CN106878196B - 一种adc插件的数据处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种ADC插件的数据处理方法和装置，首先将接收到的数据存入相应通道的一级缓存FIFO，然后再将一级缓存FIFO中的FT3报文读取到二级缓存FIFO中，打包成数据包，并为数据包添加报文头；所述报文头包括该数据包的帧头和报文帧数；最后将二级缓存FIFO中的数据包发送。本发明提供的一种ADC插件的数据处理方法和装置，在二级缓存中的数据包中添加包含数据长度的报文头，因此所述ADC插件在发送二级缓存FIFO中存储数据时，可以根据报文头得到该数据的长度，从而减少了在数据发送时对数据的处理时间，提高了数据处理的效率，并避免误操作的产生。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种ADC插件的数据处理方法和装置。
背景技术
合并单元是智能变电站中间隔层的重要组成部分，作用是将不同的互感器采集的数据进行合并和同步。目前，合并单元按照数据来源的不同可以划分为两种，一种是接收电子式互感器FT3数据的合并单元，称为电子式互感器合并单元；另一种是用于采集传统互感器数据模拟量数据的合并单元，称为模拟量合并单元。由于两种合并单元接收的数据来源不同，因此在硬件结构上也有很大的不同。
在设计合并单元的CPU插件时，一般都要设计两种CPU插件，一种是模拟量插件，用于接收模拟量互感器的数据，一种是数字量插件，用于接收电子式互感器的数字量数据。但是这种方法要求CPU即能处理模拟量信息也能完成数字量数据的解析，对CPU的性能要求较高，实现的成本较大，因此很多厂家设计出一种即能接收模拟量互感器数据又能接收电子式互感器数字量数据的CPU插件，即ADC插件，如图1所示，该ADC插件将接收到的模拟量转化为FT3报文，然后与接收到的电子式互感器的FT3报文一起打包成数据包，然后通过以太网发送给CPU。
所述ADC插件将数据通过以太网发送给CPU，需要对数据进行解析。但是所述ADC插件向CPU发送的数据即有电子式互感器的FT3报文，也有将传统互感器模拟量报文转换成的FT3报文，数据类型比较多而且长度不一致，因此在解析数据时所用的时间较长，从而造成所述ADC插件在进行数据处理时效率较低的问题。
发明内容
本发明提供一种ADC插件的数据处理方法和装置，用于解决上述CPU插件处理数据时效率低的问题。
一种ADC插件的数据处理方法，包括如下步骤：
(1)接收采集器的数据，将数据存入相应通道的一级缓存FIFO，并向二级缓存FIFO发送数据更新信号；
(2)二级缓存FIFO接收到数据更新信号后，读取相应通道一级缓存FIFO中的数据；
(3)将FT3报文中的数据按照先进先出的原则依次写入二级缓存FIFO，形成数据包，并为数据包添加报文头；所述报文头包括该数据包的帧头和报文帧数；
(4)将二级缓存FIFO中的数据包发送。
进一步的，当发送二级缓存FIFO中的数据包时，发送模块读取二级缓存FIFO中数据包的报文头，根据数据包的报文头判断该数据包是否有效，当判断为有效时根据报文帧数读取数据包中的数据。
进一步的，所述一级缓存FIFO向二级缓存FIFO发送的数据更新信号为中断信号；当二级缓存FIFO读取完该一级缓存FIFO中的数据后清除该一级缓存的中断标志。
进一步的，将数据存入相应通道的一级缓存FIFO中时，标记出采集该数据采集器的序号和该数据的数据类型。
进一步的，所述各通道的一级缓存FIFO中只缓存一帧数据，当有新数据需要存储时，使用新数据覆盖原来的数据。
一种ADC插件的数据处理装置，包括如下模块：
(1)接收采集器的数据，将数据存入相应通道的一级缓存FIFO，并向二级缓存FIFO发送数据更新信号的模块；
(2)二级缓存FIFO接收到数据更新信号后，读取相应通道一级缓存FIFO中的数据的模块；
(3)将FT3报文中的数据按照先进先出的原则依次写入二级缓存FIFO，形成数据包，并为数据包添加报文头；所述报文头包括该数据包的帧头和报文帧数的模块；
(4)将二级缓存FIFO中的数据包发送的模块。
进一步的，当发送二级缓存FIFO中的数据包时，发送模块读取二级缓存FIFO中数据包的报文头，根据数据包的报文头判断该数据包是否有效，当判断为有效时根据报文帧数读取数据包中的数据。
