專利名稱：一種對時自動測試儀的制作方法
技術領域：
一種對時自動測試儀技術領域[0001]本實用新型屬于測試領域，特別涉及一種電力保護裝置對時電路自動測試電路。
背景技術：
[0002]隨著電網建設的發展，電力系統的自動化及安全運行的要求也在逐步提高，而電力系統的自動化和安全運行的一個重要因素就是電網時間的精確和統一，因此分布于各大電網之中的數以萬計的微機保護裝置就更加迫切地需要時間的統一。目前，基于全球定位系統的GPS已在電力系統內得到廣泛應用，大批量微機保護裝置作為GPS對時接收終端及保護動作時標的唯一發布者，必須做到出廠時的嚴格質量檢測，才能保證在電網中發揮其積極作用。該檢測內容分為兩部分:一是對時電路硬件測試，二是對時程序邏輯測試。一般常規人為檢測，不利于保護裝置的大批量生產，同時也無法自動保存裝置測試報告；當然對該部分內容進行全面細致測試，從測試時間的角度考慮也絕對不允許，更不利于保護裝置標準化生產技術的推廣。實用新型內容[0003]本實用新型的目的，在于提供一種對時自動測試儀，其既可以快速提高保護裝置的生產效率，又可以實現保護裝置的標準化生產，同時做到對時程序邏輯無誤，做到每臺出廠的保護裝置都有據可查。[0004]為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是:[0005]一種對時自動測試儀，包括主控CPU、開關量輸出模塊和GPS對時模塊，主控CPU和開關量輸出模塊通過CAN總線連接，實現底層通信；所述主控CPU還與GPS對時模塊連接，通過底層驅動控制GPS對時模塊為保護裝置提供對時檢測信息。[0006]上述主控CPU包括第一主控制芯片、網絡接口芯片、數字隔離芯片、差分485芯片、DB端子和光纖輸出端子，網絡接口芯片的輸出端連接第一主控制芯片，并向第一主控制芯片傳送保護裝置的動作時標報文；第一主控制芯片將該動作時標報文解析后，分別通過數字隔離芯片、差分485芯片、DB端子和光纖輸出端子向保護裝置輸出差分B碼信號。[0007]上述開關量輸出模塊包括第二主控制芯片和數個光耦繼電器，所述第二主控制芯片通過CAN總線連接第一主控制芯片，并根據繼電器控制參數控制光耦繼電器的輸出。[0008]上述GPS對時模塊包括GPS解碼芯片和DSP，GPS解碼芯片與DSP連接，將解碼后的來自外接GPS的B碼信息送入DSP，所述DSP與第一主控制芯片連接，將時鐘信息送入第一主控制芯片。[0009]采用上述方案后，本實用新型集成了各種對時介質輸出電路(IRIG-B碼，分脈沖，秒脈沖，網絡對時，光纖B碼)，提供各種擴展規約通訊接口與保護裝置進行通信(IEC103規約，IEC61850規約，自定義串口規約等)獲取保護裝置的時標信息。對時自動測試儀對保護裝置對時測試邏輯進行了分門別類，提供共計9種對時檢測方案，分別為年月日時分秒動態檢測，年月日動態檢測，時分秒動態檢測，年動態檢測，月動態檢測，日動態檢測，時動態檢測，分動態檢測，秒動態檢測。這些測試功能可分為一次性檢測和長期檢測。對任何一種測試內容，系統會根據設置保存測試報告。[0010]本實用新型的有益效果是:對保護裝置的各種對時輸入介質提供了簡易有效的對時測試手段，并對對時方法進行分門別類，提供9種對時測試方式，可以跳躍對時和GPS同步對時，有效解決了當前對時測試存在的問題。
[0011]圖1是本實用新型的結構框圖；[0012]圖2是本實用新型的測試連接圖；[0013]圖3是本實用新型的測試流程圖。
具體實施方式
[0014]以下將結合附圖，對本實用新型的技術方案及有益效果進行詳細說明。[0015]如圖1所示，是本實用新型一種對時自動測試儀的具體實現方式，包括下述功能插件:一塊主控CPU板,一塊開關量輸出板和一塊GPS對時板。主控CPU板卡主要包含:主控制芯片MPC5200，數字隔離芯片，網絡接口芯片，差分485芯片SN65LBC184D，DB端子，光纖輸出端子等，主控制芯片MPC5200負責系統測試邏輯解析，并接收網絡接口芯片的報文，解析保護裝置上送的動作時標報文，控制底層驅動，通過數字隔離芯片，差分485芯片，DB端子和光纖輸出端子向保護裝置輸出差分B碼信號；開關量輸出板卡主要包含:主控制芯片LPC2119及數個光耦繼電器AQW214，該主控制芯片LPC2119主要通過CAN總線接收主控制芯片MPC5200的繼電器控制參數報文，解析報文后，根據系統設置的光耦繼電器的開閉時間，控制繼電器輸出；GPS對時板卡主要接收外界GPS信息，為對時自動測試儀提供精準的對時源，包含 GPS 解碼芯片 FPGA CYCL0NE-EP1C3T144C8 及 DSPTMS320F2812GHHA 等，FGPA負責將外接的GPS的B碼信息解碼后，傳遞給DSP，DSP芯片將時鐘信息傳遞給主控制芯片MPC5200,如系統選擇外部GPS對時，主控制芯片MPC5200將時鐘信息編碼后通過B碼輸出電路或網絡發送給保護裝置。開關量輸出板卡和主控CPU板卡通過CAN總線實現底層通信。主控CPU板卡通過底層驅動控制對時電路進行輸出差分B碼，分脈沖，秒脈沖，光纖B碼，網絡對時，為保護裝置提供對時檢測服務。該服務分為兩種:一種是長期對時檢測，另一種是一次性對時檢測，長期對時檢測又可分為跳躍對時和GPS同步對時。