【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及soe記錄，特別是一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、soe記錄器主要用于記錄設備運行中的關(guān)鍵事件和操作順序，如斷路器操作、保護裝置動作等，這些記錄對于事故分析、系統(tǒng)優(yōu)化和維護至關(guān)重要。
2、傳統(tǒng)soe記錄器在傳輸高分辨率數(shù)據(jù)時需占用大量帶寬，這在帶寬受限的環(huán)境中尤為問題重大。
3、現(xiàn)有系統(tǒng)在擴展新的監(jiān)測點或整合新功能時，往往需要顯著的系統(tǒng)重構(gòu)或升級，增加了系統(tǒng)維護的復雜性和成本。
4、專利技術(shù)專利202311129861.5一種基于fpga的soe記錄系統(tǒng)及方法，雖然實現(xiàn)了ms級的soe，但soe時間精度一般，且缺乏擴展性。
5、基于mcu的di模件進行soe事件記錄的相關(guān)文件記載，其一個變位的soe時間戳至少64bit來傳輸，帶寬占用大，且soe精度低。
6、本專利技術(shù)提出一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)及方法的設計，可實時解析1ms?pps對時信號，設計時間分片算法，可將soe時間精度達到us級。設計高效率低帶寬通信協(xié)議，每個di通道soe的變位時間占有更少的空間，極大提升cpu模件與di模件的通信效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)所要解決的問題在于：現(xiàn)有的soe事件記錄方法精度低，且?guī)捳加么蟆?/p>
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬
4、作為本專利技術(shù)所述一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述中斷處理模塊用于接收到發(fā)來的1ms?pps信號，并完成系統(tǒng)時間的ms計數(shù)；所述數(shù)據(jù)讀取接口通過qspi接口與雙口ram模塊進行連接，用于讀取數(shù)據(jù)；所述soe時間處理模塊用于處理soe時間數(shù)據(jù)；所述irig-b解析模塊用于解析外部irig-b信號；所述1ms?pps模塊用于將接收到的1s的pps時間間隔等分成1000份，生成時間間隔為1ms的脈沖信號；cpu模件中的dio數(shù)據(jù)模塊用于撰寫輪詢報文；cpu模件中的mlvds控制模塊用于接收發(fā)來的1mspps信號，和發(fā)來的輪詢報文并發(fā)送出去；所述雙口ram模塊用于存儲解析出的年、月、日、時、分、秒的時間數(shù)據(jù)；di模件中的dio數(shù)據(jù)模塊用于對輪詢報文進行解析，并根據(jù)報文格式形成回復報文；所述分頻計數(shù)模塊用于分頻計數(shù)；所述soe同步檢測模塊用于實時檢測外部di信號；所述soe時間存儲模塊用于存儲分頻計數(shù)器當前計數(shù)的數(shù)值；di模件中的mlvds控制模塊用于接收輪詢報文和回復報文，并將回復報文發(fā)送出去。
5、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法，包括，所述cpu模件通過1ms?pps總線和dio總線與若干個所述di模件進行數(shù)據(jù)互聯(lián)；所述cpu模件解析外部irig-b信號，并發(fā)送1ms?pps信號至1ms?pps總線中，以及發(fā)送輪詢報文發(fā)送至dio總線中；所述di模件從1ms?pps總線和dio總線中，獲取cpu模件發(fā)送的1ms?pps信號和輪詢報文；所述di模件實時接收外部di信號，根據(jù)di變位和獲取的1ms?pps信號進行計數(shù)存儲，根據(jù)輪詢報文發(fā)送回復報文至dio總線中；所述cpu模件從dio總線中獲取回復報文信息，并進行存儲。
6、作為本專利技術(shù)所述一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述cpu模件解析外部irig-b信號包括，cpu模件中的irig-b解析模塊實時接收外部irig-b信號，解析出年、月、日、時、分、秒時間存儲在雙口ram模塊中，同時設置1s整秒時間標志到雙口ram模塊中，并產(chǎn)生1s的pps信號至1ms?pps模塊。
7、作為本專利技術(shù)所述一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述發(fā)送1ms?pps信號至1ms?pps總線中包括，所述1ms?pps模塊負責將上一步接收到的1s的pps時間間隔等分成1000份，生成時間間隔為1ms的脈沖信號，并將1mspps信號分別發(fā)送至cpu模件中的mlvds控制模塊、dio數(shù)據(jù)模塊，以及cpu芯片。
8、作為本專利技術(shù)所述一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法的一種優(yōu)選方案，其中：cpu模件中的dio數(shù)據(jù)模塊接收到發(fā)來的1ms?pps信號后，根據(jù)報文格式撰寫輪詢報文發(fā)送至cpu模件中的mlvds控制模塊中；所述cpu模件中的mlvds控制模塊將1mspps模塊發(fā)來的1ms?pps信號，發(fā)送至1ms?pps總線中，將cpu模件中的dio數(shù)據(jù)模塊發(fā)來的輪詢報文發(fā)送至dio總線中；所述cpu芯片內(nèi)的中斷處理模塊接收到發(fā)來的1ms?pps信號后，完成系統(tǒng)時間的ms計數(shù)，每接收一次中斷，ms計數(shù)器加1，當ms計數(shù)器的值為999時，清除ms計數(shù)器的值為0，或通過qspi接口讀取到irig-b的整秒標志時，清除ms計數(shù)器的值為0，并讀取雙口ram模塊中存儲的年、月、日、時、分、秒數(shù)據(jù)，對cpu的時間系統(tǒng)進行時間校正。
9、作為本專利技術(shù)所述一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述di模件中的mlvds控制模塊從1ms?pps總線接收到1ms?pps信號發(fā)送至分頻計數(shù)模塊，分頻計數(shù)模塊采用實時累加求和均值算法求取平均值時間tlms_avg，表示為，
10、
11、其中，tn表示為第n個時序間隔；將得到的平均值時間tlms_avg均分成m份，生成時間間隔為tlms_avg/m?us脈沖信號，同時每次接收到tlms_avg/mus的脈沖信號后，計數(shù)器數(shù)值加1，在收到一tlms_avg的信號后將計數(shù)器清0，重新開始新的計數(shù)。
