CN109586407A - 一种智能终端及其电源掉电处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能终端及其电源掉电处理方法，该智能终端包括CPU和信号插件，CPU采用CPU电源供电，信号插件采用插件电源供电，所述CPU对插件电源按照设定频率进行电压采样，当设定次数的采样电压随着采样时间逐渐降低，且各采样电压值均大于插件电源关断的最小值，则CPU不再对信号插件的变化信号进行处理。在本发明中，当智能终端的插件电源的采样电压逐渐降低且各采样电压值均大于插件电源关断的最小值，则判断插件电源掉电，CPU对当前信号插件的变化信号进行闭锁，并使其保持插件电源异常前的信号状态，避免生成误动信号，提高了电力***的可靠性。

Description

一种智能终端及其电源掉电处理方法

技术领域

本发明涉及一种智能终端及其电源掉电处理方法，属于电力***变电站自动化技术领域。

背景技术

智能终端是智能变电站的重要特征，属于智能变电站过程层的主要产品，具备以下功能：通过过程层网络基于GOOSE服务发布采集信息，提供给保护和测控，参与保护动作逻辑，同时本地采集的信号用于就地操作，此外通过过程层网络或者点对点接收基于GOOSE服务指令，驱动执行器完成控制出口。

智能终端主要通过装置本身的出口回路完成对应间隔内断路器、隔离刀闸、接地刀闸和快速接地刀闸的控制，这些设备是否能够正确控制或者信号能否可靠采集处理，关系到智能变电站是否能够正确故障切除及调度控制，直接影响到电网的安全稳定运行。因此研究电源掉电或电源异常条件下，装置是否误发信号以及装置是否误动，对智能变电站的可靠运行有重要的意义。

智能终端本身设计有启动继电器和出口继电器，同时装置本身的内部电源一般设计为双电源，一个电源用于CPU供电，称为CPU电源，一个电源用于继电器开出及其采集回路(信号插件)，称为插件电源，典型设计一般为5V和24V、5V和12V。通常行业内默认为内部电源同时掉电，两者之间的掉电时间差异对装置无影响，然而通过实测在轻载、满载情况下两个电源掉电的时序存在明显差异，插件电源先于CPU电源掉电，插件电源在掉电过程中可能会引起信号插件的输出信号发生变化，CPU会对该变化信号进行处理，从而导致CPU对该误发信号进行处理，生成误动信号，影响电力***的可靠性。因此，提出一种智能终端掉电时，内部插件电源和CPU电源掉电过程中对信号的可靠处理算法对智能变电站可靠、安全、稳定运行有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能终端及其电源掉电处理方法，用于解决目前智能终端掉电时导致误动的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能终端，包括CPU和信号插件，CPU采用CPU电源供电，信号插件采用插件电源供电，所述CPU对插件电源按照设定频率进行电压采样，当设定次数的采样电压随着采样时间逐渐降低，且各采样电压值均大于插件电源关断的最小值，则CPU不再对信号插件的变化信号进行处理。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种智能终端的电源掉电处理方法，包括以下步骤：

按照设定频率对智能终端的插件电源进行电压采样；

当设定次数的采样电压随着采样时间逐渐降低，且各采样电压值均大于插件电源关断的最小值，控制CPU不再对信号插件的变化信号进行处理。

本发明的有益效果是：当智能终端的插件电源的采样电压逐渐降低且各采样电压值均大于插件电源关断的最小值时，则判断插件电源掉电，CPU对当前信号插件的变化信号进行闭锁，并使其保持插件电源异常前的信号状态，避免生成误动信号，提高了电力***的可靠性。

作为终端和方法的进一步改进，为了保证电源恢复供电时，CPU能对信号插件的变化信号进行及时处理，在对插件电源进行电压采样时，若存在采样电压不小于插件电源正常工作电压，则控制CPU对信号插件的变化信号进行正常处理。

作为终端和方法的进一步改进，为了保证对插件电源掉电判断的可靠性，所述设定次数为至少三次。

作为终端和方法的进一步改进，为了保证对插件电源掉电判断的可靠性和数据处理的平衡性，进行电压采样的设定频率为：

其中，f为设定频率，n为采样次数-1，t₂为CPU电源掉电时间，t₁为插件电源掉电时间，f₀为硬件的采样率。

附图说明

图1是本发明智能终端的结构框图；

图2是本发明智能终端的电源掉电处理方法的流程示意图；

图3是本发明插件电源和CPU电源掉电的时序图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

智能终端实施例：

本实施例提供了一种智能终端，包括CPU和信号插件，CPU采用CPU电源供电，信号插件采用插件电源供电，CPU采样连接插件电源和信号插件，对应的结构框图如图1所示。

该智能终端的CPU通过对插件电源进行若干次电压采样，并对电压采样值进行判断，可以实现一种智能终端的电源掉电处理方法。由于该智能终端的电源掉电处理方法会在下面的智能终端的电源掉电处理方法实施中进行详细介绍，此处不再赘述。

