[发明专利]高速数据采集与数字信号处理装置

摘要

本发明提供了一种高速数据采集与数字信号处理装置，包括：行波数据采集模块、行波数据处理模块和信息输入输出模块。其中，行波数据采集模块，可以包括：核心控制模块、二阶有源低通滤波模块、二阶无源带通滤波模块、保护硬件启动模块、多路转换开关模块、A/D转换模块、双口RAM模块，信息输入输出模块，可以包括：信息处理模块、以太网控制模块、开关量输入模块、开关量输出模块。根据本发明的技术方案能够对电流行波和电压行波进行同步、高速的数据采集，同时对大量的行波数据进行实时、高速数字信号处理，提取行波数据特征和实现小波变换算法，为行波保护技术的实现提供硬件平台和软件平台。

主权项

一种高速数据采集与数字信号处理装置，其特征在于，包括：行波数据采集模块、行波数据处理模块和信息输入输出模块，其中，所述行波数据采集模块，包括：核心控制模块、二阶有源低通滤波模块、二阶无源带通滤波模块、保护硬件启动模块、多路转换开关模块、A/D转换模块、双口RAM模块，其中所述二阶有源低通滤波模块，接收来自线路的行波模拟信号，对所述行波模拟信号进行滤波，所述行波模拟信号包括电压行波模拟信号和电流行波模拟信号；所述二阶无源带通滤波模块，连接到所述二阶有源低通滤波模块，用于从所述二阶有源低通滤波模块的输出的信号中提取行波中的高频信号；所述保护硬件启动模块，接收来自所述二阶无源带通滤波模块的所述高频信号，并确定所述高频信号是否满足预定条件，在所述高频信号满足所述预定条件后，发送启动信号至所述核心控制模块；所述多路转换开关模块，连接至所述二阶有源低通滤波模块，用于在接收到来自所述核心控制模块的控制信号后将所述行波模拟信号依次输出至A/D转换模块；所述A/D转换模块，连接至所述多路转换开关模块，根据来自所述核心控制模块的控制信号，对所述行波模拟信号进行A/D转换，并将转换结果输出至双口RAM模块；所述双口RAM模块，具有两组数据总线和两组地址总线，用于在所述核心控制模块的控制下存储来自所述A/D转换模块的所述转换结果，以及被所述行波数据处理模块读取所述转换结果；以及所述核心控制模块，接收来自所述保护硬件启动模块的所述启动信号，控制所述多路转换开关模块、所述A/D转换模块、和所述双口RAM模块，以及实现对所述地址总线和所述数据总线的译码，并且向所述行波数据处理模块发送中断信号；所述行波数据处理模块，接收来自所述核心控制模块的中断信号，从所述双口RAM模块读取所述转换结果，对所述转换结果进行处理以取得故障信息，其中，所述故障信息包括所述线路的故障方向、故障相别；所述信息输入输出模块，包括：信息处理模块、以太网控制模块、开关量输入模块、开关量输出模块，其中，所述信息处理模块，接收来自所述行波数据处理模块的故障信息，通过所述以太网控制模块接收来自外部的其他故障信息，以及接收来自所述开关量输入模块的开关量信息，根据来自所述行波数据处理模块的故障信息、来自外部的所述其他故障信息以及所述开关量信息确定是否跳闸及跳闸相别；所述以太网控制模块，将来自所述信息处理模块的所述故障信息，发送到外部，以及从外部接收所述其他故障信息，将所述其他故障信息发送到所述信息处理模块；所述开关量输入模块，接收外部输入的开关量信息，并输入至所述信息处理模块；以及所述开关量输出模块，接收来自所述信息处理模块的进行跳闸的命令和跳闸相别并发送到外部。