一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置，包括2个输入端口、2个模数转换通道、触发端口、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、2个数据内存模块、PXIe总线接口、2个数模转换通道、2个输出端口；2个输入端口分别采集费控电表交互信号、购电卡交互信号并输入至现场可编程门阵列分析处理，现场可编程门阵列将分析处理后的购电卡交互信号、费控电表交互信号通过2个输出端口分别输送给费控电表、购电卡；时钟分配模块通过PXIe总线获取100MHz时钟信号，现场可编程门阵列通过PXIe总线进行100MB/s的数据传输。采用本实用新型专利技术，可快速、高效的获取费控电能表与购电卡数据交互信息，同时对捕获的交互数据进行故障诊断。

An interactive fault analysis device for cost control card table based on PXIe bus

The utility model discloses an interactive fault analysis device based on PXIe bus, which includes 2 input ports, 2 analog digital conversion channels, trigger ports, trigger channels, clock allocation modules, field programmable gate arrays, 2 data memory modules, PXIe bus connections, 2 digital mode conversion channels, and 2 output terminals. The 2 input ports collect the interactive signal of the charge control meter, the interactive signal of the purchase card and input to the field programmable gate array analysis. The field programmable gate array will transmit the interactive signal of the purchase card after the analysis and processing, and transmit the cost control meter to the fee control meter and the purchase card through the 2 output ports, and the clock points are divided. The distribution module obtains the 100MHz clock signal through the PXIe bus, and the field programmable gate array transplants the 100MB/s data through the PXIe bus. By adopting the utility model, the data exchange information between the cost control electric energy meter and the power purchase card can be obtained quickly and efficiently, and the acquired interactive data can be diagnosed at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置
本技术属于用电应用
，涉及一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置。
技术介绍
本地电能表费控模式在实际运行中，密钥安全规范及数据交互标准、数据交互的控制由电表程序来执行，开户及售电数据由售电软件或终端厂商设计开发，数据文件的建立及密钥数据的更新由芯片厂商及各省电力公司负责。各方对数据交互的细节理解及检验手段各不相同，容易造成本地费控数据在整个生命周期管理内出现信息交互报错。目前电力公司对用户购电卡的检测项目，仅仅停留在外观检测和发卡设备的发行后自我检测，可靠性非常低，对营业厅、代售点及自助终端业务数据的准确性、完整性，对用户刷卡过程的时序、报文准确性暂无检测手段。本技术设计实现对本地费控交互数据及时序的获取和分析，针对购电卡网省级密钥数据更新不完整或未更新，营业厅、售电终端对购电卡写入数据不规范或不准确、费控电表对购电卡数据交互时序控制不当等问题进行分析及故障定位，为指导售电系统、终端平台、电表程序、购电卡工艺的研发、改造及升级提供技术基础及数据依据。
技术实现思路
本技术提供了一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置，该装置是一种集时序获取、数据监测、故障分析定位、故障原因输出于一体的实验室检测装置，能够实时监测卡表之间的交互数据，实现对捕获的数据进行故障分析定位，能够有效的提高售电系统、终端平台、电表程序、购电卡工艺的研发、改造及升级效率。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置包括输入端口、模数转换通道、触发端口、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、2个数据内存模块、PXIe总线接口、数模转换通道、输出端口；所述输入端口用于采集数据信号；所述模数转换通道用于将从输入端口采集到的数据信号进行模数转换；所述触发端口用于用于接收监测工装的触发信号；所述触发通道用于传输监测工装的触发信号至现场可编程门阵列；所述时钟分配模块用于通过PXle总线获取时钟信号以提供同步时钟，协助输入端口完成数据信号采集；所述现场可编程门阵列用于对输入端口采集的数据信号进行处理和故障分析；所述2个数据内存模块用于存储数据；所述数模转换通道用于将从现场可编程门阵列收到的数据信号进行数模转换并传输到输出端口；所述输出端口用于输出数据信号；所述模数转换通道、数模转换通道、触发通道、时钟分配模块、PXIe总线接口、2个数据内存模块分别与现场可编程门阵列连接；PXIe总线接口与时钟分配模块连接，输入端口与模数转换通道连接，输出端口与数模转换通道连接，触发端口与触发通道连接。进一步，所述模数转换通道包括低通滤波单元、模数转换单元；输入端口、低通滤波单元、模数转换单元、现场可编程门阵列依次连接。进一步，所述模数转换通道设置2道，输入端口设置2个。进一步，所述数模转换通道包括低通滤波单元、数模转换单元；现场可编程门阵列、模数转换单元、低通滤波单元、输出端口依次连接。进一步，所述数模转换通道设置2道，输出端口设置2个。