CN209545595U - 一种智能变电站自匹配光纤回路衰耗测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能变电站自匹配光纤回路衰耗测试装置，包括光接口模块、SV报文解码模块、第一移位寄存器、APPID寄存器、光功率读取功能模块、人机交互模块和多路光功率衰耗测量模块，光功率读取功能模块包括I2C读写控制器、光功率缓存器和第二移位寄存器，每路光功率衰耗测量模块均包括APPID标识寄存器、多位数值比较器、数字开关、APPID匹配光功率缓存器、数据分配器、光接口发端光功率寄存器、光接口收端光功率寄存器、多位减法寄存器、和光纤回路光衰耗寄存器，本实用新型自动识别匹配IED光口的收、发端，记录对应的光功率值，并计算此端口连接光纤的光衰耗值，不依赖于人工查找匹配，节省了大量人工时间。

Description

一种智能变电站自匹配光纤回路衰耗测试装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统智能变电站二次系统继电保护测试领域，具体涉及一种智能变电站自匹配光纤回路衰耗测试装置，适用于智能变电站带光接口设备光纤回路光功率衰耗测试。

背景技术

目前，随着智能变电站的大批量投运和智能设备的普及应用，光缆正逐步替代电缆占领重要地位，光纤通信已广泛应用在智能变电站中，逐渐成为智能变电站中主要的数据通信传输手段，而光信号在光纤中传输会产生衰减，当光信号衰减到无法接收时，通信就会中断。因此我们需要检测智能变电站中设备光接口的光功率在光纤回路传输过程中的衰耗情况，以此来判断此光纤回路的光通信质量，进而排除某些设备光通信的不稳定性。

智能变电站中IED(智能电子设备)的光口光功率和两个IED之间连接的光纤衰耗检测是智能变电站调试时必须测试的项目。当前，测试这些项目均采用光功率计进行检测，即采用光功率计检测每一个IED的每一光口的收发功率，光口发送功率是本侧设备光口发出的功率，光口接收功率是对侧设备发出的功率，将这些检测结果进行人工记录。检测完成所有光接口收发功率后，依据光纤连接表或图，人工进行两个IED之间收发光口的匹配，找到一根光纤连接的两个IED，并根据已测得的两个IED两端光接口的发送、接收光功率值，计算出该光纤连接衰耗值。现有方法依赖于光纤配置表或光纤配置图，需人工对两个IED收发光口进行匹配，这样就造成了工作效率低下，直接导致工作时间增加、劳动强度增大，而且还有可能会出现匹配出错的情况，为后续的设备安全运行埋下隐患。

目前智能变电站中都配置有SCD文件(变电站配置描述文件)，装置导入SCD文件，生成全站APPID标识列表，APPID标识码可以唯一识别IED对应的光接口。本实用新型装置在测量IED光口接收、发送光功率的同时接收并解析光口发出的SV报文，提取报文中的APPID标识码，通过匹配APPID标识码，识别一根光纤回路收、发两端光功率，根据已测得的收、发端光功率值，自动计算出该光纤的光衰耗值。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种智能变电站自匹配光纤回路衰耗测试装置。

本实用新型的目的通过以下技术措施实现：

一种智能变电站自匹配光纤回路衰耗测试装置，包括光接口模块，还包括SV报文解码模块、第一移位寄存器、APPID寄存器、光功率读取功能模块、光功率衰耗测量模块、和人机交互模块，

光接口模块的输出端与SV报文解码模块的输入端连接，SV报文解码模块的输出端与第一移位寄存器的输入端连接，第一移位寄存器的输出端与APPID寄存器的输入端连接，

光功率读取功能模块包括I2C读写控制器、光功率缓存器、和第二移位寄存器，

光接口模块的输出端与I2C读写控制器的输入端连接，I2C读写控制器的输出端与光功率缓存器的输入端连接，光功率缓存器的输出端与第二移位寄存器的输入端连接，

光功率衰耗测量模块为多路，每路光功率衰耗测量模块均包括APPID标识寄存器、多位数值比较器、数字开关、APPID匹配光功率缓存器、数据分配器、光接口发端光功率寄存器、光接口收端光功率寄存器、多位减法寄存器、和光纤回路光衰耗寄存器，

