一种基于arm和dsp的微机继电保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能化继电保护分析领域，具体为一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置。
【背景技术】
[0002]随着电力系统的发展，电力系统的结构变得复杂，负载种类也越来越多，用户对供电的质量和可靠性的要求也越来越高，为了满足电力系统的安全稳定运行，供电系统中需要装有具有更加智能化的快速动作的继电保护设备。但由于远距离输电线路上的分布电容较大，以及串联电容和并联电抗补偿的存在，短路暂态过程中会出现高次谐波暂态分量，而且电网中总是避免不了各种故障，如雷电、短路、接地等，还有大容量负载的投切，这些容易发生误动事故。
[0003]为了保证电力系统的运行与维护，减少误操作和经济损失，同时保障人们的生命安全的需要，本实用新型公开了一种更加安全、可靠、智能的基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其装置是建立在嵌入式处理器上、人机交互界面、支持远程控制、并且具备系统升级能力，由于是智能控制所以操作简单易行，最大程度避免了生命安全和财产的损失。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，已解决现有技术可靠性和安全性上的难题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为:一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于包括:数据采集模块、数据通信模块、数据处理模块和继保设备模块；数据采集模块包括U/Ι信号模块、A/D采样、开关量输入模块以及键盘，数据采集模块中各个模块将故障信号接收转换后送入数据处理模块中的DSP中；数据通信模块包括用于串口通信的RS485总线、RS232总线和CAN总线，数据通信模块中总线是对采集模块和处理模块以及处理模块和继保模块进行连接；数据处理模块包括AT91RM9200的ARM、TMS320LF2407系列的DSP、双口 RAM、上位机、开关量输出模块以及D/A模块，数据处理模块中DSP处理的信号经转换为模拟信号送入继保设备中跳合闸处理模块；继保设备模块包括LED显示屏和跳合闸处理模块；当相应的处理程序输入后经传输来进行跳合闸处理的同时LED显示屏显示处理结果，这样就完成了故障处理。
[0006]所述的一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于:数据采集模块包括U/Ι信号模块、A/D采样、开关量输入模块以及键盘；U/I信号模块是将发生故障的电压电流信号接收下来，然后传输给A/D采样模块处理，AD选用16位高精度采样芯片；开关量输入模块是采集开关量信号模块；键盘是用于相应的处理信号输入模块。
[0007]所述的一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于:数据通信模块包括用于串口通信的RS485总线、RS232总线和CAN总线；RS485总线实现开关量输入输出和TMS320LF2407系列的DSP的连接，实现开关量数据的传输；RS232总线实现上位机和AT91RM9200的ARM之间的连接，完成人机数据的传送。
[0008]所述的一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于:数据处理模块包括AT91RM9200的ARM、TMS320LF2407系列的DSP、双口 RAM、上位机、开关量输出模块以及D/A模块；ARM9微处理器选用了 ATMEL公司的一款芯片AT91RM9200，这款芯片适合用于系统控制和通信领域；DSP采用了 TMS320LF2407系列，将通过传来的数据送入DSP中处理好；双口 RAM是用于ARM9与DSP之间大量数据进行数据交换时时存储装置；上位机是建立软件与ARM9之间联系模块；开关量输出模块是输出开关量信号模块；D/A模块将数字信号转换成模拟故障处理信号模块，用于故障处理。
[0009]所述的一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于:继保设备模块包括LED显示屏和跳合闸处理模块；LED显示屏是用于实时数据显示观察；跳合闸处理模块是经DSP处理后的新的数据进过D/A转换进行跳合闸操作，经过一系列动作后可解决电力故障，使电力系统回复正常运行。
[0010]本实用新型采用U/Ι信号模块将发生故障的电压电流信号接收下来，然后传输给A/D采样模块处理后送入DSP中，同时开关量输入模块将开关量信号通过RS485总线传送至DSP中，DSP将信号通过双口 RAM送入ARM9中，在知道故障时用键盘通过CAN总线以及上位机通过RS232总线将相应的处理程序送入ARM9中，再次由ARM9送回DSP作用，经RS485总线传至开关量输出模块，再经D/A模块转换成模拟信号送入跳合闸处理模块进行跳合闸动作，此处LED显示屏是用于实时数据显示观察，这样就可经一系列动作后解决电力故障，使电力系统恢复正常运行，从而完成故障处理，最大程度避免生命危害和财产损失。
