CN112415421A - 基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，包括可扣接在一起的上壳和下壳，上壳上设置有触摸屏，下壳内设置有SOC主控板、开入开出端子板、电源电路板和电池，触摸屏通过硬件FPC软排线与SOC主控板连接，开入开出端子板通过PC软排线与SOC主控板连接，电池与电源电路板通过3.96端子排线连接。解决现有技术中二次回路测试仪体积大、通信不稳定、精度不高、工作效率低下等问题。
Description
技术领域
本发明涉及测试仪器技术领域，具体地，涉及一种基于Xlinx操作系统的手持式二次回路测试仪。
背景技术
目前，二次回路测试仪采用分立的CPU器件，占板面积较大，CPU间数据吞吐率低，资源不能充分发挥；另一方面已投运的配电终端在日常停电转电操作、自动化故障排查、应急抢修等工作场景所需工器具、仪器仪表种类繁多、应用不便，现场工作中往往需要携带搬运不方便的蓄电池、继保测试仪、永磁应急操作箱甚至柴油发电机等笨重大件物品，给实际工作效率带来极大的不便和困扰。
由于国际上配电自动化发展水平参差不齐，发展路线不尽相同，暂无通用的配电自动化测试设备测试技术规范，随着技术的发展，配自动化设备一二次融合程度逐步提高，并向深度融合快速发展，一次设备及配电终端结构、一次设备与配电终端之间的接口方案和信息交互方式都发生了较大变化，需要适应接口封装。目前市面上配网自动化运维、检测类仪器大多数功能比较单一。现场缺乏电源的情况下，传统的配网自动化工器具、仪器功能很难满足现场运维、检测需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种手持式二次回路测试仪，解决现有技术中二次回路测试仪体积大、通信不稳定、精度不高、工作效率低下等问题。
本发明公开的一种基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，包括可扣接在一起的上壳和下壳，上壳上设置有触摸屏，下壳内设置有SOC主控板、开入开出端子板、电源电路板和电池，触摸屏通过硬件FPC软排线与SOC主控板连接，开入开出端子板通过PC软排线与SOC主控板连接，电池与电源电路板通过3.96端子排线连接。
根据本发明的一实施方式，SOC主控板采用AM3352核心芯片，AM3352核心芯片通过RS232/RS485硬件通信接口实现101/104通信，通过USB和SD卡实现数据储存，通过ETH实现以太网的物理接口的101/104通信的通信规约，通过FT3光口对外产生数字FT3电口输出。
根据本发明的一实施方式，触摸屏采用10.1液晶显示屏。
根据本发明的一实施方式，开入开出端子板的开入开出通道分别具有4路，用于实现开入开出的检测功能。
根据本发明的一实施方式，电池采用11.1V、9.6ah的锂电池，尺寸为200mm*55mm*7mm。
根据本发明的一实施方式，电路板实现各电源的产生，包括5v产生电路。
本发明的有益效果：
1.采用新的技术方案ZYNQ系列的SOC XC7Z020芯片，将多个CPU集成到单个芯片上，占板面积小，内部通信稳定速度大大提高，设备体积亦可做的更加小巧，内部集成锂电池，在轻量化结构之后，依然能保证装置输出的精度、通讯稳定可靠；
2.能够实现数字式FT3报文输出功能，具有可选的RS232/RS485，以太网的物理接口，可实现和模拟主站从站的104/101规约分析的闭环试验的实现；
3.具有4路自适应开关量输入检测工功能，开关量最快可达1ms，具有4路快速开关量输出功能，可达到1ms快速切换速度，提高工作效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪的结构图；
图2为本发明基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪的模块结构图；
图3为本发明基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪的SOC主控板结构原理图；
图4为本实施例的系统总体设计目标结构图；
图5为本实施例的配电终端闭环测试方案示意图。
附图标记说明：
1.触摸屏，2.上壳，3.开入开出端子板，4.下壳，5.电池，6.电源电路板，7.SOC主控板。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，结构如图1和图2所示，包括可扣接在一起的上壳2和下壳4，上壳2上设置有触摸屏1，下壳4内设置有SOC主控板7、开入开出端子板3、电源电路板6和电池5，触摸屏1通过硬件FPC软排线与SOC主控板7连接，开入开出端子板3通过PC软排线与SOC主控板7连接，电池5与电源电路板6通过3.96端子排线连接。
SOC主控板7的结构如图3所示，采用AM3352核心芯片，采用总线式控制串口RS232/RS485方式输出标准DL/T634.5101-2002报文格式，实现与配电终端进行报文交互过程和远动操作，同时，也可以通过ETH以太网网口控制输出DL/T634.5104-2009标准通信规约实现模拟主站和配电终端报文验证过程，报文测试过程数据通过SD卡存取和查阅，核心板通过时钟同步控制电口输出IEC61850-FT3标准光信号源，程序通过10.1寸触摸屏人机界面控制IEC61850-FT3光信号输出到被测对象，用模拟主机方式实现闭测试过程。
触摸屏1采用10.1液晶显示屏，液晶显示板通过软排线连接主板，其中液晶显示板含有液晶的相关驱动电路。