多位数值比较器的一对输入端分别与APPID寄存器的输出端以及同路的APPID标识寄存器的输出端连接，多位数值比较器的输出端与同路的数字开关的控制端连接，数字开关的输入端与第二移位寄存器的输出端连接，数字开关的输出端与同路的APPID匹配光功率缓存器的输入端连接，APPID匹配光功率缓存器的输出端与同路的数据分配器的输入端连接，数据分配器的控制端与光纤收发端标记位设置寄存器连接，数据分配器的两个输出端分别与同路的光接口发端光功率寄存器的输入端和同路的光接口收端光功率寄存器的输入端连接，光接口发端光功率寄存器的输出端和光接口收端光功率寄存器的输出端分别与同路的多位减法寄存器的一对输入端连接，多位减法寄存器的输出端与同路的光纤回路光衰耗寄存器连接，

APPID标识寄存器的输入端和光纤收发端标记位设置寄存器的输入端分别与人机交互模块连接。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、本实用新型装置自动识别匹配IED光口的收、发端，记录对应的光功率值，并计算此端口连接光纤的光衰耗值，不依赖于人工查找匹配，节省了大量人工时间；

2、本实用新型装置依托硬件电路实现，工作稳定、可靠，减少了人工匹配、计算带来的出错概率；

3、本实用新型实现简单、操作方便、实用性强。

附图说明

图1为本实用新型装置的系统结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，但并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种智能变电站自匹配光纤回路衰耗测试装置，包括光接口模块，还包括SV报文解码模块、第一移位寄存器、APPID寄存器、光功率读取功能模块、光功率衰耗测量模块、人机交互模块和显示模块。

光接口模块的输出端与SV报文解码模块的输入端连接，SV报文解码模块的输出端与第一移位寄存器的输入端连接，第一移位寄存器的输出端与APPID寄存器的输入端连接。

光功率读取功能模块包括I2C读写控制器、光功率缓存器、和第二移位寄存器。

光接口模块的输出端与I2C读写控制器的输入端连接，I2C读写控制器的输出端与光功率缓存器的输入端连接，光功率缓存器的输出端与第二移位寄存器的输入端连接。

光功率衰耗测量模块为多路，每路光功率衰耗测量模块均包括APPID标识寄存器、多位数值比较器、数字开关、APPID匹配光功率缓存器、数据分配器、光接口发端光功率寄存器、光接口收端光功率寄存器、多位减法寄存器、和光纤回路光衰耗寄存器。

多位数值比较器的一对输入端分别与APPID寄存器的输出端以及同路的APPID标识寄存器的输出端连接，多位数值比较器的输出端与同路的数字开关的控制端连接，数字开关的输入端与第二移位寄存器的输出端连接，数字开关的输出端与同路的APPID匹配光功率缓存器的输入端连接，APPID匹配光功率缓存器的输出端与同路的数据分配器的输入端连接，数据分配器的控制端与光纤收发端标记位设置寄存器连接，数据分配器的两个输出端分别与同路的光接口发端光功率寄存器的输入端和同路的光接口收端光功率寄存器的输入端连接，光接口发端光功率寄存器的输出端和光接口收端光功率寄存器的输出端分别与同路的多位减法寄存器的一对输入端连接，多位减法寄存器的输出端与同路的光纤回路光衰耗寄存器连接。

APPID标识寄存器的输入端和光纤收发端标记位设置寄存器的输入端分别与人机交互模块连接。

各路光功率衰耗测量模块中的APPID标识寄存器、光接口发端光功率寄存器、光接口收端光功率寄存器、以及光纤回路光衰耗寄存器均与显示模块相连。

本实用新型的上述组成部件均由数字逻辑电路或者现有商业模块实现。

本实用新型在测量智能变电站IED光纤回路衰耗测试时，其实现过程如下：

步骤1、每路光功率衰耗测量模块的APPID标识寄存器中存有对应的APPID标识信息，APPID标识寄存器中的APPID标识信息可以预存或者通过人机交互模块输入存储，每路光功率衰耗测量模块的APPID标识寄存器中的APPID标识信息的集合构成全站IED的APPID标识信息集，人机交互模块通过按键设置收发端标志信号，并将收发端标志信号输入到光纤收发端标记位设置寄存器中，光纤收发端标记位设置寄存器将收发端标志信号输入到数据分配器的控制端，收发端标志信号表征当前测试的光功率是位于光纤的收端或发端。收发端标志信号为“1”时，表征当前测试的光功率是位于光纤的收端，数据分配器切换至将APPID匹配光功率缓存器与光接口收端光功率寄存器连接；收发端标志信号为“0”时，表征当前测试的光功率是位于光纤的发端，数据分配器切换至将APPID匹配光功率缓存器与光接口发端光功率寄存器连接。

