[发明专利]一种用于变电站的数据采集传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及变电站设备运行状态在线监测系统，特别是一种基于光纤传输的用于变电站的数据采集传输系统，适用对象为500KV及以下电压等级变电站内的数据传输。

背景技术

对变电站内设备运行状态进行在线监测是提高系统安全稳定性的手段之一，这涉及到监控数据的采集和传输问题。变电站特别是高电压等级（220KV及以上）的变电站内，有限的空间内汇集了众多的一次设备和二次设备，这会对数据采集传输系统产生很强的稳态电磁干扰和瞬态电磁干扰。采用电缆作为通信介质的数据采集系统，存在数据无法传输以及电磁干扰严重的问题，难以满足高可靠性和高速率的数据通信要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有抗电磁干扰能力、满足变电站监测数据传输要求的用于变电站的数据采集传输系统。

本发明的目的是这样实现的：一种用于变电站的数据采集传输系统，在数据采集发送端，数据采集板通过以太网接口与发送端以太网光纤收发器相连；发送端以太网光纤收发器通过光纤与接收端以太网光纤收发器连接，接收端以太网光纤收发器通过以太网接口与计算机相连；上述数据采集板主要由48路模拟开关、12位A/D转换器以及微处理器LM3S9B90顺次级联组成；所述发送端以太网光纤收发器和接收端以太网光纤收发器均采用HTB-1100芯片组成。

上述数据采集板的工作电源主要由桥式整流电路、滤波电路、稳压芯片LM2596-5V和DS1205组成。

上述48路模拟开关由6个8路模拟开关ADG609组成。 

本系统中采用的技术方案是：在数据采集发送端，待采集信号首先经过多路模拟开关，然后经调理、模数转换后变成数字信号，通过移植的TCP/IP协议（lwip）将数字信号打包为网口数据，再利用发送端以太网光纤收发器将网口数据转化为光信号并通过光纤传输至数据接收端，数据接收端采用与发送端对应的以太网光纤收发器把光信号还原成电信号，并通过以太网接口送入计算机，从而实现多路数据的采集和传输。

本发明的有益效果是：系统用光纤作为信号传输介质，实现数据采集和传输的电气隔离，采用光信号远距离传送数据，有效减小电磁干扰的影响；信号传输方式安全可靠、误差小、传输带宽高；数据采集模块以LM3S9B90为核心器件，采样通道多达48路；系统采用光纤作为通信介质，实现发送端和接收端电气隔离以及数据传输高抗电磁干扰性，最远传输距离可达5km，适用于500KV及以下电压等级变电站内的数据传输。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明电源电路图。

图3是本发明数据采集流程图。

具体实施方式

图1示出，本用于变电站的数据采集传输系统，在数据采集发送端，数据采集板通过以太网接口与发送端以太网光纤收发器相连；发送端以太网光纤收发器通过光纤与接收端以太网光纤收发器连接，接收端以太网光纤收发器通过以太网接口与计算机相连；上述数据采集板主要由48路模拟开关、12位A/D转换器以及微处理器LM3S9B90顺次级联组成；所述发送端以太网光纤收发器和接收端以太网光纤收发器均采用HTB-1100芯片。数据采集板的工作电源主要由桥式整流电路、滤波电路、稳压芯片LM2596-5V和DS1205组成。48路模拟开关由6个8路模拟开关ADG609组成。多路信号（如48路信号）通过屏蔽电缆与48路模拟开关相连。发送端和接收端的以太网光纤收发器均采用HTB-1100模块，两者采用SC接口通过光纤连接。

图2中，J1 的1、2脚分别接取能电流互感器输入端，LM2596-5.0V和 DS1205（或A1205SD-2W）为电源芯片，J3的1、2脚分别接GND和+5V的引脚，J4的 1、2、3脚分别接-5V、GND和+5V的引脚。数据采集板的工作电源主要由桥式整流电路、滤波电路、稳压芯片LM2596-5V和DS1205组成。

图3为本发明数据采集流程图。首先A/D初始化，主要包括时钟、采样通道、采样系列、步值、采样结束时产生中断。再定时器初始化，设置定时器Timer0 16位模式，周期输出脉冲触发AD采样。AD经初始化后，等待定时器的脉冲触发采样，每次采样都是一个序列，即8个通道的和4个通道的。每个序列采样结束时触发中断，在中断里清除中断标志，切换模拟通道，读数据送缓冲区，判断是否达到一个数据包的个数，若未达到，则返回等待下一次的定时器触发中断，当达到一个数据包个数则设置UDP发送标志，并返回等待下一次的定时器触发中断。