触摸屏1的液晶显示板与SOC主控板7通过FPC软件线连接，液晶显示板通过电容触摸屏实现人机交互的操作目的，通过手动触摸屏幕可以实现交流试验，开入开出，101/104规约等闭环试验。
开入开出端子板3的开入开出通道分别具有4路，用于实现开入开出的检测功能，开入开出端子板3与SOC主控板7通过FPC软排线连接，用于采集外部开关量输入信号，通过开入开出端子排的公共端与信号端可自动检测信号源是有源还是无源开关量输入信号，其分辨率可达1ms。同时，开入开出端子板3具有快速开出功能，外接设计直接连到开出接口的2个正负端子接口，配合液晶显示界面，就能够实现快速外围开关的快速关断试验。
电池5采用11.1V、9.6ah的锂电池，尺寸为200mm*55mm*7mm，电池5引出2根线，可直接连接到电源电路板6，电池5为可充电电池。
电源电路板6主要产生SOC主控板7需要的5v、3.3v电源，触摸屏1的液晶背光需要的12v。同时，电源电路板6还能实现对电池电量的采集，并将采集的数据传送至SOC主控板7存储并在触摸屏1上显示。
本发明基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，通过建成一个基于数字仿真和物理模拟相结合的智能配电自动化仿真测试检验系统，由配电自动化模拟主站系统、配电终端自动检测平台、相关检测仪表和通信系统所组成，该平台需具备软硬件平台扩展、升级能力。具备各种模式FA故障的仿真和逻辑测试；配电终端快速检测和闭环测试；针对现场配电终端的快速测试；满足配电自动化系统及终端设备的实验室及现场调试及检测要求。
配电自动化测试仪应针对不同配电终端产品结构与接口的特别定制，避免复杂繁琐的各种接线，保证了测试质量。接线完成后测试平台全自动全流程进行配电终端功能与性能闭环测试，测试结束后自动输出测试报告。可灵活满足实验室以及现场的系统调试、测试需求，并在仓库可与被测配电自动化终端建立通道链路，具备规约测试、点表管理、类型管理等功能。
软硬件各有自己的复杂计算程序及处理流程。严格的通信规约保证了软硬件之间的紧密联系。
实施例：
本实施例采用理论研究和实际应用相结合的方法，对现有继电保护校验系统进行研究，对继保校验硬件控制模块、DSP与主控制器的通信，主机与底层的通信、主机与后台测试软件的通信、主机软件的测试、后台测试软件的测试等进行研究，实现配电自动化主站的故障隔离、故障定位、网络重构及恢复健全区域供电等功能的测试，实现配电自动化终端基本功能检测、基本性能、遥测误差及自动化保护测试。
本实施例的系统总体设计目标结构如图4所示，通过配置测试方案，完成测试过程的控制和监视，测试结果的汇集和打印。测试和监控一体化设计，可通过网络或串口，以101、104规约方式采集配电终端的遥测、遥信、SOE数据，下发遥控命令，实现对待测系统的实时监控并与测试源进行比对。提供建立不同配电网络模型能力，能根据模型自动生成测试方案并随机加入各种拒动、闭锁干扰因子，测试过程中根据测试方案完成自动测试，重要关键数据的变化以告警条方式实时同步显示，测试完成后测试报告自动生成，保存格式可以自定义为PDF或Word或Execl等。
本实施例具有串口服务器和工业级交换机，配电自动化模拟主站模块可与被测配电自动化终端建立通道链路，具备规约测试、点表管理、类型管理等功能，可实现与FTU、DTU通信，完成FTU和DTU的101规约、104规约的测试，并实现对配电终端的闭环测试，配电终端闭环测试方案如图5所示。
上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。
Claims (6)
1.基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，包括可扣接在一起的上壳(2)和下壳(4)，其特征在于，所述上壳(2)上设置有触摸屏(1)，所述下壳(4)内设置有SOC主控板(7)、开入开出端子板(3)、电源电路板(6)和电池(5)，所述触摸屏(1)通过硬件FPC软排线与SOC主控板(7)连接，所述开入开出端子板(3)通过PC软排线与SOC主控板(7)连接，所述电池(5)与电源电路板(6)通过3.96端子排线连接。
2.根据权利要求1所述的基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，其特征在于，所述SOC主控板(7)采用AM3352核心芯片，所述AM3352核心芯片通过RS232/RS485硬件通信接口实现101/104通信，通过USB和SD卡实现数据储存，通过ETH实现以太网的物理接口的101/104通信的通信规约，通过FT3光口对外产生数字FT3电口输出。
3.根据权利要求1所述的基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，其特征在于，所述触摸屏(1)采用10.1液晶显示屏。
4.根据权利要求1所述的基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，其特征在于，所述开入开出端子板(3)的开入开出通道分别具有4路，用于实现开入开出的检测功能。
5.根据权利要求1所述的基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，其特征在于，所述电池(5)采用11.1V、9.6ah的锂电池，尺寸为200mm*55mm*7mm。
6.根据权利要求1所述的基于Xilinx操作系统的手持式二次回路测试仪，其特征在于，电源电路板(6)实现各电源的产生，包括5v产生电路。
