CN216391295U - 2m网络数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种2M网络数据采集装置，包括：主控设备、FPGA、缓冲电路和至少一路隔离电路，隔离电路输入端输入数据为2M网络数据，所述隔离电路输出端与缓冲电路连接，缓冲电路输出端经FPGA与主控设备连接，FPGA和主控设备之间经千兆网络接口芯片连接。2M信号经过隔离电路输入到缓冲器中，缓冲器将信号输入到FPGA中，实现2M数据的采集，FPGA通过内部高速通信，将信号传输到控制装置中，实现2M信号的快速传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种2M网络数据采集装置。
背景技术
现在电力通信系统中，2M被广泛地应用于承载电力通信的各种业务，如PCM设备、调度数据网、综合数据网等等，是电力通信系统中最常见的接口之一。目前2M设备多，但经过这些设备，数据无法及时传输到控制设备中，因而控制设备无法实现快速响应。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于如何快速将2M网络数据传输至控制设备。
本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
采用一种2M网络数据采集装置，所述装置包括：主控设备、FPGA、缓冲电路和至少一路隔离电路，所述隔离电路输入端输入数据为2M网络数据，所述隔离电路输出端与所述缓冲电路连接，所述缓冲电路输出端经所述FPGA与所述主控设备连接，所述FPGA和所述主控设备之间经千兆网络接口芯片连接。
2M信号经过隔离电路输入到缓冲器中，缓冲器将信号输入到FPGA中，实现2M数据的采集，FPGA通过内部高速通信，将信号传输到控制装置中，实现2M信号的快速传输。
进一步地，所述隔离电路包括网络变压器、第一电阻、第三电阻、第四电阻和第一电容；所述网络变压器的输入端串联有所述第三电阻，所述第一电容和所述第四电阻并联后接入所述网络变压器输出端的中间轴头，所述第一电阻接入所述第四电阻和所述第一电容之间。
进一步地，所述缓冲电路包括缓冲器、第二电阻和第二电容；所述第二电阻接入所述缓冲器的有效低电平输出控制端，所述第二电容接入所述缓冲器的接地引脚。
本实用新型的优点在于：
(1)2M信号经过隔离电路输入到缓冲器中，缓冲器将信号输入到FPGA中，实现2M数据的采集，FPGA通过内部高速通信，将信号传输到控制装置中，实现2M信号的快速传输。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1是本实用新型一实施例中2M网络数据采集装置结构图；
图2是本实用新型一实施例中隔离电路结构图；
图3是本实用新型一实施例中缓冲电路结构图；
图4是本实用新型一实施例中2M硬件仿真波形图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实施例公开了一种2M网络数据采集装置，所述装置包括：主控设备10、FPGA20、缓冲电路30和至少一路隔离电路40，所述隔离电路40输入端输入数据为2M网络数据，所述隔离电路40输出端与所述缓冲电路30连接，所述缓冲电路30输出端经所述FPGA20与所述主控设备10连接，所述FPGA20和所述主控设备10之间经千兆网络接口芯片连接。
需要说明的是，本实施例中2M网络数据经过隔离电路，在进行信号传输的同时，进行电气电压隔离、阻抗匹配、信号杂波抑制等，保证了设备的安全性；同时设置缓冲电路对整个装置进行保护，减小器件的开关损耗，采用FPGA作为控制单元，将2M数据直接采集到FPGA中，FPGA通过内部高速通信，数据处理速度快，并通过1000M网络将2M网络数据传输到主控设备中，网络延时控制在1ms左右。
在一些实施例中，如图2所示，所述隔离电路40包括网络变压器、第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4和第一电容C1；所述网络变压器的输入端串联有所述第三电阻R3，所述第一电容C1和所述第四电阻R4并联后接入所述网络变压器输出端的中间轴头，所述第一电阻R1接入所述第四电阻R4和所述第一电容C1之间。
其中，网络变压器型号为16ST1225CR，输入端采用第三电阻R3作为匹配电阻，第三电阻R3阻值为75Ω。隔离电路40通过把前级输入的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到连接网络变压器的另一端。使得网络变压器两端没有物理上的连接而传递信号，隔断了信号中的直流量，还可以在不同0V电平的设备中传递数据。
在一些实施例中，如图3所示，所述缓冲电路30包括缓冲器、第二电阻R2和第二电容C2；所述第二电阻R2接入所述缓冲器的有效低电平输出控制端，所述第二电容C2接入所述缓冲器的接地引脚。
本实施例中，由于2M网络经过传输后的波形常常会失真，导致输入的波形不是标准的差分信号，经过缓冲器后，缓冲器将输入的带失真的差分信号转化为标准的差分信号，采用缓冲器可以有效提高数据传输距离，减小数据在传输过程因信号失真，导致数据接收错误
在一些实施例中，FPGA型号为EP4CE1022I7，满足2M网络数据接收，处理、发送等要求，具有数据处理速度快，数据处理能强的优点。
在一些实施例中，千兆网络接口芯片采用88E1111，通过采用千兆网络接口芯片，可将网络延时控制在1ms左右。
采用本实施例中2M网络数据采集装置进行的2M硬件仿真波形图如图4所示，硬件仿真表明2M网络发送、接收功能的可行性及正确性。
需要说明的是，本实施例方案中设置网络变压器与缓冲器，增强了整个装置的抗干扰能力；将2M网络转换为1000M光纤网络，数据传输实时性高，数据传输在本装置传输消耗的时间基本可以忽略不计；而且2M网络具有高带宽的特性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (3)
1.一种2M网络数据采集装置，其特征在于，所述装置包括：主控设备、FPGA、缓冲电路和至少一路隔离电路，所述隔离电路输入端输入数据为2M网络数据，所述隔离电路输出端与所述缓冲电路连接，所述缓冲电路输出端经所述FPGA与所述主控设备连接，所述FPGA和所述主控设备之间经千兆网络接口芯片连接。
2.如权利要求1所述的2M网络数据采集装置，其特征在于，所述隔离电路包括网络变压器、第一电阻、第三电阻、第四电阻和第一电容；所述网络变压器的输入端串联有所述第三电阻，所述第一电容和所述第四电阻并联后接入所述网络变压器输出端的中间轴头，所述第一电阻接入所述第四电阻和所述第一电容之间。
3.如权利要求1所述的2M网络数据采集装置，其特征在于，所述缓冲电路包括缓冲器、第二电阻和第二电容；所述第二电阻接入所述缓冲器的有效低电平输出控制端，所述第二电容接入所述缓冲器的接地引脚。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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| CN202123274275.9U CN216391295U (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 2m网络数据采集装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN216391295U true CN216391295U (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=81237293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202123274275.9U Active CN216391295U (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 2m网络数据采集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216391295U (zh) |
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2021
- 2021-12-23 CN CN202123274275.9U patent/CN216391295U/zh active Active
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