一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能录波技术，应用于风力发电、电网继保和工业控制等领域，具体涉及在风力发电机组控制器中，具体涉及一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法。
【背景技术】
[0002]常规录波技术:受限于通信带宽，上位机软件实时录波一般采用低分辨率录波技术;或者下位机控制器下位机采用高分辨率录波技术。
[0003]实时录波，多用于趋势分析，上位机上以固周期性地读取下位机控制器数据进行录波，受限于上位机和下位机之间的通信带宽，很难实现高分辨率录波分析挖掘。
[0004]高分辨率录波一般在下位机控制器上实现，需要的存储空间较大，对下位机控制器的硬件要求比较高，常用于故障分析、优化控制等关键数据。
[0005]如何在存储空间较少、硬件配置较低的下位机控制器上实现趋势和故障分析用数据录波，一直是个比较难解决的问题。
[0006]国家知识产权局于2013年I月23日，公开了一件公开号为CN202693731U，名称为“中压电网故障录波及智能综合诊断处理装置”的实用新型专利，其装置主机内有硬件平台ARM核心嵌入式工控机，其连接有综合故障监测模块、综合故障诊断处理模块和录波及波形分析模块;综合故障监测模块中有CT/PT和与CT/PT连接的滤波板以及A/D转换电路;综合故障诊断处理模块中有选线模块和消谐模块，选线模块中有跳闸模块和开关量输出板，消谐模块中有消谐板，其中开关量输出板与消谐模块连接;装置主机基于IP以有线方式或无线方式与后台监控分析功能模块进行数据传送。
【发明内容】
[0007]由于现有技术中存在以上的问题，本发明提供一种利用上位机存储空间优势结合下位机控制器采样速度优势相结合的录波技术，采用上位机低分辨率录波和下位机高分辨率录波同步合成展示，解决了上述问题。
[0008]本发明采用的技术方案包括以下特征:
一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法，其特征在于，包括:
(1)上位机软件启动后，周期性地和下位机控制器时间同步；
(2)上位机软件以较低分辨率实时采样录波，将低分辨率录波数据保存至上位机；
(3)由上位机下发指令触发或满足下位机控制器自定义触发条件触发之后，下位机以高分辨率采样录波；
(4)上位机读出下位机高分辨率录波数据，存储至上位机；
(5)上位机将保存下的低分辨率录波数据和下位机保存下来的高分辨率录波数据按时间戳进行同步合成展示。
[0009]所述的上位机软件为本领域技术人员熟知常用的软件。
[0010]优选地，(I)进一步包括:时间同步可以直接用时间戳同步，也可以用相对时间同步。
[0011 ]优选地，(2)进一步包括:低分辨率采样，根据上位机软件和下位机控制器之间的通信速度决定上位机采样频率。硬件配置较低的串口通信，CAN通信一般最高IKHz，以太网通信可以有更高的采样频率。
[0012]优选地，(3)进一步包括:下位机控制器的采样率受存储空间和控制周期限制，采样频率越高，采样时间长度越短，取决于下位机CPU主频，可实现10KHz甚至更高的采样频率。
[0013]优选地，(3)进一步包括:为记录更长时间，下位机控制器的采样分辨率可变。如触发前采样10Hz，触发后50Hz，触发Is后10Hz，同样多的存储空间，可以实现更多的录波采样点，方便后期分析。
[0014]优选地，(5)进一步包括:实时录波数据存储文件名和下位机高分辨率录波存储文件名关联，方便存储管理分析。文件可存储成txt/excel/xml等文本格式，也可以存入数据库中。
[0015]本发明的有益效果是:采用时间同步技术，使用存储空间较少、配置较低的下位机控制器配合上位机软件，实现了实时录波趋势分析和关键点高分辨率录波分析的合成展示，提供在上位机软件实时/历史趋势图上展示关键时刻的高分辨率数据采样录波，方便问题故障定位和优化控制。
【附图说明】
[0016]本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
图1为上位机软件经过环网和下位机控制器连接示意图；
图2为实时和高分辨率录波智能重合示意图；
图3为下位机控制器有实时时钟的时间同步机制示意图；
图4为下位机控制器没有实时时钟的时间同步机制示意图。
【具体实施方式】
[0017]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0018]本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0019]实施例1:
一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法，其特征在于，包括:
(1)上位机软件启动后，周期性地和下位机控制器时间同步；
(2)上位机软件以较低分辨率实时采样录波，将低分辨率录波数据保存至上位机；
(3)由上位机下发指令触发或满足下位机控制器自定义触发条件触发之后，下位机以高分辨率采样录波；
(4)上位机读出下位机高分辨率录波数据，存储至上位机； (5)上位机将保存下的低分辨率录波数据和下位机保存下来的高分辨率录波数据按时间戳进行同步合成展示。
[0020]实施例2:
一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法，其特征在于，包括:
优选地，(1)进一步包括:时间同步可以直接用时间戳同步，也可以用相对时间同步。
