一种基于高速总线的可扩展故障录波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于高速总线的可扩展故障录波器包括：数据采集箱和可拓展模拟量采集箱，数据采集箱包括若干块光口数据采集板、数据存储板、显示板、直流量采集板、开入量采集板、开出量板、电源板和数据处理板；以及若干路光纤接口、直流量采集输入口、开入量采集输入口和开出输出口；开出量板、直流量采集板、开入量采集板与数据处理板之间通过CAN总线连接；显示板、数据存储板、光口数据采集板和数据处理板之间通过交换芯片连接；可拓展模拟量采集箱包括若干块交流量采集板、开入量采集板、数据汇总板、电源板和数据汇总板；以及若干路交流量采集输入口和开入量采集输入口。集成度高，可扩展性好和数据吞吐量大。可扩展性好和数据吞吐量大。可扩展性好和数据吞吐量大。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高速总线的可扩展故障录波器


[0001]本技术专利涉及录波器领域，尤其涉及一种基于高速总线的可扩展故障录波器。

技术介绍

[0002]故障录波装置是当电力系统发生故障时，能迅速直接地记录下与故障有关的运行参数的一种自动记录装置。当电力系统发生故障时，电力系统潮流计算、短路电流计算的理论值与实际值的差距有多大，继电保护、自动装置的实际动作情况如何，电器设备受冲击的程度怎样，这些在理论上很难模拟，又不能通过实验获得的瞬间信息，对电力系统安全稳定运行具有十分重要的意义，而利用故障录波装置就能获得这些信息，所以故障录波装置就好像是电力系统故障时的“黑匣子”，使电力系统十分重要的安全自动装置。
[0003]目前市面上有不同种类的录波器，有的采用采集终端、数据集中服务器、后台机三部分构成，有的采用模拟量采集箱、录波采集单元两部分构成。随着数字化变电站的兴起，录波器需要采集的模拟量、数字量路数越来越多，光纤口需要处理的报文越来越多。现有的录波器存在集成度低、可扩展性、数据吞吐量差的问题，变电站里面主流的录波器最大支持24路光口数据采集，无法通过板卡扩展的方式灵活扩展光纤采集口。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于高速总线的可扩展故障录波器，显著提升录波器的集成度、可扩展性和数据吞吐量。
[0005]为解决现有技术问题，本技术公开了一种基于高速总线的可扩展故障录波器，包括：数据采集箱和可拓展模拟量采集箱，可拓展模拟量采集箱连接数据采集箱；
[0006]所述数据采集箱包括若干块光口数据采集板、数据存储板、显示板、直流量采集板、开入量采集板、开出量板、电源板和数据处理板；以及连接光口数据采集板的若干路光纤接口、连接直流量采集板的若干路直流量采集输入口、连接开入量采集板的若干路开入量采集输入口和连接开出量板的若干路开出输出口；开出量板、直流量采集板、开入量采集板与数据处理板之间通过CAN总线连接；显示板、数据存储板、光口数据采集板和数据处理板之间通过交换芯片连接，光口数据采集板、数据存储板、显示板、直流量采集板、开入量采集板、开出量板和数据处理板分别与电源板连接；
[0007]所述可拓展模拟量采集箱包括若干块交流量采集板、开入量采集板、数据汇总板和电源板；以及连接交流量采集板的若干路交流量采集输入口和连接开入量采集板的若干路开入量采集输入口；交流量采集板、开入量采集板与数据汇总板之间通过CAN总线连接，数据汇总板通过交换芯片连接数据处理板，交流量采集板、开入量采集板、数据汇总板分别连接电源板，数据采集箱采用外接模拟量采集箱方式扩展交流量采集输入口和开入量采集输入口。
[0008]进一步地，光口数据采集板的数量为4块；数据存储板的数量为2块；显示板的数量
为1块；直流量采集板的数量为2块、开入量采集板的数量为2块；开出量板的数量为1块；电源板的数量为1块；数据处理板的数量为1块。
[0009]进一步地，交流量采集板的数量为4块；开入量采集板的数量为3块；数据汇总板的数量为1块；电源板的数量为1块。
[0010]进一步地，光纤接口的数量为32路；直流量采集输入口的数量为16路；开入量采集输入口的数量为54路；开出输出口的数量为16路。
[0011]进一步地，交流量采集输入口的数量为32路；开入量采集输入口的数量为81路。
[0012]进一步地，所述数据处理板包括ARM处理器以及与所述ARM处理器连接的硬盘、FLASH存储器、eMMC存储器、DDR4内存条、交换芯片、FPGA模块和千兆网卡。
[0013]进一步地，所述数据采集板包括FPGA模块、PHY芯片、时钟芯片、DDR内存条和FLASH存储器，FPGA模块与PHY芯片直接通过RMI总线连接，时钟芯片、DDR内存条和FLASH存储器分别连接FPGA模块，FPGA模块连接交换芯片。
