[发明专利]一种端口采样率可独立配置的就地化采集与控制公用终端及方法

摘要

本发明公开了一种端口采样率可独立配置的就地化采集与控制公用终端及方法，为不同类型保护控制装置提供相互独立解耦的采样值，每组采样回路按照各自独立的采样率进行同步采样，每组采样值通过对应的网络端口发送并共享。不同采集与控制公用终端之间的采样中断与同步基于同源的对时报文、并通过整秒等间隔均分控制与守时来实现，不依赖外部时钟，保证采样稳定可靠。

主权项

1.一种端口采样率可独立配置的就地化采集与控制公用终端，其特征在于：包括ADC采样模块、微处理器芯片、FPGA芯片和控制信号输出端口；所述ADC采样模块和微处理器芯片的数据传输端分别与FPGA芯片的数据传输端相连；所述微处理器芯片还与控制信号输出端口相连；所述ADC采样模块的输入端口和控制信号输出端口均用于与被采集和控制的设备相连；所述微处理器芯片用于管理和配置FPGA芯片，还用于检测控制信号输出端口的电流，对开出结果进行实时记录；所述FPGA芯片包括采样时刻等间隔均分模块、重采样模块和网络数据端口模块；所述采样时刻等间隔均分模块用于根据来自环网网络或者组网网络中的主机的采样率进行采样时刻的等间隔均分控制形成新的采样率，并使得ADC采样模块按照新的采样率进行采样；所述重采样模块用于根据来自环网网络或者组网网络中的主机的采样率对ADC采样模块采样到的数据进行重新数字插值计算处理后利用网络数据端口模块发送出去；所述重采样模块包括以下步骤：步骤一、重采样模块根据主机的采样率确定定时发送时刻序列T_i；步骤二、在ADC采样模块采集时刻同时记录控制信号的晶振计数值(T)；步骤三、ADC采样模块将采集到数据和对应的晶振计数值放入数据缓冲池(D,T)；步骤四、重采样模块根据每次的发送时刻T_n确定重采样时刻为T_n‑1；步骤五、重采样模块在采样数据出现时，根据T_n‑1查找相邻的原始数据(D₁,T₁),(D₂,T₂)，使得T_n‑1处于T₁、T₂区间之间，其中，D₁为先采样数据；步骤六、重采样模块根据下面公式进行发送数据计算：D_n＝D₁+(D₁‑D₀)*(T_n‑1‑T₀)/(T₁‑T₀)；步骤七、重采样模块计算发送数据的实际延时：T_d＝T_n‑T_n‑1+T_s；其中：T_d为发送时数据与一次系统信号的延时，T_n为采样数据报文实际输出时刻，T_n‑1为采集数据对应的发送时刻，T_s为硬件采样低通时刻；步骤八、重采样模块将采样数据及采样数据延时提供给网络数据端口模块发送使用。