專利名稱：一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置、接收裝置及轉發(fā)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數(shù)字化變電站檢測領域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置、接收裝置及轉發(fā)系統(tǒng)。
背景技術：
隨著數(shù)字化變電站的建設進展、電子式互感器的用量越來越大，隨之而來的是電子式互感器的現(xiàn)場校驗工作量的大幅度提升。然而電子式互感器現(xiàn)場校驗有別于傳統(tǒng)的互感器校驗，模擬的一次信號和數(shù)字的一次信號(光纖)，在空間上不一定在一起(戶外電子式互感器)，距離有可能長達50-500m，一般來講電力設計院在設計數(shù)字化變電站時都會考慮預留測試光纖和備用光纖以便現(xiàn)場檢驗。然而現(xiàn)實應用中存在一些實際問題，如在數(shù)字化變電站建設時一般都要同步進行電子式互感器設備驗收，而施工現(xiàn)場光纖不一定鋪好，鋪好了也不一定連接正確，連接正確了可能還要對交換機進行配置才能使用，這種問題造成的結果要么是等工程都搞好了再測試，或測試人員對數(shù)字化變電站比較熟悉通過其他方法測試。這樣要么提高了測試人員的專業(yè)水平要么延誤工期。目前大部分數(shù)字化變電站配置非常靈活，比如同步方式有B碼/PPS/IEEE1588，其中IEEE1588有獨立網口的和SV (采樣)網合并的。SV數(shù)據(jù)有直接來自合并單元，也有通過合同單元串接的。然而現(xiàn)有技術存在的第一個不足之處是通過SV網合并的，要交換機配置好了才能正確使用。這樣只有等工程人員都配置好了才能測試，這種情況就對工程人員的要求比較高。第二個不足之處是在現(xiàn)場測試中沒有準備備用光纖的場合如果要測試就需要鋪設長距離光纖才能測試，這樣又將浪費大量的人力物力。第三個不足之處是國內電子互感器校驗儀目前還沒有直接接收SV網+IEEE1588的校驗儀，要完成IEEE1588的測試難度大。
實用新型內容本實用新型的主要目的在于提供一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置，旨在解決現(xiàn)有在測試電子式互感器校驗儀的時候存在的需要臨時配置交換機，或者在現(xiàn)場沒有鋪設備用測試光纖的時候需要臨時去鋪設備用光纖用于測試，并完成IEEE1588的測試工作的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置，包括:由米樣網輸入IEC61850格式或者IEEE1588格式信號的第一光纖以太網信號接收Π ；由采樣網輸入IEC61850格式或者IEEE1588格式信號的第二光纖以太網信號接收Π ；分別與所述第一光纖以太網信號接收口以及第二光纖以太網信號接收口連接，將不同格式的信號傳輸?shù)较鄳酚缮系慕粨Q機芯片；與所述交換機芯片連接的，將接收到的信號以不同的物理地址傳輸?shù)木W卡芯片；[0010]與所述網卡芯片連接的，為信號打上硬件時標并將信號轉換為以太網數(shù)據(jù)格式的數(shù)字信號處理器；與所述數(shù)字信號處理器連接的，將打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號以無線方式發(fā)送的無線發(fā)射器。本實用新型的另一目的在于提供一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置，包括:無線接收打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號的無線接收器；與所述無線接收器連接，將打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號轉換為不同格式信號的數(shù)字信號處理器；與所述數(shù)字信號處理器連接，將接收到的信號以不同的物理地址傳輸?shù)木W卡芯片;與所述網卡芯片連接，將不同格式的信號傳輸?shù)较鄳酚缮系慕粨Q機芯片；與所述交換機芯片連接，輸出IEC61850格式或者IEEE1588格式信號到采樣網的第一光纖以太網信號輸出口；與所述交換機芯片連接，輸出IEC61850格式或者IEEE1588格式信號到采樣網的第二光纖以太網信號輸出口。本實用新型的另一目的在于提供一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線轉發(fā)系統(tǒng)，所述無線轉發(fā)系統(tǒng)包括如上述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置以及數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置。在本實用新型中，采用無線傳輸系統(tǒng)，省略了在測試過程中需要鋪設光纖，設置交換機的繁瑣步驟，可以用于各大數(shù)字化變電站的電子式互感器的各項測試，用戶只需要在測試點安裝一臺發(fā)送裝置，就可以在中控室用接收裝置輕松測試，避免了以往測試需要鋪設很多光纖，在戶外日曬雨淋的惡劣環(huán)境。
