CN105242154B - 一种配电终端的自动化测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配电终端的自动化测试装置，其特征在于，包括OMAP模块、FPGA模块、用于人机交互的显示模块，所述OMAP模块和FPGA模块通过数据总线通信，所述FPGA模块与遥测输入测试接口相连并进行遥测输入侧任务的处理，所述OMAP模块分别与遥信输入测试接口、遥控输入测试接口相连并进行控制侧任务的处理，自动化测试装置的标准化模型按照IEC61850标准的建模原将多个配电终端建成多个逻辑设备实现配电终端的功能测试。解决目前国网典设配电终端测试效率低下、现场维护工作量大等问题。

Description

一种配电终端的自动化测试装置
技术领域
本发明涉及一种配电终端的自动化测试装置。
背景技术
配电终端是建设智能配电网、实现配网自动化的重要组成部分，是安装于配电网的各种远方监测、控制单元的总称，主要用于对配电线路和配电设备进行实时监视及控制，实现配电线路的故障检测和故障定位，为配电自动化系统的故障隔离和非故障区域的恢复供电提供依据。随着国家电网公司《配电自动化设备典型设计》、《配电自动化终端技术规范》等文件的陆续发布，未来10年配电终端的发展方向为接口标准化、配置灵活化、功能模块化、维护简便化。
目前国网典设配电终端存在测试效率低下、现场维护工作量大等问题，针对国网各产业公司的接口标准化配电终端，本发明的自动化测试装置必将大大提高配电终端的厂内、现场及各电力设计院的检验测试效率。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种配电终端的自动化测试装置，解决目前国网典设配电终端测试效率低下、现场维护工作量大等问题。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种配电终端的自动化测试装置，其特征在于，包括OMAP模块、FPGA模块、用于人机交互的显示模块，所述OMAP模块和FPGA模块通过数据总线通信，所述FPGA模块与遥测输入测试接口相连并进行遥测输入侧任务的处理，所述OMAP模块分别与遥信输入测试接口、遥控输入测试接口相连并进行控制侧任务的处理，自动化测试装置的标准化模型按照IEC61850标准的建模原将多个配电终端建成多个逻辑设备实现配电终端的功能测试。
优选，所述OMAP模块通过IGBT驱动板与遥信输入测试接口相连。
其中，所述OMAP模块具体包括：
远程通信处理单元：用于自动化测试装置的对外接口；
数据存储单元：用于存储自动化测试装置的历史数据及操作数据；
人机交互处理单元：用于自动化测试装置的智能人机数据交互；
测量算法处理单元：用于算法计算，包括数字信号采集时限处理、IGBT接口的数字化处理；
故障检测处理单元：包括装置硬件自检、对外接口误电压自检、装置软件自检；
故障录波处理单元：用于自动化测试装置的故障录波，包括自动化测试装置对外故障模拟信号的录波记录；
OMAP模块的各个单元之间通过共享内存进行数据交互。
所述FPGA模块具体包括：
电压逻辑控制单元、电流逻辑控制单元、直流逻辑控制单元、电压接口处理单元、电流接口处理单元、和直流接口处理单元；
其中，电压逻辑控制单元、电流逻辑控制单元、直流逻辑控制单元用于自动化测试装置的遥测对外控制处理，包括不同电压等级逻辑控制、不同电流等级逻辑控制、不同直流方式逻辑控制；
电压接口处理单元、电流接口处理单元、和直流接口处理单元用于自动化测试装置的遥测对外接口处理，包括不同电压等级接口输出、不同电流等级接口输出、不同直流方式接口输出。
本发明的有益效果是：
一、采用独立模块化的设计方案，各功能模块之间相互独立可根据不同类型国网典设配电终端进行相应功能模块的扩展，确保国网典设配电终端自动化测试装置的灵活性。
二、采用OMAP-FPGA的嵌入式系统双核设计方案，FPGA模块进行遥测输入侧任务处理，包括模拟信号处理、模拟信号记录、模拟扩展信号处理等；OMAP模块进行控制侧任务的处理，包括国网典设配电终端模型建立、远程通信、数据存储、人机交互处理、遥信遥控采集处理、故障检测、故障录波等，实时性更高，可满足各任务的实时性要求。
三、按照IEC61850标准的建模原则将多个国网典设配电终端建成多个逻辑设备，自动匹配参数自动测试，可实现多个配电终端的同时操作性。
本发明提供的自动化测试装置具备配置灵活化、功能模块化、模型标准化、互操作性强等特点，将会极大推动配电终端的快速发展。
附图说明
图1是本发明一种配电终端的自动化测试装置的结构框图；
图2是本发明OMAP模块的结构框图；
图3是本发明FPGA模块的结构框图；
图4是本发明自动化测试装置的标准化信息模型。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
一种配电终端的自动化测试装置，包括OMAP模块、FPGA模块、用于人机交互的显示模块，如图1所示，分别对应OMAP处理器、FPGA处理器和触摸屏显示，其中，所述OMAP模块和FPGA模块通过数据总线通信，共同组成自动化测试装置的核心部件。所述FPGA模块与遥测输入测试接口相连并进行遥测输入侧任务的处理，所述OMAP模块分别与遥信输入测试接口、遥控输入测试接口相连并进行控制侧任务的处理，自动化测试装置的标准化模型按照IEC61850标准的建模原将多个配电终端建成多个逻辑设备，如图4所示，其中，逻辑设备主要实现国网典设配电终端的遥测、遥控、遥信、通讯、电源侧管理等功能测试。