[0011]本实用新型的优点是:本实用新型的电路简单可靠、数据传输可靠、操作简单、安全价值高、便于维护等许多优点。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型结构框图
【具体实施方式】
[0013]结构框图如图1所示，一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，包括数据采集模块、数据通信模块、数据处理模块和继保设备模块，其特征在于:数U/Ι信号模块(1)将发生故障的电压电流信号接收下来，然后传输给A/D采样模块(2)处理后送入DSP(5)中，同时开关量输入模块(3)将开关量信号通过RS485总线(4)传送至DSP(5)中，DSP(5)将信号通过双口 RAM (6)送入ARM9(7)中，在显示故障时用键盘(8)通过CAN总线(9)以及上位机
(10)通过RS232总线(11)将相应的处理程序送入ARM9(7)中，再次由ARM9(7)送回DSP(5)作用，经RS485总线(4)传至开关量输出模块(13)，再经D/A模块(14)转换成模拟信号送入跳合闸处理模块(15)进行跳合闸动作，此处LED显示屏(12)是用于实时数据显示观察，这样就可经一系列动作后解决电力故障，使电力系统恢复正常运行。
[0014]原理如图1所示，此设计分为两部分，第一部分是故障信号的接收以及传输，U/I信号模块将故障信号变换后和开关量信号一起送至DSP中，再经双口 RAM送入ARM9中作用；第二部分是故障信号处理并动作，由键盘通过CAN总线以及上位机通过RS232总线将相应程序送入ARM9中，接着处理后通过ARM9送回DSP作用，经RS485总线传至开关量输出模块，再经D/A模块转换成模拟信号送入跳合闸处理模块，进行跳合闸动作解决电力故障，使电力系统恢复正常运行。
【主权项】
1.一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于包括:数据采集模块、数据通信模块、数据处理模块和继保设备模块；数据采集模块包括u/?信号模块、A/D采样、开关量输入模块以及键盘，数据采集模块中各个模块将故障信号接收转换后送入数据处理模块中的DSP中；数据通信模块包括用于串口通信的RS485总线、RS232总线和CAN总线，数据通信模块中总线是对采集模块和处理模块以及处理模块和继保模块进行连接；数据处理模块包括AT91RM9200的ARM、TMS320LF2407系列的DSP、双口 RAM、上位机、开关量输出模块以及D/A模块，数据处理模块中DSP处理的信号经转换为模拟信号送入继保设备中跳合闸处理模块；继保设备模块包括LED显示屏和跳合闸处理模块；当相应的处理程序输入后经传输来进行跳合闸处理的同时LED显示屏显示处理结果，这样就完成了故障处理。2.根据权利要求1所述的一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于:数据采集模块包括U/I信号模块、A/D采样、开关量输入模块以及键盘;AD选用16位高精度采样芯片。3.根据权利要求1所述的一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于:数据通信模块包括用于串口通信的RS485总线、RS232总线和CAN总线；RS485总线实现开关量输入输出和TMS320LF2407系列的DSP的连接，实现开关量数据的传输；RS232总线实现上位机和AT91RM9200的ARM之间的连接，完成人机数据的传送。4.根据权利要求1所述的一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于:数据处理模块包括AT91RM9200的ARM、TMS320LF2407系列的DSP、双口 RAM、上位机、开关量输出模块以及D/A模块；ARM9微处理器选用了 ATMEL公司的一款芯片AT91RM9200，DSP采用了 TMS320LF2407 系列。5.根据权利要求1所述的一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，其特征在于:继保设备模块包括LED显示屏和跳合闸处理模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ARM和DSP的微机继电保护装置，包括：数据采集模块、数据通信模块、数据处理模块和继保设备模块，将嵌入式技术应用于微机继电保护装置中，使硬件平台具有低功耗、速度快、人机界面友好等优点，从而具有远程控制、并且具备系统升级能力的新型继电保护装置应运而生，这样装置可快速解决电力故障，使电力系统恢复正常运行。
【IPC分类】H02H7/26
【公开号】CN205039534
【申请号】CN201520830609
【发明人】杨杰, 刘骏, 张晓明, 罗倩, 王亚, 刘栋
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月22日