圖1是本實用新型實施例提供的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例提供的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置的具體結構圖；圖3是本實用新型實施例提供的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置的結構示意圖；圖4是本實用新型實施例提供的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置的具體結構圖；圖5是本實用新型實施例提供的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線轉發(fā)系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、原理及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。在本實用新型中，當現(xiàn)場需要做精度測試時，可以直接在合并單元處通過“數(shù)據(jù)與精密時鐘無線轉發(fā)系統(tǒng)”發(fā)送同步信號(SYN)和采樣值信號(SV)，最終通過“數(shù)據(jù)與精密時鐘無線轉發(fā)系統(tǒng)”接收同步信號和采樣值信號進行還原。圖1示出了本實用新型實施例提供的精密時鐘無線發(fā)射裝置的結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分，詳述如下。本實用新型的主要目的在于提供一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置，包括:[0030]由采樣網輸入IEC61850格式或者IEEE1588格式信號的第一光纖以太網信號接收
口 1100 ；由采樣網輸入IEC61850格式或者IEEE1588格式信號的第二光纖以太網信號接收
口 1200 ；分別與所述第一光纖以太網信號接收口 1100以及第二光纖以太網信號接收口連接，將不同格式的信號傳輸?shù)较鄳酚缮系慕粨Q機芯片1300 ；與所述交換機芯片1300連接的，將接收到的信號以不同的物理地址傳輸?shù)木W卡芯片1400 ；與所述網卡芯片1400連接的，為信號打上硬件時標并將信號轉換為以太網數(shù)據(jù)格式的數(shù)字信號處理器1500 ；與所述數(shù)字信號處理器1500連接的，將打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號以無線方式發(fā)送的無線發(fā)射器1600。作為本實用新型一實施例，所述無線發(fā)射裝置還包括:輸入精密時鐘同步信號的精密時鐘同步信號接收口 1800;輸入全光纖電流互感器信號的全光纖電流互感器信號接收口 1700 ；分別與所述精密時鐘同步信號接收口 1800、全光纖電流互感器信號接收口 1700以及數(shù)字信號處理器1500連接的，對輸入的信號進行處理并與所述數(shù)字信號處理器1500進行數(shù)據(jù)交換的現(xiàn)場可編程門陣列1900。圖2示出了本實用新型實施例提供的精密時鐘無線發(fā)射裝置的具體結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分，詳述如下。作為本實用新型一實施例，所述交換機芯片1300的第一輸入輸出端INOUTl與第一光纖以太網信號接收口 1100連接，所述交換機芯片1300的第二輸入輸出端IN0UT2與第二光纖以太網信號接收口 1200連接，所述交換機芯片1300的第三輸入輸出端IN0UT3與網卡芯片1400連接。作為本實用新型一實施例，所述數(shù)字信號處理器1500的第一輸入輸出端INOUTl與所述網卡芯片1400連接，所述數(shù)字信號處理器1500的第二輸入輸出端IN0UT2與所述現(xiàn)場可編程門陣列1900連接，所述數(shù)字信號處理器的輸出端OUT與所述無線發(fā)射器1600連接。在本實用新型中，數(shù)字信號處理器1500不僅具備400MSPS(Million SamplesperSecond，每秒采樣百萬次)雙DSP的計算能力同時片上資源非常豐富，外擴外設非常少，利于簡化設計。最重要的是數(shù)字信號處理器1500具備功能強大的EMAC模塊，和靈活多樣的PTP模塊。以及片上多個DMA通道。可以通過DMA自動收發(fā)以太網數(shù)據(jù)無效額外消耗CPU資源，可以為PTP(IEC1588)的協(xié)議打上硬件時標，也可以為普通的以太網幀打上硬件時標。PTP模塊支持無線wlan和支持UDP/IP/MAC協(xié)議。支持IEEE1588V1和IEEE1588V2,特別是為普通的以太網打硬件時標的能力。對于非同步方式的電子式互感器的檢驗，SV的時標只能通過該功能實現(xiàn)。通過該硬件打時標功能至少可以對以太網幀到達時間精確到0.luS，理論值可以到20nS，使IEEE1588的測試功能變的簡單易實現(xiàn)。作為本實用新型一實施例，所述無線發(fā)射器1600為無線路由器。圖3示出了本實用新型實施例提供的精密時鐘無線接收裝置的結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分，詳述如下。