专利名称：一种故障录波装置及其数据保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于数据存储领域，尤其涉及一种故障录波装置及其数据保护电路。
背景技术：
目前，在电力系统的二次设备中，故障录波装置用于保存电网在发生故障之前的运行数据，这对于分析电网故障的原因起重要的作用。然而，在电网发生故障时，整个电网的电力会出现缺失，并影响故障录波装置的电力供给，从而导致故障录波装置难以对电网的运行数据进行保存。针对上述故障录波装置在电网故障时所存在的问题，现有技术是在故障录波装置的电源板上采用储能电容，当电网故障而出现电力缺失时，通过储能电容释放其剩余电量为故障录波装置提供电能，促使故障录波装置向存储设备随机上传电网运行数据。但是， 如果故障录波装置在随机上传电网运行数据的过程中，只是将电网运行数据暂时存储于数据采集板的内存卡内，且没有上传至存储设备，则会导致电网运行数据丢失。因此，现有技术存在当电网故障时，对电网运行数据的保存效率低，随机性大，且容易出现数据丢失的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种故障录波装置及其数据保护电路，旨在解决现有技术在电网故障时，对电网运行数据的保存效率低，随机性大，且存在容易发生数据丢失的问题。本实用新型是这样实现的，一种故障录波装置数据保护电路，与装置电源、电压转换芯片及数据采集电路相连接，所述故障录波装置数据保护电路包括电压检测端和电源端分别与所述装置电源的输出端和所述电压转换芯片的输出端相连接，对所述装置电源的输出电压进行检测的电压检测单元；电源端接所述电压转换芯片的输出端，输入端接所述电压检测单元的输出端，数据采集端接所述数据采集电路的输出端，对电网运行数据进行采集，并根据所述电压检测单元输出的控制电平进行数据处理的数据处理芯片；电源端接所述电压转换芯片的输出端，输入端与输出端分别与所述数据处理芯片的输出端和数据接收端相连接，对所述数据处理芯片输出的电网运行数据进行存储的数据存储单元。本实用新型还提供了一种包括所述故障录波装置数据保护电路的故障录波装置。在本实用新型中，通过采用所述电压检测单元、所述数据处理芯片及所述数据存储单元组成的所述故障录波装置数据保护电路，在电网出现故障，所述故障录波装置的供电电压出现跌落时，通过所述电压检测单元产生触发信号促使所述数据处理芯片向所述数据存储单元存储电网运行数据，保证了电网在掉电时刻的运行数据能够得到及时、高效的保护，解决了现有技术在电网故障时，对电网运行数据的保存效率低，随机性大，且存在容易发生数据丢失的问题。
图1是本实用新型实施例提供的故障录波装置数据保护电路的模块结构图；图2是本实用新型实施例提供的故障录波装置数据保护电路的示例电路结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。在本实用新型实施例中，装置电源为故障录波装置提供24V供电电压；电压转换芯片的输入端接装置电源的输出端，其将装置电源输出的24V供电电压转换为3. 3V电压， 为电压检测单元、数据处理芯片及数据存储单元提供工作电压；数据采样电路对整个电网的运行数据进行采集并将其输出至数据处理芯片。图1示出了本实用新型实施例提供的故障录波装置数据保护电路的模块结构图， 为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下故障录波装置数据保护电路100与装置电源200、电压转换芯片300及数据采集电路400相连接，该故障录波装置数据保护电路100包括电压检测端和电源端分别与装置电源200的输出端和电压转换芯片300的输出端相连接，对装置电源200的输出电压进行检测的电压检测单元101 ；电源端接电压转换芯片300的输出端，输入端接电压检测单元101的输出端，数据采集端接数据采集电路400的输出端，对电网运行数据进行采集，并根据电压检测单元101 输出的控制信号进行数据处理的数据处理芯片102 ；电源端接电压转换芯片300的输出端，输入端与输出端分别与数据处理芯片102 的输出端和数据接收端相连接，对数据处理芯片102输出的电网运行数据进行存储的数据存储单元103。