[發明專利]交流采集合并裝置及其采集方法

有效

• 申請號: 201110217595.2
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102411085A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 矯堅;張沛超;夏傳紅
• 申請（專利權）人: 上海思源弘瑞自動化有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G08C19/00;H04L29/08
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理

1.一種交流采集合并裝置，其特征在于，包括：交流采集模塊、數據整理模塊、數據發送模塊和對時模塊，其中：模數變換模塊接收原始模擬信號并輸出數字采集信號至數據整理模塊，數據整理模塊接收對時模塊輸出的二次采樣脈沖序列并輸出標準格式數據至數據發送模塊，數據發送模塊將此數據發送到過程層以太網；

所述的數據整理模塊對交流采集模塊輸出的原始采樣值進行處理，輸出IEC61850-9-2標準規約規定的標準格式數據，該數據調理單元包括：依次串聯的采樣點過濾單元、二次采樣單元和采樣報文生成單元，其中：采樣點過濾單元與二次采樣單元相連接并傳輸過濾掉無效點的采樣數據信息，二次采樣單元與采樣報文生成單元相連接并傳輸對采樣數據進行二次采樣后得到的同步采樣數據信息，采樣報文生成單元與發送報文隊列單元相連接并傳輸按照標準格式組成的數據報文信息。

2.根據權利要求1所述的交流采集合并裝置，其特征是，所述的交流采集模塊將輸入的原始模擬信號變化為數字信號，該交流采集模塊包括：依次串聯的交流變換器單元、模數轉換單元和采樣數據存放單元，其中：交流變換器單元與模數轉換單元傳輸模擬量信息，模數轉換單元和采樣數據存放單元傳輸轉換后的采樣數據信息，采樣數據存放單元與采樣點過濾單元傳輸緩存的采樣數據信息。

3.根據權利要求1所述的交流采集合并裝置，其特征是，所述的數據發送模塊包括：發送報文隊列單元和與之相連接的以太網通訊單元，其中：發送報文隊列單元接收來自數據整理模塊輸出的標準格式數據并生成傳輸隊列至以太網通訊單元，以太網通訊單元將此報文通過以太網MAC發送到過程層網絡。

4.根據權利要求1所述的交流采集合并裝置，其特征是，所述的對時模塊包括：對時信息解析單元和與之相連的采樣時鐘調整單元，其中：對時信息解析單元與外部的精確對時源相連接并輸出調整好的秒脈沖信息至采樣時鐘調整單元，采樣時鐘調整單元將同步好的二次采樣脈沖輸出至數據整理模塊。

5.根據權利要求4所述的交流采集合并裝置，其特征是，所述的精確對時源(如秒脈沖、IRIG-B信號或IEE1588對時主站。

6.一種根據上述任一權利要求所述裝置的采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，通過變壓器將電壓或電流互感器輸出的交流量降壓至幅值為5V的原始模擬信號并輸出至模數轉換單元；

第二步，通過模數轉換單元將輸入模擬交流量轉換為數字采集信號并輸出至采樣數據存放單元進行存儲，生成數字采集序列并輸出至采樣點過濾單元；

第三步，將數字采集序列中按時間順序連續的3個采樣點標注為S1、S2和S3，以S3作為參考對S2進行更新計算，生成更新采集序列；

第四步，根據對時模塊輸出的采樣頻率對更新采集序列進行二次采樣線性插值計算，插值計算的同時補償變比系數，最后得到符合IEC61850-9-2標準的采樣數據信息并輸出標準格式數據值數據發送模塊，由以太網通訊單元輸出。

7.根據權利要求6所述的采集方法，其特征是，所述的模數轉換單元的模數轉換的采樣率為12800Hz。

8.根據權利要求6所述的采集方法，其特征是，所述的數字采集序列的長度為1～2ms。

9.根據權利要求6所述的采集方法，其特征是，所述的更新計算是指：首先比較S1、S2和S3的大小，求出中間值Smid，當4×|S2-Smid|大于|Smid|時，以Smid作為S2的更新值，否則S2不做更新。