智能终端的电源掉电处理方法实施例：

基于图1中的智能终端，本实施例提供了一种智能终端的电源掉电处理方法，对应的流程图如图2所示，具体包括以下步骤：

(1)按照设定频率对智能终端的插件电源进行电压采样。

其中，智能终端的插件电源的电压信号支持硬件采样，同时硬件采样频率可以通过软件进行设置。在智能终端带信号接入掉电时，插件电源掉电快于CPU电源掉电，即插件电源先掉电，CPU电源后掉电。为了避免在插件电源掉电后，信号插件误记录或上送信号，根据信号插件轻载或者满载情况的掉电曲线特性，需要提高插件电源的采样频率。其中，插件电源和CPU电源掉电的时序图如图3所示，在信号插件轻载或者满载的情况下，插件电源掉电时间为t₁，CPU电源掉电时间为t₂，在Δt＝t₂-t₁时间范围内，必须判断出插件电源是否异常，因此得到进行电压采样的设定频率f的取值范围为：

其中，n为采样次数-1，f₀为硬件的采样率。

(2)当设定次数的采样电压随着采样时间逐渐降低，且各采样电压值均大于插件电源关断的最小值，控制CPU不再对信号插件的变化信号进行处理。

在Δt＝t₂-t₁时间范围内，对插件电源按照设定频率f进行n+1次电压采样。其中，第1次电压采样时刻为t₀，对应的插件电源的幅值为F(t₀)；第2次电压采样时刻为对应的插件电源的幅值为…；第n+1次电压采样时刻为对应的插件电源的幅值为对n+1次连续电压采样进行缓降判断，判断是否满足下列异常判别公式：

其中，F_run为插件电源正常工作值，F_min为插件电源关断的最小值。

若满足上面的公式(2)，则判断插件电源掉电，CPU将对信号插件当前的信号进行置闭锁标志，信号闭锁标为非0。通过该闭锁标志，CPU内部程序对插件电源异常后信号插件的变化信号不做处理，保持插件电源异常前信号插件的信号状态。为了增强连续幅值缓降判断的判断可靠性，采样的设定次数≥3。

需要说明的是，当设定频率f越高时，用于连续幅值缓降判断的数据越多，置闭锁标志越可靠，反之则可靠性降低。由公式(2)可知，比较次数(采样次数-1)n的取值与设定频率f、掉电时间差Δt有关系，按照最大化算法，满足n＝Δt×f-1。其中设定频率f不是越高越好，采样频率越高占用CPU的资源越多，太低的话则来不及可靠判断插件电源的掉电异常，这是一个经验值，需要权衡CPU性能以及插件电源掉电的可靠判断相对智能终端的重要性。

另外，在对插件电源进行电压采样时，若存在采样电压不小于插件电源正常工作电压，则控制CPU对信号插件的变化信号进行正常处理。也就是，若在电源闪络或者线路故障出现重合闸的供电情况时，此时插件电源已掉电，但是CPU电源未掉电，供电突然正常，若任何一次采样电压值满足公式(3)，则清除信号插件闭锁标，信号闭锁标为0，CPU对信号插件的信号变化正常处理，保证信号插件的信号正常变化处理及其跳合闸开入正常处理。

其中，i＝1,2，…n，为第i+1次采样插件电源的幅值。

在高可靠性的要求的电力***控制中，上述的智能终端的电源掉电处理方法利用双电源在轻载、满载情况下的掉电曲线，通过可靠的电压采样及其信号数据处理，进行多次缓降判断，闭锁信号插件在插件电源异常情况下的信号变化，预防智能终端误发信号或误记录信号，保证信号的正确性和可靠性，有利于提高电力***的稳定性，减小误报信号或误动带来的损失。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能终端，包括CPU和信号插件，CPU采用CPU电源供电，信号插件采用插件电源供电，其特征在于，所述CPU对插件电源按照设定频率进行电压采样，当设定次数的采样电压随着采样时间逐渐降低，且各采样电压值均大于插件电源关断的最小值，则CPU不再对信号插件的变化信号进行处理。

2.根据权利要求1所述的智能终端，其特征在于，在对插件电源进行电压采样时，若存在采样电压不小于插件电源正常工作电压，则控制CPU对信号插件的变化信号进行正常处理。

3.根据权利要求1或2所述的智能终端，其特征在于，所述设定次数为至少三次。

4.根据权利要求1或2所述的智能终端，其特征在于，进行电压采样的设定频率为：

其中，f为设定频率，n为采样次数-1，t₂为CPU电源掉电时间，t₁为插件电源掉电时间，f₀为硬件的采样率。

5.一种智能终端的电源掉电处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照设定频率对智能终端的插件电源进行电压采样；

当设定次数的采样电压随着采样时间逐渐降低，且各采样电压值均大于插件电源关断的最小值，控制CPU不再对信号插件的变化信号进行处理。

6.根据权利要求5所述的智能终端的电源掉电处理方法，其特征在于，在对插件电源进行电压采样时，若存在采样电压不小于插件电源正常工作电压，则控制CPU对信号插件的变化信号进行正常处理。

7.根据权利要求5或6所述的智能终端的电源掉电处理方法，其特征在于，所述设定次数为至少三次。

8.根据权利要求5或6所述的智能终端的电源掉电处理方法，其特征在于，进行电压采样的设定频率为：

其中，f为设定频率，n为采样次数-1，t₂为CPU电源掉电时间，t₁为插件电源掉电时间，f₀为硬件的采样率。