进一步的，所述一级缓存FIFO向二级缓存FIFO发送的数据更新信号为中断信号；当二级缓存FIFO读取完该一级缓存FIFO中的数据后清除该一级缓存的中断标志。
进一步的，将数据存入相应通道的一级缓存FIFO中时，标记出采集该数据采集器的序号和该数据的数据类型。
进一步的，所述各通道的一级FIFO中只缓存一帧数据，当有新数据需要存储时，使用新数据覆盖原来的数据。
本发明提供的一种ADC插件的数据处理方法和装置，在二级缓存FIFO中的数据包中添加包含数据长度的报文头，因此所述ADC插件在发送二级缓存FIFO中存储数据时，可以根据报文头得到该数据的长度，从而减少了在数据发送时对数据的处理时间，提高了数据处理的效率。
当发送二级缓存FIFO中的数据时，通过读取数据包的帧数读取数据报中的数据能够保证数据不丢失。
在向一级缓存FIFO中存储数据时标记出采集该数据采集器的序号和该数据的数据类型，能够方便的确定FT3报文的数据来源。
附图说明
图1为ADC插件的硬件结构图；
图2为ADC插件的控制原理图；
图3为ADC插件的数据处理流程图。
具体实施方式
本发明提供一种ADC插件的数据处理方法和装置，适用于即能够采集数字量又能够采集模拟量的ADC插件。
本实施例提供的ADC插件的数据处理的控制原理如图2所示，所述ADC插件在进行数据处理前，CPU向ADC插件发送配置信息，对ADC插件进行初始化，配置寄存器，设置电子互感器FT3报文的类型，波特率以及传统互感器的采样速率等；ADC插件通过板上的晶振进行分频产生本地时间戳，时间戳的精度为10ns,然后定时接收CPU发过来的CPU时间戳，并用CPU的时间戳更新本地时间戳，做到与CPU时间的同步，如果没有定时接收到CPU的时间戳，则本地时间戳自动累加，实现守时功能。
当所述ADC插件接收到电子互感器的FT3报文时，对FT3报文进行解码和CRC校验，然后标记好采集器序号和报文类型，存入相应通道的一级缓存FIFO中；当所述ADC插件接收到传统互感器的模拟量数据时，先将模拟量数据转化成FT3报文，标记好采集器序号和报文类型，再存入相应通道的一级缓存FIFO中；然后二级缓存FIFO读取一级缓存FIFO中的数据，并打包成数据包通过以太网发送给CPU。
所述各通道的一级缓存FIFO中只缓存一帧数据，当有新的数据需要存储时，使用新的数据覆盖原来的数据；所述二级缓存FIFO采用队列的存储方式，先写入的数据先读取。
在将FT3报文存入一级缓存FIFO中时，按照FT3报文的数据长度将一级缓存FIFO分为以下四种：
1、对于单相采集器的FT3报文，定义相应通道的一级缓存FIFO空间为32字节，帧数为1；
2、对于三相采集器的FT3报文，定义相应通道的一级缓存FIFO空间为64字节，帧数为2；
3、对于级联FT3，国网扩展FT3格式，定义相应通道的一级缓存FIFO空间为96字节，帧数为3；
4、对于ADC模拟数据自定义FT3报文，定义相应通道的一级缓存空间为128字节，帧数为4。
方法实施例：
本实施例提供的一种ADC插件的数据处理方法如图3所示，具体步骤如下：
(1)当某个通道的一级缓存FIFO中有数据更新时，该通道产生中断标志，并向二级缓存FIFO发送中断信号；
(2)当二级缓存FIFO接收到中断信号后读取相应通道一级缓存FIFO中的FT3报文，打包成数据包，并清空该通道的中断标志；
(3)为数据包添加报文头，其中报文头高12位写帧头AA5，低4为写数据包中报文的帧数。
当发送二级缓存中的数据时，以太网查询二级缓存FIFO的当前指针，当查询到指针所指向的地址中高12位的数据为AA5时，表示二级缓存FIFO中有新数据，然后根据低4位的数据确定报文的帧数，将数据读取到以太网发送FIFO中，然后将以太网发送FIFO中的数据打包通过以太网发送出去。以太网编码格式如表1所示。
表1
所述二级缓存FIFO的本质是一种双口RAM，在对双口RAM写一帧数据过程中，先将缓存首地址清零，当一帧数据写完后，再将缓存的首地址打上帧头及长度信息，后级模块首先判断一帧数据的首地址是否为有效帧头，如果有效，则根据帧头的长度完成一帧数据的读取。此种方法能够在提高读写效率的同时，避免在对双口RAM操作过程中造成读写地址冲突及数据误操作。
在本实施例中当某个一级缓存FIFO中有数据更新时向二级缓存FIFO中发送的数据更新信号为中断信号；作为其他实施方式，数据更新信号可以是其他信号，如一级缓存FIFO可以向二级缓存FIFO中是发送特定的数据，以表示该一级缓存FIFO中有数据更新。