[0021]优选地，(2)进一步包括:低分辨率采样，根据上位机软件和下位机控制器之间的通信速度决定上位机采样频率。硬件配置较低的串口通信，CAN通信一般最高ΙΚΗζ，以太网通信可以有更高的采样频率。
[0022]优选地，(3)进一步包括:下位机控制器的采样率受存储空间和控制周期限制，采样频率越高，采样时间长度越短，取决于下位机CPU主频，可实现100KHZ甚至更高的采样频率。
[0023]优选地，(3)进一步包括:为记录更长时间，下位机控制器的采样分辨率可变。如触发前采样10Hz，触发后50Hz，触发Is后10Hz，同样多的存储空间，可以实现更多的录波采样点，方便后期分析。
[0024]优选地，(5)进一步包括:实时录波数据存储文件名和下位机高分辨率录波存储文件名关联，方便存储管理分析。文件可存储成txt/excel/xml等文本格式，也可以存入数据库中。
[0025]实施例3:
如附图2，本发明中的录波合成技术包括:
(1)上位机软件启动后周期性地和下位机控制器时间同步，如果下位机控制器有实时时钟，采用绝对时间同步方式，见图3;没有实时时钟，采用相对时间同步方式，见图4。
[0026]图4相对时间同步设计，较绝对时间同步要复杂很多。下位机控制器和上位机软件，设计一个分辨率一致的定时器，如lms。上位机软件开启后，读取下位机控制器的定时器的相对时间变量，然后对应到上位机的绝对时间。下位机控制器故障激活后，将相对时间变量记录到录波数据中，用作时间戳。上位机读取下位机控制器高分辨率录波数据时，再将这个相对时间戳和绝对时间对应起来。要求定时器计时单位较长，保证不出现多次周期重复无法分辨;或在下位机控制器中设计一个变量，计量录波触发次数，这2种设计都可以保证几天到几个月时间内，相对时间变量可以和绝对时间保持同步。
[0027](2)上位机软件以50Hz频率实时采样录波，将录波数据保存至上位机；
(3)下位机控制器由上位机下发指令触发或满足下位机控制器自定义触发条件触发，以ΙΚΗζ或更高分辨率采样录波；
(4)上位机软件读出下位机控制器高分辨率录波数据，存储至上位机；
(5)上位机将保存下的实时录波和高分辨率录波数据按时间戳进行合成展示。
[0028]系统正常时，可以用实时录波数据进行趋势分析，在出现故障或特殊情况时，下位机控制器触发高分辨率录波，也充分利用下位机控制器存储空间小采样速率高的特点，方便上下一体联合分析。
[0029]本发明的有益效果是:采用时间同步技术，使用存储空间较少、配置较低的下位机控制器配合上位机软件，实现了实时录波趋势分析和关键点高分辨率录波分析的合成展示，提供在上位机软件实时/历史趋势图上展示关键时刻的高分辨率数据采样录波，方便问题故障定位和优化控制。
[0030]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【主权项】
1.一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法其特征在于，包括: (1)上位机软件启动后，周期性地和下位机控制器时间同步； (2 )上位机软件以较低分辨率实时采样录波，将低分辨率录波数据保存至上位机； (3)由上位机下发指令触发或满足下位机控制器自定义触发条件触发之后，下位机以高分辨率采样录波； (4 )上位机读出下位机高分辨率录波数据，存储至上位机； (5)上位机将保存下的低分辨率录波数据和下位机保存下来的高分辨率录波数据按时间戳进行同步合成展示。2.根据权利要求1所述的一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法，其特征在于，所述步骤(1)包含的时间同步为绝对时间戳同步或者相对时间戳同步。3.根据权利要求1所述的一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法，其特征在于，所述步骤(2)包含的低分辨率采样频率是由上位机软件和下位机控制器之间的通信速度来决定，通信速度由连接的串口决定，通信速度越快，采样频率越高。4.根据权利要求1所述的一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法，其特征在于，所述步骤(3)包含的下位机控制器的采样率受存储空间和控制周期限制，采样时间长度越短采样频率越高。5.根据权利要求1所述的一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括:上位机低分辨率录波数据的储文件名和下位机高分辨率录波数据的存储文件名相互关联，所述储存文件的格式为txt、excel或xml。
【专利摘要】本发明公开了一种低分辨率实时录波和高分辨率录波合成方法，提供在上位机软件实时/历史趋势图上展示关键时刻的高分辨率数据采样录波，方便问题故障定位和优化控制，本发明技术要点包括：（1）上位机软件启动后周期性地和下位机控制器时间同步；（2）上位机软件以较低分辨率实时采样录波，将录波数据保存至上位机；（3）下位机控制器由上位机软件下发指令触发或满足下位机控制器自定义触发条件触发，（4）上位机软件读出下位机控制器高分辨率录波数据，存储至上位机；（5）上位机软件将保存下的实时录波和高分辨率录波数据按时间戳进行同步合成展示。
【IPC分类】G05B23/02
【公开号】CN105425770
【申请号】CN201510759163
【发明人】邵勤丰, 项勤建, 刘显波, 刘小艳, 王秉旭, 孟新光, 张云辉, 曹碧生
【申请人】四川东方电气自动控制工程有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月10日