进一步，还包括外壳，所述模数转换通道、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、2个数据内存模块、PXIe总线接口、数模转换通道封装于外壳内部；所述输入端口、触发端口、输出端口设置在外壳上。以上所述的一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置，具有以下优点：（1）该装置体积小，方便携带，易于开展现场故障检测。（2）该装置可实时监测卡表交互数据，并能快速、高效的完成交互数据故障分析，精确定位故障类型。（3）该装置可快速提高售电系统、终端平台、电表程序、购电卡工艺的研发、改造及升级效率。(4)基于PXle总线的装置，具有处理数据速度快，数据质量高等优点。附图说明图1为一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置的原理图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本技术作进一步说明，但本技术的保护范围不限于以下实施例。如图1所示，一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置包括外壳、输入端口、模数转换通道、触发端口、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、2个数据内存模块、PXIe总线接口、数模转换通道、输出端口；模数转换通道、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、2个数据内存模块、PXIe总线接口、数模转换通道封装于外壳内部；输入端口、触发端口、输出端口设置在外壳上。输入端口用于采集数据信号；模数转换通道用于将从输入端口采集到的数据信号进行模数转换；触发端口用于用于接收监测工装的触发信号；触发通道用于传输监测工装的触发信号至现场可编程门阵列；时钟分配模块用于通过PXle总线获取时钟信号以提供同步时钟，协助输入端口完成数据信号采集；现场可编程门阵列用于对输入端口采集的数据信号进行处理和故障分析；2个数据内存模块用于存储数据；数模转换通道用于将从现场可编程门阵列收到的数据信号进行数模转换并传输到输出端口；输出端口用于输出数据信号。其中，模数转换通道设置2道，输入端口设置2个，分别为输入端口1、输入端口2。数模转换通道设置2道，输出端口设置2个，分别为输出端口1、输出端口2。2道模数转换通道、2道数模转换通道、触发通道、时钟分配模块、PXIe总线接口、2个数据内存模块分别与现场可编程门阵列连接；PXIe总线接口与时钟分配模块连接，2个输入端口与2道模数转换通道连接，2个输出端口与2道数模转换通道连接，触发端口与触发通道连接。其中，模数转换通道包括低通滤波单元、模数转换单元；输入端口、低通滤波单元、模数转换单元、现场可编程门阵列依次连接。模数转换单元具体为AD6654模数转换单元，低通滤波模块包括一个20M的低通滤波器。其中，数模转换通道包括低通滤波单元、数模转换单元；现场可编程门阵列、模数转换单元、低通滤波单元、输出端口依次连接。数模转换单元具体为AD9857数模转换单元，低通滤波模块包括一个20M的低通滤波器。现场可编程门阵列包括FPGA模块，具体为Kintex-7，时钟模块为CDC7005时钟同步器。2个数据内存模块皆为DDR3数据内存，分别为数据内存模块1、数据内存模块2。本技术的工作原理为：如图1所示，输入端口1接收费控电表交互信号REQA，依次通过20MHz的低通滤波器和AD6654模数转换单元后传输给现场可编程门阵列Kintex-7，输入端口2接收购电卡交互信号ATQA，依次通过20MHz的低通滤波器和AD6654模数转换单元后传输给现场可编程门阵列Kintex-7。输出端口1接收现场可编程门阵列Kintex-7产生的费控电表交互信号SAK，依次通过AD9857数模转换单元和20MHz的低通滤波器后传输给费控电表，输出端口2接收现场可编程门阵列Kintex-7产生的购电卡交互信号SELECT，依次通过AD9857数模转换单元和20MHz的低通滤波器后传输给购电卡。触发端口接收外部的触发信号，当触发信号从0V跳变为3.3V时启动采集，当触发信号从3.3V跳变为0V时停止采集，实现对费控电表与购电卡数据交互信号REQA和ATQA的同步采集。现场可编程门阵列Kintex-7连接DDR3数据内存模块1和DDR3数据内存模块2，其中数据内存模块1存储从费控电表与购电卡获取的交互数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置，其特征在于：包括输入端口、模数转换通道、触发端口、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、2个数据内存模块、PXIe总线接口、数模转换通道、输出端口；所述输入端口用于采集数据信号；所述模数转换通道用于将从输入端口采集到的数据信号进行模数转换；所述触发端口用于用于接收监测工装的触发信号；所述触发通道用于传输监测工装的触发信号至现场可编程门阵列；所述时钟分配模块用于通过PXle总线获取时钟信号以提供同步时钟，协助输入端口完成数据信号采集；所述现场可编程门阵列用于对输入端口采集的数据信号进行处理和故障分析；所述2个数据内存模块用于存储数据；所述数模转换通道用于将从现场可编程门阵列收到的数据信号进行数模转换并传输到输出端口；所述输出端口用于输出数据信号；所述模数转换通道、数模转换通道、触发通道、时钟分配模块、PXIe总线接口、2个数据内存模块分别与现场可编程门阵列连接；PXIe总线接口与时钟分配模块连接，输入端口与模数转换通道连接，输出端口与数模转换通道连接，触发端口与触发通道连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析装置，其特征在于：包括输入端口、模数转换通道、触发端口、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、2个数据内存模块、PXIe总线接口、数模转换通道、输出端口；所述输入端口用于采集数据信号；所述模数转换通道用于将从输入端口采集到的数据信号进行模数转换；所述触发端口用于用于接收监测工装的触发信号；所述触发通道用于传输监测工装的触发信号至现场可编程门阵列；所述时钟分配模块用于通过PXle总线获取时钟信号以提供同步时钟，协助输入端口完成数据信号采集；所述现场可编程门阵列用于对输入端口采集的数据信号进行处理和故障分析；所述2个数据内存模块用于存储数据；所述数模转换通道用于将从现场可编程门阵列收到的数据信号进行数模转换并传输到输出端口；所述输出端口用于输出数据信号；所述模数转换通道、数模转换通道、触发通道、时钟分配模块、PXIe总线接口、2个数据内存模块分别与现场可编程门阵列连接；PXIe总线接口与时钟分配模块连接，输入端口与模数转换通道连接，输出端口与数模转换通道连接，触发端口与触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐志涛，龙东，颜丹丹，李刚，李伟坚，潘俊涛，李捷，陈俊，李泰霖，李金瑾，郭小璇，吕思颖，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广西,45