[发明专利]一种基于光纤串联的采样系统

说明书

本发明公开一种基于光纤串联的采样系统。该采样系统由多块采样板卡构成，采样板卡与采样接收板卡通过光纤首尾串联在一起，形成双向环网。采样板卡的采样数据报文可在光纤环网内双向传输，任一个板卡故障不影响其他板卡收发报文。该系统可组成两个完全独立的A、B环网，A、B网冗余结构可提高采样系统可靠性。光纤串联结构的采样系统，可有效减少光纤使用数量，既降低系统组网复杂度，又有效降低成本。各采样接收板卡可自动同步允许在环网内发送报文的采样板卡MAC地址，每个采样接收板卡仅需配置其需要接收的采样板卡MAC地址，降低各采样板卡间的依赖度，便于后期升级维护。采样系统可实现所有采样板卡同步采样。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，特别涉及一种基于光纤串联的采样系统。

背景技术

特高压直流输电控制保护系统需要采集大量的直流场、交流场等与电压、电流相关的电气量，通过这些电气量及设定的目标值计算换流阀点火脉冲发生时刻，从而控制交流与直流电按预定目标相互转换。传统控制保护系统各电气量通过分布在各屏柜内的电压、电流采样板卡采样后转成数字信号，再通过光纤或电缆将数字信号发送到控制保护主机的采样接收板卡上。采样板卡与主机间光纤都是通过点对点方式连接的。由于控制保护系统主机种类繁多，同一个采样信号需要送到多个主机，导致现场所需光纤数量特别巨大，给现场施工带来很大不便。一个主机可能要接收多个采样板卡的采样数据，导致一台主机可能要配置多块采样接收板卡，这样会导致装置功耗增加，并增加了装置成本。

随着千兆以太网通讯技术及高性能处理器技术的飞速发展，光纤串联通讯技术已应用到母线保护装置间的数据信息交互。专利申请号为CN201310699567.8，公开号为CN103683218A，专利名称为：基于HSR环网的分布式母线保护装置的专利申请文件中公开了一种基于HSR环网的分布式母线保护装置，每个母线连接间隔配置一个间隔单元，各间隔单元间采用双向环网拓扑结构连接，每个间隔单元配置两个千兆以太网口，将本间隔的采样数据与开关量数据通过以太网口与其他间隔共享，各间隔单元之间采用HSR双环网方式连接。该专利申请将光纤串联通讯技术应用到了母线保护装置间的数据信息交互，但其仅将各间隔的合并单元采集的电气量信息汇集到单元通讯装置上后，通过光纤串联方式连接到其他间隔的单元通讯装置，从而实现间隔间的信息交互。其采样板卡到单元通讯装置的通讯还是采用传统的点对点方式传输。

当前还没有采样系统能够理想的解决分布式采样系统最底层的采样板卡向控制保护主机发送采样数据的问题和采样板到采样接收板卡光纤数量多、所需采样接收板卡多等带来的问题。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种基于光纤串联的采样系统，一方面解决分布式采样系统中采样板卡与采样接收板卡通讯光纤多、结构复杂、成本高的问题，另一方面解决采样系统采样同步问题；并确保系统中任一板卡、任一组光纤故障时候，不影响其他板卡收发采样数据报文，解决采样系统通讯可靠性问题。

为了达成上述目的，本发明公开了一种基于光纤串联的采样系统，包括：

光纤传输线、至少一个采样板卡、至少一个采样接收板卡；

所有的采样板卡与采样接收板卡均有至少2个光纤收发接口，每两个光纤收发接口为一组收发接口，一个光纤收发接口可作为首、另一个作为尾；采样板卡与采样接收板卡的收发接口通过光纤传输线串联，形成双向环网。各采样板卡的采样数据报文可以在环网内双向流动，确保任一板卡故障均不会影响其他板卡将采样数据报文发送给采样接收板卡。

进一步地，所述采样板卡与采样接收板卡均有至少4个光纤收发接口；采样板卡与采样接收板卡的两组收发接口分别通过光纤传输线串联，形成两个独立的双向环网，构成A、B网冗余结构。

进一步地，所述采样系统内采样板卡及采样接收板卡数量根据使用需要进行对应设置。

进一步地，所述采样板卡与采样接收板卡在双向环网的位置根据工程现场屏柜安装位置进行相应设置。