[发明专利]一种基于PXI总线的便携式模拟智能单元

说明书

本发明提供一种基于PXI总线的便携式模拟智能单元，所述智能单元包括PXI机箱、网络接口板、授时单元板、模拟量采集板、开关量输入板和操作回路板，PXI机箱、网络接口板和授时单元板通过PXI总线均与模拟量采集板、开关量输入板和操作回路板连接。本发明提供的便携式模拟智能单元集合并单元、智能终端、授时单元三大功能于一体，配置方法更加简便，为保护、测控装置的测试提供简便快捷的测试环境。

技术领域

本发明涉及一种模拟智能单元，具体讲涉及一种基于PXI总线的便携式模拟智能单元。

背景技术

智能变电站中，间隔层设备的调试测试往往需要多套设备的配合才能完成。如智能变电站的保护、测控等二次设备在进行单设备调试时，需要接入符合IEC61850标准的模拟量采样值信号SMV、开入信号(包括开关和刀闸位置信号、压板信号等)、开出信号(开关和刀闸的分合闸信号)和对时信号(一般采用B码)等。

目前SMV采样值信号一般通过数字式继电保护测试仪来提供，但是数字式保护测试仪价格昂贵，操作相对复杂；另一方面，保护、测控装置测试时需要智能终端提供开入、开出配合，根据测试项目，对智能终端的开入量进行选择性短接，模拟开入量位置。这种操作方式需要频繁更改智能终端的配置和接线，测试工作量大且易出错。另外，还需配置专门的对时设备，为被测设备等提供对时信号。

测试需要多套测试设备配合给智能变电站保护、测控等设备的调试测试带来不便，需要搭建相对复杂的测试环境，测试效率低，对测试人员的要求较高。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种基于PXI总线的便携式模拟智能单元，该便携式模拟智能单元集合并单元、智能终端、授时单元三大功能于一体，配置方法更加简便，为保护、测控装置的测试提供简便快捷的测试环境。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于PXI总线的便携式模拟智能单元，所述智能单元包括PXI机箱、网络接口板、授时单元板、模拟量采集板、开关量输入板和操作回路板，其改进之处在于，所述PXI机箱、网络接口板和授时单元板通过PXI总线均与模拟量采集板、开关量输入板和操作回路板连接。

其中，所述PXI机箱包括相互连接的系统控制器和PXI平台，所述系统控制器为便携式模拟智能单元的主控制器，用于接收GOOSE报文，完成逻辑判断，驱动操作回路板，对出口继电器进行控制，读取开关量输入板的状态信息，并控制网络接口板和授时单元板的协同工作。

其中，所述网络接口板为基于FPGA的网络接口板，包括如下功能：①通过PXI总线接收模拟量采集板发来的采样值，网络接口板的SMV模块按照IEC61850-9-2格式将采样值数据打包后，以光以太网的形式输出给保护测控装置；②接收外部输入的GOOSE报文，解析后通过PXI总线传给系统控制器，并将系统控制器的GOOSE报文打包后以以太网的形式输出；

所述网络接口板包括总线控制器、第一FPGA模块、以太网PHY芯片、晶振、双倍速率同步动态随机存储器DDR和前面板接口；所述前面板接口与保护测控装置连接；所述前面板接口、以太网PHY芯片和第一FPGA模块依次连接；所述总线控制器分别与第一FPGA模块和PXI总线连接；所述第一FPGA模块与PXI总线连接；所述晶振和双倍速率同步动态随机存储器DDR均与第一FPGA模块连接；

所述第一FPGA模块包括由第一FPGA芯片控制的MAC地址模块、GOOSE模块、SMV模块、DDR控制器和扩展总线驱动；所述MAC地址模块分别与GOOSE模块和SMV模块连接。

其中，所述授时单元板包括第二FGPA模块，所述第二FGPA模块分别与卫星天线和恒温晶振连接；