一种基于CAN总线的智能IO出口自检方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CAN总线的智能IO出口自检方法及其系统，方法包括：智能IO上电初始化和CAN网初始化；智能IO程序启动自检函数，通过读取出口管脚电平状态，进行开出回路自检；根据开出回路自检的结果，得到对应的开出回路自检报文，通过CAN总线向CPU发送开出回路自检报文；CPU解析收到的CAN网报文，进行板卡故障定位。系统包括初始化模块，自检模块，报文发送模块和分析模块。当智能IO出现开出回路断线或开出回路击穿时，本发明专利技术通过CAN网自检报文分析哪一个板卡出现开出回路异常，实现快速定位继电保护装置硬件问题，以便运维人员及时更换，有效提高保护装置的可靠性，确保电力系统运行更安全，降低故障事故率。降低故障事故率。降低故障事故率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN总线的智能IO出口自检方法及其系统


[0001]本专利技术涉及继电保护
，特别涉及一种基于CAN总线的智能IO出口自检方法及其系统。

技术介绍

[0002]CAN总线是ISO国际标准化的串行通信协议，采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。CAN总线作为一种有效支持分布式控制和实时控制技术，具有稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强、通讯速率高、维护成本低等特点，被广泛地应用于工业自动化、汽车行业、航空航天、医疗设备、工业设备、电力系统自动化等领域。
[0003]基于CAN总线协议的继电保护装置通过读取智能IO板卡开出回路自检状态来实现开出回路自检，根据自检状态分别置开出回路击穿或开出回路断线标志，从而向继电保护装置上送开出回路击穿或开出回路断线报文。回路异常严重影响继电保护装置跳闸的可靠性，从而影响电力系统的安全稳定运行。当智能IO板卡出现开出回路异常时，向继电保护装置上送总的开出回路击穿或开出回路断线报文，不能区分具体是哪一个板卡出现开出回路异常，无法准确定位硬件故障，不利于运维人员及时更换。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种基于CAN总线的智能IO出口自检方法及其系统，用于当智能IO出现开出回路断线或开出回路击穿时，通过CAN网自检报文分析哪一个板卡出现开出回路异常，实现快速定位继电保护装置硬件问题，以便运维人员及时更换，有效提高保护装置的可靠性，确保电力系统运行更安全，降低故障事故率。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于CAN总线的智能IO出口自检方法，其中，包括：
[0006]智能IO上电初始化和CAN网初始化。
[0007]智能IO程序启动自检函数，通过读取出口管脚电平状态，进行开出回路自检。
[0008]根据开出回路自检的结果，得到对应的开出回路自检报文，通过CAN总线向CPU发送开出回路自检报文。
[0009]CPU解析收到的CAN网报文，进行板卡故障定位。
[0010]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述智能IO上电初始化和CAN网初始化包括：
[0011]智能IO上电初始化，解析配置文件，分配出口管脚。
[0012]对CAN网及开出对象进行初始化，包括使能出口报文接收初始化、自检功能初始化和自检报文上送初始化。
[0013]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所
述智能IO程序启动自检函数，通过读取出口管脚电平状态，进行开出回路自检包括：
[0014]第一个检测周期Q1开始，保护装置正常运行时，出口管脚为第一高电平状态，智能IO调用击穿自检函数。
[0015]判断是否发生开出回路击穿，若读取到出口管脚为低于所述高电平状态的第一低电平状态，且击穿状态保持超过第一预设时长T1，则判断为开出回路击穿。
[0016]人工进行复位，第一个检测周期Q2开始，保护装置恢复正常运行，将出口管脚为第二低电平状态，智能IO调用断线自检函数。
[0017]判断是否发生开出回路断线，若读取到出口管脚为高于所述第二低电平状态的第二高电平状态，且持续断线时间超过第二预设时长T2，则判断为开出回路断线。
[0018]智能IO程序启动自检函数的标识如表1所示。
[0019]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述根据开出回路自检的结果，得到对应的开出回路自检报文，通过CAN总线向CPU发送开出回路自检报文，包括：
[0020]若开出回路击穿，则智能IO通过CAN总线向CPU发送开出回路击穿CAN报文。
[0021]若开出回路断线，则智能IO通过CAN总线向CPU发送开出回路断线CAN报文。
[0022]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述CPU解析收到的CAN网报文，进行板卡故障定位包括：
[0023]根据开出回路击穿CAN报文的特征，判断哪个硬件板卡发生了开出回路击穿，驱动继电保护装置发出告警信息。
[0024]根据开出回路断线CAN报文的特征，判断哪个硬件板卡发生了开出回路断线，驱动继电保护装置发出告警信息。
