[发明专利]一种分布式DTU的采样同步方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及配网自动化领域，尤其涉及一种分布式DTU的采样同步方法和装置。

背景技术

应用现代计算机与通信技术中，采用配网自动化可以有效地提高供电质量与生产管理效率，因此，受到了供电部门科研生产单位的广泛重视。国际上一些发达国家的供电公司已大面积应用配网自动化，国内不少城市的供电公司（绍兴、济南、青岛、中山、泉州等）的配网自动化系统也达到了一定的规模。随着社会与经济水平的不断发展，用户对供电质量要求越来越高，实施配网自动化是供电部门的必然选择。

配网自动化系统由主站、通信网络、终端装置三部分组成。配电网自动化系统的终端装置，一般称为配电自动化终端或者配网自动化终端，用于中压配电网中的开闭所、重合器、柱上分段开关、环网柜、配电变压器、线路调压器、无功补偿电容器的监视与控制，与配网自动化主站通信，提供配电网运行控制及管理所需的数据，执行主站给出的对配网设备进行调节控制的指令。配网终端是配网自动化系统的基本组成单元，其性能与可靠性直接影响到整个系统能否有效发挥作用。

开闭所、公用及用户配电所监控终端，一般称为站控终端，即DTU（Distribution Terminal Unit）。CAN是控制器局域网络的简称，其高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。

通常，集中式DTU通过一台装置在本地采集电力进出线路同一点的电压电流进行遥测计量，分布式DTU需要对同一条电力线路的不同点分别进行电压和电流信号的采集。基于此，分布式DTU除了使用终端装置进行电压信号采集之外还需要使用多个智能监控单元进行电流信号采集，由于电压电流不是使用同一个板卡进行采集，如何实现电压电流采采样同步是保证遥测精度的关键所在。

目前，通过分布式DTU的实现采样同步有两种方法：1）板卡间发送对时报文，各个板卡解析报文后实现采样时钟同步，由于各板卡通过通信网络，例如CAN（Conroller Area Network, 控制器局域网络）、RS485等接收对时报文，解析报文，再触发同步后有时间差，而这些时间差无法度量，因此同步的效果较差，不能实现较高精度的计量功能；2）在板卡间额外增加一根线，用于发送对时脉冲，板卡通过检测该脉冲的上升沿或者下降沿，实现采样同步，该方法虽然能够实现高精度的采样同步，但是该方法存在两个弊端：一是抗干扰能力较差，受到干扰后会误触发采样同步；二是有的客户现场不希望额外提供一根线用于采样同步，从而增加了硬件成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术同步采样时抗干扰能力差和增加硬件成本的缺陷，提供一种性能稳定且无需增加硬件成本的分布式DTU的采样同步方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种分布式DTU的采样同步方法，所述分布式DTU包括主控板以及与所述主控板通过CAN网络通信连接的AD采集板，所述CAN网络由CAN模块组成，所述CAN模块内部集成一定时器，所述方法包括以下步骤：

S0.设置所述CAN模块的工作模式为时间戳模式；

S1.所述主控板向所述AD采集板发送起始报文;

S2.在所述AD采集板接收到所述起始报文时通过所述定时器记录当前第一计数值；

S3.所述主控板向所述AD采集板发送同步报文；

S4.在所述AD采集板接收到所述同步报文时通过所述定时器记录当前第二计数值；

S5.计算从所述主控板发送所述起始报文到所述主控板发送所述同步报文之间的时间差，并将所述时间差记为所述定时器的计时周期；

S6. 以AD采集板接收到所述同步报文的时刻为初始时刻，在所述计时周期到达时，所述主控板与所述AD采集板触发采样脉冲。

优选地，在所述步骤S0与所述步骤S1之间还包括以下步骤：

检测所述CAN模块的发送寄存器是否处于空闲状态，若是，则执行步骤S1，若否，则步骤结束。

优选地，所述AD采集板上设有多个智能监控单元，其中，每个智能监控单元之间通过所述CAN网络连接。

优选地，所述主控板包括依次连接的第一主控器、第一AD芯片以及第一CAN接口模块，其中：

第一主控器，用于输出第一采样脉冲信号；

第一AD芯片，用于根据所述第一采样脉冲信号触发采集电压信号；

第一CAN接口模块，用于通过所述CAN网络发送所述电压信号。

优选地，所述智能监控单元包括依次连接的第二主控器、第二AD芯片以及第二CAN接口模块，其中：