图2示出了本实用新型实施例提供的故障录波装置数据保护电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下作为本实用新型一实施例，电压检测单元101包括电容Cl、电阻R1、电阻R2、电容C2、TPS3707-33D电源管理监控芯片Ul及电阻R3 ；电容Cl的第一端为电压检测单元101的电压检测端，电阻Rl的第一端接电容Cl 的第一端，电阻Rl的第二端同时与电阻R2的第一端及TPS3707-33D电源管理监控芯片 Ul的电压比较输入端PFI相连接，电阻R2的第二端同时与电容Cl的第二端及地相连接， TPS3707-33D电源管理监控芯片Ul的电源端VDD为电压检测单元101的电源端，电容C2连接于TPS3707-33D电源管理监控芯片Ul的电源端VDD和接地端GND之间，TPS3707-33D电源管理监控芯片Ul的反相复位端/RESET和电压比较输出端/PFO构成电压检测单元101 的输出端，TPS3707-33D电源管理监控芯片Ul的手动复位端/MR与电压比较输出端/PFO相连接，TPS3707-33D电源管理监控芯片Ul的复位端RESET和空脚NC空接，电阻R3连接于 TPS3707-33D电源管理监控芯片Ul的电源端VDD和反相复位端/RESET之间。[0024]作为本实用新型一实施例，数据处理芯片102为一 TMS320C6748信号处理器U2， TMS320C6748信号处理器U2的电源端VCC为数据处理芯片102的电源端，TMS320C6748信号处理器U2的第一通用输入输出口 GP8 [6]和第二通用输入输出口 GP8 [5]构成数据处理芯片102的输入端，TMS320C6748信号处理器U2的第一通用输入输出口 GP8[6]和第二通用输入输出口 GP8[5]分别与TPS3707-33D电源管理监控芯片Ul的电压比较输出端/PFO 和反相复位端/RESET相连接，TMS320C6748信号处理器U2的并行口 UPP为数据处理芯片 102的数据采集端，TMS320C6748信号处理器U2的时钟信号输出端SPI1_CLK、数据输出端 SPI1_SIM0、第一使能信号输出端SPI1_SCS0及第二使能信号输出端SPI1_SCS1构成数据处理芯片102的输出端，TMS320C6748信号处理器U2的数据接收端SPI1_S0MI为数据处理芯片102的数据接收端。作为本实用新型一实施例，数据存储单元103包括电阻R4、第一 FM25H20铁电存储器U3、电容C3、电阻R5、电阻R6、第二 FM25H20铁电存储器U4、电容C4及电阻R7 ；电阻R4连接于第一 FM25H20铁电存储器U3的电源端VDD及写保护端/W之间，第一 FM25H20铁电存储器U3的片选端/S、串行时钟端C、串行数据输入端D及第二 FM25H20 铁电存储器U4的片选端/S构成数据存储单元103的输入端，第一 FM25H20铁电存储器U3 的片选端/S、串行时钟端C、串行数据输入端D及第二 FM25H20铁电存储器U4的片选端/ S分别与TMS320C6748信号处理器U2的第一使能信号输出端SPI1_SCS0、时钟信号输出端 SPI1_CLK、数据输出端SPI1_SIM0及第二使能信号输出端SPI1_SCS1相连接，第一 FM25H20 铁电存储器U3的串行数据输出端Q为数据存储单元103的输出端，第一 FM25H20铁电存储器U3的电源端VDD为数据存储单元103的电源端，第一 FM25H20铁电存储器U3的接地端 VSS接地，电容C3连接于第一 FM25H20铁电存储器U3的电源端VDD及地之间，电阻R5连接于第一 FM25H20铁电存储器U3的电源端VDD及中断控制端/HOLD之间，电阻R6连接于第二 FM25H20铁电存储器U4的电源端VDD及写保护端/W之间，第二 FM25H20铁电存储器U4的电源端VDD、串行时钟端C、串行数据输入端D及串行数据输出端Q分别与第一 FM25H20铁电存储器U3的电源端VDD、串行时钟端C、串行数据输入端D及串行数据输出端Q相连接， 第二 FM25H20铁电存储器U4的接地端VSS接地，电容C4连接于第二 FM25H20铁电存储器 U4的电源端VDD及地之间，电阻R7连接于第二 FM25H20铁电存储器U4的电源端VDD及中断控制端/HOLD之间。以下为故障录波装置数据保护电路100的工作原理当作为故障录波装置电源的装置电源200的输出电压跌落时，TPS3707-33D电源管理监控芯片Ul的反相复位端/RESET输出的脉冲会从高电平往低电平跳变，并从其电压比较输出端/PFO输出一个低电平，从而触发TMS320C6748信号处理器U2开始将从数据采集电路400获取的电网运行数据通过第一 FM25H20铁电存储器U3的串行数据输入端D和第二 FM25H20铁电存储器U4串行数据输入端D写入第一 FM25H20铁电存储器U3和第二 FM25H20铁电存储器U4，并写入掉电标记。