[实用新型]一种基于实时时钟的以太网光电数字信号检测装置

说明书

本实用新型提供一种基于实时时钟的以太网光电数字信号检测装置，包括中央处理单元、以及与中央处理单元连接的对时单元、通信单元，所述中央处理单元包括相互连接的DSP模块和FPGA模块，所述DSP模块用于控制对时单元接收IRIG‑B码和通信单元捕获报文的报文处理；所述对时单元包括GPS模块和IRIG‑B码对时模块，所述GPS模块通过秒脉冲与DSP模块和FPGA模块连接，为DSP模块和FPGA模块提供秒脉冲信号，所述IRIG‑B码对时模块与FPGA模块连接，用于为FPGA模块提供IRIG‑B码信息。本实用新型能够探测、解析、展示和标定以太网实时光电数字信号，可用于以太网光电信号接口的信号实时响应物理特性分析。

技术领域

本实用新型涉及变电站设备，具体涉及一种基于实时时钟的以太网光电数字信号检测装置。

背景技术

随着技术的发展，智能变电站得到了越来越多的应用。目前，针对智能变电站的数字化检测设备，尚未开展以太网接口信号实时性的物理检测，没有基于以太网物理层原理的成熟检测设备，无法实现设备实时响应物理特性的溯源。

由于智能变电站二次设备及其数字化检测设备，均存在设备物理特性溯源程度不足的缺陷，导致较大范围智能变电站运行现场存在实时监控数据不平衡、保护设备差流偏差大等非正常现象，既带来了运行安全隐患，也不利于智能电子设备的技术发展，阻碍了新技术的推广应用。

为此，在分析智能变电站过程层和间隔层现场测试需求的基础上，提出了智能变电站二次设备以太网物理通讯层实时光电信号检测的总体方案。通过试制以太网通道实时信号检测器件，不仅可以对智能变电站的各个组成设备的以太网接口信号进行检测，还可以对设备之间以及组成系统进行系统级整体性能测试，为检验智能变电站包括继电保护、测控、交换机等设备的物理性能指标，提供测试设备。

目前，现有的检测装置主要针对保护控制逻辑测试，无法在物理层测试以太网通信的真正延时。现有的检测装置主要存在如下不足：

1、无法对交换机的光口和电口进行实时响应物理特性延时测试；

2、无法对通信报文头和报文尾进行标记时间，不能真正测试一帧报文所耗时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于实时时钟的以太网光电数字信号检测装置，能够探测、解析、展示和标定以太网实时光电数字信号，可用于以太网光电信号接口的信号实时响应物理特性分析。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于实时时钟的以太网光电数字信号检测装置，包括中央处理单元、以及与中央处理单元连接的对时单元、通信单元，所述中央处理单元包括相互连接的DSP模块和FPGA模块，所述DSP模块用于控制对时单元接收IRIG-B码和通信单元捕获报文的报文处理；所述对时单元包括GPS模块和IRIG-B码对时模块，所述GPS模块通过秒脉冲与DSP模块和FPGA模块连接，为DSP模块和FPGA模块提供秒脉冲信号，所述IRIG-B码对时模块与FPGA模块连接，用于为FPGA模块提供IRIG-B码信息。

进一步的，所述所述通信单元包括光纤以太网接口和电以太网接口。

进一步的，所述FPGA模块用于处理对时单元接收的IRIG-B码，根据对时单元提供的秒脉冲和IRIG-B码信息进行对时以获得绝对时刻，控制通信单元标记捕获报文的绝对时刻；所述通信单元用以捕获被测设备的光或电物理层以太网数据，并在中央处理单元控制下对捕获报文的开始和结束标记时间戳，通信单元将每个报文的数据及时间戳发送给中央处理单元，中央处理单元由此数据算出光电转换所消耗的时间以及在报文物理层所消耗的时间。