本发明专利技术涉及继电保护光纤数字接口装置，包括开关量输入电路、开关量输出电路、两个CPU，开关量输入电路的输出端分别连入两CPU的输入端口，两CPU的输出端连入与门电路输入端，与门电路的输出端控制连接开关量输出电路；两CPU均分为发送部分和接收部分，输入各CPU信道的信号经过发送部分的延时判断模块、编码与组帧模块和码型变换模块处理后，发送给光电转换模块，CPU从光电转换模块接收的信号经过接收部分的码型逆变换模块、解帧和解码模块处理后由输出电路输出；本发明专利技术采用双CPU、双通道，实现了传输时间的提高、安全性和可靠性大幅提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于继电保护
，涉及一种高集成的继电保护光纤数字接口装置。
技术介绍
继电保护光纤数字接口装置是利用光传输通道，专门用于传送继电保护信号的具 有单一功能的电力设备，可以传输多个继电保护的命令信号，它区别于电力线载波收发信 机。继电保护光纤数字接口装置是用来传输继电保护跳闸信号的，所以对传输时间的要求 比较高，一般几个毫秒以内；另外对命令的传输可靠性、装置的稳定性要求也很高，如果因 为错误的命令或者丢失命令造成保护拒动或者误动，那么损失是不可想象的。现有的一种继电保护光纤通信接口装置如图1所示，该装置由一块CPU芯片通过 中断检测到命令信号，然后把信号通过串口传送到SCC串口通信控制器及外围芯片电路， 然后编码解码，再进行光电转换。该装置的关键电路是串连接，关键节点比较多，相互之间 传输数据有一定的延时；当任一个关键节点出现故障，整台设备就停止运行，增加故障率； 数据传输环节多，增加了不可靠性；如果发送命令和接受命令同时启动，可能引起并行冲 突，增加了不可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双通道继电保护光纤数字接口装置，以解决现有接口装 置故障率高、可靠性和稳定性差的问题。为实现上述目的，本专利技术的继电保护光纤数字接口装置，包括开关量输入电路、开 关量输出电路和CPU，开关量输入电路的输出端连入CPU的输入端口，CPU控制连接开关量 输出电路，所述CPU分为发送部分和接收部分，发送部分包括延时判断模块、编码与组帧模 块和码型变换模块，接收部分包括码型逆变换模块、解帧和解码模块；输入CPU的信号经过 发送部分的延时判断模块、编码与组帧模块和码型变换模块处理后，发送给光电转换模块， CPU从光电转换模块接收的信号经过接收部分的码型逆变换模块、解帧和解码模块处理后 由输出电路输出。进一步的，所述CPU为具有并行处理能力的CPLD芯片。进一步的，还包括服务单元，该服务单元与所述CPU相连，服务单元上设有与人机 界面通讯连接的接口。进一步的，所述服务单元为一单片机。进一步的，所述CPU接收部分还包括判别时间模块和输出扩展模块，所述信号经 解码模块、判别时间模块、输出扩展模块处理后由输出端输出。本专利技术的另一继电保护光纤数字接口装置技术方案为包括开关量输入电路、开 关量输出电路，还包括两个CPU，两CPU分别与各自的光纤通道组成两路独立信道，所述开 关量输入电路的输出端分别连入两CPU的输入端口，两CPU的输出端连入与门电路输入端， 与门电路的输出端控制连接开关量输出电路；所述两个CPU均分为发送部分和接收部分，发送部分包括延时判断模块、编码与组帧模块和码型变换模块，接收部分包括码型逆变换 模块、解帧和解码模块；输入各CPU信道的信号经过发送部分的延时判断模块、编码与组帧 模块和码型变换模块处理后，发送给光电转换模块，CPU从光电转换模块接收的信号经过接 收部分的码型逆变换模块、解帧和解码模块处理后由输出电路输出。进一步的，所述CPU为具有并行处理能力的CPLD芯片。进一步的，还包括两单片机，单片机上设有与人机界面通讯连接的接口，两个单片 机与所述两CPU对应相连。进一步的，所述CPU接收部分还包括判别时间模块和输出扩展模块，所述信号经 解码模块、判别时间模块、输出扩展模块处理后由输出端输出。进一步的，所述与门电路没有输入命令时，与门的输入是高电平，命令来到后，输 入改为低电平。本专利技术的继电保护光纤数字接口装置，CPU分为发送部分和接收部分，发送部分包 括延时判断模块、编码与组帧模块和码型变换模块，接收部分包括码型逆变换模块、解帧和 解码模块，使得命令发送和接收、编码和解码能同时进行，且都能在CPU内部实现，减少命 令传输环节，关键元器件减少到一个，使得接口装置的可靠性、稳定性、命令传输时间有了 大幅提高。