用于直流互感器和合并单元校验的FT3协议解析装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于直流互感器和合并单元校验的FT3协议解析装置及方法，通过接收数字量输出型直流互感器或直流合并单元光纤输出的FT3数字协议并实时解析，将解析的数据组帧为TCP/IP协议后通过以太网输出，同时可通过连接上位机的以太网接口实现FT3数字协议的全通道波形显示；同时也可实现FT3数字协议的实时编码及发送，适用于直流互感器校验仪及合并单元的误差校验。本发明专利技术采用紧凑化结构设计，基于嵌入式处理板和FPGA底板的双电路板嵌套结构，由FPGA模块、嵌入式模块、ST收发模块、以太网模块、时钟同步模块等组成，且兼容多种FT3协议，支持的数字协议采样率高达100kHz，整体装置体积小，功能完善，为保障直流互感器的检定校准工作的顺利开展提供了技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
用于直流互感器和合并单元校验的FT3协议解析装置及方法
本专利技术涉及智能设备关键
，并且更具体地，涉及一种用于直流互感器和合并单元校验的FT3协议解析装置及方法。
技术介绍
随着直流输电工程的高速发展，直流互感器作为直流输电工程中测量直流电压电流信号的关键设备，其测量准确性关系到直流输电工程的控制保护的稳定可靠性，数字量输出型的直流互感器因其采样频率高、绝缘性强、便于数字化和智能化等特点越来越受重视，特别在柔性直流输电工程中对直流互感器暂态性能要求更高，其应用更加广泛。目前，直流互感器校验仪采用直接测量法原理，针对模拟量输出型的直流互感器校验仪比较常见，而针对数字量输出型的直流互感器校验仪应用较少，其主要技术难点是需要对被测直流互感器或直流合并单元输出的FT3协议的数字信号进行实时解析后用于误差计算。数字量输出型直流互感器的采样频率通常为40kHz至100kHz，且FT3实时解析对硬件的实时性和数据处理能力要求较高。因此，需要一种用于直流互感器及合并单元校验的用于直流互感器和合并单元校验的FT3协议解析装置。...

【技术保护点】
1.一种用于直流互感器和合并单元校验的FT3协议解析装置，其特征在于，所述装置包括：相连接的FPGA单元和嵌入式处理单元，所述FPGA单元包括：ST收发模块和FPGA模块，所述嵌入式处理单元包括：嵌入式处理模块和以太网收发模块；/n所述ST收发模块，与所述FPGA模块相连接，用于将接收的直流互感器或直流合并单元输出的FT3协议的光数字信号转换成电数字信号；/n所述FPGA模块，与所述嵌入式处理模块相连接，用于对从ST收发模块接收的FT3协议的电数字信号进行实时解析，获取FT3解析数据；/n所述嵌入式处理模块，与所述以太网收发模块相连接，用于利用TCP/IP协议栈将所述FT3解析数据组帧为TCP...

【技术特征摘要】
1.一种用于直流互感器和合并单元校验的FT3协议解析装置，其特征在于，所述装置包括：相连接的FPGA单元和嵌入式处理单元，所述FPGA单元包括：ST收发模块和FPGA模块，所述嵌入式处理单元包括：嵌入式处理模块和以太网收发模块；
所述ST收发模块，与所述FPGA模块相连接，用于将接收的直流互感器或直流合并单元输出的FT3协议的光数字信号转换成电数字信号；
所述FPGA模块，与所述嵌入式处理模块相连接，用于对从ST收发模块接收的FT3协议的电数字信号进行实时解析，获取FT3解析数据；
所述嵌入式处理模块，与所述以太网收发模块相连接，用于利用TCP/IP协议栈将所述FT3解析数据组帧为TCP/IP协议数据包；
所述以太网收发模块，用于将所述TCP/IP协议数据包通过以太网接口输出。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FPGA模块，对从ST收发模块接收的FT3协议的电数字信号进行实时解析，获取FT3解析数据，包括：
在秒脉冲同步信号的上升沿接收ST收发模块发送的FT3协议的电数字信号，识别所述FT3协议的电数字信号的编码方式和波特率，并根据识别出的编码方式和波特率进行解析，以获取FT3解析数据，并将FT3解析数据添加时标信号后输出至嵌入式处理模块；其中，根据接收的FT3协议的电数字信号中的脉冲宽度进行曼切斯特编码方式和波特率的识别，根据误码率检测方法进行Uart编码方式和波特率的识别。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FPGA单元还包括：
时钟同步模块，与所述FPGA模块相连接，用于通过晶体振荡器产生高频时钟信号并传输到所述FPGA模块；用于接收FPG模块发送的秒脉冲同步信号；
所述FPGA模块，用于对所述高频时钟信号进行分频处理，以获取所述秒脉冲同步信号，并根据所述秒脉冲同步信号触发进行FT3协议的电数字信号的解析。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述TCP/IP协议数据包中还包括：采样点数、报文长度、帧中断判断标志位、TCP序号和错误读数信息。


5.协议解析装置根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
所述以太网收发模块，用于将接收的TCP/IP协议数据发送至所述嵌入式处理模块；
所述嵌入式处理模块，用于对所述TCP/IP协议数据进行解析，以获取TCP/IP解析数据；其中，所述TCP/IP解析数据包括：待发送数据、编码方式和波特率；
所述FPGA模块，用于根据所述编码方式和波特率对所述待发送数据进行组帧，并编码生成FT3协议的电数字信号；
所述ST收发模块，用于将所述FT3协议的电数字信号转换为光数字信号，以输入到直流合并单元进行误差校验。


6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
上位机，与所述以太网收发模块相连接，用于通过以太网收发模块发送控制指令至FPGA模块，以控制FPGA模块进行编码。


7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
显示模块，用于显示数据转换装置的IP地址，便于上位机通过IP地址实现数据转换装置的参数配置和FPGA模块的编码控制；用于FT3数字协议的全通道波形显示。


8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
电源模块，用于为数据转换装置提供工作电源；其中，所述电源模块包括：1个AC/DC开关电源模块和多个独立的隔离稳压芯片，AC/DC开关电源模块的输入为220V工频电压，输出为5V直流电压，5V直流电压经过多个独立的隔离稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂琪，李登云，李小飞，胡浩亮，潘瑞，杨春燕，黄俊昌，万鹏，李鹤，熊前柱，徐子立，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网安徽省电力有限公司，国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，国网湖北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42