一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀，包括外部殼體和內(nèi)部電路板，所述的內(nèi)部電路板包括主板、ST板、開關(guān)量輸入電路板、開關(guān)量與小信號輸出電路板和電源板，其中，主板通過網(wǎng)線與通訊板連接，主板還通過排線分別與ST板、開關(guān)量輸入電路板和開關(guān)量與小信號輸出電路板連接，所述的主板緊貼外部殼體內(nèi)壁，所述的外部殼體的外壁設(shè)置有散熱齒。本實(shí)用新型既不會增加測試儀的體積，也不會大量增加測試儀的生產(chǎn)成本。只需要對外部殼體的生產(chǎn)中進(jìn)行稍加修改即可。
【專利說明】
一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]由于傳統(tǒng)變電站的信息反饋量小，故障信息難以匯總分析，接線復(fù)雜繁瑣，且對于現(xiàn)場測試運(yùn)行人員有安全風(fēng)險(xiǎn)等問題，以及這些年來信息、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們已經(jīng)開始嘗試?yán)霉馔ㄓ崄砜朔鹘y(tǒng)變電站的這些缺點(diǎn)，加之國家對數(shù)字化變電站的大力支持，使得變電站包括電力系統(tǒng)的光數(shù)字化必然成為趨勢，對于這種變化，必然產(chǎn)生相應(yīng)的產(chǎn)品與之匹配。
[0003]進(jìn)一步的，隨著電力系統(tǒng)光數(shù)字化的發(fā)展，隨著國家對電力控制的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的大力推進(jìn)，隨著光數(shù)字變電站一座座的興起，光數(shù)字繼電保護(hù)技術(shù)正在高歌猛進(jìn)，對相關(guān)的光數(shù)字繼電保護(hù)產(chǎn)品的要求也越來越高，因此，光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀也在以極快的速度更新?lián)Q代。
[0004]而現(xiàn)有的用于智能電網(wǎng)的光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀通常數(shù)據(jù)處理量較高，但是并沒有具體的散熱功能，或者是即使有散熱功能也是安裝風(fēng)扇等方式使得體積較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有散熱功能的智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀，包括外部殼體和內(nèi)部電路板，所述的內(nèi)部電路板包括主板、ST板、開關(guān)量輸入電路板、開關(guān)量與小信號輸出電路板和電源板，其中，主板通過網(wǎng)線與通訊板連接，主板還通過排線分別與ST板、開關(guān)量輸入電路板和開關(guān)量與小信號輸出電路板連接，所述的主板緊貼外部殼體內(nèi)壁，所述的外部殼體的外壁設(shè)置有散熱齒。
[0007]所述的內(nèi)部電路板還包括一個電源板，所述的電源板與主板連接，所述的電源板將外部電壓進(jìn)行中轉(zhuǎn)并輸出至主板。
[0008]所述的主板焊接有DSP、FPGA和SFF 口。
[0009]所述的ST板焊接有ST口和B碼口。
[0010]所述的通訊板包括網(wǎng)口、GPS模塊和程序調(diào)試接口。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用兩種方式進(jìn)行散熱，既不會增加測試儀的體積，也不會大量增加測試儀的生產(chǎn)成本。只需要對外部殼體的生產(chǎn)中進(jìn)行稍加修改即可。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型內(nèi)部電路板連接示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型外部殼體散熱齒結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中，1-散熱齒。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0016]如圖1、圖2所示，在本實(shí)施例中，測試儀一共有6塊電路板:
