[发明专利]一种时间同步信号自适应采集电路及控制方法

说明书

本发明涉及一种时间同步信号自适应采集电路及控制方法，包括：衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块和四个继电器；每个继电器有1个常开触点，其特征在于：衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块依次相连，在衰减Ⅱ模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块两端分别跨接一个继电器的常开触点。本发明采用统一的物理接口接入时间同步信号，通过内部四个继电器切换来改变采集电路结构，以适配不同的输出方式，并采用模数转换模块将其转换为数字信号，可真实再现信号波形。

技术领域

本发明涉及一种时间同步信号自适应采集电路及控制方法，属于电力系统自动化领域。

背景技术

电力系统的快速发展，对时间同步的要起日益迫切，需要准确、安全、可靠的时钟源，为电力系统各类设备提供精确的时间基准。因此，电力系统制定了相应的时间同步标准，对物理接口、数据接口、系统组成、准确度进行了定义。

时钟源输出的时间同步信号类型有脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文，输出方式有TTL、RS-232、RS-422、RS-485、AC、24-220V有源接点等。一般来说，对时间同步信号的采集需要根据其输出方式选择相应的接口电路，将时间同步信号转换成数字信号，再送入处理器进行分析。这种方式存在两个问题：一是接口数量较多(与输出方式数量相当)，且需要根据输出方式选择对应的接口；二是输出数字信号为二进制序列，无法查看信号波形。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种时间同步信号自适应采集电路及控制方法，采用统一的物理接口接入时间同步信号，通过内部继电器阵列切换来改变采集电路结构，以适配不同的输出方式，并采用模数转换模块将其转换为数字信号，可真实再现信号波形。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种时间同步信号自适应采集电路，包括：衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块和四个继电器；每个继电器有1个常开触点，其特征在于：衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块依次相连，在衰减Ⅱ模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块两端分别跨接一个继电器的常开触点。

一种利用时间同步信号自适应采集电路的控制方法，其特征在于按以下步骤进行：

a、确认时间同步信号不同输出方式的电平范围；

b、应用层控制软件根据采集不同电平范围时对应的各继电器分合情况，构建各输出方式与继电器切换之间的逻辑阵列表；

c、默认采用电平最大范围对应的继电器阵列作为初始阵列，此阵列下的时间同步信号采集电路采集并计算得到时间同步信号的电平值；

d、若步骤c的电平值属于当前继电器阵列对应的电平测量范围，则确认所采集的时间同步信号的输出方式为当前继电器阵列对应的输出方式；

e、若步骤c的电平值不属于当前继电器阵列对应的电平测量范围，则根据计算的电平值自动匹配继电器阵列逻辑表中合适的继电器阵列并控制继电器进行对应切换；

f、在切换为新的继电器阵列后，重新计算时间同步信号的电平值，校验新计算的电平值是否属于切换后的继电器阵列对应的电平测量范围；若新计算的电平值仍然不属于对应的电平测量范围，则根据逻辑阵列表进行轮询匹配，直到切换到某一继电器阵列时，测量电平值属于对应的电平测量范围，则停止轮询。

所述的输出方式为TTL、RS-232、RS-422、RS-485、AC、24V有源节点或110V/220V有源节点。