工控智能光数字继电保护测试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种工控智能光数字继电保护测试仪，包括工控机、电源板、继电保护测试主板、光纤接口电路板、开关量输入电路板、开关量及小信号输出电路板和通信板，所述继电保护测试主板的电源输入端通过电源线与电源板的电源输出端连接，所述继电保护测试主板的通信端通过网线与通信板连接，所述继电保护测试主板的控制端通过网线与工控机连接，所述继电保护测试主板通过排线与光纤接口电路板、开关量输入电路板和开关量及小信号输出电路板连接。本实用新型采用模块化设计，结构简单，并在测试仪中集成工控机。
【专利说明】
工控智能光数字继电保护测试仪
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种工控智能光数字继电保护测试仪。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的高速发展，各行各业对电力的需求量越来越大，对供电部门提供电力供应的质量(稳定性、不间断性及伴随服务)要求也越来越高，长期以来电力系统对发电，变电和配电系统的自动化改造投入较大。继电保护装置是电力系统最重要的二次设备之一，是电力系统安全运行的保障。国内外无数实例证明，涉及停电范围较广的大型系统事故，大都与继电保护装置的不正确动作有直接或间接的关系。因此，合理的安排继电保护定值，提高继电保护运行管理水平，是保障电网安全运行的重要条件。
[0003]由于传统变电站的信息反馈量小，故障信息难以汇总分析，接线复杂繁琐，且对于现场测试运行人员有安全风险等问题，以及这些年来信息、通讯和网络技术的飞速发展，人们已经开始尝试利用光通讯来克服传统变电站的这些缺点，加之国家对数字化变电站的大力支持，使得变电站包括电力系统的光数字化必然成为趋势，对于这种变化，必然产生相应的产品与之匹配。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工控智能光数字继电保护测试仪，进行模块化设计，主要由工控机、电源板、继电保护测试主板、光纤接口电路板、开关量输入电路板、开关量及小信号输出电路板和通信板等七个部分组成。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种工控智能光数字继电保护测试仪，包括工控机、电源板、继电保护测试主板、光纤接口电路板、开关量输入电路板、开关量及小信号输出电路板和通信板，所述继电保护测试主板的电源输入端通过电源线与电源板的电源输出端连接，所述继电保护测试主板的通信端通过网线与通信板连接，所述继电保护测试主板的控制端通过网线与工控机连接，所述继电保护测试主板通过排线与光纤接口电路板、开关量输入电路板和开关量及小信号输出电路板连接。
[0006]进一步的，所述继电保护测试主板包括DSP模块、FPGA模块、FLASH模块、RAM模块、HPI接口模块和PHY模块，其中，DSP模块通过HPI接口模块与FPGA模块连接，FPGA模块与FLASH模块和光纤接口电路板连接，DSP模块与RAM模块连接，FPGA模块还通过PHY模块与通信板、开关量输入电路板和开关量及小信号输出电路板上的开关量输出模块连接，DSP模块与开关量及小信号输出电路板上的小信号输出模块连接。
[0007]进一步的，所述开关量输入电路板上包括开关量输入接口模块，该开关量输入接口模块依次通过输入电平转换模块和光电隔离模块与继电保护测试主板的FPGA模块连接。
[0008]进一步的，所述电源板上包括220V交流电源输入模块、滤波模块和控制输入模块，其中，220V交流电源输入模块、滤波模块和控制输入模块依次连接至继电保护测试主板的电源输入端。
[0009]进一步的，所述光纤接口电路板上包括光纤ST接口和B码接口。
[0010]进一步的，所述通信板上包括RJ45网络模块、GPS模块和调试接口模块。
[0011]进一步的，所述工控机设置在电源板、继电保护测试主板、光纤接口电路板、开关量输入电路板、开关量及小信号输出电路板和通信板的上方。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型提出了一种工控智能光数字继电保护测试仪，进行模块化设计，主要由工控机、电源板、继电保护测试主板、光纤接口电路板、开关量输入电路板、开关量及小信号输出电路板和通信板等七个部分组成，结构简单，并在测试仪中集成工控机。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型测试仪的电路框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0015]如图1所示，该实施例描述了一种工控智能光数字继电保护测试仪，包括工控机、电源板、继电保护测试主板、光纤接口电路板、开关量输入电路板、开关量及小信号输出电路板和通信板，所述继电保护测试主板的电源输入端通过电源线与电源板的电源输出端连接，所述继电保护测试主板的通信端通过网线与通信板连接，所述继电保护测试主板的控制端通过网线与工控机连接，所述继电保护测试主板通过排线与光纤接口电路板、开关量输入电路板和开关量及小信号输出电路板连接。
