[发明专利]一种授时信号异常波形记录分析仪及方法

说明书

本公开提供了一种授时信号异常波形记录分析仪及方法，包括：采样模块、本地钟模块、暂态存储模块、大容量非易失存储模块和数据处理模块；所述采样模块用于采集授时信号，并将授时信号传输至本地钟模块和暂态存储模块；所述本地钟模块用于接收授时信号，并实时对授时信号进行异常状况判断，当出现异常状况时生成异常信号并传输至数据处理模块；所述数据处理模块用于接收异常信号，将暂态存储模块中设定时间内的实时数据传输至大容量非易失存储模块并存储，形成异常记录文件；通过对异常记录文件的分析获取故障原因；解决了偶发性授时告警，且告警随即复归，现场维护困难的技术问题，可实现变电站内采用IRIG‑B码授时的时候，对授时信号进行实时监测与记录，捕捉偶发性的授时故障信号并复现分析。

技术领域

本公开涉及一种授时信号异常波形记录分析仪及方法。

背景技术

目前电力系统中，RS485/422电平的IRIG-B码，是二次设备采用的主要授时方式。由于现场接线多，线缆传输距离、信号干扰、负载数量等原因，造成二次设备接收授时信号的质量不好或者不稳定，比如电压不稳、毛刺、信号抖动等。这种不稳定造成了偶发性授时告警，且告警随即复归，现场维护困难，难以判断故障点，是目前亟待解决的现场运维的难题。

发明内容

为了解决上述技术问题，实现确定二次设备偶发性的授时告警的故障点，本公开考虑到采用一种授时信号异常波形记录分析仪及方法，来记录、复现告警时的二次设备测的授时信号波形，通过分析，确定是时钟设备，还是线缆传输，或是负载太多等问题，解决现场运维的难题。

第一方面，本公开提供了一种授时信号异常波形记录分析仪，包括：采样模块、本地钟模块、暂态存储模块、大容量非易失存储模块和数据处理模块；

所述采样模块用于采集授时信号，并将授时信号传输至本地钟模块和暂态存储模块；

所述本地钟模块用于接收授时信号，并实时对授时信号进行异常状况判断，当出现异常状况时生成异常信号并传输至数据处理模块；

所述数据处理模块用于接收异常信号，将暂态存储模块中设定时间内的实时数据传输至大容量非易失存储模块并存储，形成异常记录文件；通过对异常记录文件的分析获取故障原因。

第二方面，本公开还提供了一种如第一方面所述的授时信号异常波形记录分析仪的使用方法，包括：

通过采样模块采集授时信号，并将授时信号传输至本地钟模块和暂态存储模块；

通过本地钟模块接收授时信号，并实时对授时信号进行异常状况判断，当出现异常状况时生成异常信号并传输至数据处理模块；

通过数据处理模块接收异常信号，将暂态存储模块中设定时间内的实时数据传输至大容量非易失存储模块并存储，形成异常记录文件；通过对异常记录文件的分析获取故障原因。

与现有技术对比，本公开具备以下有益效果：

1、本公开数据存储，采用暂态存储来保证实时波形的捕捉，以10s为一个窗口期，循环存储采样数据，内部判断到触发故障告警或接收到外部告警信号后，将采样数据转存到大容量非易失性存储器，来保存故障时的波形数据；解决了偶发性授时告警，且告警随即复归，现场维护困难的技术问题，可采用合适的处理器和显示模块，来将100～1000M个波形数据还原成图形，通过一定算法，以一定比例，完整地显示在分析仪屏幕上，来查看有授时异常告警时，授时信号波形是否存在毛刺、畸变、准时沿抖动等情况；可实现变电站内采用IRIG-B码授时的时候，对授时信号进行实时监测与记录，捕捉偶发性的授时故障信号并复现分析。

2、本公开高速采样与A/D转换速率，达到1M/s或更高的频率才能捕捉到毛刺等信号，并且在这个频率下完成存储，对采样、A/D转换、转存硬件、存储器都有一定的硬件要求，选择用FPGA来替代CPU器件，采用固定的逻辑，来把采样数据直接存储或转存，可保证采样存储的速率和稳定性。