[發(fā)明專利]一種時間同步信號自適應(yīng)采集電路及控制方法

有效

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• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108650198B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸偉;任波;程元;姜麗娟;甘進(jìn);余金國;畢玥
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢中元華電電力設(shè)備有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04B1/12;H04B1/16
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

本發(fā)明涉及一種時間同步信號自適應(yīng)采集電路及控制方法，包括：衰減Ⅰ模塊、衰減Ⅱ模塊、緩沖模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅰ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅱ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅲ模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和四個繼電器；每個繼電器有1個常開觸點(diǎn)，其特征在于：衰減Ⅰ模塊、衰減Ⅱ模塊、緩沖模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅰ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅱ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅲ模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊依次相連，在衰減Ⅱ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅰ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅱ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅲ模塊兩端分別跨接一個繼電器的常開觸點(diǎn)。本發(fā)明采用統(tǒng)一的物理接口接入時間同步信號，通過內(nèi)部四個繼電器切換來改變采集電路結(jié)構(gòu)，以適配不同的輸出方式，并采用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，可真實(shí)再現(xiàn)信號波形。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種時間同步信號自適應(yīng)采集電路及控制方法，屬于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，對時間同步的要起日益迫切，需要準(zhǔn)確、安全、可靠的時鐘源，為電力系統(tǒng)各類設(shè)備提供精確的時間基準(zhǔn)。因此，電力系統(tǒng)制定了相應(yīng)的時間同步標(biāo)準(zhǔn)，對物理接口、數(shù)據(jù)接口、系統(tǒng)組成、準(zhǔn)確度進(jìn)行了定義。

時鐘源輸出的時間同步信號類型有脈沖信號、IRIG-B碼、串行口時間報文，輸出方式有TTL、RS-232、RS-422、RS-485、AC、24-220V有源接點(diǎn)等。一般來說，對時間同步信號的采集需要根據(jù)其輸出方式選擇相應(yīng)的接口電路，將時間同步信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再送入處理器進(jìn)行分析。這種方式存在兩個問題：一是接口數(shù)量較多(與輸出方式數(shù)量相當(dāng))，且需要根據(jù)輸出方式選擇對應(yīng)的接口；二是輸出數(shù)字信號為二進(jìn)制序列，無法查看信號波形。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種時間同步信號自適應(yīng)采集電路及控制方法，采用統(tǒng)一的物理接口接入時間同步信號，通過內(nèi)部繼電器陣列切換來改變采集電路結(jié)構(gòu)，以適配不同的輸出方式，并采用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，可真實(shí)再現(xiàn)信號波形。

本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種時間同步信號自適應(yīng)采集電路，包括：衰減Ⅰ模塊、衰減Ⅱ模塊、緩沖模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅰ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅱ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅲ模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和四個繼電器；每個繼電器有1個常開觸點(diǎn)，其特征在于：衰減Ⅰ模塊、衰減Ⅱ模塊、緩沖模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅰ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅱ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅲ模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊依次相連，在衰減Ⅱ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅰ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅱ模塊、阻抗網(wǎng)絡(luò)Ⅲ模塊兩端分別跨接一個繼電器的常開觸點(diǎn)。

一種利用時間同步信號自適應(yīng)采集電路的控制方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行：

a、確認(rèn)時間同步信號不同輸出方式的電平范圍；

b、應(yīng)用層控制軟件根據(jù)采集不同電平范圍時對應(yīng)的各繼電器分合情況，構(gòu)建各輸出方式與繼電器切換之間的邏輯陣列表；

c、默認(rèn)采用電平最大范圍對應(yīng)的繼電器陣列作為初始陣列，此陣列下的時間同步信號采集電路采集并計算得到時間同步信號的電平值；

d、若步驟c的電平值屬于當(dāng)前繼電器陣列對應(yīng)的電平測量范圍，則確認(rèn)所采集的時間同步信號的輸出方式為當(dāng)前繼電器陣列對應(yīng)的輸出方式；

e、若步驟c的電平值不屬于當(dāng)前繼電器陣列對應(yīng)的電平測量范圍，則根據(jù)計算的電平值自動匹配繼電器陣列邏輯表中合適的繼電器陣列并控制繼電器進(jìn)行對應(yīng)切換；

f、在切換為新的繼電器陣列后，重新計算時間同步信號的電平值，校驗(yàn)新計算的電平值是否屬于切換后的繼電器陣列對應(yīng)的電平測量范圍；若新計算的電平值仍然不屬于對應(yīng)的電平測量范圍，則根據(jù)邏輯陣列表進(jìn)行輪詢匹配，直到切換到某一繼電器陣列時，測量電平值屬于對應(yīng)的電平測量范圍，則停止輪詢。

所述的輸出方式為TTL、RS-232、RS-422、RS-485、AC、24V有源節(jié)點(diǎn)或110V/220V有源節(jié)點(diǎn)。