步骤2、光接口模块接收IED的光口的SV报文，将SV报文转换为SV报文电信号并检测出对应的光功率信号；

步骤3、I2C读写控制器读取光接口模块中的光功率信号并将光功率信号发送到光功率缓存器中。

步骤4、SV报文电信号经SV报文解码模块解码转换为SV报文格式信号并输入到第一位移寄存器中，第一移位寄存器将SV报文格式信号中的APPID数据移位导出并将APPID数据传送至APPID寄存器，

第二移位寄存器将光功率缓存器中的光功率信号中的光功率数据移位导出，

步骤5、每路光功率衰耗测量模块中的多位数值比较器将同路的APPID标识寄存器中的APPID标识信息与APPID寄存器中的APPID数据进行比对，若一致，则多位数值比较器输出“1”信号到数字开关的控制端，若不一致，则多位数值比较器输出“0”信号到数字开关的控制端，

步骤6、数字开关的控制端收到“0”信号时，同路的APPID匹配光功率缓存器与第二移位寄存器断开连接，即APPID匹配光功率缓存器无法接收第二移位寄存器输出的光功率数据，数字开关的控制端收到“1”信号时，同路的APPID匹配光功率缓存器与第二移位寄存器连接，APPID匹配光功率缓存器接收第二移位寄存器输出的光功率数据，

步骤7、APPID匹配光功率缓存器将光功率数据输入到数据分配器的输入端，数据分配器的控制端接收收发端标志信号，若收发端标志信号为“1”时，数据分配器切换至将APPID匹配光功率缓存器与光接口收端光功率寄存器连接，光接口收端光功率寄存器存入光功率数据；收发端标志信号为“0”时，数据分配器切换至将APPID匹配光功率缓存器与光接口发端光功率寄存器连接，光接口发端光功率寄存器存入光功率数据。

步骤8、重复步骤2～7，直至光接口模块遍历接收全站IED的光口的SV报文，

步骤9、每路光功率衰耗测量模块中的光接口发端光功率寄存器和光接口收端光功率寄存器的光功率数据通过多位减法寄存器进行相减得到光功率衰耗数值，多位减法寄存器将光功率衰耗数值存入对应的光纤回路光衰减寄存器中。

步骤10、显示模块显示各路光功率衰耗测量模块中的APPID标识寄存器中的APPID标识信息，显示光接口发端光功率寄存器中的光功率数据，显示光接口收端光功率寄存器中的光功率数据，以及显示光纤回路光衰耗寄存器中的光功率衰耗数值。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种智能变电站自匹配光纤回路衰耗测试装置，包括光接口模块，其特征在于，还包括SV报文解码模块、第一移位寄存器、APPID寄存器、光功率读取功能模块、光功率衰耗测量模块、和人机交互模块，

光接口模块的输出端与SV报文解码模块的输入端连接，SV报文解码模块的输出端与第一移位寄存器的输入端连接，第一移位寄存器的输出端与APPID寄存器的输入端连接，

光功率读取功能模块包括I2C读写控制器、光功率缓存器、和第二移位寄存器，

光接口模块的输出端与I2C读写控制器的输入端连接，I2C读写控制器的输出端与光功率缓存器的输入端连接，光功率缓存器的输出端与第二移位寄存器的输入端连接，

光功率衰耗测量模块为多路，每路光功率衰耗测量模块均包括APPID标识寄存器、多位数值比较器、数字开关、APPID匹配光功率缓存器、数据分配器、光接口发端光功率寄存器、光接口收端光功率寄存器、多位减法寄存器、和光纤回路光衰耗寄存器，

多位数值比较器的一对输入端分别与APPID寄存器的输出端以及同路的APPID标识寄存器的输出端连接，多位数值比较器的输出端与同路的数字开关的控制端连接，数字开关的输入端与第二移位寄存器的输出端连接，数字开关的输出端与同路的APPID匹配光功率缓存器的输入端连接，APPID匹配光功率缓存器的输出端与同路的数据分配器的输入端连接，数据分配器的控制端与光纤收发端标记位设置寄存器连接，数据分配器的两个输出端分别与同路的光接口发端光功率寄存器的输入端和同路的光接口收端光功率寄存器的输入端连接，光接口发端光功率寄存器的输出端和光接口收端光功率寄存器的输出端分别与同路的多位减法寄存器的一对输入端连接，多位减法寄存器的输出端与同路的光纤回路光衰耗寄存器连接，

APPID标识寄存器的输入端和光纤收发端标记位设置寄存器的输入端分别与人机交互模块连接。