實時同步數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在電力領域中應用的實時同步數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術】
[0002]信號同步是電力系統(tǒng)對傳輸信號的基本要求。目前同步是通過外部同步信號(如秒脈沖，IRIG-B碼等)來進行同步的。
[0003]在電流互感器的校驗測試中，需要實現(xiàn)標準互感器采樣數(shù)據(jù)與被測互感器的信號實現(xiàn)完全同步，而標準互感器目前大多采用模擬信號輸出。這就需要對模擬信號進行數(shù)據(jù)同步采樣，獲得數(shù)字信號后，進行相關指標的計算。對標準信號采樣采用高精度儀表實現(xiàn)。一般高精度儀表具備GPIB口等高速接口，但是目前已有的GPIB卡(CN201084145Y、CN201616025 U、CN201072549Y、CN 201716040 U等)接口均不具備同步信號收發(fā)功能，用于電力系統(tǒng)需要額外增加同步信號；另外，電力系統(tǒng)采樣輸出信號一般采用IEC61850-9-1，IEC61850-9-2等標準協(xié)議輸出，采用已有的GPIB卡需要進行數(shù)據(jù)轉換，增加了應用難度；電力系統(tǒng)接口形式較多，已有的GPIB卡只支持一種接口(USB接口)形式，需要額外進行接口轉換；已有的GPIB卡設計為與PC機等相連，其數(shù)據(jù)采集的實時性不滿足應用要求，同時該種控制方式也無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高采樣率連續(xù)采集。
[0004]因此，為了能夠更好的進行電流互感器的校驗測試等應用，需要一種具備高精度儀表接口、且具備同步信號收發(fā)、支持電力系統(tǒng)通信協(xié)議、接口多樣化、與嵌入式系統(tǒng)連接、能實現(xiàn)實時連續(xù)數(shù)據(jù)采集的一種同步數(shù)據(jù)采集裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種實時同步數(shù)據(jù)采集裝置，能實現(xiàn)同步信號收發(fā)和實時連續(xù)數(shù)據(jù)采集并支持多種接口和通訊協(xié)議，從而提高電力系統(tǒng)中信號采集的準確性、實時性和易用性。
[0006]本發(fā)明提供一種實時同步數(shù)據(jù)采集裝置，包括:主控設備接口，與采集數(shù)據(jù)的主控設備連接;被控設備接口，與待采集數(shù)據(jù)的被控設備連接;控制單元，連接在主控設備接口與被控設備接口之間，控制主控設備從被控設備同步采集數(shù)據(jù)；同步接口，與控制單元連接，其中控制單元根據(jù)從同步接口接收到的同步信號通過主控設備接口和被控設備接口分別控制主控設備與被控設備。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述控制單元包括:主控制單元;主控設備控制單元，一端與主控制單元的一端連接，另一端與主控設備接口連接，控制主控設備接口與主控制單元之間的交互;被控設備控制單元，一端與主控制單元的另一端連接，另一端與被控設備接口連接，控制被控設備接口與主控制單元之間的交互；同步控制單元，一端與主控制單元連接，另一端與同步接口連接，將來自同步接口的外部信號提供到主控制單元;主控制單元根據(jù)同步控制單元提供的信號對主控設備控制單元和被控設備控制單元進行控制，進而控制主控設備與被控設備。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述同步接口包括:外同步輸入接口，一端與外同步信號輸出接口連接，一端與所述同步控制單元連接，其從外同步信號輸出接口接收外部同步信號并向所述同步控制單元提供;主控設備同步接口，一端與所述主控設備連接，另一端與所述同步控制單元相連，將所述控制單元產(chǎn)生的同步信號發(fā)送到所述主控設備以用于信號間的同步;被控設備同步接口，一端與所述被控設備連接，另一端與所述同步控制單元相連，將所述控制單元產(chǎn)生的同步信號發(fā)送到所述被控設備以用于信號間的同步。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述同步接口的形式包括光接口和電接口，該光接口包括ST接口，該電接口包括同軸纜線接口 ；
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述主控設備接口的形式包括光接口和電接口，該光接口包括ST接口、FC接口、SC接口，該電接口包括以太網(wǎng)接口、串口接口。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述被控設備接口的形式包括GPIB接口、USB接口。
