CN105743585B - 一种光irig‑b及ft3码的智能探测接收方法和装置 - Google Patents

一种光irig‑b及ft3码的智能探测接收方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105743585B
CN105743585B CN201610048902.1A CN201610048902A CN105743585B CN 105743585 B CN105743585 B CN 105743585B CN 201610048902 A CN201610048902 A CN 201610048902A CN 105743585 B CN105743585 B CN 105743585B
Authority
CN
China
Prior art keywords
codes
irig
code
code stream
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610048902.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105743585A (zh
Inventor
贺纪文
李惠民
王乐挺
葛浩天
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GRIDNT Inc
Original Assignee
GRIDNT Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GRIDNT Inc filed Critical GRIDNT Inc
Priority to CN201610048902.1A priority Critical patent/CN105743585B/zh
Publication of CN105743585A publication Critical patent/CN105743585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105743585B publication Critical patent/CN105743585B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/691Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

一种光IRIG‑B及FT3码的智能探测接收方法和装置,方法包括:对输入码流进行光电转换;对光电转换后的码流进行滤波处理;IRIG‑B码识别并判定IRIG‑B码的码流方向;FT3码识别及速率判定并判定FT3码的码流方向;分别对识别出的码流进行解码处理;存储解码出的IRIG‑B时间信息和FT3数据信息。本发明采用一个接口接收IRIG‑B/FT3码,能够自动识别IRIG‑B码和不同速率的FT3码以及IRIG‑B/FT3码的码流方向,能够自动识别FT3码的帧类型,做到零配置智能探测接收IRIG‑B/FT3码,从而给IRIG‑B/FT3码的接收带来了极大方便,降低了测试设备与被测设备互联及配置的复杂度。