開關量輸出板卡作為對時輔助檢測板卡，為主控CPU板卡實現對時自動判別提供有效手段。主控CPU板根據程序對時測試邏輯功能設置情況，在啟動對時時，自動為保護裝置加上開關量，根據保護裝置的SOE報文抽取裝置的時間標簽或直接通過相關規約(如IEC103規約、IEC61850規約、自定義串口規約等)讀取裝置的時間標簽，從而判斷保護裝置的對時情況，有效檢測保護裝置的對時電路和對時程序邏輯，并形成一份保護裝置對時檢測報告，詳細記錄保護裝置對時檢測數據。[0016]CPU板卡采用MPC5200 POWERPC作為主處理器，基于LINUX系統構架，通過底層驅動控制TIMER7給對時輸出電路輸出對時脈沖；通過CAN總線與開關量輸出板卡控制器LPC2119進行實時通信；通過光纖以太網或電口以太網與保護裝置進行實時通信，獲取保護裝置SOE時標，解碼后與對時測試裝置輸出時鐘進行對比，從而判斷對時有效性。[0017]以下將說明本實用新型的測試方法。[0018]對時自動測試儀向保護裝置提供三種介質對時接口:光纖，網絡，硬接線；提供IRIG-B碼(差分B碼)，分脈沖，秒脈沖，光纖B碼及網絡對時5種對時方式；在對時測試方法上，提供9種不同的對時測試方法。通過設置控制參數，可以讓對時自動測試儀工作在主從機模式下，從而決定是否外接GPS對時。其中，主模式是對時自動測試儀本身作為對時源，向保護裝置提供對時服務；從模式是對時自動測試儀接收GPS對時信息，解碼后再將該信息輸出給保護裝置，中間主要起控制輸出作用，如圖2所示。[0019]本實用新型為保護裝置提供以下9種時間測試邏輯功能:a年月日時分秒動態檢測，b年月日動態檢測，c時分秒動態檢測，d年動態檢測，e月動態檢測，f日動態檢測，g時動態檢測，h分動態檢測，i秒動態檢測。[0020]根據測試需要在菜單上選擇一次性對時服務和長期對時服務。一次性對時服務可以選擇分脈沖對時，秒脈沖對時，IRIG-B碼對時，網絡對時；長期性對時服務可以選擇跳躍對時和GPS同步對時；跳躍對時和GPS同步對時又可以選擇網絡對時和IRIG-B碼對時，根據以上選擇又可以選擇按年跳躍對時，按月跳躍對時，按日跳躍對時，按年月日同時跳躍對時等，見圖3。[0021]對時自動測試儀提供的長期對時服務主要為檢測保護裝置的對時程序邏輯是否正確。通過設置年月日時分秒跳躍值，可以快速檢測保護裝置某一個時刻(如2012年12月12日12時12分12秒)以后數年內的時鐘變化是否正確，避免保護裝置在運行過程中出現時鐘混亂問題，從而導致不正確的動作或其他未知故障。對時自動測試儀提供的一次性對時服務主要為快速檢測保護裝置的對時硬件電路是否存在問題，系統預先給裝置設置一個非當前時間，同時再向裝置輸出當前時間，如果裝置時鐘能夠跟蹤對時裝置時鐘，則判斷對時硬件合格，否則不合格。對時自動測試儀會對檢測遇到的問題進行記錄，以備維修查詢。[0022]測試屬性設置完畢后，對保護裝置的對時效果進行自動跟蹤檢測，實現對時成功與否自動判別，并記錄一份詳細的對時檢測報告。[0023]以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內。
權利要求1.一種對時自動測試儀，其特征在于:包括主控CPU、開關量輸出模塊和GPS對時模塊，主控CPU和開關量輸出模塊通過CAN總線連接，實現底層通信；所述主控CPU還與GPS對時模塊連接，通過底層驅動控制GPS對時模塊為保護裝置提供對時檢測信息。
2.如權利要求1所述的一種對時自動測試儀，其特征在于:所述主控CPU包括第一主控制芯片、網絡接口芯片、數字隔離芯片、差分485芯片、DB端子和光纖輸出端子，網絡接口芯片的輸出端連接第一主控制芯片，并向第一主控制芯片傳送保護裝置的動作時標報文；第一主控制芯片將該動作時標報文解析后，分別通過數字隔離芯片、差分485芯片、DB端子和光纖輸出端子向保護裝置輸出差分B碼信號。
3.如權利要求2所述的一種對時自動測試儀，其特征在于:所述開關量輸出模塊包括第二主控制芯片和數個光耦繼電器，所述第二主控制芯片通過CAN總線連接第一主控制芯片，并根據繼電器控制參數控制光耦繼電器的輸出。
4.如權利要求2所述的一種對時自動測試儀，其特征在于:所述GPS對時模塊包括GPS解碼芯片和DSP，GPS解碼芯片與DSP連接，將解碼后的來自外接GPS的B碼信息送入DSP，所述DSP與第一主控制芯片連接，將時鐘信息送入第一主控制芯片。
專利摘要本實用新型公開一種對時自動測試儀，包括主控CPU、開關量輸出模塊和GPS對時模塊，主控CPU和開關量輸出模塊通過CAN總線連接，實現底層通信；所述主控CPU還與GPS對時模塊連接，通過底層驅動控制GPS對時模塊為保護裝置提供對時檢測信息。此裝置既可以快速提高保護裝置的生產效率，又可以實現保護裝置的標準化生產，同時做到對時程序邏輯無誤，做到每臺出廠的保護裝置都有據可查。
文檔編號G01R31/28GK202994978SQ201220719750
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者王治國, 李興建, 于哲, 陳松林 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術有限公司