電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括數(shù)字信號處理器、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬輸入模塊、多路選擇開關(guān)、控制邏輯模塊、并行接口、RS485接口和RS232接口，所述開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊分別與數(shù)字信號處理器單向通信，所述模擬輸入模塊、多路選擇開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器順序連接后輸出信號傳遞給數(shù)字信號處理器，所述控制邏輯模塊分別與A/D轉(zhuǎn)換區(qū)和數(shù)字信號處理器雙向通信，所述并行接口與數(shù)字信號處理器雙向通信，所述RS485接口和RS232接口均與并行接口雙向通信；結(jié)構(gòu)更加簡單，便于安裝組網(wǎng)，精度和效率更高，便于管理，確保電力調(diào)度系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。
【專利說明】
電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是電網(wǎng)調(diào)度自動化、管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的重要手段，是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)發(fā)、送、變、配、用電等組成部分的聯(lián)合運轉(zhuǎn)及保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定、可靠的運行方面發(fā)揮了重要的作用，并有力的保障了電力生產(chǎn)、電力調(diào)度、水庫調(diào)度、燃料調(diào)度、繼電保護、安全自動裝置、遠動、電網(wǎng)調(diào)度自動化等通信需要，在電力生產(chǎn)及管理中的發(fā)揮著不可替代的作用。
[0003]電力調(diào)度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括電壓形成、模擬濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換以及模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能模塊，完成將模擬輸入量準確地轉(zhuǎn)換成所需的數(shù)字量。微機保護裝置中數(shù)據(jù)采集的速度、精度以及動態(tài)范圍對保護性能有十分重要的影響。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以有多種不同的選擇方案，其中轉(zhuǎn)換速度、字長以及CPU對數(shù)據(jù)的存取方法，是選擇數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)必須考慮的問題。
[0004]對于電力調(diào)度而言，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的準確性和穩(wěn)定性是直接影響調(diào)度系統(tǒng)運行效率的關(guān)鍵，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集和管理過程繁雜，效率低下，在一定程度上影響電力調(diào)度系統(tǒng)的正常運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更加簡單，便于安裝組網(wǎng)，精度和效率更高，便于管理，確保電力調(diào)度系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括數(shù)字信號處理器，、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬輸入模塊、多路選擇開關(guān)、控制邏輯模塊、并行接口、RS485接口和RS232接口，所述開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊分別與數(shù)字信號處理器單向通信，所述模擬輸入模塊、多路選擇開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器順序連接后輸出信號傳遞給數(shù)字信號處理器，所述控制邏輯模塊分別與A/D轉(zhuǎn)換區(qū)和數(shù)字信號處理器雙向通信，所述并行接口與數(shù)字信號處理器雙向通信，所述RS485接口和RS232接口均與并行接口雙向通信。
[0007]所述數(shù)字信號處理器還配套設(shè)置時鐘模塊、CAN總線接口、監(jiān)控復(fù)位模塊和打印機接口，所述時鐘模塊、CAN總線接口、監(jiān)控復(fù)位模塊和打印機接口均與數(shù)字信號處理器雙向通信。
[0008]所述數(shù)字信號處理器型號為TMS320LF2407，所述A/D轉(zhuǎn)換器采用AD7864芯片，所述控制邏輯模塊采用EPM7128芯片，所述控制邏輯模塊包括外圍模塊片選控制模塊、AD轉(zhuǎn)換控制模塊、中斷管理模塊、LCD控制模塊和打印機控制模塊。
[0009]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:通過采用邏輯控制模塊實現(xiàn)系統(tǒng)邏輯控制，邏輯控制模塊采用CPLD器件，具有以下有益效果，
(I)減小系統(tǒng)體積:單片CPLD具有相當(dāng)高的密度，能實現(xiàn)的邏輯功能大約是中小規(guī)模集成電路的幾倍到幾十倍，高密度CPLD器件甚至能達千倍。因此，使用CPLD器件能大量節(jié)省空間，減小設(shè)備體積。
[0010](2)增強邏輯設(shè)計的靈活性:使用CPLD器件設(shè)計的系統(tǒng)，可以不受標(biāo)準系列器件在邏輯功能上的限制。在系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試過程中的任何階段都能對CPLD器件的邏輯功能進行修改，給系統(tǒng)設(shè)計提供了很大的靈活性。
[0011](3)降低系統(tǒng)成本:采用CPLD器件設(shè)計的系統(tǒng)，雖然單片CPLD器件要比單片中小規(guī)模的芯片貴得多，但由于CPLD集成度高，而且測試與裝配的工作量大大減少加上避免了改變邏輯帶來的重新設(shè)計和修改等一系列問題，有效地降低了成本。
[0012](4)提高系統(tǒng)的可靠性:用CPLD器件設(shè)計的系統(tǒng)減少了印制板上芯片的數(shù)量及相互間的連線，從而增加了系統(tǒng)的平均壽命和抗干擾能力，提高了系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明原理框圖；
圖2是A/D轉(zhuǎn)換器原理圖；