[0017]1、電源板，電源板外接220V交流電，輸出5V和正負(fù)12V的直流電為其他模塊供電。
[0018]2、焊接有ST 口、B碼口的ST板;其中B碼口連接IRIG-B同步單元(型號為IEEE1588的模塊)，在IRIG-B同步單元當(dāng)作為B碼源時(shí)，通過可編程邏輯器件(在本實(shí)施例中，與主板上的DSP連接)編程完成IRIG-B碼的編碼，在IRIG-B同步單元對外提供IRIG-B碼格式的數(shù)據(jù)發(fā)送；當(dāng)外部有B碼源時(shí)，接收外部的IRIG-B編碼，通過可編程邏輯器件進(jìn)行解碼，提取時(shí)間信息，并對本地時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)整;而ST口為光纖接口的其中一種，通常為卡接式圓型。光纖連接器是光纖與光纖之間進(jìn)行可拆卸(活動)連接的器件，它是把光纖的兩個端面精密對接起來，以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去，并使由于其介入光鏈路而對系統(tǒng)造成的影響減到最小，這是光纖連接器的基本要求。在一定程度上，光纖連接器也影響了光傳輸系統(tǒng)的可靠性和各項(xiàng)性能。光纖連接器按傳輸媒介的不同可分為常見的硅基光纖的單模、多模連接器，還有其它如以塑膠等為傳輸媒介的光纖連接器;按連接頭結(jié)構(gòu)形式可分為:FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等等各種形式。具體地，在本實(shí)施例中采用ST口，ST連接器通常用于布線設(shè)備端，如光纖配線架或者光纖模塊;在本實(shí)施例中，ST板包括一個光模塊，具體由125M的AFBR5803光電轉(zhuǎn)換模塊和50M的AFBR1414光電轉(zhuǎn)換模塊組成，所述AFBR5803用于以太網(wǎng)電信號產(chǎn)生光模塊輸出的以太網(wǎng)光信息，所述AFBR1414用于采集器的電信號產(chǎn)生光模塊輸出的串口光信息。
[0019]3、開關(guān)量輸入電路板，根據(jù)百度百科的定義，開關(guān)量輸入輸出模塊是一款能夠?qū)㈤_關(guān)量信號采集輸入/控制輸出的設(shè)備，通常也稱為數(shù)字量I/o模塊。通過RS-485總線將開關(guān)量信號采集至計(jì)算機(jī)(在本實(shí)施例中為FPGA)或者計(jì)算機(jī)發(fā)送相關(guān)指令通過模塊控制開關(guān)的相關(guān)狀態(tài)，還可以通過RS-485總線進(jìn)行成對通信，遠(yuǎn)程控制開關(guān)的相關(guān)狀態(tài)。通信協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議或者定制之相關(guān)協(xié)議。即開關(guān)量輸入電路板為現(xiàn)有技術(shù)。
[0020]4、開關(guān)量和小信號輸出電路板，實(shí)現(xiàn)小電壓電流輸出，以及8對開出量，實(shí)現(xiàn)保護(hù)的完整閉環(huán)測試；由4通道16位的LTC2704 D/A轉(zhuǎn)換器和弱信號放大電路模塊組成，所述4通道16的LTC2704 D/A轉(zhuǎn)換器由FPGA陣列驅(qū)動，所述4通道16位的LTC2704 D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的信號源再通過弱信號放大電路模塊產(chǎn)生0-7V的交流信號。
[0021]5、包括網(wǎng)口、GPS、程序調(diào)試接口的通訊板，用于本測試儀與外部的通訊。其中，網(wǎng)口用于通過網(wǎng)線與外部工控機(jī)進(jìn)行連接。GPS模塊通過天線接收GPS信號，轉(zhuǎn)為串行數(shù)據(jù)，在內(nèi)部的可編程邏輯器件(在實(shí)施例中為FPGA)內(nèi)進(jìn)行解碼，提取時(shí)間信息，調(diào)整本地時(shí)鐘。即在本實(shí)施例中可以通過GPS或者B碼接口兩種方式進(jìn)行同步。而程序調(diào)試接口用于連接外部調(diào)試機(jī)，對測試儀的程序進(jìn)行調(diào)試。
