兩路電壓信號(hào)比較結(jié)果并聯(lián)輸出，有任意一路超過(guò)閾值，均認(rèn)為出現(xiàn)過(guò)壓情況，向上位機(jī)1報(bào)警。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的智能數(shù)據(jù)處理電路電原理圖。此電路核心器件為DSP處理TMS320LF2407A、邏輯門陣列CPLD芯片EPM3128A、存儲(chǔ)器SRAM芯片CY7C1021V33和AD轉(zhuǎn)換芯片MAX125。AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總線送至DSP芯片，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，其中總線驅(qū)動(dòng)芯片LV3245(ns級(jí)芯片)完成數(shù)據(jù)總線電平轉(zhuǎn)換。DSP芯片與SRAM芯片間，由地址總線和數(shù)據(jù)總線相連，SRAM芯片存儲(chǔ)DSP程序和相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)。CPLD芯片根據(jù)DSP地址總線信息，產(chǎn)生片選信號(hào)，分時(shí)選通SRAM和MAX125，實(shí)現(xiàn)DSP對(duì)不同外部地址空間的分時(shí)訪問(wèn)。本發(fā)明中，SRAM作為程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，而MAX125設(shè)定為外部IO空間。
權(quán)利要求
1.應(yīng)用于中、高壓電力裝置的智能數(shù)據(jù)采集與過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)含有過(guò)壓保護(hù)電路和智能數(shù)據(jù)采集電路，其中過(guò)壓保護(hù)電路含有分壓電路、電壓調(diào)整電路、參考電源電路、比較判斷電路和過(guò)壓報(bào)警電路，其中分壓電路，該分壓電路是一個(gè)電阻式分壓電路，對(duì)輸入的高電壓信號(hào)進(jìn)行降壓處理；電壓調(diào)整電路，該電路是一個(gè)集成電壓比較器，輸入端與所述分壓電路輸出端相連，完成電壓調(diào)整操作；參考電源電路，由依次串接的精密參考電源芯片REF03和比例運(yùn)算電路構(gòu)成，產(chǎn)生4.76伏電源參考電壓；比較判斷電路，該電路是一個(gè)由運(yùn)放控制器構(gòu)成的反饋比較器，它的兩個(gè)輸入端分別與所述電壓調(diào)整電路的分壓調(diào)理后信號(hào)輸出端、參考電源電路輸出端相連；光纖發(fā)送驅(qū)動(dòng)電路，該電路采用雙通道的與非門驅(qū)動(dòng)器，它的輸入端與所述比較判斷電路的輸出端相連，而輸出端與外部的上位機(jī)相連；智能數(shù)據(jù)采集電路，該電路含有第1和第2共兩個(gè)采樣輸入電路、第1及第2共兩個(gè)濾波器組、AD轉(zhuǎn)換電路、智能數(shù)據(jù)處理電路、光纖發(fā)送及接收驅(qū)動(dòng)電路以及光纖CAN通訊電路，其中第1采樣輸入電路，設(shè)有分壓調(diào)整后輸入端及設(shè)定的外部信號(hào)輸入斷，所述的分壓調(diào)整后信號(hào)輸入端與所述過(guò)壓保護(hù)電路中電壓調(diào)整電路的輸出端相連；第2采樣輸入電路，設(shè)有所述設(shè)定的外部信號(hào)輸入端；第1濾波器組，輸入端與所述第1采樣電路的輸出端相連；第2濾波器組，輸入端與所述第2采樣電路的輸出端相連；AD轉(zhuǎn)換電路，兩個(gè)輸入端分別與所述第1及第2兩個(gè)濾波器組的輸出端相連；智能數(shù)據(jù)處理電路，該電路含有DSP處理器、第1及第2共兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)器、邏輯門陣列、AD轉(zhuǎn)換器及SRAM，其中邏輯門陣列，采用CPLD芯片，設(shè)有四個(gè)片選信號(hào)輸出端；SRAM芯片，該芯片的片選信號(hào)輸入端與所述CPLD芯片的相應(yīng)輸出端相連；AD轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的片選信號(hào)輸入端與所述CPLD芯片的相應(yīng)輸出端相連；第1及第2共兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)器，所述總線驅(qū)動(dòng)器的片選信號(hào)輸入端分別與所述CPLD芯片的相應(yīng)輸出端相連，所述總線驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)端口分別與所述AD轉(zhuǎn)換器相應(yīng)的數(shù)據(jù)端口相連；DSP處理器，該處理器的兩個(gè)地址輸出端分別與所述SRAM芯片、CPLD芯片的相應(yīng)輸入端相連，該處理器的兩個(gè)數(shù)據(jù)端口分別與所述兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)器的相應(yīng)數(shù)據(jù)端口互連，該處理器的另一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端與所述SRAM芯片的相應(yīng)輸出端相連；光纖發(fā)送驅(qū)動(dòng)電路，該電路的數(shù)據(jù)輸入端與所述智能數(shù)據(jù)處理電路中DSP處理器的數(shù)據(jù)輸出端相連；光纖接收驅(qū)動(dòng)電路，該電路的數(shù)據(jù)輸出端與所述智能數(shù)據(jù)處理電路中DSP處理器的相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入端相連；光纖CAN通訊電路，該電路的數(shù)據(jù)輸入端與所述光纖發(fā)送電路的相應(yīng)數(shù)據(jù)輸出端相連，該電路的數(shù)據(jù)輸出端于所述光纖接收驅(qū)動(dòng)電路的相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入端相連，該電路的光纖信號(hào)輸入、輸出端分別與外部上位機(jī)的相應(yīng)端口相連。
全文摘要
本發(fā)明是一種應(yīng)用于中高壓電力裝置的智能數(shù)據(jù)采集與保護(hù)集成系統(tǒng)，其特征在于其中智能數(shù)據(jù)采集部分由數(shù)字電路構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采樣，與上位機(jī)的高速CAN通訊功能，并配備足夠資源完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)在線預(yù)處理功能；保護(hù)部分由模擬電路構(gòu)成，完成對(duì)裝置主電路高等級(jí)電壓的過(guò)壓檢測(cè)、報(bào)警功能，模擬電路電壓檢測(cè)無(wú)處理周期，因而可以實(shí)現(xiàn)零延時(shí)過(guò)壓保護(hù)，分體插接式電壓調(diào)整電路的設(shè)計(jì)方式，使裝置可適應(yīng)于不同高電壓等級(jí)；兩部分電路集成在同一系統(tǒng)中，共用電壓信號(hào)源，合理配置了系統(tǒng)資源，集成系統(tǒng)與上位機(jī)之間的連接全部由光纖完成，適合于在中高壓電力裝置的強(qiáng)電磁環(huán)境中安全、穩(wěn)定工作。
文檔編號(hào)G08C23/00GK1750347SQ200510086300
公開(kāi)日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者劉樹(shù), 趙爭(zhēng)鳴, 劉建政, 張懷晟, 楊志勇 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司