[实用新型]一种用于变电站的数据同步采样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及变电站数据采样的技术，特别是涉及一种用于变电站的数据同步采样装置的技术。

背景技术

目前的变电站中都设有一台通信主机和多台数据采集终端，在变电站运行过程中，经常需要各数据采集终端进行数据同步采样，以便进行相关采集量的向量计算、比对。现有的变电站中，各数据采集终端进行数据同步采样都采用以下两种方式：

方式一：通信主机通过专用的同步信号线向各数据采集终端发送一个同步脉冲，从而实现各数据采集终端的时钟同步，校正采样间隔时间，实现同步采样，这种方式要求除了在通信主机和各数据采集终端间布设通信线之外，还需要布设专用的同步线，因此会加大现场施工的复杂度；

方式二：采用交流电源线等作为参考相量，这种方式除了要求通信主机和各数据采集终端共用一条电源线之外，还必须采用专用的信号传感器将交流220V的电源电压变换成小信号，通过运放、模拟信号处理实现基于过零点的同步，易受干扰影响，且硬件成本较高。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能减少现场施工量、降低硬件成本的用于变电站的数据同步采样装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种用于变电站的数据同步采样装置，所述变电站内设有通信主机和多台数据采集终端，其特征在于：所述通信主机及各数据采集终端各经一可编程逻辑单元、一通信接口芯片连接到标准串行总线，并通过各可编程逻辑单元及标准串行总线进行常规数据通信；其中，连接通信主机的可编程逻辑单元中内置有同步码型生成模块，连接各数据采集终端的可编程逻辑单元中内置有同步码型解码模块。

本实用新型提供的用于变电站的数据同步采样装置，由通信主机控制与其连接的可编程逻辑单元定时发送同步码型，从而控制各数据采集终端进行数据同步采样，因此不需要在通信主机和数据采集终端之间布设专用的同步线，能减少现场施工量；另外相对专用信号传感器，可编程逻辑单元不但成本较低，而且不易受干扰影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例的用于变电站的数据同步采样装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种用于变电站的数据同步采样装置，所述变电站内设有通信主机和多台数据采集终端，其特征在于：所述通信主机及各数据采集终端各经一可编程逻辑单元(CPLD)、一RS485通信接口芯片连接到RS485标准串行总线，并通过各可编程逻辑单元(CPLD)及RS485标准串行总线进行常规数据通信；其中，连接通信主机的可编程逻辑单元(CPLD)中内置有同步码型生成模块，连接各数据采集终端的可编程逻辑单元(CPLD)中内置有同步码型解码模块；

如图1所示，本实用新型实施例所提供的变电站同步数据采样装置的采样方法，其特征在于：所述通信主机向与其连接的可编程逻辑单元(CPLD)定时发送同步码启动信号，连接通信主机的可编程逻辑单元(CPLD)中收到同步码启动信号后即通过其内置的同步码型生成模块生成一个同步码型，并发送至RS485标准串行总线；

每个连接数据采集终端的可编程逻辑单元(CPLD)通过内置的同步码型解码模块实时检测从RS485标准串行总线所截获的通信数据流中是否存在同步码型，并在捕捉到通信数据流中存在同步码型时向与其连接的数据采集终端发起一个数据采样信号，每个数据采集终端收到数据采样信号后进行数据采样。

本实用新型实施例中，所述同步码型中包含有用于标识其码型特征的特征位，所述特征位位于同步码型的中间位置，而且所述同步码型的比特率高于通信主机与各数据采集终端之间常规数据通信的比特率。

本实用新型实施例中，数据采集终端的处理器和各可编程逻辑单元(CPLD)均采用边沿触发模式。

本实用新型实施例的工作流程如下：

在正常情况下，通信主机及各数据采集终端通过各可编程逻辑单元(CPLD)及RS485标准串行总线进行常规数据通信；

通信主机的处理器向与其连接的可编程逻辑单元(CPLD)定时发送同步码启动信号，当连接通信主机的可编程逻辑单元(CPLD)中收到通信主机发来的同步码启动信号后即通过其内置的同步码型生成模块生成一个同步码型，并发送至RS485标准串行总线，同步码型发送完毕后该可编程逻辑单元(CPLD)即回复至常规状态；

每个连接数据采集终端的可编程逻辑单元(CPLD)实时接收RS485标准串行总线上的通信数据流，并通过内置的同步码型解码模块捕捉到从RS485标准串行总线所截获的通信数据流中存在同步码型时向与其连接的数据采集终端的处理器的最高级中断发起一个数据采样信号，各数据采集终端的处理器响应收到的数据采样信，并调整采样基准时刻，实现同步采样；由于连接数据采集终端的各可编程逻辑单元(CPLD)均挂接在RS485标准串行总线上，因此除了由于传输距离引起的信号传输延时外(300m引起1uS的误差，如果要求高的话，可根据现场安装距离进行补偿)，其它取决于信号检出及处理器的中断响应误差，而数据采集终端的处理器和各可编程逻辑单元(CPLD)都工作在数十兆赫兹，且都采用边沿触发模式，因此误差可完全控制在uS级。