[0022]6、焊接有DSP、FPGA、SFF口等核心芯片模塊的主板;主板同時(shí)連接了 ST板，電源板，開出開入小信號板通訊板，主板需要處理所有的信號，通過網(wǎng)線與通訊板和工控機(jī)連接，通過排線與ST板、開出開入小信號板相連。最終形成一個可以對外輸出響應(yīng)，對內(nèi)接收并運(yùn)算處理的人機(jī)交流自動控制系統(tǒng)。具體地，F(xiàn)PGA模塊同時(shí)與通訊板、ST板中的光模塊和DSP進(jìn)行雙向通訊，負(fù)責(zé)協(xié)議的處理，格式的轉(zhuǎn)換，信息的打包等;光模塊在接收到來自FPGA的正確的電平信號后對外輸出光信號，相反，也會將由外面接受到的光信號轉(zhuǎn)換成電平信號送給FPGA;DSP模塊只與FPGA之間進(jìn)行雙向通訊，接受來自FPGA的要求，并且把指令下達(dá)給FPGA，同時(shí)DSP單方面接受來自外部的開關(guān)量輸入信號(來自開關(guān)量輸入電路板)，單方面對外輸出開關(guān)量輸出信號和數(shù)字電平信號，其中的數(shù)字電平信號交付給D/A轉(zhuǎn)換器(即開關(guān)量和小信號輸出電路板的4通道16位的LTC2704);D/A轉(zhuǎn)換器在接收到來自DSP的數(shù)字量后，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換成模擬量以小信號的名義對外輸出(即開關(guān)量和小信號輸出電路板的弱信號放大電路模塊)。
[0023]外部工控機(jī)通過短網(wǎng)線與主板的網(wǎng)口相連，通過TCP/IP協(xié)議與主板通訊，電源為5V和12V，由電源板提供。
[0024]各個電路板的內(nèi)部運(yùn)算并不是本實(shí)用新型所關(guān)心的問題，本實(shí)用新型通過連接關(guān)系和結(jié)構(gòu)解決散熱的問題。
[0025]在本實(shí)施例中，采用兩種散熱方式對本測試儀進(jìn)行散熱:
[0026]1、所述的主板緊貼外部殼體內(nèi)壁，由于數(shù)據(jù)處理主要集中于焊接有DSP、FPGA的主板中，因此將其僅靠與外部殼體的內(nèi)壁，進(jìn)行散熱。
[0027]2、所述的外部殼體的外壁設(shè)置有散熱齒I，通過散熱齒I對內(nèi)部電路板產(chǎn)生的電路進(jìn)行進(jìn)一步散熱。
[0028]采用這兩種方式散熱，既不會增加測試儀的體積，也不會大量增加測試儀的生產(chǎn)成本。只需要對外部殼體的生產(chǎn)中進(jìn)行稍加修改即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀，其特征在于:包括外部殼體和內(nèi)部電路板，所述的內(nèi)部電路板包括主板、ST板、開關(guān)量輸入電路板、開關(guān)量與小信號輸出電路板和電源板，其中，主板通過網(wǎng)線與通訊板連接，主板還通過排線分別與ST板、開關(guān)量輸入電路板和開關(guān)量與小信號輸出電路板連接，所述的主板緊貼外部殼體內(nèi)壁，所述的外部殼體的外壁設(shè)置有散熱齒(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀，其特征在于:所述的內(nèi)部電路板還包括一個電源板，所述的電源板與主板連接，所述的電源板將外部電壓進(jìn)行中轉(zhuǎn)并輸出至主板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀，其特征在于:所述的主板焊接有DSP、FPGA和SFF 口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀，其特征在于:所述的ST板焊接有ST 口和B碼口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電網(wǎng)光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀，其特征在于:所述的通訊板包括網(wǎng)口、GPS模塊和程序調(diào)試接口。
【文檔編號】G01R31/00GK205539268SQ201620242046
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】王周蓉
【申請人】成都天進(jìn)儀器有限公司