具有版本管理功能的光纤电流互感器及其版本管理方法与流程

本发明涉及电力系统光纤传感技术领域，特别是涉及一种具有版本管理功能的光纤电流互感器及其版本管理方法。

背景技术：

随着光纤传感技术的发展，光纤电流互感器逐渐在电力系统中被应用。由于光纤电流互感器对实时性要求很高，目前常用FPGA作为其主控制器。进行程序版本更新时，需要打开机箱，当程序出现问题时，互感器将完全无法工作。随着光纤电流互感器的推广，这种程序下载更新方式已经不再适用。

为了方便光纤电流互感器程序版本管理、减少在网运行时出现程序故障的时间，需要在电网中使用具有程序版本管理功能的光纤电流互感器。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提升现有光纤电流互感器工程实用化性能，提供一种具有程序版本管理功能的光纤电流互感器及其版本管理方法，解决光纤电流互感器无法远程在线更新程序的问题；当程序更新出现故障时，将自动进行版本回退，使用其备份版本程序对主控制器进行重新配置，降低更新程序版本的风险；同时，加快故障修复的速度，减少故障时间。

针对上述问题本发明采取的技术方案为：一种具有版本管理功能的光纤电流互感器，包括电流互感器机体内依次连接的用于存储主控制器程序的程序存储器、从程序存储器中读取参数及程序内容并对主控制器进行配置的版本管理控制器、至少一个主控制器以及通信主接口；所述的主控制器之间依次连接。

该光纤电流互感器具有多种版本下载方式，可实现对一个或多个光纤电流互感器主控制器程序版本的同时远程在线自动更新、不同版本间回退功能，具备高可靠性数据通讯能力，采用专用下载通讯协议及编码方式，增强数据传输的稳定性和准确性。

该光纤电流互感器机体内的版本控制器，是控制光纤电流互感器主控制器启动时所运行程序版本的控制器，版本控制器可以从程序存储器中读取参数及程序内容，并通过模拟主控制器配置时序对主控制器进行配置。为提高上传下载的速度，优选的是使用CPLD作为版本控制器。

该光纤电流互感器机体内的程序存储器，是用来存储光纤电流互感器主控制器程序的存储器件，优选的是并行FLASH存储器，容量应满足存储程序版本大小的需求。

该光纤电流互感器机体内的程序存储器，分为启动参数存储分区以及程序存储分区两部分，程序存储分区可以存储至少两个版本主控制器程序。

该光纤电流互感器机体内，包括至少一个主控制器，优选的是包括两个主控制器。

该光纤电流互感器机体内的主控制器，是控制光纤电流互感器运行的总控制器，包括信号调制、解调、输出数据等功能；优选的是使用FPGA作为主控制器，保证调制解调实时性的要求。

该光纤电流互感器的通信主接口，为光串口或电串口或光网口或电网口，优选的是通过光网口进行程序版本下载。

该光纤电流互感器的版本管理方法，包括以下步骤：

步骤一、系统上电后版本管理控制器读取程序存储器中的启动参数；

步骤二、根据启动参数读取程序存储器中的程序并模拟主控制器的配置时序对所有主控制器进行配置完成主控制器的初始化工作；

步骤三、对电流互感器各功能模块进行自检测，若检测未通过，则转至步骤四；若检测通过，转至步骤五；

步骤四、版本管理控制器未收到所有主控制器功能正常命令，则版本管理控制器判断主控制器启动失败，修改启动参数，将自动进行版本回退，将使用其备份版本程序对所有主控制器进行重新配置，转至步骤一；

步骤五、主控制器向版本管理控制器发送功能正常命令，版本管理控制器收到功能正常命令后进入等待命令状态，工作人员可通过通信主接口进行修改、读取启动参数，下载、读取程序文件以及远程控制主控制器重新配置的操作。

该光纤电流互感器的版本管理方法，主控制器之间、主控制器与版本管理控制器之间数据通信采用帧格式表示方法，每一帧数据由帧头、帧编号、帧类型、长度、数据以及CRC校验组成。在数据收发过程中，采用校验算法确保数据传输的准确性，将数据按照上面所述的帧格式进行编码，并在接收方对收到的数据进行解码，校验算法可选择卷积码、CRC等，优选的是对整帧数据进行卷积码校验，帧内数据采用CRC校验。编码的帧格式可以根据需要进行缩减和添加。

