一种芯片化模数信号转换设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种芯片化模数信号转换设备，包括数量可调的芯片化模数信号转换装置；每个芯片化模数转换装置包括对芯片化保护装置开出的的数字报文信号进行编解码，并对一次设备开入的电信号进行逻辑判断的FPGA芯片；通讯接口；连接对FPGA芯片进行调试的仪器的调试接口；与FPGA芯片相连的开入继电器和开出继电器；开入继电器通过第一预设数量的开入信号接口与一次设备相连，开出继电器通过第二预设数量的开出信号接口与芯片化保护装置相连；电源装置。通过将用于数字报文信号与电信号之间的转化的芯片化模数信号转换装置小型化，易于将芯片化模数信号转换装置安装于屏柜中，较大地降低了对屏柜中的其他电路造成干扰的概率。

A Chip-based Analog-to-Digital Signal Converter

【技术实现步骤摘要】
一种芯片化模数信号转换设备
本技术涉及电力系统继保自动化
，特别是涉及一种芯片化模数信号转换设备。
技术介绍
智能变电站发展迅速，有力推动了继电保护技术创新，但也暴露了一些问题，智能变电站通过CPU软件程序实现变压器、断路器等一次设备与屏柜中的芯片化保护装置之间的数字报文信号与电信号之间的转化，CPU软件程序易受外部干扰(如电磁干扰)，当受到干扰时，就可能发生程序跑飞的风险。基于此，提供一种硬件形式的实现一次设备与屏柜中的芯片化保护装置之间的数字报文信号与电信号之间的转化装置，以保证该装置能够适用于屏柜比较狭窄的空间，便于在屏柜中安放，尽量避免对屏柜中的其他电路造成干扰是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种芯片化模数信号转换设备，包括：内置于屏柜中数量可调的芯片化模数信号转换装置；其中，每个芯片化模数转换装置包括对芯片化保护装置开出的数字报文信号进行编解码，并对一次设备开入的电信号进行逻辑判断的FPGA芯片；与所述FPGA芯片相连的通讯接口；与所述FPGA芯片相连，连接对所述FPGA芯片进行调试的仪器的调试接口；与所述FPGA芯片相连的开入继电器和开出继电器；其中，所述开入继电器通过第一预设数量的开入信号接口与一次设备相连，所述开出继电器通过第二预设数量的开出信号接口与芯片化保护装置相连；为所述FPGA芯片、所述开入继电器及所述开出继电器供电的电源装置；各所述芯片化模数信号转换装置的所述开入信号接口的总数大于等于所述屏柜的开入量，所述开出信号接口的总数大于等于所述屏柜的出入量。在本技术的一种具体实施方式中，所述开入继电器具体为设置有10个所述开入信号接口的继电器；所述开出继电器具体为设置有8个所述开出信号接口的继电器。在本技术的一种具体实施方式中，还包括：与各所述开入信号接口和各所述开出信号接口一一对应相连的状态指示灯。在本技术的一种具体实施方式中，各所述开入信号接口为按预设分组进行并联连接的接口。在本技术的一种具体实施方式中，还包括：承载并固定所述FPGA芯片、所述通讯接口、所述调试接口、所述开入继电器、所述开出继电器及所述电源装置的底壳。在本技术的一种具体实施方式中，还包括：内置于所述底壳，对所述FPGA芯片、所述通讯接口、所述调试接口、所述开入继电器、所述开出继电器及所述电源装置进行注塑的透明晶体。在本技术的一种具体实施方式中，所述透明晶体具体为透明橡胶。在本技术的一种具体实施方式中，还包括：设置于所述底壳的底部，与屏柜中的导轨相卡接，对所述底壳进行固定的成对卡扣。在本技术的一种具体实施方式中，还包括：连接所述成对卡扣中两个卡扣的调节梁；对两个所述卡扣之间的距离进行调节的调节旋钮。在本技术的一种具体实施方式中，还包括：设置于所述开入继电器与所述开入信号接口之间及所述开出继电器与所述开出信号接口之间的滤波电路。应用本技术实施例所提供的芯片化模数信号转换设备，包括内置于屏柜中数量可调的芯片化模数信号转换装置；每个芯片化模数转换装置包括对芯片化保护装置开出的数字报文信号进行编解码，并对一次设备开入的电信号进行逻辑判断FPGA芯片；与FPGA芯片相连的通讯接口；与FPGA芯片相连，连接对FPGA芯片进行调试的仪器的调试接口；与FPGA芯片相连的开入继电器和开出继电器；其中，开入继电器通过第一预设数量的开入信号接口与一次设备相连，开出继电器通过第二预设数量的开出信号接口与芯片化保护装置相连；为FPGA芯片、开入继电器及开出继电器供电的电源装置；各芯片化模数信号转换装置的开入信号接口的总数大于等于屏柜的开入量，开出信号接口的总数大于等于屏柜的出入量。通过设置可根据应用场景中屏柜的开入量和开出量，进行调整小型化的芯片化模数信号转换装置的数量的芯片化模数信号转换设备，将用于一次设备与屏柜中的芯片化保护装置之间的数字报文信号与电信号之间的转化的芯片化模数信号转换装置小型化，不仅相较于通过软件CPU程序实现一次设备与芯片化保护装置之间的数字报文信号与电信号之间的相互转化方式，降低了对运行环境的要求，提高了可靠性，还易于将芯片化模数信号转换设备安装于屏柜中，较大地降低了对屏柜中的其他电路造成干扰的概率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中一种芯片化模数信号转换装置的结构框图；图2为本技术实施例中一种底壳的结构示意图。附图中标记如下：1-FPGA芯片、2-通讯接口、3-调试接口、4-开入继电器、41-开入信号接口、5-开出继电器、51-开出信号接口、6-电源装置、7-状态指示灯、8-底壳、81-成对卡扣、82-调节梁、83-调节旋钮、9-整机运行状态指示灯。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，图1为本技术实施例中一种芯片化模数信号转换装置的结构框图，该芯片化模数信号转换设备可以包括：内置于屏柜中数量可调的芯片化模数信号转换装置；其中，每个芯片化模数转换装置包括对芯片化保护装置开出的数字报文信号进行编解码，并对一次设备开入的信号进行逻辑判断的FPGA芯片1；与FPGA芯片1相连的通讯接口2；与FPGA芯片1相连，连接对FPGA芯片1进行调试的仪器的调试接口3；与FPGA芯片1相连的开入继电器4和开出继电器5；其中，开入继电器4通过第一预设数量的开入信号接口41与一次设备相连，开出继电器5通过第二预设数量的开出信号接口51与芯片化保护装置相连；为FPGA芯片1、开入继电器4及开出继电器5供电的电源装置6；各芯片化模数信号转换装置的开入信号接口41的总数大于等于屏柜的开入量，开出信号接口51的总数大于等于屏柜的出入量。本技术实施例所提供的芯片化模数信号转换设备可以包括内置于屏柜中数量可调的芯片化模数信号转换装置；每个芯片化模数转换装置可以包括FPGA芯片1，用于对变电站屏柜中芯片化保护装置开出的数字报文信号进行编解码，将数字报文信号转化为电信号发送给一次设备，控制一次设备进行相应的动作。并对一次设备开入的信号(如刀闸的开合状态信号)进行逻辑判断，从而得知相应的一次设备当前的状态(即相应的刀闸是断开状态，还是闭合状态)。并设置有与FPGA芯片1相连的通讯接口2，用于FPGA芯片1与芯片化保护装置之间及FPGA芯片1与一次设备之间的通信。采用的通讯方式可以是有线通讯，也可以是无线通讯，本技术实施例对此不做限定。由于FPGA芯片1作为芯片化模数信号转换设备的核心部件，由专用芯片、电子元件及电路板搭建，代替了原有的操作系统及编程软件，可以规避数字化变电站中因软本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片化模数信号转换设备，其特征在于，包括：内置于屏柜中数量可调的芯片化模数信号转换装置；其中，每个芯片化模数转换装置包括对芯片化保护装置开出的数字报文信号进行编解码，并对一次设备开入的电信号进行逻辑判断的FPGA芯片(1)；与所述FPGA芯片(1)相连的通讯接口(2)；与所述FPGA芯片(1)相连，连接对所述FPGA芯片(1)进行调试的仪器的调试接口(3)；与所述FPGA芯片(1)相连的开入继电器(4)和开出继电器(5)；其中，所述开入继电器(4)通过第一预设数量的开入信号接口(41)与一次设备相连，所述开出继电器(5)通过第二预设数量的开出信号接口(51)与芯片化保护装置相连；为所述FPGA芯片(1)、所述开入继电器(4)及所述开出继电器(5)供电的电源装置(6)；各所述芯片化模数信号转换装置的所述开入信号接口(41)的总数大于等于所述屏柜的开入量，所述开出信号接口(51)的总数大于等于所述屏柜的出入量。