当故障录波装置重新上电时，TMS320C6748信号处理器U2会先读取第一 FM25H20 铁电存储器U3和第二 FM25H20铁电存储器U4中的掉电标记，如果发现之前掉电情况发生， 则通过第一 FM25H20铁电存储器U3的串行数据输出端Q和第二 FM25H20铁电存储器U4的串行数据输出端Q读取发生故障时的电网运行数据，以便上层设备调用数据。在本实用新型实施例中，由于采用第一 FM25H20铁电存储器U3和第二 FM25H20铁电存储器U4作为数据存储介质，扩充了数据存储容量，且无擦除次数限制，可以快速对其进行数据的写入与读取，大大提高了电网运行数据的存取速度。此外，由于数据处理芯片 102是TMS320C6748信号处理器，可以同时提供5个片选信号，所以最多能同时支持对5个 FM25H20铁电存储器的数据存取，根据实际应用的需要，可以适当增加或减少FM25H20铁电存储器的数量，达到灵活实现数据存取的目的。本实用新型实施例的另一目的还在于提供一种包括上述故障录波装置数据保护电路100的故障录波装置。在本实用新型实施例中，通过采用电压检测单元101、数据处理芯片102及数据存储单元103组成的故障录波装置数据保护电路100，在电网出现故障，故障录波装置的供电电压出现跌落时，通过电压检测单元101产生触发信号促使数据处理芯片102向数据存储单元103存储电网运行数据，保证了电网在掉电时刻的运行数据能够得到及时、高效的保护，解决了现有技术在电网故障时，对电网运行数据的保存效率低，随机性大，且存在容易发生数据丢失的问题。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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权利要求1.一种故障录波装置数据保护电路，与装置电源、电压转换芯片及数据采集电路相连接，其特征在于，所述故障录波装置数据保护电路包括电压检测端和电源端分别与所述装置电源的输出端和所述电压转换芯片的输出端相连接，对所述装置电源的输出电压进行检测的电压检测单元；电源端接所述电压转换芯片的输出端，输入端接所述电压检测单元的输出端，数据采集端接所述数据采集电路的输出端，对电网运行数据进行采集，并根据所述电压检测单元输出的控制信号进行数据处理的数据处理芯片；电源端接所述电压转换芯片的输出端，输入端与输出端分别与所述数据处理芯片的输出端和数据接收端相连接，对所述数据处理芯片输出的电网运行数据进行存储的数据存储单元。
2.如权利要求1所述的故障录波装置数据保护电路，其特征在于，所述电压检测单元包括电容Cl、电阻R1、电阻R2、电容C2、TPS3707-33D电源管理监控芯片及电阻R3 ；所述电容Cl的第一端为所述电压检测单元的电压检测端，所述电阻Rl的第一端接所述电容Cl的第一端，所述电阻Rl的第二端同时与所述电阻R2的第一端及所述 TPS3707-33D电源管理监控芯片的电压比较输入端相连接，所述电阻R2的第二端同时与所述电容Cl的第二端及地相连接，所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的电源端为所述电压检测单元的电源端，所述电容C2连接于所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的电源端和接地端之间，所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的反相复位端和电压比较输出端构成所述电压检测单元的输出端，所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的手动复位端与电压比较输出端相连接，所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的复位端和空脚空接，所述电阻R3连接于所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的电源端和反相复位端之间。
