CN107037300A - 一种电力系统多通道数据采集设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子信息通信领域一种电力系统控制信号采集设备，包括单片机、CPLD、逻辑通道控制模块、测试针床、万用表、示波器、信号发生器、上位机和电源模块。上位机通过RS232与单片机通信，向单片机发送测试命令，CPLD控制改变继电器和模拟开关状态，实现通道切换。在对电力设备控制信号测试过程中信号接收、发送板，功率放大板，信号滤波板，电源信号板，通信板的信号采集时，可以实现同时进行多通道的信号采集，提高了信号采集效率和信号采集质量，大大减少了信号板测试的时间，提高了工作效率，节约了人工成本。

Description

一种电力系统多通道数据采集设备

技术领域

本发明涉及电子信息通信领域，尤其是一种应用于电力系统监测的控制信号采集设备。

背景技术

随着电力系统及其自动化的发展，越来越多的电力系统设备需要采用实时监控以及数据采集，以便于分析多路信号相位相关特性，从而保证电力系统设备可以安全、可靠地运行。以往电力系统所采用的数据采集方式，在数据精确度方面有待改善，通信速率和资源共享程度还需进一步提高，在结构设计方面不够灵活。为进一步实现模数转换、数据传输、滤波、消偏置等功能，对多通道数据采集设备进行研究，对电力系统设备监测具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种同时采集多通道信号的设备，特别是针对电力设备控制信号测试过程中信号接收、发送板，功率放大板，信号滤波板，电源信号板，通信板的信号采集。可以提高效率 ，提高信号采集质量。

为了实现该技术目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：一种电力系统多通道数据采集设备，包括上位机、电压表、示波器、信号发生器、电源模块、单片机、CPLD、逻辑通道控制模块、测试针床。其特征在于：所述上位机、电压表、示波器、信号发生器、单片机、CPLD、逻辑通道控制模块与电源模块连接，电源控制模块提供多种等级电压。所述CPLD与单片机的IO口连接，单片机的IO口作为CPLD的触发信号；所述逻辑通道控制模块与CPLD 、测试针床、万用表、示波器、信号发生器连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在对电力设备控制信号测试过程中信号接收、发送板，功率放大板，信号滤波板，电源信号板，通信板的信号采集时，可以实现同时进行多通道的信号采集，提高了信号采集效率和信号采集质量，大大减少了信号板测试的时间，提高了工作效率，节约了人工成本。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,本发明实施例中，一种电力系统多通道数据采集设备，包括上位机、电压表、示波器、信号发生器、电源模块、单片机、CPLD、逻辑通道控制模块、测试针床。其特征在于：所述上位机、电压表、示波器、信号发生器、单片机、CPLD、逻辑通道控制模块与电源模块连接，电源控制模块提供多种等级电压。所述CPLD与单片机的IO口连接，单片机的IO口输出作为CPLD的触发信号；所述逻辑通道控制模块与CPLD 、测试针床、万用表、示波器、信号发生器连接。

进一步，上位机与万用表、示波器和信号发生器通过USB接口进行控制与通信，上位机与单片机通过RS232接口进行通信。

进一步，CPLD与单片机的IO口连接，单片机的IO口输出作为CPLD的脉冲触发信号。CPLD与单片机配合实现数据通讯与测量通道的选择。

进一步，逻辑通道控制模块由继电器和模拟开关组成，该模块为CPLD的执行单元，控制电压表、示波器、信号发生器和测试针床对测量对象信号的采集。采集到的信号上位机可以通过USB直接读取。

本发明的工作原理为：上位机下发测试命令，单片机接收命令，通过IO口与CPLD通信，CPLD再控制逻辑通道控制模块中的继电器和模拟开关动作，信号测试针床接触测试的信号触点（信号控制板的焊点），上位机通过USB接口与万用表、示波器和信号发生器进行通讯。读取采集信号，单片机发送指令进行下一通道测试。CPLD再控制逻辑通道控制模块中的继电器和模拟开关动作，采集待测信号。这样上位机可以实现多路信号的采集。

本发明各个结构部分的功能，上位机：发出测试命令，显示测试结果，系统为windows操作系统 ，方便人机交互；单片机：与上位机通讯，接收指令，并向CPLD发送信号；CPLD: 与单片机连接，接收信号。控制逻辑通道控制模块中继电器与模拟开关的动作，接通测试通道；逻辑通道控制模块：执行CPLD的动作指令，完成测试通道的切换；测试针床：针床上的探针与待测板卡的焊点接触；万用表：测试电压信号和有可能的大的短路电流；电流表：测试待测板的电流信号；示波器：测试待测板的输出信号；信号源：发出各标准信号对比测试信号。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电力系统多通道信号采集设备，包括上位机、电压表、示波器、信号发生器、电源模块、单片机、CPLD、逻辑通道控制模块、测试针床，其特征在于：所述上位机、电压表、示波器、信号发生器、单片机、CPLD、逻辑通道控制模块与电源模块连接，电源控制模块提供多种等级电压，所述CPLD与单片机的IO口连接，单片机的IO口作为CPLD的触发信号；所述逻辑通道控制模块与CPLD 、测试针床、万用表、示波器、信号发生器连接。

2.按照权利要求1所述的一种电力系统多通道信号采集设备，其特征在于：上位机与万用表、示波器和信号发生器通过USB接口进行控制与通信，上位机与单片机通过RS232接口进行通信。

3.按照权利要求1所述的一种电力系统多通道信号采集设备，其特征在于：CPLD与单片机的IO口连接，单片机的某个IO口作为CPLD的脉冲触发信号，CPLD与单片机配合实现数据通讯与测量通道的选择。

4.按照权利要求1所述的一种电力系统多通道信号采集设备，其特征在于：逻辑通道控制模块由继电器和模拟开关组成，该模块为CPLD的执行单元，控制电压表、示波器、信号发生器和测试针床对测量对象信号的采集，上位机可以通过USB直接读取采集到的信号。