[实用新型]基于FPGA和光纤通信的数据采集与传输系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据采集与传输领域，具体地，涉及一种基于FPGA和光纤通信的数据采集与传输系统。

背景技术

随着计算机技术、通信技术和电子技术的迅猛发展，电力系统自动化程度也日益提高，但现有的电力系统的数据采集和传输中存在采集精度低，采集速度滞后的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对电力系统对数据采集实时性高的要求，提出一种基于FPGA和光纤通信的数据采集与传输系统，以实现精确，快速地采集和传输数据的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于FPGA和光纤通信的数据采集与传输系统，包括FPGA、复位电路、模拟量输入电路、第一信号调理电路、A/D转换电路、电平转换电路、电源电路、开关量输入电路、第二信号调理电路、第一光纤收发模块、第二光纤收发模块和上位机；所述FPGA内嵌UART，所述复位电路、电源电路的输出端连接FPGA的输入端，所述模拟量输入电路经第一信号调理电路、A/D转换电路及电平转换电路连接在FPGA的输入端，所述开关量输入电路经第二信号调理电路连接在FPGA的输入端，所述UART的输出端和第一光纤收发模块双向通信，所述第二光纤收发模块和第一光纤收发模块双向通信，所述第二光纤收发模块和上位机双向通信。

进一步的，所述A/D转换电路采用ADS7864芯片。

进一步的，所述第二信号调理电路包括光耦、电容C4、电阻R31、电阻R32和3脚接线柱，3脚接线柱的1号管脚连接在+24V直流电源上, 电容C4的一端和3脚接线柱的1号管脚串联，电容C4的另一端接地，3脚接线柱的2号管脚通过电阻R31串联在光耦的正极，光耦的负极和集电极接地，光耦的发射极串联电阻R32。

本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本实用新型的技术方案通过A/D转换电路，FPGA和光纤通信实现电力系统数据采集和传输，即对电压、电流、功率、功率因数和频率等重要的电力参数实现实时检测，并通过高速UART和光纤通信技术进行数据的传输，不仅提高了电力系统数据采集的精确度和快速性。而且使用高速信号在光纤传输中无误码率的优点，大大提高了电力系统的可靠性和安全性。达到了精确，快速地采集和传输数据的目的。而采用高速、低功耗、六通道、并且采样保证无失码的双12位A/D转换器ADS7864，进一步增强了电力系统数据采集的精确度。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的基于FPGA和光纤通信的数据采集与传输系统的原理框图；

图2为本实用新型实施例所述的放大电路的电子电路图；

图3为本实用新型实施例所述的第二信号调理电路的电子电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种基于FPGA和光纤通信的数据采集与传输系统，包括FPGA、复位电路、模拟量输入电路、第一信号调理电路、A/D转换电路、电平转换电路、电源电路、开关量输入电路、第二信号调理电路、第一光纤收发模块、第二光纤收发模块和上位机； FPGA内嵌UART，所述复位电路、电源电路的输出端连接FPGA的输入端，模拟量输入电路经第一信号调理电路、A/D转换电路及电平转换电路连接在FPGA的输入端，开关量输入电路经第二信号调理电路连接在FPGA的输入端， UART的输出端和第一光纤收发模块双向通信，第二光纤收发模块和第一光纤收发模块双向通信，第二光纤收发模块和上位机双向通信。

第二信号调理电路如图3所示，包括光耦4N25、电容C4、电阻R31、电阻R32和3脚接线柱，3脚接线柱的1号管脚连接在+24V直流电源上, 电容C4一端和3脚接线柱的1号管脚串联，另一端接地，3脚接线柱的2号管脚通过电阻R31串联在光耦4N25的正极，光耦4N25的负极和集电极接地，光耦4N25的发射极串联电阻R32。