專利名稱：基于iec61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力自動(dòng)化領(lǐng)域的數(shù)據(jù)傳輸，特別是在電力自動(dòng)化領(lǐng)域中的基于 IEC61850 (International Electro Technical Commission, IEC，國際電工委員會)規(guī)約的 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元。
技術(shù)背景 電力系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是由多臺微機(jī)組成的分層分布式控制系統(tǒng)，包括微機(jī)監(jiān)控、微機(jī) 保護(hù)、電能質(zhì)量自動(dòng)控制等多個(gè)子系統(tǒng)。在各個(gè)子系統(tǒng)中，往往又由多個(gè)智能模塊組成。例 如在微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)中，有變壓器保護(hù)、電容器保護(hù)、各種線路保護(hù)等。因此在變電站自動(dòng) 化系統(tǒng)內(nèi)部，必須通過內(nèi)部數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)內(nèi)部和各子系統(tǒng)之間的信息交換和信 息共享，以減少電力系統(tǒng)二次設(shè)備的重復(fù)配置并簡化各子系統(tǒng)的互連，既減少了重復(fù)投資， 又提高了系統(tǒng)整體的安全性和可靠性。 以前各個(gè)廠家自己所制定的通信協(xié)議都不能完全滿足當(dāng)前電力通信的發(fā)展了， IEC61850規(guī)約在這種情況下由IEC國際電工委將無序的通信協(xié)議規(guī)范化后提出的新一代 的通信標(biāo)準(zhǔn)體系。 在國內(nèi)的電力系統(tǒng)中存在大量不同廠家、不同通信方式的設(shè)備，現(xiàn)階段，普遍應(yīng)用 于變電站自動(dòng)化領(lǐng)域的現(xiàn)場總線有RS-485、 RS-232和CAN總線，這些總線標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)傳遞 的速率以及傳送距離都有一定的要求，隨著現(xiàn)代電力技術(shù)的發(fā)展，這些總線標(biāo)準(zhǔn)越來越不 適用現(xiàn)代電力系統(tǒng)的要求；但同時(shí)以太網(wǎng)的低成本、開放性、廣泛的開發(fā)和應(yīng)用的軟硬件支 持，已經(jīng)使其成為目前應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到變電站自動(dòng) 化系統(tǒng)中，成為電力系統(tǒng)現(xiàn)場總線重要組成部分
實(shí)用新型內(nèi)容
針對目前現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于為適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化通 訊的發(fā)展要求，提出一種基于IEC61850規(guī)約下，能夠高效率的轉(zhuǎn)換不同規(guī)約的、在電力系 統(tǒng)中具有通信網(wǎng)關(guān)作用的、可集成其它專用的翻譯和網(wǎng)絡(luò)安全功能的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元是這樣 是實(shí)現(xiàn)的 基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元由DSP芯片控制器，F(xiàn)LASH存儲器，高速同步 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器，雙向FIFO (First Input First Output, FIFO,先入先出隊(duì)列)，5路以太 網(wǎng)接口，光同步接收口及l(fā)路同步串口組成；5路以太網(wǎng)接口作為現(xiàn)場總線；FLASH存儲器， 高速同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器及雙向FIFO (First Input First Output, FIFO,先入先出隊(duì)列) 均通過現(xiàn)場總線與DSP芯片控制器相連接；光同步接收口和同步串口均直接連接在DSP芯 片控制器上；DSP芯片控制器通過雙向FIFO與其他模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)通過同步串口 以及光同步接收口與其他模塊進(jìn)行通訊，然后通過以太網(wǎng)將處理完畢的數(shù)據(jù)傳輸給上層處 理模塊。[0008] 本實(shí)用新型所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，DSP芯片控 制器采用高性能，低功耗的TMS320匿642芯片。 進(jìn)一步的，DSP芯片控制器中內(nèi)嵌1個(gè)以太網(wǎng)MAC控制器，1個(gè)同步串口 McBSP。本實(shí)用新型所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，F(xiàn)LASH存儲 器中存儲系統(tǒng)程序，用于系統(tǒng)上電自啟動(dòng)。 本實(shí)用新型所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，所述的5路 以太網(wǎng)的接口，支持10M/100M以太網(wǎng)，支持多模光纖，用于數(shù)據(jù)傳輸。 本實(shí)用新型所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，所述的光同 步脈沖接口用于接收秒脈沖，并且其中一個(gè)光同步脈沖接口用于備用。 所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元引出了同步串口至歐式連接器。 所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元具有硬件序列號，與主處理系統(tǒng)保持一致。 基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的優(yōu)點(diǎn)在于在符合IEC61850規(guī)約下，采用以 太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，增?qiáng)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，使電力系統(tǒng)的自動(dòng)化 功能有了較高的提高，同時(shí)，本實(shí)用新型還采用了高速的FIFO用于與其他處理模塊進(jìn)行數(shù) 據(jù)交換，提高數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性。

