[發明專利]具有現場設備和互感器裝置的設備及其操作方法

無效

• 申請號: 200680054573.6
• 申請日: 2006-05-12
• 公開（公告）號: CN101438537A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 克萊門斯·霍格;格哈特·蘭
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H04L12/42
• 分類號: H04L12/42;H04L12/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 李曉舒

技術領域

本發明涉及一種設備，該設備具有至少一個現場設備、特別是保護設備，和至少一個與該現場設備相連接的、適合于連接到能量傳輸導線的互感器裝置。

背景技術

用于能量傳輸系統的保護設備例如由西門子公司以產品名SIPROTEC見諸于市場。在保護設備SIPROTEC中，通過對設備進行參數化，可以從外部經過網絡接頭或者數據總線接頭在啟動之前設置工作方式。在保護設備運行期間將數字采樣數據饋入到保護設備中并進行分析。如果在該分析中保護設備確定，采樣數據顯示有故障，則產生故障信號或者報警信號。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，對本文開始部分所述類型的設備進一步進行擴展，使得可以特別簡單地測試保護設備的功能性。

按照本發明，上述技術問題是通過權利要求1所述特征部分解決的。本發明設備的優選實施方式在從屬權利要求中給出。

按照本發明，現場設備和互感器裝置經過閉合的數據傳輸環互相連接。

本發明設備的主要優點在于，可以在設備內部測試現場設備，而不會出現現場設備和互感器裝置之間數據通信的中斷。由于本發明的數據傳輸環，保證了可以將測試裝置從外部連接到裝置并且由此連接到現場設備，而無需斷開在現場設備和互感器裝置之間的數據連接。也就是數據傳輸環由于其環形結構而總是具有在現場設備和互感器裝置之間的兩個數據傳輸支路，從而可以斷開該兩個數據傳輸支路中的一個，以便將測試裝置連接到數據傳輸環；在此在現場設備和互感器裝置之間仍然保持數據連接，因為還保留著另一個數據傳輸支路用于現場設備和互感器裝置之間的連接。總而言之，按照本發明在現場設備和互感器裝置之間的環形的和由此冗余的連接使得在設備的運行期間可以連接測試裝置，而無需進行設備的關斷或者承受數據連接的中斷。

為了實現特別快速并且簡單地將測試裝置連接到數據傳輸裝置，優選在數據傳輸環上連接附加的開關裝置，該開關裝置適合于作為連接測試裝置的接口并且是相應可使用的。

考慮到特別高的數據傳輸速率優選通過光學工作的環來構成數據傳輸環；因為光學工作的數據傳輸環可以傳輸直至千兆比特范圍的數據分組。

數據傳輸環優選是以太網環，從而可以采用在數據傳輸技術領域公知的以太網技術。例如為了傳輸通信協議采用IEC61850標準，優選基于實時以太網方法和IEC61784-2標準。特別優選地，數據傳輸環以所謂的實時工作，例如基于Profinet-i_RTE標準。

已經提到的開關裝置作為數據傳輸環的附加組件優選地通過以三端口開關形式的以太網開關構成，如在德國專利公開文件DE10260806A1中描述的那樣。這樣的三端口開關優選通過整體集成的組件，特別是以FPGA或者ASIC結構而構成。

如果要節省用于連接測試裝置的附加開關裝置，也可以將測試裝置直接連接到數據傳輸環上；因為如本文開頭已經解釋的，可以為了連接測試裝置斷開數據傳輸環，而不會發生數據丟失，因為總有數據傳輸環的一個傳輸支路保持通信。

此外也可以將測試裝置安置在互感器裝置中，以便可以用互感器裝置對現場設備進行測試。

特別優選地這樣構造現場設備，使得現場設備在測試運行中以應用程序拷貝(Applikationskopie)的形式產生其現場設備應用程序(Feldgeraeteapplikation)的拷貝，由此在專業術語上該拷貝是指用于控制現場設備的功能的軟件。由此在通過測試裝置進行設備測試期間可以保持現場設備運行不變：例如在設備測試期間測試應用程序拷貝；作為替換還可以在設備測試期間測試現場設備應用程序，其中在這種情況下基于應用程序拷貝繼續進行現場設備的運行。

特別優選地這樣構造現場設備，該現場設備可以在現場設備應用程序和應用程序拷貝之間來回轉換，以便既可以檢查現場設備應用程序又可以檢查應用程序拷貝。在這種情況下，現場設備運行的保持有時是基于應用程序的拷貝有時是基于現場設備應用程序；以相應的方式，有時測試現場設備應用程序有時測試應用程序拷貝，并且例如一直進行，直到現場設備應用程序和應用程序拷貝都完全被測試。

優選設備運行和測試運行在現場設備應用程序和應用程序拷貝之間的來回轉換“飛行(on?the?fly)”地進行，也就是無中斷地進行，從而可以在正常的設備運行期間進行完整的以及重復的設備測試。

此外本發明還涉及一種用于測試設置在如本文開頭描述的設備中的現場設備的方法。

與此相關地根據本發明，用連接在數據傳輸環上的測試裝置產生測試頻率并通過數據傳輸環傳輸到現場設備。