Description

一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收方法和装置
技术领域
本发明涉及一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收方法和装置,属于智能变电站测试技术领域。
背景技术
IRIG(Inter Range Instrumentation Group)-B码是一种基于GPS的对时信号,由美国国防部下属的靶场仪器组提出,在电力系统的诸多领域中得到了广泛的应用,逐渐成为我国电力二次系统时钟管理实现装置和相关系统或设备的对时标准,IRIG-B码在实际传输中采用了AC(交流)码和DC(直流)码两种码型。
FT3是由国际电工委员会(IEC)在《远动设备及系统-传输规约-传输帧格式(IEC60870-5-1)》中定义的一种传输帧格式;在《电子式电流互感器标准(IEC60044-8)》中规定了电子式互感器主要包含高压侧的数据采集转换模块和低压侧的合并单元(MU)两大部分,选定FT3为链路层的传输帧格式,并定义了通用帧格式;国家电网公司企业标准《智能变电站继电保护技术规范(Q/GDW 441-2010)》在IEC60044-8通用帧格式的基础上定义了扩展帧格式;电力行业标准《合并单元技术条件(DL/T282-2012)》定义了四种固定长度帧格式,分别对应单相互感器、三相电流互感器、三相电压互感器、三相电流电压互感器与MU的数据传输帧格式。FT3在智能变电站中的应用非常广泛,主要体现在电子式互感器与合并单元MU之间的交互,MU与保护、测控之间的交互,以及合并单元之间的级联。
近年来,智能变电站二次设备网络化的发展给智能变电站测试仪器智能化提出了很高的需求。根据智能变电站实际情况,测试仪器的光串口不仅需要接入FT3码,还需要同时接入IRIG-B(DC)码,从而实现FT3格式的SV采样值报文的交互和智能变电站时间同步系统光IRIG-B(DC)码信号交互。但是,目前很多测试仪器的光串口接收的码流类型固定,即一个光串口只能接收FT3码或者IRIG-B(DC)码;有些测试仪器可以自适应接收IRIG-B(DC)/FT3码,但需要在测试仪器中配置码流类型,并且针对不同的码流类型,配置诸如IRIG-B(DC)和FT3码的码流方向、FT3传输速率、FT3帧格式类型等;很多时候需要对照发送设备的发送情况来匹配接收端的接收配置,所有的配置都需正确匹配才可正常接收,而且不同的厂家对相同的配置可能采用了不同的描述,就更使配置工作非常繁琐且极易出错。因此,解决IRIG-B(DC)/FT3码零配置智能探测接收问题具有显著的现实意义。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收方法和装置,其能够显著降低设备互联的复杂度,增加设备互联的灵活性及操作简便性,对于降低智能变电站运维调试成本,具有显著的现实意义。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是:
一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收方法,其特征是,包括以下步骤:
对输入码流进行光电转换,所述输入码流包括IRIG-B码和/或FT3码;
对光电转换后的码流进行滤波处理;
IRIG-B码识别并判定IRIG-B码的码流方向;
FT3码识别及速率判定并判定FT3码的码流方向;
分别对识别出的码流进行解码处理;
存储解码出的IRIG-B时间信息和FT3数据信息。
优选地,所述对光电转换后的码流进行滤波处理过程具体为:采用2级D触发器对码流进行滤波处理。
优选地,所述IRIG-B码识别并判定IRIG-B码的码流方向的过程为采用高频时钟对码流计数分析判断码流是否为IRIG-B码流以及判断码流方向的过程。
优选地,所述IRIG-B码识别并判定IRIG-B码的码流方向的具体过程为:设定一个100ms秒的定时器,以100ms为一个判定周期检测码流的上升沿,并启动上升沿沿间隔计数器,在脉冲的上升沿读取上升沿沿间隔计数器的值,统计出1个最大值和1个最小值,并对上升沿沿间隔计数器清0,当到达100ms秒时进行判断,如果码流上升沿的最小沿间隔大于9.9ms并且最大沿间隔小于10.1ms,则判定码流为正向IRIG-B码;同理,以100ms为一个判定周期检测码流的下降沿,并启动下降沿沿间隔计数器,在脉冲的下降沿读取下降沿沿间隔计数器的值,统计出1个最大值和1个最小值,并对下降沿沿间隔计数器清0,当定时器到点时进行判断,若下降沿的最小沿间隔大于9.9ms并且最大沿间隔小于10.1ms,则判定码流为反向IRIG-B码。