[0016]进一步的，所述继电保护测试主板包括DSP模块、FPGA模块、FLASH模块、RAM模块、HPI接口模块和PHY模块，其中，DSP模块通过HPI接口模块与FPGA模块连接，FPGA模块与FLASH模块和光纤接口电路板连接，DSP模块与RAM模块连接，FPGA模块还通过PHY模块与通信板、开关量输入电路板和开关量及小信号输出电路板上的开关量输出模块连接，DSP模块与开关量及小信号输出电路板上的小信号输出模块连接。进一步的，DSP模块通过数模转换模块和二阶滤波模块与小信号输出模块连接。
[0017]进一步的，所述开关量输入电路板上包括开关量输入接口模块，该开关量输入接口模块依次通过输入电平转换模块和光电隔离模块与继电保护测试主板的FPGA模块连接。
[0018]进一步的，所述电源板上包括220V交流电源输入模块、滤波模块和控制输入模块，其中，220V交流电源输入模块、滤波模块和控制输入模块依次连接至继电保护测试主板的电源输入端。
[0019]进一步的，所述光纤接口电路板上包括光纤ST接口和B码接口。
[0020]进一步的，所述通信板上包括RJ45网络模块、GPS模块和调试接口模块。
[0021]进一步的，所述工控机设置在电源板、继电保护测试主板、光纤接口电路板、开关量输入电路板、开关量及小信号输出电路板和通信板的上方。
[0022]所述工控机还连接有显示器、操作按键和触摸板，其中触摸板也可替换为旋转鼠标，该旋转鼠标一般包括鼠标滚珠、鼠标左键和鼠标右键。
[0023]本实用新型测试仪中，电源板接收220v交流电，输出5v和正负12v的直流电，为其它模块供电;通讯板支持TCP/IP，接受外接PC机的指令，也将继电保护测试主板的结果数据交付给外接PC机，与PC机进行双向通讯;FPGA模块负责协议的处理、格式的转换及信息的打包等;光纤接口电路板在接收到来自FPGA模块的正确的电平信号后对外输出光信号，相反，也会将由外面接收到的光信号转换成电平信号送给FPGA模块;DSP模块只与FPGA模块之间进行双向通讯，接收来自FPGA模块的指令，并且向FPGA模块下发指令，同时DSP模块单方面接收来自外部的开关量输入信号，单方面对外输出开关量输出信号和数字电平信号，其中的数字电平信号交付给数模转换模块;数模转换模块在接收到来自DSP模块的数字量后，负责转换成模拟量并以小信号的名义对外输出。
[0024]本实用新型中DSP模块可选用TMS320F2812芯片，RAM模块可选用IS61LV51216-8芯片，开关量输出模块可选用ZP-1050器件，开关量输入模块可选用ZP-1052器件。
[0025]如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型的工控智能光数字继电保护测试仪。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的工控智能光数字继电保护测试仪，还可以在不脱离本【实用新型内容】的基础上做出各种改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
【主权项】
1.工控智能光数字继电保护测试仪，其特征在于:包括工控机、电源板、继电保护测试主板、光纤接口电路板、开关量输入电路板、开关量及小信号输出电路板和通信板，所述继电保护测试主板的电源输入端通过电源线与电源板的电源输出端连接，所述继电保护测试主板的通信端通过网线与通信板连接，所述继电保护测试主板的控制端通过网线与工控机连接，所述继电保护测试主板通过排线与光纤接口电路板、开关量输入电路板和开关量及小信号输出电路板连接。2.根据权利要求1所述的工控智能光数字继电保护测试仪，其特征在于:所述继电保护测试主板包括DSP模块、FPGA模块、FLASH模块、RAM模块、HPI接口模块和PHY模块，其中，DSP模块通过HPI接口模块与FPGA模块连接，FPGA模块与FLASH模块和光纤接口电路板连接，DSP模块与RAM模块连接，FPGA模块还通过PHY模块与通信板、开关量输入电路板和开关量及小信号输出电路板上的开关量输出模块连接，DSP模块与开关量及小信号输出电路板上的小信号输出模块连接。3.根据权利要求2所述的工控智能光数字继电保护测试仪，其特征在于:所述开关量输入电路板上包括开关量输入接口模块，该开关量输入接口模块依次通过输入电平转换模块和光电隔离模块与继电保护测试主板的FPGA模块连接。4.根据权利要求1所述的工控智能光数字继电保护测试仪，其特征在于:所述电源板上包括220V交流电源输入模块、滤波模块和控制输入模块，其中，220V交流电源输入模块、滤波模块和控制输入模块依次连接至继电保护测试主板的电源输入端。5.根据权利要求1所述的工控智能光数字继电保护测试仪，其特征在于:所述光纤接口电路板上包括光纤ST接口和B码接口。6.根据权利要求1所述的工控智能光数字继电保护测试仪，其特征在于:所述通信板上包括RJ45网络模块、GPS模块和调试接口模块。7.根据权利要求1所述的工控智能光数字继电保护测试仪，其特征在于:所述工控机设置在电源板、继电保护测试主板、光纤接口电路板、开关量输入电路板、开关量及小信号输出电路板和通信板的上方。
【文档编号】G01R31/00GK205539264SQ201620241357
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】王周蓉
【申请人】成都天进仪器有限公司