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|---|---|
| CN (1) | CN112415421A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101241164A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-08-13 | 东南大学 | 多功能电缆故障测试仪 |
| CN202735445U (zh) * | 2012-08-29 | 2013-02-13 | 天津市电力公司 | 智能变电站二次设备场景测试系统 |
| CN203894351U (zh) * | 2014-06-09 | 2014-10-22 | 武汉凯默电气有限公司 | 一种智能变电站手持式继电保护测试装置 |
| CN104977486A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-10-14 | 国网上海市电力公司 | 一种便携式配电终端测试仪 |
| CN107681642A (zh) * | 2017-08-17 | 2018-02-09 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种变电站就地化保护系统 |
| CN109490769A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-19 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种芯片化继电保护装置、测试仪及其控制方法、连接器 |
| CN209961864U (zh) * | 2019-04-19 | 2020-01-17 | 武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司 | 一种便携式就地化环网测试仪 |
| CN110806521A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-18 | 国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司 | 一种基于就地化保护的更换式检修测试装置及方法 |
| CN111141970A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-05-12 | 贵州电网有限责任公司 | 一种用于变电站二次系统的模拟测试设备 |
-
2020
- 2020-11-04 CN CN202011215680.0A patent/CN112415421A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101241164A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-08-13 | 东南大学 | 多功能电缆故障测试仪 |
| CN202735445U (zh) * | 2012-08-29 | 2013-02-13 | 天津市电力公司 | 智能变电站二次设备场景测试系统 |
| CN203894351U (zh) * | 2014-06-09 | 2014-10-22 | 武汉凯默电气有限公司 | 一种智能变电站手持式继电保护测试装置 |
| CN104977486A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-10-14 | 国网上海市电力公司 | 一种便携式配电终端测试仪 |
| CN107681642A (zh) * | 2017-08-17 | 2018-02-09 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种变电站就地化保护系统 |
| CN109490769A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-19 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种芯片化继电保护装置、测试仪及其控制方法、连接器 |
| CN209961864U (zh) * | 2019-04-19 | 2020-01-17 | 武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司 | 一种便携式就地化环网测试仪 |
| CN110806521A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-18 | 国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司 | 一种基于就地化保护的更换式检修测试装置及方法 |
| CN111141970A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-05-12 | 贵州电网有限责任公司 | 一种用于变电站二次系统的模拟测试设备 |
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