优选地,所述FT3码识别及速率判定并判定FT3码码流方向的过程为采用高频时钟对码流计数分析判断码流是否为不同速率的FT3并根据码流速率及帧起始符判断出FT3码流方向的过程。
优选地,所述FT3码识别及速率判定并判定FT3码码流方向的具体过程为:
定义一个7位的寄存器,记为cnt_flag,从第0位至第6位依次代表采样计数8、12、16、24、32、48、64是否出现的标志,以100ms为一个判定周期检测码流的上升沿,并启动上升沿沿间隔计数器,在脉冲的上升沿读取上升沿沿间隔计数器的值,根据上升沿沿间隔计数器的值对cnt_flag相应位进行置位,并对计数器清0,当到达100ms秒时进行判断,如果cnt_flag[2:0]==3'b111,则判定码流为10Mbit/s的Ft3,如果cnt_flag[4:2]==3'b111,则判定码流为5Mbit/s的FT3,如果cnt_flag[6:4]==3'b111,则判定码流为2.5Mbit/s的FT3,并将cnt_flag初始化,进入下一个判断周期;
首先选用20个bit和FT3的帧起始符0x0564,作为判断FT3方向的依据,其NRZ码0x5555555555aa99969,记为ft3_flag,然后设计一个左移寄存器,记为syn_data,根据传入的FT3码传输速率,记为s_count,对码流进行采样,把采样值左移入syn_data,在高频时钟的上升沿判断,当syn_data==ft3_flag时,再正向校验有16个字节效负载1的CRC信息,如成功则为正向;当syn_data==~ft3_flag时,再反向校验16个字节有效负载1的CRC信息,如成功则为反向。
优选地,所述分别对识别出的码流进行解码处理的过程包括以下过程:
IRIG-B码解码过程:采用高频时钟对输入码流码元上升沿时刻开始以2.2ms间隔进行采样,采样到的数据是“1110”时为P码元,采样到的数据是“1100”时为1码元,采样到的数据是“0000”时为0码元,然后在解码出的码字中扫描代表帧参考点的两个P码位置,再根据IRIG-B码流存放信息,依次解出秒、分、时、日和年信息;
FT3码解码过程:选用20个bit和FT3的帧起始符0x0564,作为判断FT3方向的依据,其NRZ码0x5555555555aa99969,记为ft3_flag,设计一个左移寄存器,记为parser_syn_data,根据传入的码流速率,对正向码流进行采样,并把采样值左移入parser_syn_data,在高频时钟的上升沿判断,当parser_syn_data==ft3_flag时,启动曼彻斯特解码以及CRC校验,根据FT3帧格式首先解析FT3的长度,然后根据长度一位一位的解出FT3数据,并写入串并转换器的FIFO阵列中,同时还要读取DataSetName来判断帧的类型,如果CRC校验成功,则进入串并转换器的读过程,读取FIFO中的FT3数据,在报文尾部写入码流类型FT3、传输速率、FT3帧类型、码流方向和时间戳;如果CRC校验失败,则丢弃FIFO中的数据。
本发明还提供了一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收装置,其特征是,包括依次连接的光电转换模块、滤波模块、主控模块和串并转换器;
所述光电转换模块用以对输入码流进行光电转换并将电输入码流发送给滤波模块,所述输入码流包括IRIG-B码和/或FT3码;
所述滤波模块用以对光电转换后的码流进行滤波处理,并将滤波后的电输入码流发送给主控模块;
所述主控模块用以对IRIG-B码和FT3码进行识别并判定其码流方向,对识别出的码流进行解码处理并将解码信息发送给串并转换器;
所述串并转换器用以存储解码出的IRIG-B时间信息和FT3数据信息。
优选地,所述主控模块包括IRIG-B码识别及码流方向判定模块、IRIG-B码解码模块、FT3码识别及速率判定模块、FT3码码流方向判定模块和FT3码解码模块;
所述IRIG-B码识别及码流方向判定模块采用高频时钟对输入码流进行计数分析来判断码流是否为IRIG-B码流以及判断IRIG-B码的码流方向;
所述IRIG-B码解码模块采用高频时钟对正向IRIG-B码码流进行解码,并将解码出的时间信息发送给串并转换器,所述时间信息包括秒、分、时、日和年信息;
所述FT3码识别及速率判定模块采用高频时钟对码流计数分析判断码流是否为不同速率的FT3;
所述FT3码码流方向判定模块用以根据FT3的码流速率及帧起始符判断FT3码的码流方向;
所述FT3码解码模块用以采用曼彻斯特解码以及CRC校验对正向FT3码码流进行解码获取FT3的报文信息,并在报文尾部写入码流类型FT3、传输速率、FT3帧类型、码流方向和时间戳信息,并将FT3的报文信息发送给串并转换器。
