基于PCI-E技术的矿用电缆网在线故障定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于PCI-E技术的矿用电缆网在线故障定位系统，系统包括多个信息采集节点和一个数据处理中心，信息采集节点用于采集待测电缆的故障行波信号，并通过PCI-E端口输出至数据处理中心；信息采集节点采用PCI-E架构，包括高速模数转换芯片、可编程增益放大器和FPGA芯片，数据处理中心包括PCI-E交换机和微处理器，本实用新型专利技术的系统采用先进的PCI-E高速互联技术、PCI-E交换技术以及光纤通信技术，所有板卡之间的通信采用全PCI-E结构，前端数据采集设备内部存储空间可由采集接收卡统一管理，由于去掉了CPU的转发干预以及负载的网络协议，使得数据传输速率更高，软件开销更小，进而使真个系统结构清晰明了，高效率地实现煤矿井下的电缆网的故障在线定位。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数据采集
，特别涉及一种基于PCI-E技术的矿用电缆网在线故障定位系统。
技术介绍
煤矿井下全部采用电缆供电，由于井下特殊的环境条件和移动供电设备较多的特点，导致井下供电电缆事故率高，严重地影响了煤矿的安全、正常运行。由于井下供电电缆较短，电缆在线故障定位一般采用基于双端行波信息，而该技术的关键点是如何实现双端信息的同步采集。GPS信息同步采集法是地面电缆故障定位的常用方法，该方法的同步采样原理为由高精度晶振构成的振荡器经过分频能产生满足采样率要求的时钟信号，每隔Is被GPS的秒脉冲(PPS)信号同步一次，保证振荡器输出的脉冲信号的前沿与GPS时钟同步，各装置都以振荡器输出的经过同步的时钟信号作为采用脉冲输出控制各自的数据采集，因此采样是同步的，GPS接收机经过标准串口将时间信息传递给数据采集装置，用于给采样数据以“时间标签”，以用于数据传送和处理。但是这一方法由于GPS本身精度还是存在不足，加上由于煤矿井下往往深达几十米甚至上百米，GPS无法定位，因此GPS信息同步采集法难以使用。同时，常用的电缆故障定位都是针对单条电缆，每一个信息采集端都需要配置高性能的信息采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．基于ＰＣＩ－Ｅ技术的矿用电缆网在线故障定位系统，其特征在于：所述系统包括多个信息采集节点和数据处理中心，所述信息采集节点用于采集待测电缆的电压信号，并通过ＰＣＩ－Ｅ端口输出至数据处理中心；所述信息采集节点采用ＰＣＩ－Ｅ架构，包括高速模数转换芯片、可编程增益放大器和ＦＰＧＡ芯片，待测电缆的电压模拟信号经可编程增益放大器放大后，通过高速模数转换芯片转换为数字信号，并输入至ＦＰＧＡ芯片的ＦＩＦＯ缓存器，经由ＦＰＧＡ内在逻辑实现内存控制器接口于板载内存的采集数据的缓存，并通过ＤＭＡ方式实现远程ＭＣＵ对本地ＤＤＲ３内存数据的直接读写，将采集后数据通过ＰＣＩ－Ｅ输出接口经由光纤模块上传至数据处理中心；...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周大敏，安文斗，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院，
类型：实用新型
国别省市：85