CN106093825B - 一种光学互感器故障诊断的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学互感器故障诊断的装置。该装置包括：光纤收发器、核心模块、上位机接口和无线模块；所述光纤收发器用于实时接收待诊断光学互感器的光信号数据，并将所述光信号数据转换成对应的电信号数据发送到核心模块；所述核心模块用于通过所述上位机接口接收来自上位机的配置信息，根据所述配置信息进行自我配置，以满足待诊断光学互感器的通信协议；还用于解析从所述光纤收发器接收到的电信号数据，得到待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息；所述无线模块用于将得到的待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息给发送给远程终端。本装置便于携带，可以随时接入光学互感器，完成光学互感器的故障诊断。

Description

一种光学互感器故障诊断的装置
技术领域
本发明涉及光学互感器现场功能测试和监控领域，特别是涉及一种光学互感器故障诊断的装置。
背景技术
光学互感器具有无磁饱和、绝缘简单、体积小、状态自诊断、安全性高等特点，应用范围逐渐扩大，受到国内外的广泛关注，是电力网正常运行、监视、计量、保护、控制等不可缺少的重要设备之一。光学互感器一旦发生故障，光学互感器本身能根据故障类型置位输出数据中的状态字，防止误跳闸等事故发生。目前，光学互感器输出协议没有统一、故障原因多样、安装在高压侧，不便于工作人员检查光学互感器状态。
发明内容
基于此，有必要针对光学互感器安装在高压侧，不便于工作人员检查仪器状态的问题，提供一种光学互感器故障诊断的装置。
一种光学互感器故障诊断的装置，包括：光纤收发器、核心模块、上位机接口和无线模块；所述光纤收发器、上位机接口和无线模块都与核心模块连接；所述光纤收发器，用于实时接收待诊断光学互感器的光信号数据，并将所述光信号数据转换成对应的电信号数据发送到核心模块；所述核心模块，用于通过所述上位机接口接收来自上位机的配置信息，根据所述配置信息进行自我配置，以满足待诊断光学互感器的通信协议；还用于解析从所述光纤收发器接收到的电信号数据，得到待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息；所述无线模块，用于将得到的待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息给发送给对应的远程终端。
在其中一实施例中，所述核心模块包括管理单元：所述管理单元，用于接收上位机接口传递的来自上位机的配置信息，按照配置信息配置工作时钟、数据编码方式、数据帧长度、状态字位置、故障诊断结果信息；还用于控制无线模块将待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息给发送给对应的远程终端。
在其中一实施例中，所述核心模块还包括数据处理单元：所述数据处理单元和管理单元连接；所述数据处理单元还和光纤收发器连接；所述数据处理单元，用于解析光纤收发器传输过来的电信号数据，将解析后的电信号数据处理成待诊断光学互感器状态信息和故障诊断结果信息。
在其中一实施例中，所述核心模块还包括接口单元：所述接口单元和管理单元连接；管理单元通过所述接口单元分别和上位机接口、无线模块连接；所述接口单元，用于控制上位机接口的数据收发过程。
在其中一实施例中，所述核心模块还包括时钟单元：所述时钟单元和管理单元连接；所述时钟单元，用于接收管理单元输出的时钟配置信息，满足待诊断光学互感器通信协议。
在其中一实施例中，所述光学互感器故障诊断的装置还包括显示单元：所述显示单元和核心模块连接；所述显示单元，用于实时显示待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息。
在其中一实施例中，所述光学互感器故障诊断的装置还包括存储单元：所述存储单元和核心模块连接；所述存储单元，用于存储待诊断光学互感器的历史故障信息，远程终端通过所述上位机接口控制核心模块读取存储单元中的故障信息数据。
在其中一实施例中，所述光学互感器故障诊断的装置还包括电源单元：所述电源单元和核心模块连接；所述电源单元用于将接入的市电变换成核心模块所需的电压和电流。
在其中一实施例中，所述无线模块将待诊断光学互感器状态信息和故障诊断结果信息发送给远程终端包括实时或触发式两种方式。
在其中一实施例中，所述管理单元按照配置信息配置数据编码方式为FT3或UART。
本发明的有益效果：
便于携带，可以随时接入待诊断光学互感器，完成待诊断光学互感器的故障诊断；通过上位机接口在线灵活配置以光纤收发器为媒介的数据编码方式；通过无线模块可以向远程终端传递待诊断光学互感器状态和故障诊断结果信息。
附图说明
图1为一实施例的一种光学互感器故障诊断的装置的示意性结构图；
图2为另一实施例的一种光学互感器故障诊断的装置的示意性结构图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。
图1为一实施例的一种光学互感器故障诊断的装置的示意性结构图。