优选地,所述主控模块还包括IRIG-B码码流方向反向处理模块和FT3码码流方向反向处理模块;所述IRIG-B码码流方向反向处理模块用以对反向IRIG-B码码流进行反向处理使反向IRIG-B码码流转换为正向IRIG-B码码流;所述FT3码码流方向反向处理模块用以对反向FT3码码流进行反向处理使反向FT3码码流转换为正向FT3码码流。
本发明所述的IRIG-B码解码模块根据码元信息,产生秒脉冲信号输出。所述FT3码解码模块能够适用于《电子式电流互感器标准(IEC60044-8)》中规定的通用帧格式,以及国家电网公司企业标准《智能变电站继电保护技术规范(Q/GDW 441-2010)》在IEC60044-8通用帧格式的基础上定义的扩展帧格式;支持传输速率为2.5Mbit/s、5Mbit/s、10Mbit/s的自适应解析。
本发明的有益效果如下:本发明采用一个接口接收IRIG-B(DC)/FT3码,能够自动识别IRIG-B(DC)码和不同速率的FT3码以及IRIG-B(DC)码和FT3码的码流方向,能够自动识别FT3码的帧类型,做到零配置智能探测接收IRIG-B及FT3码,从而给IRIG-B(DC)/FT3码的接收带来了极大的方便,具有一定的通用性和多功能性,降低了测试设备与被测设备互联及配置的复杂度。
本发明对FT3解码支持传输速率为2.5Mbit/s、5Mbit/s、10Mbit/s的解析,支持通用帧和扩展帧格式的自动识别,使其适用性更加的全面和广泛。
本发明能够对输入码流类型、码流方向、FT3传输速率、FT3帧格式类型进行识别并对IRG-B(DC)/FT3码进行解码,不仅能够应用于智能变电站测试设备,对发送设备所发送的IRIG-B(DC)/FT3进行识别反馈,使得相关测试工作更加智能化,更加便捷,而且极大的降低了智能变电站运维调试成本,降低了测试设备与被测设备互联及配置的复杂度。
附图说明
图1为本发明所述方法的方法流程图;
图2为本发明所述装置的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示,本发明的一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收装置,它包括依次连接的光电转换模块、滤波模块、主控模块和串并转换器;
所述光电转换模块用以对输入码流进行光电转换并将电输入码流发送给滤波模块,所述输入码流包括IRIG-B码和/或FT3码;
所述滤波模块用以对光电转换后的码流进行滤波处理,并将滤波后的电输入码流发送给主控模块;
所述主控模块用以对IRIG-B码和FT3码进行识别并判定其码流方向,对识别出的码流进行解码处理并将解码信息发送给串并转换器;
所述串并转换器用以存储解码出的IRIG-B时间信息和FT3数据信息。
优选地,所述主控模块包括IRIG-B码识别及码流方向判定模块、IRIG-B码解码模块、FT3码识别及速率判定模块、FT3码码流方向判定模块和FT3码解码模块;
所述IRIG-B码识别及码流方向判定模块采用高频时钟对输入码流进行计数分析来判断码流是否为IRIG-B码流以及判断IRIG-B码的码流方向;
所述IRIG-B码解码模块采用高频时钟对正向IRIG-B码码流进行解码,并将解码出的时间信息发送给串并转换器,所述时间信息包括秒、分、时、日和年信息;
所述FT3码识别及速率判定模块采用高频时钟对码流计数分析判断码流是否为不同速率的FT3;
所述FT3码码流方向判定模块用以根据FT3的码流速率及帧起始符判断FT3码的码流方向;
所述FT3码解码模块用以采用曼彻斯特解码以及CRC校验对正向FT3码码流进行解码获取FT3的报文信息,并在报文尾部写入码流类型FT3、传输速率、FT3帧类型、码流方向和时间戳信息,并将FT3的报文信息发送给串并转换器。
优选地,所述主控模块还包括IRIG-B码码流方向反向处理模块和FT3码码流方向反向处理模块;所述IRIG-B码码流方向反向处理模块用以对反向IRIG-B码码流进行反向处理使反向IRIG-B码码流转换为正向IRIG-B码码流;所述FT3码码流方向反向处理模块用以对反向FT3码码流进行反向处理使反向FT3码码流转换为正向FT3码码流。
本发明所述的IRIG-B码解码模块根据码元信息,产生秒脉冲信号输出。所述FT3码解码模块能够适用于《电子式电流互感器标准(IEC60044-8)》中规定的通用帧格式,以及国家电网公司企业标准《智能变电站继电保护技术规范(Q/GDW 441-2010)》在IEC60044-8通用帧格式的基础上定义的扩展帧格式;支持传输速率为2.5Mbit/s、5Mbit/s、10Mbit/s的自适应解析。
如图2所示,本发明的一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收方法,它利用本发明所述装置对光IRIG-B及FT3码的智能探测接收的过程包括以下步骤:
