一種遠(yuǎn)程高速電力線信號采集還原裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力線信號采集處理技術(shù)，尤其涉及一種遠(yuǎn)程高速電力線信號采集還原裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，所有的用電設(shè)備均并聯(lián)在電網(wǎng)中，用電設(shè)備的開啟、運(yùn)行、關(guān)閉，開關(guān)的斷開與閉合，都會往電力線上工頻信號上注入干擾信號，從而導(dǎo)致電力線上除了工頻信號外充斥了其他頻率的干擾信號，這些干擾信號對電力線載波通信造成干擾，甚至?xí)绊戨娋W(wǎng)的安全運(yùn)行。通過分析干擾信號的組成，為電力線通信技術(shù)性能的提升研宄及電網(wǎng)諧波治理提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)依據(jù)。同時通過還原不同現(xiàn)場的電力線上信號，可用來作為測試各種電力線通信技術(shù)的抗干擾能力及諧波治理設(shè)備治理效果的依據(jù)。由于用電用戶所使用的用電設(shè)備相對穩(wěn)定，所以電力線上的干擾信號會伴隨著用電用戶的作息以天為單位周期的變化，為了研宄電力線上整天的干擾信號變化情況，需對電力線進(jìn)行周期性定時采樣。目前現(xiàn)有的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方案中，采用FPGA控制高速ADC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并需要在采集模塊的本地緩存中進(jìn)行緩存，采集深度有限，同時采集完成之后須立即通過其他設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)本地化存儲。由于需要外接其他設(shè)備，嚴(yán)重制約了其在現(xiàn)場的使用?，F(xiàn)有采集方案中，數(shù)據(jù)采集回來之后不能或僅能還原一小段信號數(shù)據(jù)，不能實現(xiàn)長時間連續(xù)的信號還原操作。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題:提供一種遠(yuǎn)程高速電力線信號采集還原裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的存在的采用FPGA控制高速ADC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并需要在采集模塊本地緩存中進(jìn)行緩存，采集深度有限，同時采集完成之后須立即通過其他設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)本地化存儲，由于需要外接其他設(shè)備，嚴(yán)重制約了其在現(xiàn)場使用的問題；現(xiàn)有信號還原方案中，數(shù)據(jù)采集回來之后不能或僅能還原一小段信號數(shù)據(jù)，不能實現(xiàn)長時間連續(xù)的信號還原操作等問題。
[0004]本實用新型技術(shù)方案:
[0005]一種遠(yuǎn)程高速電力線信號采集還原裝置，它包括第一耦合器，第一耦合器與信號衰減器導(dǎo)線連接，信號衰減器與高速模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊導(dǎo)線連接，高速模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、本地存儲模塊和高速數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊均使用總線與主控模塊連接，高速數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與第二耦合器導(dǎo)線連接。
[0006]主控模塊還與本地通信模塊、遠(yuǎn)程通信模塊和顯示模塊總線連接。
[0007]本實用新型的有益效果:
[0008]本實用新型的遠(yuǎn)程高速電力線信號采集及還原裝置，支持對電力線上所有信號數(shù)據(jù)的采集功能，同時可以在不增加額外的其他設(shè)備的情況下，完成對所采集信號數(shù)據(jù)的還原操作，同時可以根據(jù)系統(tǒng)需要，通過本地通信模塊(USB)及遠(yuǎn)程通信模塊(4G網(wǎng)絡(luò))將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)及服務(wù)器端，以便于數(shù)據(jù)存儲及分析；本實用新型可以不依托網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作，通過本地通信模塊設(shè)置采集啟動時間、采集持續(xù)時間等參數(shù)后，主控模塊會自動依據(jù)所設(shè)置的參數(shù)信息進(jìn)行工作。同時本實用新型可對現(xiàn)場所采集波形數(shù)據(jù)進(jìn)行1:1還原操作，也可通過手動調(diào)節(jié)增益的方式對所還原信號進(jìn)行放大，同時也可使用PC機(jī)通過本地通信模塊(USB)及遠(yuǎn)程通信模塊4G網(wǎng)絡(luò)將歷史采集信號數(shù)據(jù)下載到本裝置中，進(jìn)行指定信號數(shù)據(jù)的還原操作。