12、作為本專利技術(shù)所述一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法一種優(yōu)選方案，其中：所述di模件中的soe同步檢測模塊，實時檢測外部di信號，經(jīng)過3次us級濾波算法，檢測di變位狀態(tài)；當檢測到di變位時，獲取分頻計數(shù)器當前計數(shù)的數(shù)值并存儲至di模件中的soe時間存儲模塊di_tm寄存器中。
13、作為本專利技術(shù)所述一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法一種優(yōu)選方案，其中：所述di模件中的mlvds控制模塊從dio總線接收輪詢報文，并將輪詢報文上傳至di模件中的dio數(shù)據(jù)模塊；所述di模件中的dio數(shù)據(jù)模塊對輪詢報文進行解析，并根據(jù)報文格式形成回復報文，經(jīng)過di模件中的mlvds控制模本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)，其特征在于：包括CPU模件和DI模件；所述CPU模件包括CPU芯片以及FPGA芯片；
2.如權(quán)利要求1所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)，其特征在于：所述中斷處理模塊用于接收到發(fā)來的1ms?PPS信號，并完成系統(tǒng)時間的ms計數(shù)；
3.一種采用如權(quán)利要求1～2任一所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：包括，所述CPU模件通過1ms?PPS總線和DIO總線與若干個所述DI模件進行數(shù)據(jù)互聯(lián)；
4.如權(quán)利要求3所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述CPU模件解析外部IRIG-B信號包括，CPU模件中的IRIG-B解析模塊實時接收外部IRIG-B信號，解析出年、月、日、時、分、秒時間存儲在雙口RAM模塊中，同時設置1s整秒時間標志到雙口RAM模塊中，并產(chǎn)生1s的PPS信號至1ms?PPS模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述發(fā)送1ms?PPS
6.如權(quán)利要求5所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：其特征在于：CPU模件中的DIO數(shù)據(jù)模塊接收到發(fā)來的1ms?PPS信號后，根據(jù)報文格式撰寫輪詢報文發(fā)送至CPU模件中的MLVDS控制模塊中；
7.如權(quán)利要求6所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述DI模件中的MLVDS控制模塊從1ms?PPS總線接收到1ms?PPS信號發(fā)送至分頻計數(shù)模塊，分頻計數(shù)模塊采用實時累加求和均值算法求取平均值時間Tlms_avg，表示為，
8.如權(quán)利要求7所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述DI模件中的SOE同步檢測模塊，實時檢測外部DI信號，經(jīng)過3次us級濾波算法，檢測DI變位狀態(tài)；當檢測到DI變位時，獲取分頻計數(shù)器當前計數(shù)的數(shù)值并存儲至DI模件中的SOE時間存儲模塊DI_tm寄存器中。
9.如權(quán)利要求8所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述DI模件中的MLVDS控制模塊從DIO總線接收輪詢報文，并將輪詢報文上傳至DI模件中的DIO數(shù)據(jù)模塊；
10.如權(quán)利要求9所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬SOE記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述CPU模件從DIO總線中獲取回復報文信息，再通過QSPI接口讀取到各個DI模件回復報文中的DI通道的實時值，當檢測到DI通道變位時，獲取對應DI通道存儲的ms分頻計數(shù)器的值z，則SOE變位時微秒值＝1000/16*z，再結(jié)合系統(tǒng)年、月、日、時、分、秒、毫秒、微秒的時間格式存儲當前SOE?us級精度的時間值。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)，其特征在于：包括cpu模件和di模件；所述cpu模件包括cpu芯片以及fpga芯片；
2.如權(quán)利要求1所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)，其特征在于：所述中斷處理模塊用于接收到發(fā)來的1ms?pps信號，并完成系統(tǒng)時間的ms計數(shù)；
3.一種采用如權(quán)利要求1～2任一所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：包括，所述cpu模件通過1ms?pps總線和dio總線與若干個所述di模件進行數(shù)據(jù)互聯(lián)；
4.如權(quán)利要求3所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述cpu模件解析外部irig-b信號包括，cpu模件中的irig-b解析模塊實時接收外部irig-b信號，解析出年、月、日、時、分、秒時間存儲在雙口ram模塊中，同時設置1s整秒時間標志到雙口ram模塊中，并產(chǎn)生1s的pps信號至1ms?pps模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述發(fā)送1ms?pps信號至1ms?pps總線中包括，所述1ms?pps模塊負責將上一步接收到的1s的pps時間間隔等分成1000份，生成時間間隔為1ms的脈沖信號，并將1ms?pps信號分別發(fā)送至cpu模件中的mlvds控制模塊、dio數(shù)據(jù)模塊，以及cpu芯片。
6.如權(quán)利要求5所述的一種可擴展的可調(diào)節(jié)式分辨率低帶寬soe記錄系統(tǒng)的方法，其特征在于：其特征...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李偉，凌文明，路浩，趙佳佳，余志遠，黃作兵，
申請(專利權(quán))人：南京國電南自維美德自動化有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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