如图1所示，一种光学互感器故障诊断的装置，包括：光纤收发器100、核心模块110、上位机接口120、无线模块130；所述光纤收发器100、上位机接口120和无线模块130都与核心模块110连接；所述光纤收发器100，用于实时接收待诊断光学互感器的光信号数据，并将所述光信号数据转换成对应的电信号数据输入到核心模块110；所述核心模块110，用于通过所述上位机接口120接收来自上位机的配置信息，根据所述配置信息进行自我配置，以满足待诊断光学互感器的通信协议；还用于解析从所述光纤收发器100接收到的电信号数据，得到待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息；所述无线模块130，用于将得到的待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息给发送给对应的远程终端。
在本实施例中，所述核心模块110可以是FPGA模块；更进一步的，FPGA模块采用Altera公司型号的5CEFA7F31C7NES，它包含***的时钟、滤波电路。
在本实施例中，所述光纤收发器100包括光纤收发器件和配套的驱动电路，可借助光纤接收待诊断光学互感器输出的光信号数据，向FPGA模块输出对应的电信号数据。所述光纤收发器100支持FT3或UART两种数据编码方式。
在本实施例中，配置信息包括工作时钟、数据编码方式、数据帧长度、状态字位置、故障种类等。
在本实施例中，所述上位机接口120可以是RS485、RS232、以太网，上位机可通过所述上位机接口120向待诊断光学互感器故障诊断装置发送配置信息。
在本实施例中，所述无线模块130可以是蓝牙、红外、WIFI；所述无线模块130可实时或触发式向远程终端发送待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息。
本实施例的有益效果包括：便于携带，可以随时接入待诊断光学互感器，完成待诊断光学互感器的故障诊断；通过上位机接口在线灵活配置以光纤收发器为媒介的数据编码方式；通过无线模块可以向远程终端传递待诊断光学互感器状态和故障诊断结果信息。
图2为另一实施例的一种光学互感器故障诊断的装置的示意性结构图。
如图2所示，一种光学互感器故障诊断的装置，包括：光纤收发器200、核心模块210、上位机接口220、无线模块230、管理单元211、数据处理单元212、接口单元213、时钟单元214、电源单元215、显示单元216、存储单元217；
所述光纤收发器200、上位机接口220和无线模块230都与核心模块210连接；所述光纤收发器200，用于实时接收待诊断光学互感器的光信号数据，并将所述光信号数据转换成对应的电信号数据发送到核心模块210。
所述核心模块210，用于通过所述上位机接口220接收来自上位机的配置信息，根据所述配置信息进行自我配置，以满足待诊断光学互感器的通信协议；还用于解析从所述光纤收发器200接收到的电信号数据，得到待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息。
所述无线模块230，用于将得到的待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息给发送给对应的远程终端。
所述管理单元211，用于接收上位机接口220传递来自上位机的配置信息，按照配置信息配置工作时钟、数据编码方式、数据帧长度、状态字位置、故障诊断结果信息；还用于控制无线模块230将待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息给发送给对应的远程终端。
所述数据处理单元212和管理单元211连接；所述数据处理单元212还和光纤收发器200连接；所述数据处理单元212，用于解析光纤收发器200传输过来的电信号数据，将解析后的电信号数据处理成待诊断光学互感器状态信息和故障诊断结果信息。
所述接口单元213和管理单元211连接；管理单元211通过所述接口单元213分别和上位机接口220、无线模块230连接；所述接口单元213，用于控制上位机接口220的数据收发过程。
在本实施例中，所述核心模块可以是FPGA模块，所述FPGA模块采用Altera公司型号为5CEFA7F31C7NES的FPGA作为核心器件，包含***的时钟、滤波电路。FPGA模块运行的程序按功能划分可分为管理单元、接口单元、数据处理单元、时钟单元。管理单元与接口单元、数据处理单元、时钟单元连接，接收上位机接口传递的配置指令，按照指令配置数据处理单元的工作时钟、数据编码方式、数据帧长度、状态字位置、故障种类等，并控制接口单元实时或触发式向工作人员发送待诊断光学互感器状态信息。接口单元负责控制上位机接口的数据收发过程。数据处理单元负责解析光纤收发器输出的待诊断光学互感器电信号数据，并把数据传递给管理单元。
所述时钟单元214和管理单元211连接；所述时钟单元214用于接收管理单元输出211的时钟配置信息，满足待诊断光学互感器通信协议。
所述显示单元216和核心模块210连接；所述显示单元216用于实时显示待诊断光学互感器的状态和故障诊断结果信息。
在本实施例中，所述的显示单元216包括数码管、LCD显示屏、VGA接口、驱动电路，显示单元216能实时显示待诊断光学互感器的状态和故障诊断结果信息，当使用VGA接口时，需借助外部显示屏显示。
