[發明專利]高速同步采集系統

在審

• 申請號: 201711009392.8
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107894528A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 廖志華;凌輝;邢鳴;陳波;唐友懷
• 申請（專利權）人: 江蘇鎮安欣潤電力科技有限公司;江蘇鎮安電力設備有限公司;江蘇鎮江安裝集團有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 唐紹焜

技術領域

本發明涉及一種B類LXI高速同步采集模塊內部的電路。

背景技術

隨著微電網的快速發展，微電網的負載形式也越來越多樣化，像雷達這類非線性負載很容易導致電網的沖擊，造成電網波動的負載往往會影響微電網內部其它設備的正常運行，嚴重的情況會使微電網內部處于癱瘓狀態，而用傳統的辦法檢測故障源，費時費力，往往結果達不到預期的效果，而通過本發明B類LXI高速同步采集模塊實行微電網電壓電流的實時監測，可以對電網產生沖擊的故障源提前進行切斷保護有效的保護微電網內部設備的正常運行。該模塊采用標準LAN通訊接口，方便系統的分布式擴展及實時監控系統的搭建。

目前，大專院校或科研院所做課題研究時，尤其對微電網的電壓及電流數據進行測試、存儲及分析時，通常是采用示波器來進行實驗數據取樣，這種方法只適合通道較少的情況，如果要求測試的通道數據較多時則示波器顯得相形見絀，而且使用起來極其不便。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明基于LXI總線標標準，提供一種B類LXI高速同步采集模塊。

技術方案：

高速同步采集系統，包括模擬/數字信號轉接板、主機控制板以及電源板；

所述模擬/數字信號轉接板包括：

4路電壓互感器電路用于將外部輸入的高電壓信號轉換成低電壓信號；

電壓采樣信號調理電路用于將電壓互感器電路輸出的低電壓信號濾波、放大；

4路電流互感器電路用于將外部輸入的大電流信號轉換成低電壓信號；

電流采樣信號調理電路用于將電流互感器電路輸出的低電壓信號濾波、放大；

數字I/O電路用于外部開關量信號的輸入處理以及開關量信號的輸出處理；

4路電壓互感器電路與電壓采樣信號調理電路連接，4路電流互感器電路與電流采樣信號調理電路連接；

所述主機控制板包括：

混合信號控制器電路用于采集模擬信號，將模擬信號輸入多路復用器進行通道切換、緩沖；通過其內部集成的ADC進行模數轉換，對ADC的轉換結果進行數據處理、數據存儲；

存儲電路用于掉電非易失性的數據存儲；

外部時鐘電路用于為混合信號控制器提供時鐘源；

LAN接口電路用于LXI總線的數據接收與發送；

電源管理電路連接電源板，用于電壓的轉換及監控；

存儲電路、外部時鐘電路、LAN接口電路、電源管理電路分別與混合信號控制器電路連接；

所述電源板用于給主機控制板提供3組工作電源，并控制電源的通斷。

所述模擬/數字信號轉接板還包括LED指示電路，用于指示采集模塊的系統工作狀態。

所述主機控制板還包括：

調試接口電路用于程序的在線調試及程序的下載；

USB接口電路用于外部U盤的數據通訊；

復位開關電路用于外部觸發開關對采集模塊進行系統復位；

所述調試接口電路、USB接口電路、復位開關電路分別與混合信號控制器電路連接。

有益效果：

1.該B類LXI高速同步采集模塊的混合信號控制器內部集成兩個16位的SAR 型ADC，每個ADC包括4路復用輸入通道，兩個ADC共計8路信號采樣通道，每個通道均包含信號調理電路，混合信號控制器內部的ADCC控制器自動控制兩個ADC進行采樣，單通道的采樣速率最高可達2.63Msa/s，并通過DMA方式把采樣數據存入內部集成384KB容量的一級SRAM，混合信號控制器讀取SRAM中的采樣數據，對數據進行處理、加工以及數據通信等。

2.本發明鐵電存儲器U101，最大讀/寫次數100億次，數據存儲45年不丟失，寫入數據無需等待。

附圖說明

圖1為本發明B類LXI高速同步采集模塊的原理圖；

圖2為本發明模擬/數字信號轉換板電路原理圖；

其中，圖2a為4路電壓互感器、電壓采樣信號調理電路原理圖；圖2b為4路電流互感器、電流采樣信號調理電路原理圖；圖2c為數字I/O電路及LED指示電路原理圖；

圖3為本發明主機控制板電路原理圖；

其中，圖3a為混合信號控制器、外部時鐘電路原理圖；圖3b模擬數字接口電路原理圖；圖3c為存儲電路、調試接口電路原理圖；圖3d為LAN接口電路原理圖；圖3e 為USB接口電路原理圖；圖3f為電源管理電路原理圖；

圖4為本發明電源控制板電路原理圖；