[0012]與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:I)支持同步信號收發(fā)，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集信號和命令的同步;2)能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時連續(xù)采樣;3)具備高精度儀表常用的GPIB接口或USB接口，可控制高精度儀表，用于實現(xiàn)信號的精確采樣;4)支持電力領域的多種通信協(xié)議轉化;5)接口形式多樣，滿足不同需求下的接口形式。因此，本發(fā)明能夠很好的解決目前通用數(shù)據(jù)采集裝置在電力系統(tǒng)應用的不足尤其是在電力計量領域方面的不足，對提高信號的采集準確性、實時性和易用性有很大意義。
【附圖說明】
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的同步數(shù)據(jù)采集裝置的結構框圖；
[0014]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的同步數(shù)據(jù)采集裝置的詳細結構框圖。
[0015]其中，附圖標記說明如下:
[0016]同步采集裝置10
[0017]主控設備12
[0018]被控設備11
[0019]被控設備接口！
[0020]控制單元2
[0021]主控設備接口 3
[0022]同步接口4
[0023]被控設備控制單元21
[0024]主控制單元22
[0025]主控設備控制單元23
[0026]同步控制單元 24
[0027]被控設備同步接口41
[0028]外同步輸入接口 42
[0029]主控設備同步接口 43。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部結構。
[0031]實施例一:
[0032]本實施例提供一種實時同步數(shù)據(jù)采集裝置，其結構框圖如圖1所示。該同步數(shù)據(jù)采集裝置10包括主控設備接口 3，該主控設備接口 3與待采集數(shù)據(jù)的主控設備12相連接，用于接收主控設備12下發(fā)的控制信號，同時將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給主控設備12;被控設備接口I，與待采集數(shù)據(jù)的被控設備11連接，用于控制被控設備的參數(shù)設置，采集數(shù)據(jù)讀取等操作；控制單元2，連接在所述主控設備接口3與所述被控設備接口 I之間；同步接口4，與所述控制單元2連接，其中所述控制單元2根據(jù)從所述同步接口 4接收到的同步信號通過所述主控設備接口 3和所述被控設備接口 I分別控制所述主控設備12與所述被控設備11。采集數(shù)據(jù)的主控設備可以是合并單元、校驗儀、狀態(tài)監(jiān)測儀、電能表、錄波儀等嵌入式設備。被控設備12可以是萬用表、功率計、示波器等設備，主控設備11通過控制單元2的控制實時同步地從被控設備采集數(shù)據(jù)。
[0033]同步接口的形式包括光接口和電接口，其中光接口包括ST接口，電接口包括同軸纜線接口。主控設備接口 3的形式也包括光接口和電接口 ；其中光接口包括ST接口，F(xiàn)C接口、SC接口等；電接口包括以太網(wǎng)接口，串口接口(包括但不限于RS232、RS422、RS485等)等。被控設備接口 I的接口形式包括GPIB接口、USB接口等。
[0034]圖2示出了該實時同步數(shù)據(jù)采集裝置10的詳細結構圖。如圖2所示，同步采集裝置10中的控制單元2包括主控制單元22，該主控制單元的芯片例如為MPC8313等;主控設備控制單元23，主控設備控制單元23的一端與所述主控制單元22的一端連接，另一端與所述主控設備接口 3連接，控制所述主控設備接口 2與所述主控制單元22之間的交互;主控設備控制單元23—方面接收主控設備接口 3發(fā)送的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行協(xié)議解析和數(shù)據(jù)類型轉換，將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送給主控制單元22，另一方面將主控制單元22發(fā)送的數(shù)據(jù)進行組幀，按照主控設備接口協(xié)議進行數(shù)據(jù)發(fā)送。
[0035]控制單元2還包括被控設備控制單元21，被控設備控制單元21的一端與所述主控制單元22的另一端連接，也就是說，主控制單元22連接在主控設備控制單元23與被控設備控制單元21之間，通過主控設備控制單元23和被控設備控制單元21控制主控設備11和被控設備12。被控設備控制單元21的另一端與所述被控設備接口 I連接，控制所述被控設備接口I與所述主控制單元22之間的交互，被控設備控制單元21—方面將主控制單元22的命令進行組幀，按照被控設備接口協(xié)議進行發(fā)送，另一方面將被控設備發(fā)送的信號和數(shù)據(jù)，進行協(xié)議解析和數(shù)據(jù)類型轉換，將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送給主控制單元22。
[0036]所述主控設備控制單元23支持的以太網(wǎng)處理部分包括但不限于IEC61850-9-1，IEC61850-9-2，IEC61850-9-2LE，IEC60044-8和GOOSE等協(xié)議，串口處理部分支持不同波特率的標準串口通訊協(xié)議，參數(shù)可配置。