所述存储单元217和核心模块210连接；所述存储单元217用于存储待诊断光学互感器的历史故障信息，远程终端通过所述上位机接口220控制核心模块210读取存储单元217中的故障信息数据。
在本实施例中，所述的存储单元217可以采用大小为2Mbit的SST39SF020A-70-4I-WHE模块。存储单元217存储待诊断光学互感器的历史故障信息，可由FPGA模块读取。
所述电源单元215和核心模块210连接；所述电源单元215，用于将市电变换成核心模块210所需的电压和电流。
在本实施例中，所述的电源单元215包括开关电源、线性稳压电源。开关电源把外部输入的市电变换成5V电源，由线性稳压电源变换得到适合待诊断光学互感器故障诊断装置各部分所需的电压和电流。
本实施例的有益效果包括：便于携带，可以随时接入待诊断光学互感器，完成待诊断光学互感器的故障诊断；通过上位机接口在线灵活配置以光纤收发器为媒介的FT3、UART两种数据编码方式；通过上位机接口、无线模块可以以实时或者触发的方式向工作人员传递待诊断光学互感器状态和故障诊断结果信息，并通过存储单元存储待诊断光学互感器故障信息。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，包括：光纤收发器、核心模块、上位机接口和无线模块；所述光纤收发器、上位机接口和无线模块都与核心模块连接；
所述光纤收发器，用于实时接收待诊断光学互感器的光信号数据，并将所述光信号数据转换成对应的电信号数据发送到核心模块；
所述核心模块，用于通过所述上位机接口接收来自上位机的配置信息，根据所述配置信息进行自我配置，以满足待诊断光学互感器的通信协议；还用于解析从所述光纤收发器接收到的电信号数据，得到待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息；所述配置信息包括以光纤收发器为媒介的数据编码方式；
所述无线模块，用于将得到的待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息给发送给对应的远程终端；
所述核心模块包括管理单元和数据处理单元；管理单元与数据处理单元连接，管理单元用于接收上位机接口传递的配置指令，按照配置指令配置数据处理单元的工作时钟、数据编码方式、数据帧长度、状态字位置、故障种类。
2.根据权利要求1所述的光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，
所述管理单元，还用于控制无线模块将待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息给发送给对应的远程终端。
3.根据权利要求2所述的光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，
所述数据处理单元还和光纤收发器连接；
所述数据处理单元，用于解析光纤收发器传输过来的电信号数据，将解析后的电信号数据处理成待诊断光学互感器状态信息和故障诊断结果信息。
4.根据权利要求2所述的光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，所述核心模块还包括接口单元：
所述接口单元和管理单元连接；管理单元通过所述接口单元分别和上位机接口、无线模块连接；
所述接口单元，用于控制上位机接口的数据收发过程。
5.根据权利要求2所述的光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，所述核心模块还包括时钟单元：
所述时钟单元和管理单元连接；
所述时钟单元，用于接收管理单元输出的时钟配置信息，满足待诊断光学互感器通信协议。
6.根据权利要求1所述的光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，还包括显示单元：
所述显示单元和核心模块连接；
所述显示单元，用于实时显示待诊断光学互感器的状态信息和故障诊断结果信息。
7.根据权利要求1所述的光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，还包括存储单元：
所述存储单元和核心模块连接；
所述存储单元，用于存储待诊断光学互感器的历史故障信息，远程终端通过所述上位机接口控制核心模块读取存储单元中的故障信息数据。
8.根据权利要求1所述的光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，还包括电源单元：
所述电源单元和核心模块连接；
所述电源单元用于将接入的市电变换成核心模块所需的电压和电流。
9.根据权利要求1所述的光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，所述无线模块将待诊断光学互感器状态信息和故障诊断结果信息发送给远程终端包括实时或触发式两种方式。
10.根据权利要求2所述的光学互感器故障诊断的装置，其特征在于，所述管理单元按照配置信息配置数据编码方式为FT3或UART。
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