圖3數(shù)字信號處理器原理圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0015]為解決與現(xiàn)有電力調(diào)度系統(tǒng)配套的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組網(wǎng)周期長和運行穩(wěn)定性與效率低的問題，本發(fā)明提供一種電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括數(shù)字信號處理器，、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬輸入模塊、多路選擇開關(guān)、控制邏輯模塊、并行接口、RS485接口和RS232接口，所述開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊分別與數(shù)字信號處理器單向通信，所述模擬輸入模塊、多路選擇開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器順序連接后輸出信號傳遞給數(shù)字信號處理器，所述控制邏輯模塊分別與A/D轉(zhuǎn)換區(qū)和數(shù)字信號處理器雙向通信，所述并行接口與數(shù)字信號處理器雙向通信，所述RS485接口和RS232接口均與并行接口雙向通信，所述數(shù)字信號處理器還配套設(shè)置時鐘模塊、CAN總線接口、監(jiān)控復(fù)位模塊和打印機接口，所述時鐘模塊、CAN總線接口、監(jiān)控復(fù)位模塊和打印機接口均與數(shù)字信號處理器雙向通信;所述數(shù)字信號處理器型號為TMS320LF2407，所述A/D轉(zhuǎn)換器采用AD7864芯片，所述控制邏輯模塊采用EPM7128芯片，所述控制邏輯模塊包括外圍模塊片選控制模塊、AD轉(zhuǎn)換控制模塊、中斷管理模塊、LCD控制模塊和打印機控制模塊。
[0016]為了方便操作，本發(fā)明還配套設(shè)置鍵盤、IXD顯示器和外擴存儲器，鍵盤、IXD顯示器和外擴存儲器分別與數(shù)字信號處理器雙向通信。
[0017]在具體應(yīng)用過程中，本發(fā)明采用CPLD作為邏輯控制器件，實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制有如下的優(yōu)點:
(I)減小系統(tǒng)體積:單片CPLD具有相當(dāng)高的密度，能實現(xiàn)的邏輯功能大約是中小規(guī)模集成電路的幾倍到幾十倍，高密度CPLD器件甚至能達千倍。因此，使用CPLD器件能大量節(jié)省空間，減小設(shè)備體積。
[0018](2)增強邏輯設(shè)計的靈活性:使用CPLD器件設(shè)計的系統(tǒng)，可以不受標(biāo)準系列器件在邏輯功能上的限制。在系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試過程中的任何階段都能對
CPLD器件的邏輯功能進行修改，給系統(tǒng)設(shè)計提供了很大的靈活性。
[0019](3)縮短設(shè)計周期:由于CPLD具有可編程特性，用它來設(shè)計一個系統(tǒng)所需時間比傳統(tǒng)方式大為縮短，而且在調(diào)試和生產(chǎn)階段，對CPLD器件的邏輯進行調(diào)整十分簡便迅速，無需重新布線和更換印刷板。
[0020](4)提高系統(tǒng)處理速度:利用CPLD與兩級結(jié)構(gòu)實現(xiàn)任何邏輯功能，比用中小規(guī)模器件所需的邏輯級數(shù)較少。這不僅簡化了系統(tǒng)設(shè)計，而且減少了級間延遲，提高了系統(tǒng)處理速度。
[0021](5)降低系統(tǒng)成本:采用CPLD器件設(shè)計的系統(tǒng)，雖然單片CPLD器件要比單片中小規(guī)模的芯片貴得多，但由于CPLD集成度高，而且測試與裝配的工作量大大減少，加上避免了改變邏輯帶來的重新設(shè)計和修改等一系列問題，有效地降低了成本。
[0022](6)提高系統(tǒng)的可靠性:用CPLD器件設(shè)計的系統(tǒng)減少了印制板上芯片的數(shù)量及相互間的連線，從而增加了系統(tǒng)的平均壽命和抗干擾能力，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0023](7)系統(tǒng)具有加密功能:某些高密度可編程邏輯器件如CPLD和FPGA本身具有加密功能。設(shè)計者在設(shè)計時選中加密選項，可編程邏輯器件就被加密，器件的邏輯功能無法讀出，有效的防止邏輯系統(tǒng)被抄襲。因而，使用可編程邏輯器件設(shè)計的系統(tǒng)具有保密性。
【主權(quán)項】
1.一種電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)字信號處理器，、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬輸入模塊、多路選擇開關(guān)、控制邏輯模塊、并行接口、RS485接口和RS232接口，所述開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊分別與數(shù)字信號處理器單向通信，所述模擬輸入模塊、多路選擇開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器順序連接后輸出信號傳遞給數(shù)字信號處理器，所述控制邏輯模塊分別與A/D轉(zhuǎn)換區(qū)和數(shù)字信號處理器雙向通信，所述并行接口與數(shù)字信號處理器雙向通信，所述RS485接口和RS232接口均與并行接口雙向通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字信號處理器還配套設(shè)置時鐘模塊、CAN總線接口、監(jiān)控復(fù)位模塊和打印機接口，所述時鐘模塊、CAN總線接口、監(jiān)控復(fù)位模塊和打印機接口均與數(shù)字信號處理器雙向通信。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力調(diào)度自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字信號處理器型號為TMS320LF2407，所述A/D轉(zhuǎn)換器采用AD7864芯片，所述控制邏輯模塊采用EPM7128芯片，所述控制邏輯模塊包括外圍模塊片選控制模塊、AD轉(zhuǎn)換控制模塊、中斷管理模塊、LCD控制模塊和打印機控制模塊。
【文檔編號】G05B19/042GK106094646SQ201610616383
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月30日 公開號201610616383.4, CN 106094646 A, CN 106094646A, CN 201610616383, CN-A-106094646, CN106094646 A, CN106094646A, CN201610616383, CN201610616383.4
【發(fā)明人】杜娟, 趙志臣, 王津, 劉鶴
【申請人】國網(wǎng)河北省電力公司衡水供電分公司