图1中，OMAP模块通过IGBT驱动板与遥信输入测试接口相连，IGBT驱动板提供模拟遥信信号，开关频率最高可达1毫秒，用于测试国网典设配电终端遥信的分辨率与遥信雪崩。所述FPGA模块通过I/O总线与遥测模拟板件相连，所述遥测模拟板件与遥测输入测试接口相连。所述OMAP模块通过数据总线与数字信号板件相连，所述数字信号板件与遥信输入测试接口相连，数字信号板件采集输出信号，用于测试国网典设配电终端遥控开出的响应时间。
电源板件提供整个国网典设配电终端自动化测试装置的电源供给，显示模块是整个国网典设配电终端自动化测试装置的人机交互接口，可进行本地操作。各功能板件间相互独立，可根据不同类型国网典设配电终端进行相应功能模块的扩展，确保国网典设配电终端自动化测试装置的灵活性。
优选如图2所示，所述OMAP模块具体包括：
远程通信处理单元：主要实现国网典设配电终端的自动化测试装置多功能对外接口，主要包括10/100兆自适应网口、串口、无线通讯接口等；
数据存储单元：用于存储自动化测试装置的历史数据及操作数据等；
人机交互处理单元：用于自动化测试装置的智能人机数据交互；
测量算法处理单元：用于算法计算，包括数字信号采集时限处理、IGBT接口的数字化处理等；
故障检测处理单元：包括装置硬件自检、对外接口误电压自检、装置软件自检等；
故障录波处理单元：用于自动化测试装置的故障录波，包括自动化测试装置对外故障模拟信号的录波记录等；
OMAP模块主要分为应用层与处理层，各功能单元按各自特点分布在不同功能应用层中，且OMAP模块的各个单元之间通过共享内存进行数据交互。
优选如图3所示，所述FPGA模块具体包括：
电压逻辑控制单元、电流逻辑控制单元、直流逻辑控制单元、电压接口处理单元、电流接口处理单元、和直流接口处理单元；
其中，电压逻辑控制单元、电流逻辑控制单元、直流逻辑控制单元用于自动化测试装置的遥测对外控制处理，包括不同电压等级逻辑控制、不同电流等级逻辑控制、不同直流方式逻辑控制等；
电压接口处理单元、电流接口处理单元、和直流接口处理单元用于自动化测试装置的遥测对外接口处理，包括不同电压等级接口输出、不同电流等级接口输出、不同直流方式接口输出等。
FPGA模块主要分为控制层与接口层，FPGA模块的各功能单元按各自特点分布在不同功能应用层中，两层之间通过全局变量进行数据交互。
本发明的有益效果是：
一、采用独立模块化的设计方案，各功能模块之间相互独立可根据不同类型国网典设配电终端进行相应功能模块的扩展，确保国网典设配电终端自动化测试装置的灵活性。
二、采用OMAP-FPGA的嵌入式系统双核设计方案，FPGA模块进行遥测输入侧任务处理，包括模拟信号处理、模拟信号记录、模拟扩展信号处理等；OMAP模块进行控制侧任务的处理，包括国网典设配电终端模型建立、远程通信、数据存储、人机交互处理、遥信遥控采集处理、故障检测、故障录波等，实时性更高，可满足各任务的实时性要求。
三、按照IEC61850标准的建模原则将多个国网典设配电终端建成多个逻辑设备，自动匹配参数自动测试，可实现多个配电终端的同时操作性。
本发明提供的自动化测试装置具备配置灵活化、功能模块化、模型标准化、互操作性强等特点，将会极大推动配电终端的快速发展。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种配电终端的自动化测试装置，其特征在于，包括OMAP模块、FPGA模块、用于人机交互的显示模块，所述OMAP模块和FPGA模块通过数据总线通信，所述FPGA模块与遥测输入测试接口相连并进行遥测输入侧任务的处理，所述OMAP模块分别与遥信输入测试接口、遥控输入测试接口相连并进行控制侧任务的处理，自动化测试装置的标准化模型按照IEC61850标准的建模原将多个配电终端建成多个逻辑设备实现配电终端的功能测试，所述OMAP模块通过IGBT驱动板与遥信输入测试接口相连；
所述OMAP模块具体包括：
远程通信处理单元：用于自动化测试装置的对外接口；
数据存储单元：用于存储自动化测试装置的历史数据及操作数据；
人机交互处理单元：用于自动化测试装置的智能人机数据交互；
测量算法处理单元：用于算法计算，包括数字信号采集时限处理、IGBT接口的数字化处理；
故障检测处理单元：包括装置硬件自检、对外接口误电压自检、装置软件自检；
故障录波处理单元：用于自动化测试装置的故障录波，包括自动化测试装置对外故障模拟信号的录波记录；
OMAP模块的各个单元之间通过共享内存进行数据交互；
所述FPGA模块具体包括：
电压逻辑控制单元、电流逻辑控制单元、直流逻辑控制单元、电压接口处理单元、电流接口处理单元、和直流接口处理单元；
其中，电压逻辑控制单元、电流逻辑控制单元、直流逻辑控制单元用于自动化测试装置的遥测对外控制处理，包括不同电压等级逻辑控制、不同电流等级逻辑控制、不同直流方式逻辑控制；
电压接口处理单元、电流接口处理单元、和直流接口处理单元用于自动化测试装置的遥测对外接口处理，包括不同电压等级接口输出、不同电流等级接口输出、不同直流方式接口输出。
2.根据权利要求1所述的一种配电终端的自动化测试装置，其特征在于，所述FPGA模块通过I/O总线与遥测模拟板件相连，所述遥测模拟板件与遥测输入测试接口相连。
3.根据权利要求2所述的一种配电终端的自动化测试装置，其特征在于，所述OMAP模块通过数据总线与数字信号板件相连，所述数字信号板件与遥信输入测试接口相连。
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