采用光电转换模块对输入码流进行光电转换,所述输入码流包括IRIG-B码和/或FT3码;
采用滤波模块对光电转换后的码流进行滤波处理;
利用IRIG-B码识别及码流方向判定模块对IRIG-B码进行识别并判定IRIG-B码的码流方向;
利用FT3码识别及速率判定模块对FT3码识别及速率判定并利用FT3码码流方向判定模块根据FT3的码流速率及帧起始符判断FT3码的码流方向;
利用IRIG-B码解码模块和FT3码解码模块分别对识别出的IRIG-B码码流和FT3码码流进行解码处理;
将解码出的IRIG-B时间信息和FT3数据信息存储在串并转换器中。
在上述方法中,根据码流的类型及方向,将正向码流分配给相应的IRIG-B码解码模块或者FT3码解码模块进行解码;如果输入码流为IRIG-B码则将正向IRIG-B码流分配给IRIG-B码解码模块进行解码,如果输入码流为FT3码则将正向FT3码流分配给FT3码解码模块进行解码,并将FT3的码流速率传给FT3码解码模块。当检测到FT3码流传输速率及方向发生改变时,还需对FT3码解码模块发送复位信号进行初始化处理。
优选地,所述对光电转换后的码流进行滤波处理过程具体为:采用2级D触发器对码流进行滤波处理,用后一个D触发器的输出进行分析,以消除亚稳态带来的不确定性。
优选地,所述IRIG-B码识别并判定IRIG-B码的码流方向的过程为采用高频时钟对码流计数分析判断码流是否为IRIG-B码流以及判断码流方向的过程,其具体过程为:在IRIG-B码识别及码流方向判定模块设定一个100ms秒的定时器,以100ms为一个判定周期检测码流的上升沿,并启动上升沿沿间隔计数器,在脉冲的上升沿读取上升沿沿间隔计数器的值,统计出1个最大值和1个最小值,并对上升沿沿间隔计数器清0,当到达100ms秒时进行判断,如果码流上升沿的最小沿间隔大于9.9ms并且最大沿间隔小于10.1ms,则判定码流为正向IRIG-B码;同理,以100ms为一个判定周期检测码流的下降沿,并启动下降沿沿间隔计数器,在脉冲的下降沿读取下降沿沿间隔计数器的值,统计出1个最大值和1个最小值,并对下降沿沿间隔计数器清0,当定时器到点时进行判断,若下降沿的最小沿间隔大于9.9ms并且最大沿间隔小于10.1ms,则判定码流为反向IRIG-B码。
优选地,所述FT3码识别及速率判定并判定FT3码码流方向的过程为采用高频时钟对码流计数分析判断码流是否为不同速率的FT3并根据码流速率及帧起始符判断出FT3码流方向的过程,其具体过程为:
在FT3码识别及速率判定模块中定义一个7位的寄存器,记为cnt_flag,从第0位至第6位依次代表采样计数8、12、16、24、32、48、64是否出现的标志,复用IRIG-B码识别及码流方向判定模块中的定时器,以100ms为一个判定周期检测码流的上升沿,复用IRIG-B码识别及码流方向判定模块中的上升沿的沿间隔计数器,在脉冲的上升沿读取上升沿沿间隔计数器的值,根据上升沿沿间隔计数器的值对cnt_flag相应位进行置位,并对计数器清0,当到达100ms秒时进行判断,如果cnt_flag[2:0]==3'b111,则判定码流为10Mbit/s的Ft3,如果cnt_flag[4:2]==3'b111,则判定码流为5Mbit/s的FT3,如果cnt_flag[6:4]==3'b111,则判定码流为2.5Mbit/s的FT3,并将cnt_flag初始化,进入下一个判断周期。
由于FT3帧内容中可能含有帧起始符0x0564的正或反,如只使用帧起始符作为判定依据,则有可能造成误判,为了避免误判,一方面增加空闲间隙位作为判定依据,另一方面加入CRC校验,校验16个字节有效负载1(Pay load1)的CRC。根据FT3相关标准,FT3通用帧和扩展帧的空闲间隙位分别为70和20个bit,为了兼容,本发明选用20个bit和FT3的帧起始符0x0564,作为判断FT3方向的依据,其NRZ码0x5555555555aa99969,记为ft3_flag,然后设计一个左移寄存器,记为syn_data,根据传入的FT3码传输速率,记为s_count,对码流进行采样,把采样值左移入syn_data,在高频时钟的上升沿判断,当syn_data==ft3_flag时,再正向校验有16个字节效负载1的CRC信息,如成功则为正向;当syn_data==~ft3_flag时,再反向校验16个字节有效负载1的CRC信息,如成功则为反向。
优选地,所述分别对识别出的码流进行解码处理的过程包括IRIG-B码解码过程和FT3码解码过程。
IRIG-B码解码过程:采用高频时钟对输入码流码元上升沿时刻开始以2.2ms间隔进行采样,采样到的数据是“1110”时为P码元,采样到的数据是“1100”时为1码元,采样到的数据是“0000”时为0码元,然后在解码出的码字中扫描代表帧参考点的两个P码位置,再根据IRIG-B码流存放信息,依次解出秒、分、时、日和年信息,并存入串并转换器;