【技术特征摘要】
1.一种芯片化模数信号转换设备，其特征在于，包括：内置于屏柜中数量可调的芯片化模数信号转换装置；其中，每个芯片化模数转换装置包括对芯片化保护装置开出的数字报文信号进行编解码，并对一次设备开入的电信号进行逻辑判断的FPGA芯片(1)；与所述FPGA芯片(1)相连的通讯接口(2)；与所述FPGA芯片(1)相连，连接对所述FPGA芯片(1)进行调试的仪器的调试接口(3)；与所述FPGA芯片(1)相连的开入继电器(4)和开出继电器(5)；其中，所述开入继电器(4)通过第一预设数量的开入信号接口(41)与一次设备相连，所述开出继电器(5)通过第二预设数量的开出信号接口(51)与芯片化保护装置相连；为所述FPGA芯片(1)、所述开入继电器(4)及所述开出继电器(5)供电的电源装置(6)；各所述芯片化模数信号转换装置的所述开入信号接口(41)的总数大于等于所述屏柜的开入量，所述开出信号接口(51)的总数大于等于所述屏柜的出入量。2.根据权利要求1所述的芯片化模数信号转换设备，其特征在于，所述开入继电器(4)具体为设置有10个所述开入信号接口(41)的继电器；所述开出继电器(5)具体为设置有8个所述开出信号接口(51)的继电器。3.根据权利要求1所述的芯片化模数信号转换设备，其特征在于，还包括：与各所述开入信号接口(41)和各所述开出信号接口(51)一一对应相连的状态指示灯(7)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：于杨，李肖博，匡晓云，习伟，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东,44