CPU采用具备并行处理能力的CPLD芯片，如果多个命令同时到达，采用CPLD的 并行处理特性，可以并行处理命令信号，不会造成命令丢失。本专利技术的另一继电保护光纤数字接口装置，采用两个CPU及各自光纤通道构成的 双通道，增加了可靠性和稳定性；每个CPU分为发送部分和接收部分，发送部分包括延时 判断模块、编码与组帧模块和码型变换模块，接收部分包括码型逆变换模块、解帧和解码模 块，这样在命令的检测、传输、解码编码、输出接收过程全部在CPU内部实现，减少命令传输 环节，关键元器件减少到一个，使得接口装置的可靠性、稳定性、命令传输时间有了大幅提 高。CPU采用具备并行处理能力的CPLD芯片，如果多个命令同时到达，采用CPLD的并行处 理特性，可以并行处理命令信号，不会造成命令丢失。本专利技术的接口装置运行稳定可靠，用 质量控制计算方法计算故障率，同现有的接口装置相比降低了三个量级，从而提高了电力 系统运行的稳定性，采用可靠的编解码技术，增加命令的可靠性，同时也降低了维护费用， 这对用户和生产厂家都是一笔不小的费用。附图说明图1是现有接口装置的原理框图2是本专利技术接口装置实施例的原理框图； 图3是本专利技术双通道接口装置的原理框图； 图4是本专利技术CPLD的原理框图。具体实施例方式一、继电保护光纤数字接口装置(单通道)本专利技术的继电保护光纤数字接口装置如图2、图4所示，该实施例的继电保护光纤数字 接口装置包括开关量输入电路、开关量输出电路、一个CPU和服务单元，CPU为具有并行处 理能力的CPLD芯片，服务单元上设有与人机接口界面通讯连接的接口，服务单元为一单片机，开关量输入电路的输出端连入CPLD芯片的输入端口，CPLD芯片控制连接开关量输出 电路，CPLD芯片分为发送部分和接收部分，发送部分设有输入延时即延时判断模块、抽样模 块、编码与组帧模块、码型变换模块；接收部分设有码型逆变换模块、同步模块、解帧模块、 解码模块、判别时间模块和输出扩展模块。开关量输入电路主要是将外部保护输入的命令信号经光耦隔离变换成装置内部 的逻辑电平。开关量输出电路主要是将所接收到的命令信号变换成相应的接点输出。装置 的核心是CPLD，它收到命令信号后，经过发送部分的输入延时模块、抽样模块、然后编码、 组帧，再经过码位变换，发送给光电转换模块，转换成光信号；由于CPLD具有并行处理能 力，它在发送的同时，也把从光电模块接收到的数据经过接收部分的码型逆变换模块进行 码位变换，然后解帧、解码，经过可选的延时，把命令信号送到命令输出回路。服务单元是一 个单片机，它在上电时做一些初始化工作，给CPLD提供收发延时的参数，另外做一些其他 事务的管理工作，但它不参与命令的传输。CPLD芯片中还设有与单片机相连的锁存器1、锁存器2和缓冲器。依据图4，对CPLD芯片原理框图说明如下 标号为输入到缓冲器中① ⑨的数据分别为①.L···4命令通道的发命令状态；②.5…8命令通道的发命令状态；③.L···4命令通道的收命令状态；④.5…8命令通道的收命令状态；⑤.接收告警；⑥.误码率告警；⑦.帧失步告警；⑧.光路A中断(光路接收告警A);⑨.光路B中断(光路接收告警B)。发送部分1)输入延时模块延时模块可以避免将噪声误认为“命令”状态。在输入命令信号发现低电平时延时模 块开始工作。延时模块的工作时钟为64k，延迟的时间就是对时钟脉冲的计数。2)抽样模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种继电保护光纤数字接口装置，包括开关量输入电路、开关量输出电路和ＣＰＵ，开关量输入电路的输出端连入ＣＰＵ的输入端口，ＣＰＵ控制连接开关量输出电路，其特征在于，所述ＣＰＵ分为发送部分和接收部分，发送部分包括延时判断模块、编码与组帧模块和码型变换模块，接收部分包括码型逆变换模块、帧和解码模块；输入ＣＰＵ的信号经过发送部分的延时判断模块、编码与组帧模块和码型变换模块处理后，发送给光电转换模块，ＣＰＵ从光电转换模块接收的信号经过接收部分的码型逆变换模块、解帧和解码模块处理后由输出电路输出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张道杰，张建平，纪建设，刘铁吨，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许昌许继昌南通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。