FT3码解码过程:选用20个b i t和FT3的帧起始符0x0564,作为判断FT3方向的依据,其NRZ码0x5555555555aa99969,记为ft3_flag,设计一个左移寄存器,记为parser_syn_data,根据传入的码流速率,对正向码流进行采样,并把采样值左移入parser_syn_data,在高频时钟的上升沿判断,当parser_syn_data==ft3_fl ag时,启动曼彻斯特解码以及CRC校验,根据FT3帧格式首先解析FT3的长度,然后根据长度一位一位的解出FT3数据,并写入串并转换器的FIFO阵列中,同时还要读取DataSetName来判断帧的类型,如果CRC校验成功,则进入串并转换器的读过程,读取FIFO中的FT3数据,在报文尾部写入码流类型FT3、传输速率、FT3帧类型、码流方向和时间戳,并存入串并转换器;如果CRC校验失败,则丢弃FIFO中的数据。针对不同的速率FT3,曼彻斯特解码的采样时机不同,在识别出FT3帧开始标示后,从码流的下一个上升沿开始,以速率s_count周期性计数,在s_count[7:2]和s_count[7:1]+s_count[7:2]时采样,s_count[7:1]+s_count[7:2]+1时解码。以10Mbit/s为例,s_count等于8,则在2和6处采样,在7处解码。
所述串并转换模块采用的是Xilinx集成电路,具有双时钟域FIFO IP核,写时钟为80MHz的高频时钟,写入宽度为1bit,读时钟为数据总线的时钟,本文为125MHz,读出宽度为8bit。
本发明其能够显著降低设备互联的复杂度,增加设备互联的灵活性及操作简便性,对于降低智能变电站运维调试成本,具有显著的现实意义。
采用本发明所述装置研制的智能变电站检测分析仪器,具有轻便小巧,操作方便等特点。
以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收方法,其特征是,包括以下步骤:
对输入码流进行光电转换,所述输入码流包括IRIG-B码和/或FT3码;
对光电转换后的码流进行滤波处理;
IRIG-B码识别并判定IRIG-B码的码流方向:采用高频时钟对码流计数分析判断码流是否为IRIG-B码流以及判断码流方向,设定一个100ms秒的定时器,以100ms为一个判定周期检测码流的上升沿,并启动上升沿沿间隔计数器,在脉冲的上升沿读取上升沿沿间隔计数器的值,统计出1个最大值和1个最小值,并对上升沿沿间隔计数器清0,当到达100ms秒时进行判断, 如果码流上升沿的最小沿间隔大于9.9ms并且最大沿间隔小于10.1ms,则判定码流为正向IRIG-B码;同理,以100ms为一个判定周期检测码流的下降沿,并启动下降沿沿间隔计数器,在脉冲的下降沿读取下降沿沿间隔计数器的值,统计出1个最大值和1个最小值,并对下降沿沿间隔计数器清0,当定时器到点时进行判断,若下降沿的最小沿间隔大于9.9ms并且最大沿间隔小于10.1ms,则判定码流为反向IRIG-B码;
FT3码识别及速率判定并判定FT3码的码流方向:采用高频时钟对码流计数分析判断码流是否为不同速率的FT3并根据码流速率及帧起始符判断出FT3码流方向,定义一个7位的寄存器,记为cnt_flag,从第0位至第6位依次代表采样计数8、12、16、24、32、48、64是否出现的标志,以100ms为一个判定周期检测码流的上升沿,并启动上升沿沿间隔计数器,在脉冲的上升沿读取上升沿沿间隔计数器的值,根据上升沿沿间隔计数器的值对cnt_flag相应位进行置位,并对计数器清0,当到达100ms秒时进行判断,如果cnt_flag[2:0] == 3'b111,则判定码流为10Mbit/s的Ft3,如果cnt_flag [4:2] == 3'b111,则判定码流为5Mbit/s 的FT3,如果cnt_flag [6:4] == 3'b111,则判定码流为2.5Mbit/s的 FT3,并将cnt_flag初始化,进入下一个判断周期;首先选用20个bit和FT3的帧起始符0x0564,作为判断FT3方向的依据,其NRZ码0x5555555555aa99969,记为ft3_flag,然后设计一个左移寄存器,记为syn_data,根据传入的FT3码传输速率,记为s_count,对码流进行采样,把采样值左移入syn_data,在高频时钟的上升沿判断,当syn_data==ft3_flag时,再正向校验有16个字节效负载1的CRC信息,如成功则为正向;当syn_data==~ft3_flag时,再反向校验16个字节有效负载1的CRC信息,如成功则为反向;
