[發(fā)明專利]一種授時(shí)信號(hào)異常波形記錄分析儀及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011313579.9
• 申請(qǐng)日: 2020-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN112486009B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范作程;王超;周建;郭凱;金運(yùn)昌;郭泗曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東山大電力技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G04G7/00
• 分類號(hào): G04G7/00;G06K9/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本公開提供了一種授時(shí)信號(hào)異常波形記錄分析儀及方法，包括：采樣模塊、本地鐘模塊、暫態(tài)存儲(chǔ)模塊、大容量非易失存儲(chǔ)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；所述采樣模塊用于采集授時(shí)信號(hào)，并將授時(shí)信號(hào)傳輸至本地鐘模塊和暫態(tài)存儲(chǔ)模塊；所述本地鐘模塊用于接收授時(shí)信號(hào)，并實(shí)時(shí)對(duì)授時(shí)信號(hào)進(jìn)行異常狀況判斷，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)生成異常信號(hào)并傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊用于接收異常信號(hào)，將暫態(tài)存儲(chǔ)模塊中設(shè)定時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至大容量非易失存儲(chǔ)模塊并存儲(chǔ)，形成異常記錄文件；通過對(duì)異常記錄文件的分析獲取故障原因；解決了偶發(fā)性授時(shí)告警，且告警隨即復(fù)歸，現(xiàn)場維護(hù)困難的技術(shù)問題，可實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)采用IRIG?B碼授時(shí)的時(shí)候，對(duì)授時(shí)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與記錄，捕捉偶發(fā)性的授時(shí)故障信號(hào)并復(fù)現(xiàn)分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種授時(shí)信號(hào)異常波形記錄分析儀及方法。

背景技術(shù)

目前電力系統(tǒng)中，RS485/422電平的IRIG-B碼，是二次設(shè)備采用的主要授時(shí)方式。由于現(xiàn)場接線多，線纜傳輸距離、信號(hào)干擾、負(fù)載數(shù)量等原因，造成二次設(shè)備接收授時(shí)信號(hào)的質(zhì)量不好或者不穩(wěn)定，比如電壓不穩(wěn)、毛刺、信號(hào)抖動(dòng)等。這種不穩(wěn)定造成了偶發(fā)性授時(shí)告警，且告警隨即復(fù)歸，現(xiàn)場維護(hù)困難，難以判斷故障點(diǎn)，是目前亟待解決的現(xiàn)場運(yùn)維的難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)確定二次設(shè)備偶發(fā)性的授時(shí)告警的故障點(diǎn)，本公開考慮到采用一種授時(shí)信號(hào)異常波形記錄分析儀及方法，來記錄、復(fù)現(xiàn)告警時(shí)的二次設(shè)備測的授時(shí)信號(hào)波形，通過分析，確定是時(shí)鐘設(shè)備，還是線纜傳輸，或是負(fù)載太多等問題，解決現(xiàn)場運(yùn)維的難題。

第一方面，本公開提供了一種授時(shí)信號(hào)異常波形記錄分析儀，包括：采樣模塊、本地鐘模塊、暫態(tài)存儲(chǔ)模塊、大容量非易失存儲(chǔ)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；

所述采樣模塊用于采集授時(shí)信號(hào)，并將授時(shí)信號(hào)傳輸至本地鐘模塊和暫態(tài)存儲(chǔ)模塊；

所述本地鐘模塊用于接收授時(shí)信號(hào)，并實(shí)時(shí)對(duì)授時(shí)信號(hào)進(jìn)行異常狀況判斷，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)生成異常信號(hào)并傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于接收異常信號(hào)，將暫態(tài)存儲(chǔ)模塊中設(shè)定時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至大容量非易失存儲(chǔ)模塊并存儲(chǔ)，形成異常記錄文件；通過對(duì)異常記錄文件的分析獲取故障原因。

第二方面，本公開還提供了一種如第一方面所述的授時(shí)信號(hào)異常波形記錄分析儀的使用方法，包括：

通過采樣模塊采集授時(shí)信號(hào)，并將授時(shí)信號(hào)傳輸至本地鐘模塊和暫態(tài)存儲(chǔ)模塊；

通過本地鐘模塊接收授時(shí)信號(hào)，并實(shí)時(shí)對(duì)授時(shí)信號(hào)進(jìn)行異常狀況判斷，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)生成異常信號(hào)并傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；

通過數(shù)據(jù)處理模塊接收異常信號(hào)，將暫態(tài)存儲(chǔ)模塊中設(shè)定時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至大容量非易失存儲(chǔ)模塊并存儲(chǔ)，形成異常記錄文件；通過對(duì)異常記錄文件的分析獲取故障原因。

與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本公開具備以下有益效果：

1、本公開數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，采用暫態(tài)存儲(chǔ)來保證實(shí)時(shí)波形的捕捉，以10s為一個(gè)窗口期，循環(huán)存儲(chǔ)采樣數(shù)據(jù)，內(nèi)部判斷到觸發(fā)故障告警或接收到外部告警信號(hào)后，將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到大容量非易失性存儲(chǔ)器，來保存故障時(shí)的波形數(shù)據(jù)；解決了偶發(fā)性授時(shí)告警，且告警隨即復(fù)歸，現(xiàn)場維護(hù)困難的技術(shù)問題，可采用合適的處理器和顯示模塊，來將100～1000M個(gè)波形數(shù)據(jù)還原成圖形，通過一定算法，以一定比例，完整地顯示在分析儀屏幕上，來查看有授時(shí)異常告警時(shí)，授時(shí)信號(hào)波形是否存在毛刺、畸變、準(zhǔn)時(shí)沿抖動(dòng)等情況；可實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)采用IRIG-B碼授時(shí)的時(shí)候，對(duì)授時(shí)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與記錄，捕捉偶發(fā)性的授時(shí)故障信號(hào)并復(fù)現(xiàn)分析。

2、本公開高速采樣與A/D轉(zhuǎn)換速率，達(dá)到1M/s或更高的頻率才能捕捉到毛刺等信號(hào)，并且在這個(gè)頻率下完成存儲(chǔ)，對(duì)采樣、A/D轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)存硬件、存儲(chǔ)器都有一定的硬件要求，選擇用FPGA來替代CPU器件，采用固定的邏輯，來把采樣數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)或轉(zhuǎn)存，可保證采樣存儲(chǔ)的速率和穩(wěn)定性。