本實用新型的另一目的在于提供一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置，包括:無線接收打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號的無線接收器2100 ；與所述無線接收器2100連接，將打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號轉換為不同格式信號的數(shù)字信號處理器2200 ；與所述數(shù)字信號處理器2200連接，將接收到的信號以不同的物理地址傳輸?shù)木W卡芯片2300 ；與所述網卡芯片2300連接，將不同格式的信號傳輸?shù)较鄳酚缮系慕粨Q機芯片2400 ；與所述交換機芯片2400連接，輸出IEC61850格式或者IEEE1588格式信號到采樣網的第一光纖以太網信號輸出口 2500 ；與所述交換機芯片2400連接，輸出IEC61850格式或者IEEE1588格式信號到采樣網的第二光纖以太網信號輸出口 2600。作為本實用新型一實施例，所述無線接收裝置還包括:與所述數(shù)字信號處理器2200進行數(shù)據(jù)交換并將處理后的信號進行輸出的現(xiàn)場可編程門陣列2700 ；與所述現(xiàn)場可編程門陣列2700連接，輸出精密時鐘同步信號的精密時鐘同步信號輸出口 2900 ；與所述現(xiàn)場可編程門陣列2700連接，輸出全光纖電流互感器信號的全光纖電流互感器信號輸出口 2800。圖4示出了本實用新型實施例提供的精密時鐘無線接收裝置的具體結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分，詳述如下。作為本實用新型一實施例，所述交換機芯片2400的第一輸入輸出端INOUTl與第一光纖以太網信號輸出口 2500連接，所述交換機芯片2400的第二輸入輸出端IN0UT2與所述第二光纖以太網信號輸出口 2600連接，所述交換機芯片的第三輸入輸出端IN0UT3與網卡芯片2300連接。作為本實用新型一實施例，所述數(shù)字信號處理器2200的輸入端IN與所述無線接收器2100連接，所述數(shù)字信號處理器2200的第一輸入輸出端INOUTl與所述網卡芯片2300連接，所述數(shù)字信號處理器2200的第二輸入輸出端IN0UT2與所述現(xiàn)場可編程門陣列2900連接。作為本實用新型一實施例，所述無線發(fā)射器2600為無線路由器。在本實用新型中，當傳輸距離比較遠的時候可以增加無線中繼來在中間增強信號。測試所需的無線傳輸設備簡單，可操作性強。圖5示出了本實用新型實施例提供的精密時鐘無線轉發(fā)系統(tǒng)的結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分，詳述如下。本實用新型的另一目的在于提供一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線轉發(fā)系統(tǒng)，所述無線轉發(fā)系統(tǒng)包括上述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置100以及數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置200。在本實用新型中，轉發(fā)模式可以設置為透明傳輸也可以設置為協(xié)議轉發(fā)。透明傳輸是指發(fā)送端接收到什么就在接收端完全重現(xiàn)，協(xié)議傳輸是指不管發(fā)送端是FT3格式還是IEC61850-9-1/92/92LE格式均轉化為IEC61850-92LE協(xié)議信號進行還原，同時無線傳輸過程可以使用自定義協(xié)議和壓縮算法對每秒鐘的數(shù)據(jù)進行還原，都能夠完成對IEEE1588協(xié)議信號的測試。在本實用新型中，采用無線傳輸系統(tǒng)，省略了在測試過程中需要鋪設光纖，設置交換機的繁瑣步驟，可以用于各大數(shù)字化變電站的電子式互感器的各項測試，用戶只需要在測試點安裝一臺發(fā)送裝置，就可以在中控室用接收裝置輕松測試，避免了以往測試需要鋪設很多光纖，在戶外日曬雨淋的惡劣環(huán)境。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置，其特征在于，所述無線發(fā)射裝置包括: 由采樣網輸入IEC61850格式或者IEEE1588格式信號的第一光纖以太網信號接收口 ； 由采樣網輸入IEC61850格式或者IEEE1588格式信號的第二光纖以太網信號接收口 ； 分別與所述第一光纖以太網信號接收口以及第二光纖以太網信號接收口連接，將不同格式的信號傳輸?shù)较鄳酚缮系慕粨Q機芯片； 與所述交換機芯片連接的，將接收到的信號以不同的物理地址傳輸?shù)木W卡芯片； 與所述網卡芯片連接的，為信號打上硬件時標并將信號轉換為以太網數(shù)據(jù)格式的數(shù)字信號處理器； 與所述數(shù)字信號處理器連接的，將打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號以無線方式發(fā)送的無線發(fā)射器。
2.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置，其特征在于，所述無線發(fā)射裝置還包括: 輸入精密時鐘同步信號的精密時鐘同步信號接收口； 輸入全光纖電流互感器信號的全光纖電流互感器信號接收口； 分別與所述精密時鐘同步信號接收口、全光纖電流互感器信號接收口以及數(shù)字信號處理器連接的，對輸入的信號進行處理并與所述數(shù)字信號處理器進行數(shù)據(jù)交換的現(xiàn)場可編程門陣列。
