一种匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的系统及其方法与流程

本发明涉及计量校准领域，并且更具体地，涉及一种匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的的系统及其方法。

背景技术：

在现有技术中，对于高压开关动作特性测试仪时间量校准的技术方案更偏向于校准方法的实现，大部分文献以及专利将重点放在时间校准方式方法的研究上，内容包括时间量标准方案、控制电路的设计等，但是这一系列研究都是基于对电压触发类型的测试仪的校准，也未对其触发原理设计进行详述，同时在实际的校准工作中，也存在基于电流信号触发的高压开关动作特性测试仪。传统的触发方式设计对基于电流触发类型的测试仪通常是束手无策，无法匹配不同类型高压开关动作特性测试仪的同步触发方式。本发明基于实际校准应用，针对上述弊端，提供一种适应不同类型触发信号、触发方式的系统设计。

技术实现要素：

为了解决背景技术存在的缺少匹配高压开关动作特性测试仪不同类型触发信号和触发方式的系统的技术问题，本发明提供一种匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的系统及其方法。本发明所述的匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的系统包括：

同步触发方式切换单元，其用于在高压开关动作特性测试仪的内同步触发方式无法满足现场检测要求时，将高压开关动作特性测试仪的触发方式转换为外同步触发方式；

触发信号产生模块，其用于当同步触发方式切换单元转换为外同步触发方式时，根据信号处理模块发出的断口合闸或者分闸的指令产生匹配高压开关动作特性测试仪的触发信号，所述触发信号包括电压信号和电流信号；

上位机，其用于设置触发信号产生的时间间隔；

信号处理模块，其用于接收上位机传输的数据、实现信号同步控制、检测以及复位，并在高压开关动作特性测试仪的触发方式为外同步触发方式时发出断口合闸或者分闸的指令；

系统复位单元，其用于触发信号处理模块完成对当前所有状态清零和对系统设置的数据复位；

状态复位单元，其用于触发信号处理模块，使信号处理模块将当下状态复位至设置数据下传后的状态，但不对设置的数据清零；

同步检测单元，其用于对触发信号产生模块或者高压开关动作特性测试仪产生的触发信号进行检测，并输出信号处理模块能够识别的信号；

定时器，其用于根据信号处理模块设置的触发信号产生的时间间隔，对同步检测单元转换的信号进行计时；

电子模拟开关，其用于根据信号处理模块发出的开关闭合或者断开的指令完成断口的合闸或者分闸操作。

优选地，所述信号处理模块采用arm结合fpga的硬件框架，其中，arm用于接收上位机传输的数据，并发送到fpga，以及信号同步的控制、检测和复位，fpga用于发出断口合闸或者分闸的命令以完成断口定时输出。

优选地，所述系统还包括光电隔离单元，其用于将触发信号产生模块产生的触发信号传输至信号处理模块。

优选地，所述触发信号产生模块包括电源、调压模块和负载电阻，其中，触发电压信号由调压模块产生，并由电源供电从而产生可调的直流电压，触发电流信号由触发电压信号串接负载电阻产生。

优选地，所述系统可同时具备的同步检测单元不少于1个，与之相对应，所述系统同时具备与同步检测单元数量相同的定时器和电子隔离开关，并输出16组断口信号。当系统中包括光电隔离单元，所述系统还同时具备与同步检测单元数量相等的光电隔离单元。所述系统通过高速隔离的控制和驱动设计，使得所述系统具备高速输出和足够的带载能力。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的方法，所述方法包括：

步骤1、上位机设置触发信号产生的时间间隔并发送至信号处理模块；

步骤2、判断高压开关动作特性测试仪是否能满足现场测试需求，当待测高压开关动作特性测试仪能满足现场测试要求时，跳转到步骤3，当待测高压开关动作特性测试仪无法满足现场测试要求时，跳转到步骤4；

步骤3、启动同步触发方式切换单元，将待测高压开关动作特性测试仪的触发方式切换为内同步触发方式，高压开关动作特性测试仪内部产生触发信号的分闸或者合闸指令，使触发电源按照上位机设置的触发信号产生的时间间隔生成触发信号，并跳转至步骤7；