分别对识别出的码流进行解码处理:(1)IRIG-B码解码过程:采用高频时钟对输入码流码元上升沿时刻开始以2.2ms间隔进行采样,采样到的数据是“1110”时为P码元,采样到的数据是“1100”时为1码元,采样到的数据是“0000”时为0码元,然后在解码出的码字中扫描代表帧参考点的两个P码位置,再根据IRIG-B码流存放信息,依次解出秒、分、时、日和年信息;(2)FT3码解码过程:选用20个bit和FT3的帧起始符0x0564,作为判断FT3方向的依据,其NRZ码0x5555555555aa99969,记为ft3_flag,设计一个左移寄存器,记为parser_syn_data,根据传入的码流速率,对正向码流进行采样,并把采样值左移入parser_syn_data,在高频时钟的上升沿判断,当parser_syn_data==ft3_flag时,启动曼彻斯特解码以及CRC校验,根据FT3帧格式首先解析FT3的长度,然后根据长度一位一位的解出FT3数据,并写入串并转换器的FIFO阵列中,同时还要读取DataSetName来判断帧的类型,如果CRC校验成功,则进入串并转换器的读过程,读取FIFO中的FT3数据,在报文尾部写入码流类型FT3、传输速率、FT3帧类型、码流方向和时间戳;如果CRC校验失败,则丢弃FIFO中的数据;
存储解码出的IRIG-B时间信息和FT3数据信息。
2.根据权利要求1所述的一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收方法,其特征是,所述对光电转换后的码流进行滤波处理过程具体为:采用2级D触发器对码流进行滤波处理。
3.一种光IRIG-B及FT3码的智能探测接收装置,其特征是,包括依次连接的光电转换模块、滤波模块、主控模块和串并转换器;
所述光电转换模块用以对输入码流进行光电转换并将电输入码流发送给滤波模块,所述输入码流包括IRIG-B码和/或FT3码;
所述滤波模块用以对光电转换后的码流进行滤波处理,并将滤波后的电输入码流发送给主控模块;
所述主控模块用以对IRIG-B码和FT3码进行识别并判定其码流方向,对识别出的码流进行解码处理并将解码信息发送给串并转换器;
所述串并转换器用以存储解码出的IRIG-B时间信息和FT3数据信息;
所述主控模块包括IRIG-B码识别及码流方向判定模块、IRIG-B码解码模块、FT3码识别及速率判定模块、FT3码码流方向判定模块和FT3码解码模块;
所述IRIG-B码识别及码流方向判定模块采用高频时钟对输入码流进行计数分析来判断码流是否为IRIG-B码流以及判断IRIG-B码的码流方向;
所述IRIG-B码解码模块采用高频时钟对正向IRIG-B码码流进行解码,并将解码出的时间信息发送给串并转换器,所述时间信息包括秒、分、时、日和年信息;
所述FT3码识别及速率判定模块采用高频时钟对码流计数分析判断码流是否为不同速率的FT3;
所述FT3码码流方向判定模块用以根据FT3的码流速率及帧起始符判断FT3码的码流方向;
所述FT3码解码模块用以采用曼彻斯特解码以及CRC校验对正向FT3码码流进行解码获取FT3的报文信息,并在报文尾部写入码流类型FT3、传输速率、FT3帧类型、码流方向和时间戳信息,并将FT3的报文信息发送给串并转换器;
所述主控模块还包括IRIG-B码码流方向反向处理模块和FT3码码流方向反向处理模块;所述IRIG-B码码流方向反向处理模块用以对反向IRIG-B码码流进行反向处理使反向IRIG-B码码流转换为正向IRIG-B码码流;所述FT3码码流方向反向处理模块用以对反向FT3码码流进行反向处理使反向FT3码码流转换为正向FT3码码流。
CN201610048902.1A 2016-01-25 2016-01-25 一种光irig‑b及ft3码的智能探测接收方法和装置 Active CN105743585B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610048902.1A CN105743585B (zh) 2016-01-25 2016-01-25 一种光irig‑b及ft3码的智能探测接收方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610048902.1A CN105743585B (zh) 2016-01-25 2016-01-25 一种光irig‑b及ft3码的智能探测接收方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105743585A CN105743585A (zh) 2016-07-06
CN105743585B true CN105743585B (zh) 2018-03-20