本发明的有益效果：1)工作人员可以通过通信接口远程更新程序或组网升级程序版本，并控制程序启动的版本，方便工作人员使用，提高光纤电流互感器的实用性；2)当互感器程序出现故障，无法正常工作时，可以自动检测到故障，并将程序版本回退至上一个可用版本，加快故障修复的速度，减少故障时间；3)在数据传输时通过数据校验技术确保数据传输安全可靠。

附图说明

图1为本发明电路结构示意图；

图2为本发明数据传输帧格式示意图；

图3为本发明程序存储器功能分区示意图；

图4为本发明版本控制器工作流程示意图。

具体实施方式

为了方便理解该技术方案，下面结合附图和实施例对本发明一种具有版本管理功能的光纤电流互感器做进一步的说明。

如图1所示为本发明一种具有版本管理功能的光纤电流互感器的电路接口示意图，图中包含互感器主控制器、版本管理控制器、程序存储器以及通信主接口。

该光纤电流互感器机体内可以具有多个互感器主控制器，多个互感器主控制器之间具备通信接口，程序保持一致。优选的是采用两个互感器主控制器。

通信主接口可以为光串口或电串口或光网口或电网口等，通过主接口可以与光纤电流互感器的主控制器之间进行数据交换。主控制器之间具有通信接口，两者之间可以进行通信，以确定对方是否正与版本控制器通信。版本控制器可以接受来自主控制器的数据。版本控制器可以控制程序存储器，将主程序、备份程序以及启动参数存储在程序存储器中。当系统上电时，版本控制器可以从程序存储器中读取启动参数、对应的程序，并对主控制器进行配置。

如图2所示为本发明一种具有版本管理功能的光纤电流互感器数据传输帧格式示意图，在通信接口与主控制器之间，主控制器与版本控制器之间在数据通信的过程中，为了保证数据传输准确可靠，在通信的过程中优选如图2所示的帧格式表示方法，每一帧数据由帧头(两字节)、帧编号(两字节)、帧类型(一字节)、长度(一字节)、数据(一至二百五十五字节)以及CRC校验(两字节)组成。在数据传输的过程中，采用(2,1,3)卷积码进行校验。帧数据分为命令帧和数据帧，命令帧用于发送命令数据，数据帧用来发送程序数据，帧格式及数据校验方式可以根据具体应用进行修改。

如图3所示为本发明一种具有版本管理功能的光纤电流互感器程序存储器功能分区示意图，程序存储器分为启动参数存储分区以及程序存储分区两部分，程序存储分区可以存储2个及以上主控制器程序。当工作人员更新程序时，更新的程序不会覆盖上次启动时所使用的程序分区，而是将更新的程序存储在其他分区，并修改启动参数，版本控制器将使用更新的程序版本来配置主控制器，若更新的程序出现问题，可以及时用旧版本程序来配置主控制器。程序存储器可以选用SST、INTEL等厂家的FLASH等存储器，程序版本存储的数量为2个及以上。

如图4所示为本发明一种具有版本管理功能的光纤电流互感器的版本管理方法的工作流程示意图，包括以下步骤：

步骤一、系统上电后版本管理控制器读取程序存储器中的启动参数；

步骤二、根据启动参数读取程序存储器中的程序并模拟主控制器的配置时序对所有主控制器进行配置完成主控制器的初始化工作；

步骤三、对电流互感器各功能模块进行自检测，若检测未通过，则转至步骤四；若检测通过，转至步骤五；

步骤四、版本管理控制器未收到所有主控制器功能正常命令，则版本管理控制器判断主控制器启动失败，修改启动参数，将自动进行版本回退，将使用其备份版本程序对所有主控制器进行重新配置，转至步骤一；

步骤五、主控制器向版本管理控制器发送功能正常命令，版本管理控制器收到功能正常命令后进入等待命令状态，工作人员可通过通信主接口进行修改、读取启动参数，下载、读取程序文件以及远程控制主控制器重新配置的功能。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。