[发明专利]基于曼彻斯特编码的环网柜数字化终端及其数据传输方法

说明书

本发明公开了一种基于曼彻斯特编码的环网柜数字化终端及其数据传输方法，所述终端包括一个主控单元和多个间隔单元，多个间隔单元分别通过双绞线与主控单元相连接。所述数据传输方法包括：主控单元通过双绞线向间隔单元发送同步信号；间隔单元收到同步信号，进行数据采样，并将采样数据通过双绞线上送至主控单元，采样数据的传输基于曼彻斯特编码技术。本发明降低了环网柜数字化终端设计的复杂度，实现了主控单元与间隔单元的同步与互联，且成本低，可靠性高。

技术领域

本发明涉及智能电网电力设备技术领域，尤其涉及一种基于曼彻斯特编码的环网柜数字化终端及其数据传输方法。

背景技术

国家电网智能环网柜数字化终端是一种以高压配电开关柜设备为对象，具备保护、测量、控制、通讯、计量等多项功能的智能电子设备。智能环网柜数字化终端能够提高设备的抗干扰能力，具有高防护、免维护等特点，能够提高设备的数字化程度，降低产品的风险点，降低现场的运维工作量。

智能环网柜数字化终端由一个主控单元和若干个间隔单元组成，现有技术主要有以下两种：方案一，主控单元通过电缆集中控制采样：如图1及图2，主控单元通过电缆单独定时给不同的间隔单元发送集中采样控制信号，间隔单元在收到集中采样控制信号后进行数据的采集，并将采集的数据通过数据传输通道发送给主控单元，主控单元将接收到的各个间隔单元数据与主控单元本身采样数据进行同步，然后上送给整个装置的中央处理单元CPU；方案二，间隔单元独立完成采样及间隔功能：如图3，间隔单元自身生成一个采样控制模块，独立进行数据采样，并将采样的数据发送给间隔单元自身的CPU，由间隔单元自身的CPU进行相关数据计算和处理，并完成相应的保护动作，然后将处理的结果通过数据通道传输给主控单元，并由主控单元上送给中央处理单元CPU。

如果采用上述第一种技术方案，主控单元单独通过电缆集中控制采样，多个间隔单元均需通过电缆连接至主控单元用于发送同步采样信号，同时主控单元和间隔单元还须有专用数据通道，数据通道也需要多根电缆，从而导致主控单元和间隔单元之间的连线非常多，存在如下弊端：（1）增加现场运维安装设备的工作量，容易出现人为失误；（2）连线较多导致抗干扰能力变弱，数据交互容易出现错误，可靠性变差；（3）增加了整体设计的复杂度，同时增加整个装置的成本。

如果采用上述第二种技术方案，间隔单元独立完成采样及间隔功能，存在如下弊端：（1）由于每个间隔单元独立完成采样及间隔功能，各个间隔之间没有同步采样信号，无法进行间隔间的保护运算等功能；（2）由于每个间隔单元单独配置一个独立的CPU，增加了整个装置的成本；（3）由于间隔单元独立完成间隔功能，增加了整个间隔单元设计的复杂度。

发明内容

本发明提出了一种基于曼彻斯特编码的环网柜数字化终端及其数据传输方法，其目的是：降低环网柜数字化终端设计的复杂度，实现主控单元与间隔单元的同步与互联，降低成本，提高可靠性。

本发明技术方案如下：

一种基于曼彻斯特编码的环网柜数字化终端及其数据传输方法，所述数字化终端包括一个主控单元和多个间隔单元，所述多个间隔单元分别通过双绞线与所述主控单元相连接。

所述数据传输方法包括如下步骤：

S1：所述主控单元通过双绞线向所述间隔单元发送同步信号；

S2：所述间隔单元收到同步信号，进行数据采样，并将采样数据通过双绞线上送至所述主控单元，所述采样数据的传输基于曼彻斯特编码技术。

进一步地，所述步骤S1具体包括，主控单元定时向间隔单元发送同步信号，发送完一个同步信号后，主控单元内部启动时钟周期计数，达到预设计数值后，发送下一个同步信号。

进一步地，所述同步信号发送完成后，主控单元向间隔单元连续发送若干个1，0，1，0的交互信号，用于间隔单元进行曼彻斯特解码同步。

进一步地，所述交互信号发送完成后，主控单元向间隔单元发送参数命令或管理报文，所述参数命令或管理报文的发送采用曼彻斯特编码方式。