[发明专利]振动监视保护装置的背板总线式结构及其通信控制方法

权利要求书

1.振动监视保护装置的背板总线式结构，其特征是包括监视保护装置背板(1)和监视保护装置功能模块(2)，监视保护装置背板(1)由背板总线(11)和多个总线插槽(12)组成，背板总线(11)包括电源线(111)、时钟/复位信号线(112)、并行接口信号线(113)、采样控制信号线(114)以及CAN接口信号线(115)，背板总线(11)中的信号同时连接至各总线插槽(12)，监视保护装置功能模块(2)中的各功能模块分别对应连接一个总线插槽(12)，进而通过背板总线(11)实现通信，总线插槽(12)为96针欧式连接器，背板总线(11)和总线插槽(12)之间采用多点低压差分信号M-LVDS传输数据，总线插槽(12)上各自连接有4位插槽地址信号SLOT[3:0]，根据总线插槽(12)在背板总线(11)上的位置不同，SLOT[3:0]中相应序号的信号采用开路或电阻下拉至地，监视保护装置功能模块(2)各功能模块给所连接的总线插槽(12)上的4位插槽地址信号SLOT[3:0]提供弱上拉电阻，将其转换为逻辑电平信号，供所述功能模块进行地址译码和识别。

2.根据权利要求1所述的振动监视保护装置的背板总线式结构，其特征是监视保护装置功能模块(2)为可扩展模块，包括管理模块(21)、键相/转速模块(22)和至少一个振动模块(23)，所述背板总线(11)中的电源线(111)连接+24V电源，监视保护装置功能模块(2)的各功能模块通过电源线(111)供电并由其内部的板载电源模块将+24V电源转换为其工作所需的电源。

3.权利要求1或2所述的振动监视保护装置的背板总线式结构的通信控制方法，其特征是所述监视保护装置功能模块(2)的各功能模块均分别存储有振动监视保护装置的全部组态信息，振动监视保护装置上电运行时，各功能模块相互交换各自存储的组态信息，并对存储的组态信息进行一致性检查，采用投票表决原则，确定最终的系统组态状态，以提高系统组态信息存储的安全性和可靠性；监视保护装置功能模块(2)各功能模块功能相对独立，某一功能模块故障不影响其他模块的正常运行，当系统通过热插拔新增新的功能模块时，若该功能模块已经过用户组态，则其受电后自动向系统其他功能模块报告其组态信息，并请求其他已运行模块的组态信息，实现组态分布存储并投入运行，若该功能模块未经过用户组态，则该功能模块暂停运行并报警，提醒用户组态；当某一功能模块故障进行热插拔替换时，替换后的模块受电后，自动获取存储于其他功能模块的原有组态信息并投入运行，实现功能模块的即插即用。

4.根据权利要求3所述的振动监视保护装置的背板总线式结构的通信控制方法，其特征是监视保护装置功能模块(2)包括管理模块(21)、键相/转速模块(22)和振动模块(23)，各功能模块上电初始化进入正常工作状态后，其管理模块(21)通过背板总线(11)采用中断方式与振动监视保护装置的其他功能模块进行数据交换，实现振动监测数据的存储、管理，并可通过管理模块(21)的外部通信接口与外部设备之间进行数据通信，实现振动信号在线监测、分析与故障诊断；键相/转速模块(22)根据组态设定的监视周期，触发同步控制信号SYNC#和采样脉冲信号FSCLK#控制振动模块(23)进行振动波形采集，并完成机组转速测量以及机组启停状态识别和超速保护；振动模块(23)根据同步控制信号SYNC#和采样脉冲信号FSCLK#通过中断方式采集振动位移、速度或加速度信号波形，振动模块(23)完成当前采集波形数据分析、特征提取以及报警保护处理后，触发DATARDY信号通知管理模块(21)开始数据通信，将采集的原始波形数据和特征数据传送至管理模块(21)进行存储、管理。

5.根据权利要求3或4所述的振动监视保护装置的背板总线式结构的通信控制方法，其特征是所述背板总线(11)中的时钟/复位信号线(112)包括时钟信号CLK和复位信号RESET，时钟信号CLK由管理模块(21)驱动，用于监视保护装置功能模块(2)各功能模块的定时和同步控制，复位信号RESET由外部按钮输入或管理模块(21)驱动，用于监视保护装置各功能模块的复位控制。