步骤4、启动同步触发方式切换单元，将待测高压开关动作特性测试仪的触发方式切换为外同步触发方式，信号处理模块发出产生触发信号的分闸或者合闸指令以及高压开关动作特性测试仪进行检测的指令；

步骤5、信号处理模块将上位机设置的触发信号产生的时间间隔发送至触发信号产生模块；

步骤6、触发信号产生模块根据接收的时间间隔产生触发信号；

步骤7、同步检测单元对触发信号进行检测，并将其转换为信号处理模块能够识别的信号；

步骤8、定时器根据信号处理模块接收的触发信号产生的时间间隔，对同步检测单元转换的信号进行计时；

步骤9、当定时器完成计定时读数时，电子模拟开关根据信号处理模块发出的开关闭合或者断开的指令完成断口的合闸或者分闸操作，实现对待测高压开关动作特性测试仪触发信号的输出或切断。

优选地，触发信号产生模块根据接收的时间间隔产生触发信号是由触发信号产生模块内设的电源、调压模块和串接负载电阻来实现的。

本发明所提供的技术方案与现有技术相比，本发明的技术方案的触发电压信号由触发信号产生模块内设的调压模块产生，并由系统电源供电，能产生可调的直流电压，同时触发电流信号由触发电压信号串接负载电阻产生，并且，当高压开关动作特性测试仪的内同步触发方式无法满足测试现场的需求时，本发明所述的系统能够提供直流电源，从而保证高压开关动作特性测试仪的正常工作，较好地匹配了高压开关动作特性测试仪不同类型的触发信号和触发方式。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1是本发明具体实施方式的匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的系统的结构图；

图2是本发明具体实施方式的匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的方法的流程图；

图3是本发明具体实施方式的匹配高压开关动作特性测试仪内同步触发方式的工作原理图；

图4是本发明具体实施方式的匹配高压开关动作特性测试仪外同步触发方式的工作原理图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1是本发明具体实施方式的匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的系统的结构图。如图1所示，在本实施例中，本发明所述的匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的系统100包括：

同步触发方式切换单元101，其用于在高压开关动作特性测试仪的内同步触发方式无法满足现场检测要求时，将高压开关动作特性测试仪的触发方式转换为外同步触发方式；

触发信号产生模块102，其用于当同步触发方式切换单元101转换为外同步触发方式时，根据信号处理模块发出的分闸或者合闸的指令产生匹配高压开关动作特性测试仪的触发信号，所述触发信号包括电压信号和电流信号；

上位机103，其用于设置触发信号产生的时间间隔；

信号处理模块104，其用于接收上位机103传输的数据、实现信号同步控制、检测以及复位，并在高压开关动作特性测试仪的触发方式为外同步触发方式时发出断口合闸或者分闸的指令；

系统复位单元105，其用于触发信号处理模块104完成对当前所有状态清零和对系统设置的数据复位；

状态复位单元106，其用于触发信号处理模块104，使信号处理模块104将当下状态复位至设置数据下传后的状态，但不对设置的数据清零；

16个同步检测单元107-1至107-16，其用于对触发信号产生模块102或者高压开关动作特性测试仪产生的触发信号进行检测，并输出信号处理模块能够识别的信号；

16个定时器108-1至108-16，其用于根据信号处理模块104设置的触发信号产生的时间间隔，对同步检测单元107转换的信号进行计时；

16个电子模拟开关109-1至109-16，其用于根据信号处理模块104发出开关闭合或者断开的指令完成断口的合闸或者分闸。

优选地，所述信号处理模块104采用arm结合fpga的硬件框架，其中，arm用于接收上位机103传输的数据，并发送到fpga，以及信号同步的控制、检测和复位，fpga用于发出断口合闸或者分闸的命令以完成断口定时输出。

优选地，所述系统还包括16个光电隔离单元110-1至110-16，其用于将触发信号产生模块102产生的触发信号传输至信号处理模块104。

优选地，所述触发信号产生模块102包括电源121、调压模块122和负载电阻123，其中，触发电压信号由调压模块122产生，并由电源121供电从而产生可调的直流电压，触发电流信号由触发电压信号串接负载电阻123产生。