3.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置，其特征在于，所述交換機芯片的第一輸入輸出端INOUTl與第一光纖以太網信號接收口連接，所述交換機芯片的第二輸入輸出端IN0UT2與第二光纖以太網信號接收口連接，所述交換機芯片的第三輸入輸出端IN0UT3與網卡芯片連接。
4.如權利要求2所述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器的第一輸入輸出端INOUTl與所述網卡芯片連接,所述數(shù)字信號處理器的第二輸入輸出端IN0UT2與所述現(xiàn)場可編程門陣列連接，所述數(shù)字信號處理器的輸出端OUT與所述無線發(fā)射器連接。
5.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置，其特征在于，所述無線發(fā)射器為無線路由器。
6.一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置，其特征在于，所述無線接收裝置包括: 無線接收打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號的無線接收器； 與所述無線接收器連接，將打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號轉換為不同格式信號的數(shù)字信號處理器； 與所述數(shù)字信號處理器連接，將接收到的信號以不同的物理地址傳輸?shù)木W卡芯片； 與所述網卡芯片連接，將不同格式的信號傳輸?shù)较鄳酚缮系慕粨Q機芯片； 與所述交換機芯片連接，輸出IEC61850格式或者IEEE1588格式信號到采樣網的第一光纖以太網信號輸出口； 與所述交換機芯片連接，輸出IEC61850格式或者IEEE1588格式信號到采樣網的第二光纖以太網信號輸出口。
7.如權利要求6所述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置，其特征在于， 所述無線接收裝置還包括:與所述數(shù)字信號處理器進行數(shù)據(jù)交換并將處理后的信號進行輸出的現(xiàn)場可編程門陣列； 與所述現(xiàn)場可編程門陣列連接，輸出精密時鐘同步信號的精密時鐘同步信號輸出口 ；與所述現(xiàn)場可編程門陣列連接，輸出全光纖電流互感器信號的全光纖電流互感器信號輸出口。
8.如權利要求6所述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置，其特征在于，所述交換機芯片的第一輸入輸出端INOUTl與第一光纖以太網信號輸出口連接，所述交換機芯片的第二輸入輸出端IN0UT2與所述第二光纖以太網信號輸出口連接,所述交換機芯片的第三輸入輸出端IN0UT3與網卡芯片連接。
9.如權利要求6所述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線接收裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器的輸入端IN與所述無線接收器連接，所述數(shù)字信號處理器的第一輸入輸出端INOUTl與所述網卡芯片連接，所述數(shù)字信號處理器的第二輸入輸出端IN0UT2與所述現(xiàn)場可編程門陣列連接。
10.一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線轉發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述無線轉發(fā)系統(tǒng)包括如權利要求I所述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置以及如權利要求6所述的數(shù)據(jù)與精密時鐘無 線接收裝置。
專利摘要本實用新型涉及數(shù)字化變電站檢測領域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)與精密時鐘無線發(fā)射裝置、接收裝置及轉發(fā)系統(tǒng)。無線發(fā)射裝置包括由采樣網輸入IEC61850格式或者IEEE1588格式信號的第一光纖以太網信號接收口；由采樣網輸入IEC61850格式或者IEEE1588格式信號的第二光纖以太網信號接收口；將不同格式的信號傳輸?shù)较鄳酚缮系慕粨Q機芯片；將接收到的信號以不同的物理地址傳輸?shù)木W卡芯片；為信號打上硬件時標并將信號轉換為以太網數(shù)據(jù)格式的數(shù)字信號處理器；將打上硬件時標的以太網數(shù)據(jù)格式的信號以無線方式發(fā)送的無線發(fā)射器。在本實用新型中，采用無線傳輸系統(tǒng)，省略了在測試過程中需要鋪設光纖，設置交換機的繁瑣步驟。
文檔編號H04B1/02GK203014784SQ20122061635
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權日2012年11月20日
發(fā)明者陳鋼, 黃建鐘, 黃清樂, 陳漢新 申請人:深圳市星龍科技有限公司