[实用新型]一种基于异构双核的电力系统高速数据采集处理平台

说明书

本实用新型涉及一种基于异构双核的电力系统高速数据采集处理平台，拥有两个完全不同的内核，一个内核用于处理实时采样数据和GPS对时等功能；另一个内核管理硬盘、网卡和显卡等外设，用于高速采样数据的存储和远传等功能的实现。两种内核通过共享内存和消息传递等机制保证数据的大容量传输和管理，充分利用了异构内核各自的优势和特点，有效降低了高速数据采集处理平台的功耗，提升了系统性能。

技术领域

本实用新型涉及电力工程领域，具体为一种基于异构双核的电力系统高速数据采集处理平台。

背景技术

电力系统高速数据采集是实现电力系统元件局部放电检测、行波采集和故障定位等功能的重要环节。通过高速数据采集，掌握电力系统的运行状态，分析和预测电网中各元件的绝缘情况和使用寿命，在故障发生时进行故障测距和定位，对保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。随着电力系统和计算机技术的发展，对电力系统数据采集提出了更高的要求，为了更深入地挖掘电力系统运行数据包含的信息，需对电力系统进行更高速度的数据采集和处理，从而能够更准确地发现电力系统的安全隐患，及早排除故障。

电力系统中的电压、电流数据是模拟量信号，需要转换为数字量信号才可以被收集，GPS对时、录波、FPGA控制等功能具有较高的实时性要求，同时数据存储、数据远传等功能需要采集平台具备数据管理能力，目前的数据采集平台无法满足上述多种功能。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种基于异构双核的高速数据采集平台，该平台的中央处理单元拥有两个完全不同的内核，一个内核用于处理实时采样数据、GPS对时等功能；另一个内核管理硬盘、网卡、显卡等外设，用于高速采样数据的存储和远传等功能的实现。两种内核通过共享内存、消息传递等机制保证数据的大容量传输和管理，充分利用了异构内核各自的优势和特点，有效降低了高速数据采集处理平台的功耗，提升了系统性能。

一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一种基于异构双核的电力系统高速数据采集处理平台，包括与高速数据采集模块连接的CPU模块和GPS同步时钟控制模块，CPU模块与存储模块连接；CPU模块包括连接在一起的第一内核和第二内核；

高速数据采集模块接收第一内核的指令采集电压和电流数据，通过第二内核的指令传递给存储模块；GPS同步时钟控制模块接收第一内核的指令获取对时信号，转化为平台的同步信号校准平台时间。

CPU模块采用NXPi.MX6异构双核CPU架构，第一内核为Cortex-M4，第二内核为Cortex-A9。

高速数据采集模块包括依次连接的传感器、高速A/D变换模块和FPGA控制模块，传感器获取电力系统中的电压、电流信号传递给高速A/D变换模块，高速A/D变换模块在FPGA控制模块的控制指令下将电压、电流信号的模拟量信号转换为数字量信号。

第一内核具有FPGA模块，用于向高速数据采集模块发送控制指令，使高速数据采集模块完成电压、电流信号的采集和转换。

GPS同步时钟控制模块获取GPS和北斗卫星系统的对时信号传递给CPU模块的第一内核。

第一内核具有对时模块，对时模块接收GPS同步时钟控制模块获取的对时信号，转化为同步信号作为平台同步采样的基准信号，同时作为高精度时钟信号校准平台时间。

第一内核和第二内核之间通过消息和共享内存机制进行数据交互。

第一内核具有录波模块，录波模块形成的录波文件传递给第二内核进行保存。

第二内核连接存储模块、网卡和显卡，用于保存和管理采样数据。

第二内核具有远传接口模块，负责响应主站命令。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：