[發明專利]一種用于變電站的數據采集傳輸系統

無效

• 申請號: 201110347847.3
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102386679A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 田立峰;謝光彬
• 申請（專利權）人: 四川省電力公司宜賓電業局
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

技術領域

本發明涉及變電站設備運行狀態在線監測系統，特別是一種基于光纖傳輸的用于變電站的數據采集傳輸系統，適用對象為500KV及以下電壓等級變電站內的數據傳輸。

背景技術

對變電站內設備運行狀態進行在線監測是提高系統安全穩定性的手段之一，這涉及到監控數據的采集和傳輸問題。變電站特別是高電壓等級（220KV及以上）的變電站內，有限的空間內匯集了眾多的一次設備和二次設備，這會對數據采集傳輸系統產生很強的穩態電磁干擾和瞬態電磁干擾。采用電纜作為通信介質的數據采集系統，存在數據無法傳輸以及電磁干擾嚴重的問題，難以滿足高可靠性和高速率的數據通信要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有抗電磁干擾能力、滿足變電站監測數據傳輸要求的用于變電站的數據采集傳輸系統。

本發明的目的是這樣實現的：一種用于變電站的數據采集傳輸系統，在數據采集發送端，數據采集板通過以太網接口與發送端以太網光纖收發器相連；發送端以太網光纖收發器通過光纖與接收端以太網光纖收發器連接，接收端以太網光纖收發器通過以太網接口與計算機相連；上述數據采集板主要由48路模擬開關、12位A/D轉換器以及微處理器LM3S9B90順次級聯組成；所述發送端以太網光纖收發器和接收端以太網光纖收發器均采用HTB-1100芯片組成。

上述數據采集板的工作電源主要由橋式整流電路、濾波電路、穩壓芯片LM2596-5V和DS1205組成。

上述48路模擬開關由6個8路模擬開關ADG609組成。?

本系統中采用的技術方案是：在數據采集發送端，待采集信號首先經過多路模擬開關，然后經調理、模數轉換后變成數字信號，通過移植的TCP/IP協議（lwip）將數字信號打包為網口數據，再利用發送端以太網光纖收發器將網口數據轉化為光信號并通過光纖傳輸至數據接收端，數據接收端采用與發送端對應的以太網光纖收發器把光信號還原成電信號，并通過以太網接口送入計算機，從而實現多路數據的采集和傳輸。

本發明的有益效果是：系統用光纖作為信號傳輸介質，實現數據采集和傳輸的電氣隔離，采用光信號遠距離傳送數據，有效減小電磁干擾的影響；信號傳輸方式安全可靠、誤差小、傳輸帶寬高；數據采集模塊以LM3S9B90為核心器件，采樣通道多達48路；系統采用光纖作為通信介質，實現發送端和接收端電氣隔離以及數據傳輸高抗電磁干擾性，最遠傳輸距離可達5km，適用于500KV及以下電壓等級變電站內的數據傳輸。

附圖說明

圖1是本發明的原理框圖。

圖2是本發明電源電路圖。

圖3是本發明數據采集流程圖。

具體實施方式

圖1示出，本用于變電站的數據采集傳輸系統，在數據采集發送端，數據采集板通過以太網接口與發送端以太網光纖收發器相連；發送端以太網光纖收發器通過光纖與接收端以太網光纖收發器連接，接收端以太網光纖收發器通過以太網接口與計算機相連；上述數據采集板主要由48路模擬開關、12位A/D轉換器以及微處理器LM3S9B90順次級聯組成；所述發送端以太網光纖收發器和接收端以太網光纖收發器均采用HTB-1100芯片。數據采集板的工作電源主要由橋式整流電路、濾波電路、穩壓芯片LM2596-5V和DS1205組成。48路模擬開關由6個8路模擬開關ADG609組成。多路信號（如48路信號）通過屏蔽電纜與48路模擬開關相連。發送端和接收端的以太網光纖收發器均采用HTB-1100模塊，兩者采用SC接口通過光纖連接。

圖2中，J1?的1、2腳分別接取能電流互感器輸入端，LM2596-5.0V和?DS1205（或A1205SD-2W）為電源芯片，J3的1、2腳分別接GND和+5V的引腳，J4的?1、2、3腳分別接-5V、GND和+5V的引腳。數據采集板的工作電源主要由橋式整流電路、濾波電路、穩壓芯片LM2596-5V和DS1205組成。

圖3為本發明數據采集流程圖。首先A/D初始化，主要包括時鐘、采樣通道、采樣系列、步值、采樣結束時產生中斷。再定時器初始化，設置定時器Timer0?16位模式，周期輸出脈沖觸發AD采樣。AD經初始化后，等待定時器的脈沖觸發采樣，每次采樣都是一個序列，即8個通道的和4個通道的。每個序列采樣結束時觸發中斷，在中斷里清除中斷標志，切換模擬通道，讀數據送緩沖區，判斷是否達到一個數據包的個數，若未達到，則返回等待下一次的定時器觸發中斷，當達到一個數據包個數則設置UDP發送標志，并返回等待下一次的定時器觸發中斷。