3.如权利要求2所述的故障录波装置数据保护电路，其特征在于，所述数据处理芯片为一 TMS320C6748信号处理器，所述TMS320C6748信号处理器的电源端为所述数据处理芯片的电源端，所述TMS320C6748信号处理器的第一通用输入输出口和第二通用输入输出口构成所述数据处理芯片的输入端，所述TMS320C6748信号处理器的第一通用输入输出口和第二通用输入输出口分别与所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的电压比较输出端和反相复位端相连接，所述TMS320C6748信号处理器的并行口为所述数据处理芯片的数据采集端，所述TMS320C6748信号处理器的时钟信号输出端、数据输出端、第一使能信号输出端及第二使能信号输出端构成所述数据处理芯片的输出端，所述TMS320C6748信号处理器的数据接收端为所述数据处理芯片的数据接收端。
4.如权利要求3所述的故障录波装置数据保护电路，其特征在于，所述数据存储单元包括电阻R4、第一 FM25H20铁电存储器、电容C3、电阻R5、电阻R6、第二 FM25H20铁电存储器、电容C4及电阻R7 ；所述电阻R4连接于所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端及写保护端之间，所述第一 FM25H20铁电存储器的片选端、串行时钟端、串行数据输入端及所述第二 FM25H20铁电存储器的片选端构成所述数据存储单元的输入端，所述第一 FM25H20铁电存储器的片选端、串行时钟端、串行数据输入端及所述第二 FM25H20铁电存储器的片选端分别与所述TMS320C6748信号处理器的第一使能信号输出端、时钟信号输出端、数据输出端及第二使能信号输出端相连接，所述第一 FM25H20铁电存储器的串行数据输出端为所述数据存储单元的输出端，所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端为所述数据存储单元的电源端，所述第一FM25H20铁电存储器的接地端接地，所述电容C3连接于所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端及地之间，所述电阻R5连接于所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端及中断控制端之间，所述电阻R6连接于所述第二 FM25H20铁电存储器的电源端及写保护端之间，所述第二FM25H20铁电存储器的电源端、串行时钟端、串行数据输入端及串行数据输出端分别与所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端、串行时钟端、串行数据输入端及串行数据输出端相连接，所述第二 FM25H20铁电存储器的接地端接地，所述电容C4连接于所述第二 FM25H20 铁电存储器的电源端及地之间，所述电阻R7连接于所述第二 FM25H20铁电存储器的电源端及中断控制端之间。
5.一种故障录波装置，其特征在于，所述故障录波装置包括故障录波装置数据保护电路，所述故障录波装置数据保护电路与装置电源及电压转换芯片相连接，所述故障录波装置数据保护电路包括电压检测端和电源端分别与所述装置电源的输出端和所述电压转换芯片的输出端相连接，对所述装置电源的输出电压进行检测的电压检测单元；电源端接所述电压转换芯片的输出端，输入端接所述电压检测单元的输出端，数据采集端接所述数据采集电路的输出端，对电网运行数据进行采集，并根据所述电压检测单元输出的控制信号进行数据处理的数据处理芯片；电源端接所述电压转换芯片的输出端，输入端与输出端分别与所述数据处理芯片的输出端和数据接收端相连接，对所述数据处理芯片输出的电网运行数据进行存储的数据存储单元。
6.如权利要求5所述的故障录波装置，其特征在于，所述电压检测单元包括电容Cl、电阻R1、电阻R2、电容C2、TPS3707-33D电源管理监控芯片及电阻R3 ；所述电容Cl的第一端为所述电压检测单元的电压检测端，所述电阻Rl的第一端接所述电容Cl的第一端，所述电阻Rl的第二端同时与所述电阻R2的第一端及所述 