[發明專利]一種基于硬件的暫態電壓記錄方法

無效

• 申請號: 201010593964.3
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102169134A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 李忠晶;鞠登峰
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R13/06;G01R1/30
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于硬件的暫態電壓記錄方法，其特征在于，所述方法在一個采樣時鐘周期內同時完成數據的實時壓縮、峰值計算、觸發判斷和低速率采集；所述數據的實時壓縮、峰值計算、觸發判斷和低速率采集在FPGA中實現；所述實時壓縮是對采集到的波形數據A與D觸發器1中的基值B在比較器1中進行實時比較，壓縮后的數據存入先進先出存儲器FIFO；所述峰值計算是將所述波形數據A與采集到的最大值Max、最小值Min進行比較；所述上限、下限觸發判斷是將所述波形數據A與給定觸發上限值和下限值分別在比較器5和比較器6中進行比較，大于上限值或小于下限值時輸出有效的觸發信號；所述低速率采集是對采集到的所述波形數據A進行抽點壓縮后存入先進先出存儲器FIFO2；所述FPGA外接模數轉換器A/D。

2.如權利要求1所述的一種基于硬件的暫態電壓記錄方法，其特征在于，所述數據的實時壓縮在FPGA中的實時壓縮模塊中進行；所述實時壓縮模塊包括D觸發器1、計數器1、比較器1、時序控制電路和先進先出存儲器FIFO；所述實時壓縮對采集到的波形數據A與D觸發器1中的基值B在比較器1中進行實時比較時包括下述情況：

A、所述波形數據A與所述基值B相比小于壓縮比delta時，所述D觸發器1關閉，所述波形數據A被丟棄，所述計數器1加1，所述FIFO的寫使能信號無效，沒有數據寫入所述的FIFO；

B、所述波形數據A與所述基值B相比大于壓縮比delta時，所述FIFO的寫使能信號有效，將所述基值B和計數器中的計數值保存至所述FIFO，所述計數器1清零，所述D觸發器1打開，所述波形數據A替換基值B。

3.如權利要求1所述的一種基于硬件的暫態電壓記錄方法，其特征在于，所述數據的峰值計算在FPGA中的峰值計算模塊中進行；所述峰值計算模塊包括D觸發器2、D觸發器3、比較器2、比較器3、比較器4和計數器2；所述峰值計算將所述波形數據A與采集到的最大值Max、最小值Min進行比較時包括下述情況：

a、當A＞Max時，所述比較器2的輸出為高電平，所述D觸發器2打開，所述波形數據A替換最大值Max；

b、當A＜Min時，所述比較器3的輸出為高電平，所述D觸發器3打開，所述波形數據A替換最小值Min；

c、每進行一次比較，所述計數器2加1，當所述計數器2的值D累加到給定的周期計數值D0，即D＞＝D0時，所述比較器4的輸出為高電平。

4.如權利要求1所述的一種基于硬件的暫態電壓記錄方法，其特征在于，所述數據的觸發判斷是在上限、下限觸發判斷模塊中進行；所述上限、下限觸發判斷模塊包括比較器5和比較器6；所述上限、下限觸發判斷包括下述情況：

(1)將所述波形數據A與給定觸發上限值up_limit在所述比較器5中進行比較，當A＞up_limit時滿足上限觸發條件，則up_valid有效輸出低電平；

(2)將所述波形數據A與給定觸發下限值down_limit在所述比較器5中進行比較，當A＜down_limit時滿足下限觸發條件，則down_valid有效輸出低電平。

5.如權利要求1所述的一種基于硬件的暫態電壓記錄方法，其特征在于，所述數據的低速率采集在FPGA中的低速率采集模塊中進行；所述低速率采集模塊包括先進先出存儲器FIFO2、計數器3和比較器7；所述低速率采集對采集到的所述波形數據A進行抽點壓縮時包括下述情況：

①將所述計數器3的值C與分頻數F在所述比較器7中進行比較，當C＜F時，所述比較器7的輸出為低電平，FIFO2的寫使能信號無效，沒有數據寫入FIFO2；

②將所述計數器3的值C與分頻數F在所述比較器7中進行比較，當C＞F時，所述比較器7的輸出為高電平，FIFO2的寫使能信號無效，將所述波形數據A寫入FIFO2。

6.如權利要求1所述的一種基于硬件的暫態電壓記錄方法，其特征在于，所述模數轉換器A/D在時鐘信號的上升沿進行模數轉換；所述實時壓縮、峰值計算、觸發判斷和低速率采集在時鐘信號的下降沿同時進行。