一种基于自适应比对分析技术的采集单元检测装置和方法与流程

文档序号:19153386发布日期:2019-11-16 00:21阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于自适应比对分析技术的采集单元检测装置,其特征在于:包括fpga模块、arm模块、光纤采样接收模块、光纤同步发送模块、da输出模块、ad采样模块和以太网收发模块,光纤采样接收模块、光纤同步发送模块、da输出模块和ad采样模块连接到fpga模块,fpga模块连接到arm模块,arm模块连接有人机交互模块和通过以太网收发模块连接有调试接口rj45,fpga模块用于底层模块并行驱动,实时接收或发送测试数据;arm模块用于数据处理分析及人机交互;光纤采样接收模块用于接收被测采集单元输出的数字化采样值;光纤同步发送模块用于向采集单元发送同步信号;da输出模块用于发送标准源小电压模拟量;ad采样模块用于实时回采标准源模拟量。

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应比对分析技术的采集单元检测装置的检测方法,其特征在于:该方法为:首先,根据配置计算标准源的离散瞬时采样值,经数字微分计算后输出小电压模拟量至被测采集单元,同时还输出一路未经微分计算的原始标准源模拟量;其次,通过ad采样模块接入未经微分的标准源模拟量,作为检测装置的标准比对信号;然后经光纤接收模块自适应获取被测采集单元输出的数字化采样信号,作为检测装置的试品比对信号;最后由检测装置自动闭环分析测试数据,获取被测采集单元的稳态精度、暂态特性和时间特性的采样传变指标。

3.根据权利要求2所述的一种基于自适应比对分析技术的采集单元检测装置的检测方法,其特征在于:该方法具体包括以下步骤:

步骤1、双路标准输出:arm模块获取用户配置的模拟量参数,计算采样率的模拟量瞬时采样值,然后经fpga模块驱动da模块输出模拟量电压信号;

采集单元采集经过微分处理的电压信号,然后由内部硬件积分电路或软件积分算法还原为原始采样并输出,检测装置需同步输出两组同源的标准模拟量信号,一路未经过数字微分处理,作为检测装置比对的标准源;另一路经过数字微分处理,模拟电子式互感器输出信号接入被测采集单元;

检测装置输出标准信号后,进入步骤2和步骤3回采信号;

步骤2、标准信号回采:步骤1标准输出后,通过步骤2回采其中一路未经过微分处理的标准源信号;

fpga模块驱动ad采样模块,将输入的电压模拟量模数转换为数字量采样值,接收至检测装置,每点数字采样值都由fpga记录对应的采样时刻;

步骤3、数字化采样自适应接收:步骤1标准输出后,通过步骤3同步接收采集单元输出的数字量试品信号;

fpga模块驱动光纤采样模块,接收采集单元输出的光纤数字采样,每点数字采样值同样由fpga记录接收时刻,通过兼容方式自适应的接收并解析采样信息;

fpga模块根据曼码编码与非曼码编码的原理,连续检测输入数字信号的最大变位周期,区分信号编码方式,同时利用最小变位周期值确定协议编码波特率,并持续按该波特率进行采样传输监测,在采样链路检测稳定后,由特定的数据起始符开始链路传输,按固定字节接收数据块,并在每个数据块的末尾进行crc校验,当接收的数据块达到最大且crc校验完毕后结束本次接收;

步骤4、闭环比对分析:通过步骤2获取测试标准信号,同时通过步骤3获取采集单元试品信号,然后在步骤4中对两组信号进行误差计算,检测采集单元的传变特性;

arm模块汇总fpga模块采集的原始标准采样值和采集单元输出试品采样值,实现闭环检测体系,采用插值同步、傅氏计算、谐波分析及波形比对方法,自动分析被测采集单元的稳态传变精度、暂态传变特性及时间特性的指标,实现采集单元的独立自适应闭环检测。


技术总结
本发明公开了一种基于自适应比对分析技术的采集单元检测装置和方法,包括FPGA模块、ARM模块、光纤采样接收模块、光纤同步发送模块、DA输出模块、AD采样模块和以太网收发模块,光纤采样接收模块、光纤同步发送模块、DA输出模块和AD采样模块连接到FPGA模块,FPGA模块连接到ARM模块,ARM模块连接有人机交互模块和通过以太网收发模块连接有调试接口RJ45。本发明采集单元独立闭环测试,检测装置可直接向采集单元输出标准微分模拟信号,同时接收采集单元输出的数字化采样信号,可实现采集单元的精确闭环比对测试,检测结果更可靠。

技术研发人员:王宇;张炜;孟令雯;辛明勇;高吉普;徐长宝;林呈辉;祝健杨;张历;王冕;代奇迹
受保护的技术使用者:贵州电网有限责任公司
技术研发日:2019.09.17
技术公布日:2019.11.15
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