TPS3707-33D电源管理监控芯片的电压比较输入端相连接，所述电阻R2的第二端同时与所述电容Cl的第二端及地相连接，所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的电源端为所述电压检测单元的电源端，所述电容C2连接于所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的电源端和接地端之间，所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的反相复位端和电压比较输出端构成所述电压检测单元的输出端，所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的手动复位端与电压比较输出端相连接，所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的复位端和空脚空接，所述电阻R3连接于所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的电源端和反相复位端之间。
7.如权利要求6所述的故障录波装置，其特征在于，所述数据处理芯片为一 TMS320C6748信号处理器，所述TMS320C6748信号处理器的电源端为所述数据处理芯片的电源端，所述TMS320C6748信号处理器的第一通用输入输出口和第二通用输入输出口构成所述数据处理芯片的输入端，所述TMS320C6748信号处理器的第一通用输入输出口和第二通用输入输出口分别与所述TPS3707-33D电源管理监控芯片的电压比较输出端和反相复位端相连接，所述TMS320C6748信号处理器的并行口为所述数据处理芯片的数据采集端，所述TMS320C6748信号处理器的时钟信号输出端、数据输出端、第一使能信号输出端及第二使能信号输出端构成所述数据处理芯片的输出端，所述TMS320C6748信号处理器的数据接收端为所述数据处理芯片的数据接收端。
8.如权利要求7所述的故障录波装置，其特征在于，所述数据存储单元包括 电阻R4、第一 FM25H20铁电存储器、电容C3、电阻R5、电阻R6、第二 FM25H20铁电存储器、电容C4及电阻R7 ；所述电阻R4连接于所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端及写保护端之间，所述第一 FM25H20铁电存储器的片选端、串行时钟端、串行数据输入端及所述第二 FM25H20铁电存储器的片选端构成所述数据存储单元的输入端，所述第一 FM25H20铁电存储器的片选端、串行时钟端、串行数据输入端及所述第二 FM25H20铁电存储器的片选端分别与所述 TMS320C6748信号处理器的第一使能信号输出端、时钟信号输出端、数据输出端及第二使能信号输出端相连接，所述第一 FM25H20铁电存储器的串行数据输出端为所述数据存储单元的输出端，所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端为所述数据存储单元的电源端，所述第一FM25H20铁电存储器的接地端接地，所述电容C3连接于所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端及地之间，所述电阻R5连接于所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端及中断控制端之间，所述电阻R6连接于所述第二 FM25H20铁电存储器的电源端及写保护端之间，所述第二FM25H20铁电存储器的电源端、串行时钟端、串行数据输入端及串行数据输出端分别与所述第一 FM25H20铁电存储器的电源端、串行时钟端、串行数据输入端及串行数据输出端相连接，所述第二 FM25H20铁电存储器的接地端接地，所述电容C4连接于所述第二 FM25H20 铁电存储器的电源端及地之间，所述电阻R7连接于所述第二 FM25H20铁电存储器的电源端及中断控制端之间。
专利摘要本实用新型属于数据存储领域，提供了一种故障录波装置及其数据保护电路。在本实用新型中，通过采用电压检测单元、数据处理芯片及数据存储单元组成的故障录波装置数据保护电路，在电网出现故障，故障录波装置的供电电压出现跌落时，通过电压检测单元产生触发信号促使数据处理芯片向数据存储单元存储电网运行数据，保证了电网在掉电时刻的运行数据能够得到及时、高效的保护，解决了现有技术在电网故障时，对电网运行数据的保存效率低，随机性大，且存在容易发生数据丢失的问题。
文档编号H02J13/00GK202282644SQ201120340028
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者严永生, 王宏 申请人:南京航天银山电气有限公司