Family

ID=56247580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610048902.1A Active CN105743585B (zh) 2016-01-25 2016-01-25 一种光irig‑b及ft3码的智能探测接收方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105743585B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107831696B (zh) * 2017-11-15 2020-07-28 许昌智能继电器股份有限公司 一种irig-b直流码解码方法
CN114006620B (zh) * 2021-10-27 2023-01-17 北斗天汇(北京)科技有限公司 一种具备自动调节功能的irig交流b码解码方法和系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199865A (zh) * 2012-01-10 2013-07-10 武汉凯默电气有限公司 一种光串口自适应解码电路
CN103346804A (zh) * 2013-07-30 2013-10-09 哈尔滨工业大学 基于fpga的irig-b码编码译码系统及其编码译码方法
CN203405523U (zh) * 2013-09-10 2014-01-22 国家电网公司 一种新型智能变电站手持式数字测试仪
CN103545925A (zh) * 2013-09-27 2014-01-29 广东电网公司电力科学研究院 一种基于fpga的ft3接收电路
CN103595505A (zh) * 2013-11-08 2014-02-19 武汉中元华电科技股份有限公司 一种任意码率ft3帧的动态自适应解码装置
CN103760759A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 南京大全自动化科技有限公司 一种自动对正/反向irig-b码解码方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199865A (zh) * 2012-01-10 2013-07-10 武汉凯默电气有限公司 一种光串口自适应解码电路
CN103346804A (zh) * 2013-07-30 2013-10-09 哈尔滨工业大学 基于fpga的irig-b码编码译码系统及其编码译码方法
CN203405523U (zh) * 2013-09-10 2014-01-22 国家电网公司 一种新型智能变电站手持式数字测试仪
CN103545925A (zh) * 2013-09-27 2014-01-29 广东电网公司电力科学研究院 一种基于fpga的ft3接收电路
CN103595505A (zh) * 2013-11-08 2014-02-19 武汉中元华电科技股份有限公司 一种任意码率ft3帧的动态自适应解码装置
CN103760759A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 南京大全自动化科技有限公司 一种自动对正/反向irig-b码解码方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105743585A (zh) 2016-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106341212B (zh) 一种实现多类型时间信号自辨识和检测的装置和方法
CN102621514B (zh) 一种电子式互感器校验装置
CN103545925B (zh) 一种基于fpga的ft3接收电路
CN104008078B (zh) 一种基于fpga的数据传输板之间进行高速传输的方法
CN107566071B (zh) 一种irig-b直流码编解码装置的编解码方法
CN101493674A (zh) B码解调解码方法及其装置
CN108153688A (zh) 串行隔离通信方法及系统
CN105743585B (zh) 一种光irig‑b及ft3码的智能探测接收方法和装置
CN104201782A (zh) 一种变电站故障处理系统
CN103176014B (zh) 一种波形数据解码装置及示波器
CN102468897A (zh) 一种数字信号同步方法
CN109828447A (zh) 一种基于fpga+arm架构的网关通信数据对时方法
CN107276053B (zh) 一种光纤纵差保护装置及数据同步方法
CN105610545A (zh) 一种基于fpga的ft3自适应解码系统及方法
CN103199865B (zh) 一种光串口自适应解码电路
CN110687477A (zh) 一种应用于高压变电站内的快速短路故障检测系统及方法
CN103852670A (zh) 高采样率的瞬态电能质量信息采集模块
CN112671491B (zh) 一种直流b码传输延时补偿方法及装置
CN103595505A (zh) 一种任意码率ft3帧的动态自适应解码装置
CN109067624A (zh) 一种信道化光口stm-4hdlc数据采集方法及装置
CN201383001Y (zh) 一种载波电能表批量检测装置
CN104660470A (zh) RapidIO总线协议的检测装置和检测方法
CN108880927A (zh) 一种时间同步信号异常自动记录方法
CN109309682B (zh) 一种用于数字化计量的ft3到iec61850-9-2协议转换方法及系统
CN102508423A (zh) 采用增强捕捉模块的irig-b对时方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: An intelligent detection and reception method and device for optical IRIG-B and FT3 codes

Effective date of registration: 20220812

Granted publication date: 20180320

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Co., Ltd. Jinan High-tech Sub-branch

Pledgor: Shandong Wangcong Information Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980012403

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20231204

Granted publication date: 20180320

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Co.,Ltd. Jinan High tech Sub branch

Pledgor: Shandong Wangcong Information Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980012403

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right