[0014]进一步地，所述数据存储板包括ARM处理器以及与所述ARM处理器连接的RTC芯片、eMMC存储器、DDR内存条、FLASH存储器、千兆以太网和PCIe转SATA芯片，ARM处理器连接交换芯片。
[0015]进一步地，所述显示板包括ARM处理器以及与所述ARM处理器连接的RTC芯片、eMMC存储器、DDR3内存条、FLASH存储器、USB Hub、千兆以太网、硬盘、串口和LCD转VGA芯片，ARM处理器连接交换芯片。
[0016]进一步地，所述数据采集箱还包括7路SATA3硬盘接口和216路开关量采集输入口。
[0017]本技术具有的有益效果：
[0018]通过设置数据采集箱和可拓展模拟量采集箱提升录波器的集成度；数据采集箱采用外接模拟量采集箱方式扩展交流量采集输入口和开入量采集输入口，提升可扩展性；本平台显著增加了光纤接口、开关量采集输入口、交流量采集输入口、开出输出口和直流量采集输入口的数量，光纤接口数据吞吐量达到600Mbps，显著提升数据吞吐量。
附图说明
[0019]图1为本技术的结构示意图；
[0020]图2为本技术的数据处理板结构示意图；
[0021]图3为本技术的数据采集板结构示意图；
[0022]图4为本技术的数据存储板结构示意图；
[0023]图5为本技术的显示板结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0025]如图1所示，本技术提供的基于高速总线的可扩展故障录波器硬件方案，由一个数据采集箱和两个可扩展模拟量采集箱三部分组成。数据采集箱由电源板、开出量板、开入量采集板、模拟量采集板、显示板、数据存储板、光口数据采集板、数据处理板组成。显示板外接显示器、鼠标、键盘。模拟量采集箱由电源板、开入量采集板、交流量采集板、数据汇
总板组成。模拟量采集箱通过光纤与数据采集箱数据处理板光纤口连接。
[0026]数据采集箱由4块光口数据采集板、2块数据存储板、1块显示板、2块直流量采集板、2块开入量采集板、1块开出量板组成。数据采集箱包含32路光纤接口，光纤接口16路直流量采集输入口，54路开入量采集输入口，16路开出输出口。
[0027]一个模拟量采集箱由4块交流量采集板、3块开入量采集板、一块数据汇总板组成，一个模拟量采集箱包含32路交流量采集输入口，81路开关量采集输入口。
[0028]图2是数据处理板硬件架构，数据处理板由ARM处理器、硬盘、FLASH存储器、eMMC存储器、DDR4内存条、交换芯片、FPGA模块、千兆网卡组成。开出量板、直流量采集板、开入量采集板与数据处理板之间通过CAN总线连接。显示板、数据存储板、光口数据采集板、数据处理板之间通过交换芯片连接，显示板、数据存储板、光口数据采集板、数据处理板之间可相互通讯。数据处理板跟数据存储板之间通过sam本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高速总线的可扩展故障录波器，其特征在于，包括：数据采集箱和可拓展模拟量采集箱，可拓展模拟量采集箱连接数据采集箱；所述数据采集箱包括若干块光口数据采集板、数据存储板、显示板、直流量采集板、开入量采集板、开出量板、电源板和数据处理板；以及连接光口数据采集板的若干路光纤接口、连接直流量采集板的若干路直流量采集输入口、连接开入量采集板的若干路开入量采集输入口和连接开出量板的若干路开出输出口；开出量板、直流量采集板、开入量采集板与数据处理板之间通过CAN总线连接；显示板、数据存储板、光口数据采集板和数据处理板之间通过交换芯片连接，光口数据采集板、数据存储板、显示板、直流量采集板、开入量采集板、开出量板和数据处理板分别与电源板连接；所述可拓展模拟量采集箱包括若干块交流量采集板、开入量采集板、数据汇总板和电源板；以及连接交流量采集板的若干路交流量采集输入口和连接开入量采集板的若干路开入量采集输入口；交流量采集板、开入量采集板与数据汇总板之间通过CAN总线连接，数据汇总板通过交换芯片连接数据处理板，交流量采集板、开入量采集板、数据汇总板分别连接电源板，数据采集箱采用外接模拟量采集箱方式扩展交流量采集输入口和开入量采集输入口。2.根据权利要求1所述的一种基于高速总线的可扩展故障录波器，其特征在于：光口数据采集板的数量为4块；数据存储板的数量为2块；显示板的数量为1块；直流量采集板的数量为2块、开入量采集板的数量为2块；开出量板的数量为1块；电源板的数量为1块；数据处理板的数量为1块。3.根据权利要求1所述的一种基于高速总线的可扩展故障录波器，其特征在于：交流量采集板的数量为4块；开入量采集板的数量为3块；数据汇总板的数量为1块；电源板的数量为1块。4.根据权利要求1所述的一种基于高...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪军，付国新，吴正伟，王宏，
申请(专利权)人：南京国电南自软件工程有限公司，
类型：新型
国别省市：