圖1為基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的拓?fù)鋱D 圖中1、DSP芯片控制器；2、1路同步串口 ；3、光同步接收口 ；4、 FLASH存儲器；5、 高速同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器；6、雙向FIFO ;7、以太網(wǎng)接口 ；8、現(xiàn)場總線；9、 MAC媒體訪問層； 10、PHY物理訪問層；11、光纖接收器;12、10M/100M以太網(wǎng)。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元由DSP芯片控制器1， FLASH存儲 器4，高速同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器5，雙向FIFO (First Input First0utput， FIF0，先入先出隊(duì) 列)6，5路以太網(wǎng)接口 7，光同步接收口 3及l(fā)路同步串口 2組成；5路以太網(wǎng)接口 7作為 現(xiàn)場總線8;FLASH存儲器4，高速同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器5及雙向FIF0(First Input First Output, FIF0，先入先出隊(duì)列)6均通過現(xiàn)場總線8與DSP芯片控制器1相連接；光同步接 收口 3和同步串口 2均直接連接在DSP芯片控制器1上；DSP芯片控制器1通過雙向FIF06 與其他模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)通過同步串口 2以及光同步接收口 3與其他模塊進(jìn)行通訊， 然后通過以太網(wǎng)將處理完畢的數(shù)據(jù)傳輸給上層處理模塊。 以太網(wǎng)接口通過媒體訪問層MAC(MediaAccess Layer)9、物理層PHY (Physical Layer) 10經(jīng)光纖收發(fā)器11后通過10M/100M以太網(wǎng)接口 12收發(fā)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元由DSP芯片控制器，F(xiàn)LASH存儲器，高速同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器，雙向FIFO，5路以太網(wǎng)接口，光同步接收口及1路同步串口組成；5路以太網(wǎng)接口作為現(xiàn)場總線；FLASH存儲器，高速同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器及雙向FIFO均通過現(xiàn)場總線與DSP芯片控制器相連接；光同步接收口和同步串口均直接連接在DSP芯片控制器上；DSP芯片控制器通過雙向FIFO與其他模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)通過同步串口以及光同步接收口與其他模塊進(jìn)行通訊，然后通過以太網(wǎng)將處理完畢的數(shù)據(jù)傳輸給上層處理模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，DSP芯片控制器采用高性能，低功耗的TMS320匿642芯片。
3. 如權(quán)利要求2所述的DSP芯片控制器，其特征在于，DSP芯片控制器中內(nèi)嵌1個(gè)以太網(wǎng)MAC控制器，1個(gè)同步串口 McBSP。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，所述的5個(gè)光纖以太網(wǎng)接口，支持10M/100M以太網(wǎng)，支持多模光纖，用于數(shù)據(jù)傳輸。
5. 如權(quán)利要求1所述的基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元上引出了同步串口至歐式連接器。
專利摘要基于IEC61850規(guī)約的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元由DSP芯片控制器，F(xiàn)LASH存儲器，高速同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器，雙向FIFO，5路以太網(wǎng)接口，光同步接收口及1路同步串口組成；5路以太網(wǎng)接口作為現(xiàn)場總線；FLASH存儲器，高速同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器及雙向FIFO均通過現(xiàn)場總線與DSP芯片控制器相連接；光同步接收口和同步串口均直接連接在DSP芯片控制器上。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于在符合IEC61850規(guī)約下，采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，增?qiáng)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，使電力系統(tǒng)的自動(dòng)化功能有了較高的提高，同時(shí)，本實(shí)用新型還采用了高速的FIFO用于與其他處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，提高數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性。
文檔編號H04L29/06GK201550141SQ20092027762
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者張鑫, 李大慶 申請人:北京合眾達(dá)電子技術(shù)有限責(zé)任公司