[0009]本實用新型可以在現(xiàn)場任意節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行信號采集及信號還原操作，不受任何外部環(huán)境、技術(shù)條件的約束，通過參數(shù)配置可在任意時間點(diǎn)、采集任意時間長度的信號，并可以設(shè)置為閾值觸發(fā)方式，根據(jù)電力線上信號幅度的變化情況來動態(tài)進(jìn)行信號采集動作，實現(xiàn)對電力線上信號的實時監(jiān)控動作。
[0010]本實用新型的高速信號采集本地存儲、恢復(fù)技術(shù)，信號采集過程中可以在兩種模式中進(jìn)行靈活的切換:預(yù)采集模式和連續(xù)采集模式進(jìn)行連續(xù)信號高速采樣，并實時進(jìn)行數(shù)據(jù)本地存儲，采集完成之后將數(shù)據(jù)通過本地通信模塊(USB)或遠(yuǎn)程通信模塊4G模塊進(jìn)行上傳。
[0011]信號恢復(fù)過程中可以在多種模式中進(jìn)行靈活切換，以實現(xiàn)一種或多種信號數(shù)據(jù)的不同類型的還原方式。支持通過本地通信模塊(USB)及遠(yuǎn)程通信模塊4G模塊進(jìn)行信號文件下發(fā)，這樣可以實現(xiàn)各種歷史采集信號的恢復(fù)功能。通過手動調(diào)節(jié)高速數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的增益來實現(xiàn)將微弱信號進(jìn)行放大，可以靈活的模擬電網(wǎng)上各種信號疊加等情況，適用于不同的應(yīng)用場合。
[0012]本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)的存在的采用FPGA控制高速ADC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，需要在采集模塊本地緩存中進(jìn)行緩存，采集深度有限，同時采集完成之后須立即通過其他設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)本地化存儲，由于需要外接其他設(shè)備，嚴(yán)重制約了其在現(xiàn)場使用的問題?，F(xiàn)有采集方案中，數(shù)據(jù)采集回來之后不能或僅能還原一小段信號數(shù)據(jù)，不能實現(xiàn)長時間連續(xù)的信號還原操作。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]【具體實施方式】:
[0015]一種遠(yuǎn)程高速電力線信號采集還原裝置，它包括第一耦合器，第一耦合器與信號衰減器導(dǎo)線連接，信號衰減器與高速模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊導(dǎo)線連接，高速模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、本地存儲模塊和高速數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊均通過總線與主控模塊連接，高速數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與第二耦合器導(dǎo)線連接。
[0016]為防止輸入信號超過高速模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入量程，需在信號輸入到高速模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊之前需做一定倍數(shù)的衰減動作，本實用新型采用信號衰減器來實現(xiàn)。
[0017]主控模塊還與本地通信模塊、遠(yuǎn)程通信模塊和顯示模塊導(dǎo)線連接，本地通信模塊采用在主控模塊上集成USB接口來實現(xiàn)，遠(yuǎn)程通信模塊采用4G模塊來實現(xiàn)。
[0018]本實用新型的信號采集方式它包括預(yù)采集模式、持續(xù)采集模式和觸發(fā)采集模式。
[0019]所述的預(yù)采集模式是通過主控模塊控制高速模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣操作，同時對所采集的信號進(jìn)行分析處理，并在顯示模塊上顯示當(dāng)前所采集信號的幅度和頻率信息，以幫助用戶對當(dāng)前時刻電力線上信號進(jìn)行確認(rèn)。
[0020]所述的持續(xù)采集模式是指主控模塊控制高速模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，不進(jìn)行數(shù)據(jù)分析操作，僅將采集到的數(shù)據(jù)存儲在本地存儲模塊，采集完成之后進(jìn)行實驗室分析及信號還原操作。
[0021]所述觸發(fā)采集模式指主控模塊控制高速模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采集數(shù)據(jù)，但不進(jìn)行存儲，通過主控模塊設(shè)置觸發(fā)存儲條件的信號閾值，當(dāng)所采集信號幅值達(dá)到閾值上門限時，主控模塊將進(jìn)行觸發(fā)動作前的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，并啟動連續(xù)采集模式，所采集到信號幅值小于閾值下門限時，主控模塊將停止數(shù)據(jù)存儲動作，繼續(xù)保持觸發(fā)采集模數(shù)，采用這樣的采集模式可以節(jié)省本地存儲卡的存儲空間，增加監(jiān)控持續(xù)時間，同時又可以相對完整的記錄突發(fā)信號變化過程。
[0022]數(shù)據(jù)還原時，主控模塊發(fā)出控制指令直接將數(shù)據(jù)信息從本地存儲模塊讀取到高速數(shù)模