[0025]CAN网报文的特征包括报文起始位、CAN报文标识符、控制位、数据域、CRC校验、报文应答和报文结束停止位。
[0026]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于CAN总线的智能IO出口自检系统，其中，包括：
[0027]初始化模块，用于智能IO上电初始化和CAN网初始化。
[0028]自检模块，用于智能IO程序启动自检函数，通过读取出口管脚电平状态，进行开出回路自检。
[0029]报文发送模块，用于根据开出回路自检的结果，得到对应的开出回路自检报文，通过CAN总线向CPU发送开出回路自检报文。
[0030]分析模块，用于CPU解析收到的CAN网报文，进行板卡故障定位。
[0031]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述初始化模块包括：
[0032]智能IO上电初始化，解析配置文件，分配出口管脚。
[0033]对CAN网及开出对象进行初始化，包括使能出口报文接收初始化、自检功能初始化和自检报文上送初始化。
[0034]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述自检模块包括：
[0035]第一个检测周期Q1开始，保护装置正常运行时，出口管脚为第一高电平状态，智能
IO调用击穿自检函数。
[0036]判断是否发生开出回路击穿，若读取到出口管脚为低于所述高电平状态的第一低电平状态，且击穿状态保持超过第一预设时长T1，则判断为开出回路击穿。
[0037]人工进行复位，第一个检测周期Q2开始，保护装置恢复正常运行，将出口管脚为第二低电平状态，智能IO调用断线自检函数。
[0038]判断是否发生开出回路断线，若读取到出口管脚为高于所述第二低电平状态的第二高电平状态，且持续断线时间超过第二预设时长T2，则判断为开出回路断线。
[0039]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述报文发送模块包括：
[0040]若开出回路击穿，则智能IO通过CAN总线向CPU发送开出回路击穿CAN报文。
[0041]若开出回路断线，则智能IO通过CAN总线向CPU发送开出回路断线CAN报文。
[0042]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述分析模块包括：
[0043]根据开出回路击穿CAN报文的特征，判断哪个硬件板卡发生了开出回路击穿，驱动继电保护装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的智能IO出口自检方法，其特征在于，包括：智能IO上电初始化和CAN网初始化；智能IO程序启动自检函数，通过读取出口管脚电平状态，进行开出回路自检；根据开出回路自检的结果，得到对应的开出回路自检报文，通过CAN总线向CPU发送开出回路自检报文；CPU解析收到的CAN网报文，进行板卡故障定位。2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的智能IO出口自检方法，其特征在于，所述智能IO上电初始化和CAN网初始化包括：智能IO上电初始化，解析配置文件，分配出口管脚；对CAN网及开出对象进行初始化，包括使能出口报文接收初始化、自检功能初始化和自检报文上送初始化。3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的智能IO出口自检方法，其特征在于，所述智能IO程序启动自检函数，通过读取出口管脚电平状态，进行开出回路自检包括：第一个检测周期Q1开始，保护装置正常运行时，出口管脚为第一高电平状态，智能IO调用击穿自检函数；判断是否发生开出回路击穿，若读取到出口管脚为低于所述高电平状态的第一低电平状态，且击穿状态保持超过第一预设时长T1，则判断为开出回路击穿；人工进行复位，第一个检测周期Q2开始，保护装置恢复正常运行，将出口管脚为第二低电平状态，智能IO调用断线自检函数；判断是否发生开出回路断线，若读取到出口管脚为高于所述第二低电平状态的第二高电平状态，且持续断线时间超过第二预设时长T2，则判断为开出回路断线。4.根据权利要求3所述的基于CAN总线的智能IO出口自检方法，其特征在于，所述根据开出回路自检的结果，得到对应的开出回路自检报文，通过CAN总线向CPU发送开出回路自检报文，包括：若开出回路击穿，则智能IO通过CAN总线向CPU发送开出回路击穿CAN报文；若开出回路断线，则智能IO通过CAN总线向CPU发送开出回路断线CAN报文。5.根据根据权利要求4所述的基于CAN总线的智能IO出口自检方法，其特征在于，所述CPU解析收到的CAN网报文，进行板卡故障定位包括：根据开出回路击穿CAN报文的特征，判断哪个硬件板卡发生了开出回路击穿，驱动继电保护装置发出告警信息；根据开出回路断线CAN报文的特征，判断哪个硬件板卡发生了开出回路断线，驱动继电保护装置发出告警信息；CAN网报文的特征包...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬成群，张文，朱献周，王哲，王彩丽，徐东坡，孙妙华，马全霞，王占辉，梁浩爽，张留杰，张雨晨，梁建涛，张超永，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：