优选地，所述系统可同时具备的同步检测单元不少于1个，与之相对应，所述系统同时具备与同步检测单元数量相同的定时器和电子隔离开关，并输出16组断口信号。当系统中包括光电隔离单元，所述系统还同时具备与同步检测单元数量相等的光电隔离单元。所述系统通过高速隔离的控制和驱动设计，使得所述系统具备高速输出和足够的带载能力。

图2是本发明具体实施方式的匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的方法的流程图。如图2所示，本发明所述的匹配高压开关动作特性测试仪触发信号和触发方式的方法200从步骤201开始。

在步骤201，上位机设置触发信号产生的时间间隔并发送至信号处理模块；

在步骤202，判断高压开关动作特性测试仪是否能满足现场测试需求，当待测高压开关动作特性测试仪能满足现场测试要求时，跳转到步骤203，当待测高压开关动作特性测试仪无法满足现场测试要求时，跳转到步骤204；

在步骤203，启动同步触发方式切换单元，将待测高压开关动作特性测试仪的触发方式切换为内同步触发方式，高压开关动作特性测试仪内部产生触发信号的分闸或者合闸指令使触发电源按照上位机设置的触发信号产生的时间间隔生成触发信号，并跳转至步骤7；

在步骤204，启动同步触发方式切换单元，将待测高压开关动作特性测试仪的触发方式切换为外同步触发方式，信号处理模块发出生成触发信号的分闸或者合闸指令以及高压开关动作特性测试仪进行检测的指令；

在步骤205，信号处理模块将上位机设置的触发信号产生的时间间隔发送至触发信号产生模块；

在步骤206，触发信号产生模块根据接收的时间间隔产生触发信号；

在步骤207，同步检测单元对触发信号进行检测，并将其转换为信号处理模块能够识别的信号；

在步骤208，定时器根据信号处理模块接收的触发信号产生的时间间隔，对同步检测单元转换的信号进行计时；

在步骤209，当定时器完成计定时读数时，电子模拟开关根据信号处理模块发出的开关闭合或者断开的指令完成断口的合闸或者分闸操作，实现对待测高压开关动作特性测试仪触发信号的输出或切断。

图3是本发明具体实施方式的匹配高压开关动作特性测试仪内同步触发方式的工作原理图。结合图2和图3可知，当高压开关动作特性测试仪为内同步触发方式时，上位机设置触发信号产生的时间间隔并发送至信号处理模块，启动同步触发方式切换单元，将待测高压开关动作特性测试仪的触发方式切换为内同步触发方式，高压开关动作特性测试仪内部发出产生触发信号的分闸或者合闸指令，使触发电源按照上位机设置的触发信号产生的时间间隔生成触发信号，同步检测单元对触发信号进行检测，并将其转换为信号处理模块能够识别的信号；定时器根据信号处理模块接收的触发信号产生的时间间隔，对同步检测单元转换的信号进行计时；当定时器完成计定时读数时，电子模拟开关根据信号处理模块发出的开关闭合或者断开的指令完成断口的合闸或者分闸操作，实现对待测高压开关动作特性测试仪触发信号的输出或切断。

图4是本发明具体实施方式的匹配高压开关动作特性测试仪外同步触发方式的工作原理图。结合图2和图4可知，当高压开关动作特性测试仪为外同步触发方式时，上位机设置触发信号产生的时间间隔并发送至信号处理模块；启动同步触发方式切换单元，将待测高压开关动作特性测试仪的触发方式切换为外同步触发方式，信号处理模块生成触发信号的分闸或者合闸指令以及触发高压开关动作特性测试仪进行检测的指令；信号处理模块将上位机设置的触发信号产生的时间间隔发送至触发信号产生模块；触发信号产生模块根据接收的时间间隔产生触发信号；同步检测单元对触发信号进行检测，并将其转换为信号处理模块能够识别的信号；定时器根据信号处理模块接收的触发信号产生的时间间隔，对同步检测单元转换的信号进行计时；当定时器完成计定时读数时，电子模拟开关根据信号处理模块发出的开关闭合或者断开的指令完成断口的合闸或者分闸操作，实现对待测高压开关动作特性测试仪触发信号的输出或切断。

优选地，触发信号产生模块根据接收的时间间隔产生触发信号是由触发信号产生模块内设的电源、调压模块和串接负载电阻来实现的。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该【装置、组件等】”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。