、当上位控制模块6接收到PPS秒脉冲的下降沿时，上位控制模块6将第一类型标记和第二类型标记由接收到PPS秒脉冲的下降沿的时刻开始向监测单元的时间区间起始端进行反向比对，若未出现监测信号与脉冲信号的错位，则将第一寄存器3内的监测信号转存入第三寄存器5内，若出现监测信号与脉冲信号的错位，则根据第一类型标记和第二类型标记的映射关系，对监测信号和脉冲信号的对应关系进行调整，然后将调整后的监测信号转存入第三寄存器5内，并进行输出；调整的具体步骤为，首先确定发生错位的段落区间，然后对段落区间的两个端点处的信号进行调整，并记录调整量的大小，最后根据两端调整量的变化趋势，将段落区间内其余的信号进行调整，使整个段落区间内信号调整幅度保持线性变化，对进行调整后的电压信号和电流信号按照时间序列进行平行对比，对电压信号和电流信号比值出现阶跃变化的信号点，针对此信号点进行单独的信号调整，消除阶跃变化。
[0019]其中，步骤A中，对于采集的电压信号和电流信号进行滤波处理。具体处理过程为:对需要过滤的信号进行傅里叶变换，然后对变换结果中超出频率阈值范围以外的波段进行删除，将保留下来的三角函数曲线进行傅里叶反变换，对得到的新信号曲线进行平滑处理。步骤D中，对输出的信号进行变化趋势统计，使用统计结果对步骤A中的滤波处理进行反馈调整，反馈调整是针对平滑处理过程中的模板函数进行的。将输出信号的变化趋势进行比例积分处理后得到模板函数，然后使用模板函数与新信号曲线进行卷积运算，得到最终输出结果。
[0020]另外，在监测过程中，使用“看门狗”程序对GPS给出的PPS秒脉冲与采集过程中的软件复位时刻进行差值对比，若发生差值的变化，则对软件复位程序的时刻进行实时调整。这个软件复位程序的调整作为在步骤A之前的前馈调整，对采集到的监测信号进行调整。
[0021]本发明可以进一步降低监测采样信号的时间误差，将时间误差控制在了纳秒级。
[0022]上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
【主权项】
1.一种基于无线传感的电容器在线监测的装置，其特征在于:包括PPS秒脉冲输出模块(1)、DSP监测模块(2)、第一寄存器(3)、第二寄存器(4)、第三寄存器(5)和上位控制模块(6) ;PPS秒脉冲输出模块(I)同时连接在DSP监测模块(2)的外部中断引脚上和上位控制模块(5)的时钟输入引脚上，DSP监测模块(2)对电容器的带电侧电流和接地侧电压进行实时采集，DSP监测模块(2)的数据输出引脚与上位控制模块(6)的数据输入引脚相连，第一寄存器(3)、第二寄存器(4)和第三寄存器(5)并行连接在上位控制模块(6)的I/O引脚。2.一种使用权利要求1所述的基于无线传感的电容器在线监测的装置的监测方法，其特征在于包括以下步骤: A、DSP监测模块(2)对电流信号和电压信号进行单独的采集，并通过上位控制模块(6)存储至第一寄存器(3)内； B、将接收到PPS秒脉冲的上升沿到接收到下一个PPS秒脉冲的下降沿这段时间区间作为一个监测单元，上位控制模块(6)以检测单元为单位，将每个监测单元内包含的信号进行分隔，并对每个分隔出来的信号段进行第一类型标记； C、DSP监测模块(2)将接收到的PPS秒脉冲直接传递至上位控制模块(6)，并将脉冲信号序列保存在第二寄存器(4)内，并对脉冲信号进行第二类型标记，然后建立第一类型标记和第二类型标记的映射关系； D、当上位控制模块(6)接收到PPS秒脉冲的下降沿时，上位控制模块(6)将第一类型标记和第二类型标记由接收到PPS秒脉冲的下降沿的时刻开始向监测单元的时间区间起始端进行反向比对，若未出现监测信号与脉冲信号的错位，则将第一寄存器(3)内的监测信号转存入第三寄存器(5)内，若出现监测信号与脉冲信号的错位，则根据第一类型标记和第二类型标记的映射关系，对监测信号和脉冲信号的对应关系进行调整，然后将调整后的监测信号转存入第三寄存器(5)内，并进行输出。3.根据权利要求2所述的基于无线传感的电容器在线监测的装置的监测方法，其特征在于:步骤B中，对信号进行分隔时，相邻的两个分隔部位具有部分重复信号段，重复信号段使用其特征向量进行标记。4.根据权利要求2所述的基于无线传感的电容器在线监测的装置的监测方法，其特征在于:步骤D中，首先确定发生错位的段落区间，然后对段落区间的两个端点处的信号进行调整，并记录调整量的大小，最后根据两端调整量的变化趋势，将段落区间内其余的信号进行调整，使整个段落区间内信号调整幅度保持线性变化。5.根据权利要求4所述的基于无线传感的电容器在线监测的装置的监测方法，其特征在于:对进行调整后的电压信号和电流信号按照时间序列进行平行对比，对电压信号和电流信号比值出现阶跃变化的信号点，针对此信号点进行单独的信号调整，消除阶跃变化。6.根据权利要求2所述的基于无线传感的电容器在线监测的装置的监测方法，其特征在于:步骤A中，对于采集的电压信号和电流信号进行滤波处理。7.根据权利要求6所述的基于无线传感的电容器在线监测的装置的监测方法，其特征在于:步骤D中，对输出的信号进行变化趋势统计，使用统计结果对步骤A中的滤波处理进行反馈调整。
【专利摘要】本发明公开了一种基于无线传感的电容器在线监测的装置，包括PPS秒脉冲输出模块、DSP监测模块、第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器和上位控制模块；PPS秒脉冲输出模块同时连接在DSP监测模块的外部中断引脚上和上位控制模块的时钟输入引脚上，DSP监测模块对电容器的带电侧电流和接地侧电压进行实时采集，DSP监测模块的数据输出引脚与上位控制模块的数据输入引脚相连，第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器并行连接在上位控制模块的I/O引脚。本发明还提供了一种用于基于无线传感的电容器在线监测的装置的监测方法。本发明能够解决现有技术的不足，改进了对于GPS秒脉冲的使用，提高了检测脉冲的同步性。
【IPC分类】G06F19/00, G01R31/00, H03K5/135
【公开号】CN105160176
【申请号】CN201510550235
【发明人】李春耕, 李鸿禄, 王艳, 熊玉岗, 刘廷众, 高冰, 刘勇, 冀辉, 李志平, 胡荣
【申请人】华北电力大学（保定）, 国网河北省电力公司衡水供电分公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月1日