[实用新型]一种可控高压并联电抗器的光纤通讯编解码系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通讯领域，具体涉及一种可控高压并联电抗器的光纤通讯编解码系统。

背景技术

一般的可控高压并联电抗器（简称可控高抗）控制保护系统结构较复杂，控制保护和测量装置连线较多，工程中一般都需要若干路模拟量测量通道，采样频率一般要求每周波128点（6400HZ）或256点（12800HZ），需要传输的模拟数据量较大，使用串行通信传输时，通讯速率至少10Mbit/s，否则无法满足工程需求。

测量装置是可控高压并联电抗器控制保护系统的一个重要组成部分，是控制保护系统所需模拟量的来源。它负责采集来自线路/母线和设备自身的电压电流，转换为数字信号后通过光纤通讯的形式传输，将电压、电流数据发送给控制保护系统计算单元。

现有测量装置通常有的采用以太网传输模拟量数据，实时性和抗干扰性不好；有的采用差分的电信号传输，测量装置不能和控制保护系统隔离，测量系统受到高压冲击时会直接损坏控制保护系统；有的采用光纤通道传输，发送光头可以达到100Mbit/s的速率，数字接收光头最大只有5Mbit/s的速率，需要很多路光纤并行传输才能满足，结构复杂，难以保证多通道数据传输的同步，同时也降低的系统的可靠性。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种可控高压并联电抗器的光纤通讯编解码系统，本实用新型在光纤信号连接方面使用了全新的设计，充分利用光信号传输电气隔离以及串行通讯编码传输的优点，不仅提高了模拟量采集传输的速率和可靠性，也极大的减少了测量装置与控制保护系统之间的光纤连接数量，简化了系统结构。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：

本实用新型提供一种可控高压并联电抗器的光纤通讯编解码系统，其改进之处在于，所述系统包括依次通过光纤连接的测量装置和接收单元；所述测量装置的发送光头将编码后的光信号通过光纤发送出去，接收单元通过接收光头和信号转换模拟电路把光信号转换为数字信号并解码。

其中，所述光纤包括三根并行设置的光纤，分别为时钟CLK光纤、同步FS光纤和数据DATA光纤。

其中，所述测量装置包括CPU1、FPGA芯片以及设置在FPGA芯片上的发送光头；所述CPU1与通过所述三根光纤与FPGA芯片连接。

其中，所述接收单元包括接收光头及其信号转换模拟电路、以及CPLD芯片；所述信号转换模拟电路通过三根光纤与CPLD芯片连接，所述接收光头的传输速率达到100Mbit/s的速率；所述接收光头采用HFBR-2412T芯片实现。

其中，所述信号转换模拟电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、电阻R1-R10以及电容C1-C3；

所述电阻R1和电阻R2串联后与第一运算放大器的同相输入端连接；第一运算放大器的反相输入端通过电阻R3接入第二运算放大器的同相输入端；所述第一运算放大器的输出端通过电阻R9接入第四运算放大器的同相输入端；

第二运算放大器的反相输入端直接与其输出端连接；电容C1与电阻R6串联后接入第三运算放大器的同相输入端；电阻R4与电容C2串联后与电阻R5连接后接入第三运算放大器的反相输入端；电阻R4与电容C2连接在电容C1与电阻R6之间；

在第三运算放大器的反相输入端和输出端之间并联设置电阻R7与电容C3；第三运算放大器的输出端通过电阻R8接入第四运算放大器的反相输入端；第四运算放大器的输出端与CPLD芯片连接；电阻R10连接在第四运算放大器的负电侧。

与现有技术比，本实用新型达到的有益效果是：

1、本实用新型采用能把光信号转换为模拟电信号的接收光头，最大能达到100Mbit/s的速率。测量数据传输遵循McBSP通讯数据格式，用运放电路把接收光头的模拟信号调整为数字信号，再将原测量传输数据在McBSP通讯数据格式基础上进行特殊编码，解决了测量数据接收时产生相位差导致数据接收频繁出错的问题。

2、本实用新型充分利用光纤串行编码传输的优点，使用三根光纤传输所有的测量数据，极大的减少了测量装置与控制保护系统之间的光纤连接数量，且增强了可靠性。