[发明专利]一种光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置及方法

权利要求书

1.一种光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置，其特征在于：包括两个AD模块、数据处理模块、电流对比输出模块，其中：

两个AD模块，在采样时钟的控制下，对光纤电流互感器光电探测器输出电压信号独立进行采样，得到第一AD采样数据和第二AD采样数据，并将其第一AD采样数据第二AD采样数据输出至数据处理模块；

数据处理模块，生成时钟信号发送至AD模块和DA转换模块；按照光路本征周期，分别对两个AD模块输出的第一AD采样数据和第二AD采样数据进行解调得到第一电流数据和第二电流数据，并将其输出至电流对比输出模块；根据第一AD采样数据和第二AD采样数据，对两个AD模块进行故障判断，并根据无故障电流数据产生阶梯波信号；按照光路本征周期生成偏置信号；将阶梯波信号和偏置信号进行叠加，再通过DA转换成模拟信号，反馈至光纤电流互感器的Y波导调制器，实现闭环控制；

电流对比输出模块，将第一电流数据和第二电流数据输出；同时，分别将第一电流数据和第二电流数据进行比对，当第一电流数据和第二电流数据之差超过预设的第二阈值时，输出数据处理模块故障告警信号；

所述数据处理模块包括时序控制模块、AD数据对比模块、解调模块、偏置调制波生成模块、阶梯波生成模块、信号叠加模块、DA转换模块，其中：

时序控制模块，根据光路本征周期，产生两个AD模块和DA转换模块工作时钟，控制AD、DA器件工作运行时序；

AD数据对比模块，根据第一AD采样数据和第二AD采样数据对两个AD模块进行故障判断，当同一个调制幅值内的第一AD采样数据和第二AD采样数据累加平均值之差超过预设的第一阈值时，认为其中一个AD模块存在故障，否则，认为两个AD模块均无故障；当同一个AD模块在同一调制幅值内得到的采样数据累加平均值在预设的合理范围之内时，认为该AD模块正常，否则，认为该AD模块存在故障，发出AD模块故障报警信号；

解调模块，对两路AD采样数据进行并行处理，独立解调得到第一电流数据和第二电流数据，当两个AD模块均无故障时，将第一电流数据和第二电流数据相加平均得到的电流数据输出至阶梯波生成模块，当一路AD模块出现故障时，根据正常的AD模块输出的电流数据输出至阶梯波生成模块；

阶梯波生成模块，根据解调模块输入的电流信号生成阶梯波信号；

偏置调制波生成模块，根据光路本征周期，生成偏置信号；

信号叠加模块，将偏置信号和阶梯波信号进行叠加得到反馈信号，输出至DA转换模块；

DA转换模块，将反馈信号进行DA转换，并施加于光纤电流互感器的Y波导调制器，形成闭环控制。

2.根据权利要求1所述光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置，其特征在于：所述偏置信号为方波、四态波或者随机四态波。

3.根据权利要求1所述光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置，其特征在于：所述偏置信号的偏置点取值范围为π/2～π3/4。

4.根据权利要求1所述光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置，其特征在于：在光纤电流互感器同一个调制幅值内，所述两个AD模块间隔交替采样。

5.根据权利要求1所述光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置，其特征在于：数据处理模块采用可编程逻辑器件实现。

6.一种光纤电流互感器用双采样双解调故障告警方法，采用权利要求1～权利要求5任一项所述的装置实现，其特征在于包括如下步骤：

(1)、采用两路独立的AD模块对光纤电流互感器光电探测器输出的信号进行采样，得到第一AD采样数据和第二AD采样数据；

(2)、根据第一AD采样数据和第二AD采样数据对两个AD模块进行故障判断，当同一个调制幅值内的第一AD采样数据和第二AD采样数据累加平均值之差超过预设的第一阈值时，认为其中一个AD模块存在故障，否则，认为两个AD模块均无故障；当同一个AD模块在同一调制幅值内得到的采样数据累加平均值在预设的合理范围内时，认为该AD模块正常，否则，认为该AD模块存在故障；当两个AD模块均无故障时，根据第一电流数据和第二电流数据相加平均得到的电流数据产生阶梯波信号，当一路AD模块出现故障时，根据正常的AD模块输出的电流数据产生阶梯波信号，否则，根据上一个光路本征周期的电流数据产生阶梯波信号；

(3)、按照光路本征周期生成偏置信号，进入步骤(4)；

(4)、将阶梯波信号和偏置信号进行叠加，之后，通过DA转换模块转换成模拟信号，反馈至光纤电流互感器的Y波导调制器；

(5)、将第一电流数据和第二电流数据输出，同时，分别将第一电流数据和第二电流数据进行比对，当第一电流数据和第二电流数据之差超过预设的第二阈值时，输出数据解调模块故障告警信号。