在本实施例中，存入一级缓存FIFO的是FT3报文；作为其他实施方式，可以是其他类型的数据，如以太网报文等。
在本实施例中，每个通道的一级缓存FIFO中均只存储一帧数据；作为其他实施方式，每个通道的一级缓存FIFO中都可以根据需求存储多帧数据。
在本实施例中，在数据存入相应的一级缓存FIFO中时需要对，标记出采集该数据的采集器序号和该数据的数据类型；作为其他实施方式，可以在存入二级缓存FIFO中时再标记出采集该数据采集器的序号和该数据的数据类型。
装置实施例：
本实施例提供一种ADC插件的数据处理装置，包括如下模块：
(1)接收采集器的数据，将数据存入相应通道的一级缓存FIFO，并向二级缓存FIFO发送数据更新信号的模块；
(2)二级缓存FIFO接收到数据更新信号后，读取相应通道一级缓存FIFO中的数据的模块；
(3)将FT3报文中的数据按照先进先出的原则依次写入二级缓存FIFO，形成数据包，并为数据包添加报文头；所述报文头包括该数据包的帧头和报文帧数的模块；
(4)将二级缓存FIFO中的数据包发送的模块。
本发明提供的一种ADC插件的数据处理装置中的模块并不是硬件模块，而是按照上述方法编程所得到的软件模块，运行在相应的存储器或其他硬件中。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种ADC插件的数据处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）接收采集器的数据，将数据存入相应通道的一级缓存FIFO，当某个通道的一级缓存FIFO有数据更新时，该通道产生中断标志，并向二级缓存FIFO发送数据更新信号；将数据存入相应通道的一级缓存FIFO中时，标记出采集该数据的采集器的序号和该数据的数据类型；
（2）二级缓存FIFO接收到数据更新信号后，读取相应通道一级缓存FIFO中的数据；
（3）将FT3报文中的数据按照先进先出的原则依次写入二级缓存FIFO，形成数据包，并为数据包添加报文头；所述报文头包括该数据包的帧头和报文帧数；
（4）将二级缓存FIFO中的数据包发送。
2.根据权利要求1所述的一种ADC插件的数据处理方法，其特征在于，当发送二级缓存FIFO中的数据包时，发送模块读取二级缓存FIFO中数据包的报文头，根据数据包的报文头判断该数据包是否有效，当判断为有效时根据报文帧数读取数据包中的数据。
3.根据权利要求1所述的一种ADC插件的数据处理方法，其特征在于，所述一级缓存FIFO向二级缓存FIFO发送的数据更新信号为中断信号；当二级缓存FIFO读取完该一级缓存FIFO中的数据后清除该一级缓存的中断标志。
4.根据权利要求1所述的一种ADC插件的数据处理方法，其特征在于，所述各通道的一级缓存FIFO中只缓存一帧数据，当有新数据需要存储时，使用新数据覆盖原来的数据。
5.一种ADC插件的数据处理装置，其特征在于，包括如下模块：
（1）接收采集器的数据，将数据存入相应通道的一级缓存FIFO，当某个通道的一级缓存FIFO有数据更新时，该通道产生中断标志，并向二级缓存FIFO发送数据更新信号的模块；将数据存入相应通道的一级缓存FIFO中时，标记出采集该数据的采集器的序号和该数据的数据类型；
（2）二级缓存FIFO接收到数据更新信号后，读取相应通道一级缓存FIFO中的数据的模块；
（3）将FT3报文中的数据按照先进先出的原则依次写入二级缓存FIFO，形成数据包，并为数据包添加报文头；所述报文头包括该数据包的帧头和报文帧数的模块；
（4）将二级缓存FIFO中的数据包发送的模块。
6.根据权利要求5所述的一种ADC插件的数据处理装置，其特征在于，当发送二级缓存FIFO中的数据包时，发送模块读取二级缓存FIFO中数据包的报文头，根据数据包的报文头判断该数据包是否有效，当判断为有效时根据报文帧数读取数据包中的数据。
7.根据权利要求5所述的一种ADC插件的数据处理装置，其特征在于，所述一级缓存FIFO向二级缓存FIFO发送的数据更新信号为中断信号；当二级缓存FIFO读取完该一级缓存FIFO中的数据后清除该一级缓存的中断标志。
8.根据权利要求5所述的一种ADC插件的数据处理装置，其特征在于，所述各通道的一级缓存FIFO中只缓存一帧数据，当有新数据需要存储时，使用新数据覆盖原来的数据。
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