[發明專利]一種基于共享內存的電力電子變壓器監控系統

在審

• 申請號: 202211054397.3
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115422118A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 羅光榮;孫昊;楊永前;曹燕;畢成;孫豐亮
• 申請（專利權）人: 山東泰開高壓開關有限公司;山東泰開直流技術有限公司
• 主分類號: G06F15/173
• 分類號: G06F15/173;G06F15/177;G06F13/16
• 代理公司: 山東舜源聯合知識產權代理有限公司 37359
• 代理人: 張亮

1.一種基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，其特征在于，包括：通訊主板和上位機；

通訊主板包括：FPGA芯片、DSP芯片、DPRAM芯片以及ARM芯片；

FPGA模塊與DSP芯片通信連接，FPGA模塊獲取設備運行數據，并將設備運行數據傳輸給DSP芯片；

DSP芯片通過DPRAM芯片與ARM芯片通信連接，DSP芯片將獲取的設備運行數據傳輸給ARM芯片；

ARM芯片通過UDP協議將設備運行數據傳輸給上位機，對設備進行監控；

ARM芯片再將設備運行數據轉換成GOOSE協議、MMS協議、電力-103規約、電力IEC104協議以及IEC61850協議，與終端設備進行通訊。

2.根據權利要求1所述的基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，其特征在于，

上位機配置有人機交互界面以及工業用組態王程序，實現實時顯示ARM芯片傳輸的設備運行數據，向通訊主板發送遙控、遙調命令，并實時顯示遙信參數信息和遙測參數信息；

上位機還對傳輸的設備運行數據進行監控，當超出閾值時，發出告警信息，記錄操作信息以及告警信息；

上位機配置用戶登錄驗證程序，對登錄系統的用戶身份進行驗證。

3.根據權利要求1所述的基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，其特征在于，

上位機配置有服務端程序，服務端程序基于C/C++編程實現的可執行文件；

上位機接收遠端后臺下發的遙控、遙調命令，解析MMS報文；

還將上傳的遙信以及遙測數據，封裝成GOOSE報文；

上位機讀取共享內存數據，按照預設的格式封裝成UDP幀下發給ARM芯片，并解析ARM芯片上傳的UDP幀，將數據寫入到共享內存。

4.根據權利要求3所述的基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，其特征在于，

服務端程序讀取日志配置文件，初始化mmslite庫使用的日志輸出系統，分配mmslite內所有對象內存，讀取startup.cfg、datamap.cfg、datamapout.cfg、Filesvc.cfg,讀取ied文件創建ied對象和測點映射，循環讀取內存數據轉換成對應的ied61850報文格式發出。

5.根據權利要求1所述的基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，其特征在于，

ARM芯片用于接收上位機下發的遙控、遙調UDP幀，解析之后將數據寫入DPRAM芯片中進行儲存；

ARM芯片還從DPRAM中讀取遙信、遙測信息，封裝成UDP幀上送給上位機；

ARM芯片通過網口接收上位機下發的網絡包，在定時中斷內送入FIFO，同時對與時間相關的變量進行自增處理；當中斷處理的時間超過預設時長時，將中斷清除；

ARM芯片還用于讀取FIFO，取到數據幀之后，根據數據幀中的以太網類型進行不同的通信處理。

6.根據權利要求5所述的基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，其特征在于，

ARM芯片針對UDP幀進行處理，根據UDP幀數據中的功能碼做后續處理；

如果是遙控、遙調命令，將數據拷貝到對應的地址，同時封裝自定義的短幀，回送給上位機。

7.根據權利要求1所述的基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，其特征在于，

FPGA芯片通過EMIFA總線與DSP芯片通信連接，FPGA芯片通過系統中的EMIFA總線對DSP芯片進行控制；

FPGA芯片連接有寄存器，寄存器實現與FPGA芯片進行數據交互；

FPGA芯片控制通訊主板上的D/A轉換芯片，分配D/A轉換芯片與其他接口板的片選信號。

8.根據權利要求1所述的基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，其特征在于，

DSP芯片用于把程序和數據空間分開，同時解析控制指令和設備運行數據，并進行處理；

DSP芯片連接有RAM，DSP芯片用于邏輯判斷和算法處理，還從DPRAM芯片中獲取并處理遙控數據和遙調數據。