一種基于fpga技術的電壓監控系統及校驗方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力技術領域，尤其涉及電力系統控制技術的一種，具體說是一種基于FPGA技術的電壓監控系統及校驗方法。
【背景技術】
[0002]FPGA作為專用集成電路領域中的一種半定制電路，既解決了定制電路的不足，又能克服原有可編程器件門電路數有限的缺點。針對電壓監控設備檢測過程自動化水平低，勞動成本較高的現狀，研究了一種基于FPGA技術的電壓監控系統及校驗方法，成為本領域技術人員不斷開發的一大課題。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術中存在不足之處，本發明提供了一種基于FPGA技術的電壓監控系統及校驗方法。其目的主要是研制一套基于FPGA的0.05級多功能儀器儀表智能遠程校驗系統，以高精度交-直-交流測試電源為核心，設計控制面板及控制程序，實現市電電壓和標準源的自動切換功能，研制自動反饋調節功能，提高標準源輸出精度，通過讀取標準源測量值進行反饋，并以動態數據庫進行軟件銜接。
[0004]本發明為了實現上述發明目的，是通過以下技術方案實現的:
一種基于FPGA技術的電壓監控系統，包括監控服務器、PT轉換模塊及顯示器；電壓監測儀和標準裝置分別通過GPRS網絡線與監控服務器連接，電壓監測儀和標準裝置的另一端之間連接繼電器裝置；標準裝置與監控系統顯示器相連。
[0005]所述的一種基于FPGA技術的電壓監控系統的校驗方法是:監控系統的電壓監測儀和標準裝置分別通過GPRS網絡與監控服務器連接，通過數據分析判斷是否采集PT轉換模塊中的電壓值，控制數據檢定模塊進行數據檢定，并將數據結果保存在數據存儲模塊中，數據信息實時在顯示界面中顯示。
[0006]所述的標準裝置采用基于FPGA和DDS結合模式，將軟件和硬件進行優勢互補；所述的PT轉換模塊采用穩壓輸出技術，V/F轉換后輸出的電壓值為恒定標準值；
所述的監控服務器采用電測參數真有效值積分算法進行數據分析。
[0007]所述的標準裝置采用FASTICA算法對采樣的諧波信號進行盲信號分離，可有效的還原各次諧波。
[0008]所述的監控系統在工作前通過外部串口初始化，設置監控中心用于區分各RTU的ID號、傳輸數據的時間間隔、監控中心的IP地址與端口號、手機用戶的手機號碼；監控中心在接收數據后，通過GPRS網絡對遠程的RTU進行命令下傳與控制；每一個RTU連接GPRS網絡時分配的動態IP地址與初始化的ID號相對應，用于監控中心區不同的RTU ；
具體操作步驟為:
第一步，選擇對單個電壓監測儀進行校驗還是進行多表同時校驗；
第二步，選擇手動校驗還是自動校驗； 第三步，對校驗結果進行查詢；
第四步，對有問題電壓監測儀進行記錄；
校驗過程為:
第一步:在選擇單表校驗時，可以在人機交互界面中輸入當前校驗表的ID號，對其進行單獨校驗，當選擇多表同時校驗時，可以選擇在一定的ID范圍內的電壓監測儀進行同時校驗；
第二步:當進行手動校驗時可以選擇手動校驗窗口，這是需要手動輸入校驗值得上下限，在進行自動校驗時，這些是不需要手動輸入的，自動校驗系統會以自動的方式從小到大的增加校驗值；
第三步:在校驗結束后，可以對校驗結果進行查詢，本校驗裝置具有記錄近期校驗表的校驗記錄，可以調出記錄進行查詢；
第四步:當校驗結束時，本系統會自動將有問題的電壓監測儀記錄在顯示窗口并可以將其打印出來，以備工作人員對其進行更換。
[0009]本發明的優點及有益效果是:
本發明是一套基于FPGA的0.05級多功能儀器儀表智能遠程校驗系統，以高精度交-直-交流測試電源為核心，設計控制面板及控制程序，實現市電電壓和標準源的自動切換功能，研制自動反饋調節功能，提高標準源輸出精度，通過讀取標準源測量值進行反饋，并以動態數據庫進行軟件銜接。可極大地減輕現場操作人員的勞動強度，改善現場操作環境，提升電壓監控設備檢測的自動控制水平，提高現場工作的安全指數。
[0010]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細的描述。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的原理圖。
[0012]圖中:監控服務器1、PT轉換模塊2、電壓監測儀3、繼電器裝置4、標準裝置5、顯示界面6、數據存儲模塊7和數據檢定模塊8。
【具體實施方式】
[0013]本發明是一種基于FPGA技術的電壓監控系統及校驗方法。如圖1所示，圖1為本發明的原理圖。監控系統主要包括:監控服務器1、ΡΤ轉換模塊2、電壓監測儀3、繼電器裝置4、標準裝置5、顯示界面6、數據存儲模塊7和數據檢定模塊8。其硬件結構為電壓監測儀3和標準裝置5分別通過GPRS網絡線與監控服務器1連接并進行通訊，實時控制繼電器裝置4動作；電壓監測儀3和標準裝置5的另一端之間連接繼電器裝置4 ;標準裝置5與監控系統顯示器相連。通過數據分析判斷是否采集ΡΤ轉換模塊2中的電壓值，控制數據檢定模塊8進行數據檢定，并將數據結果保存在數據存儲模塊7中，數據信息實時在顯示界面6中顯示。
[0014]所述的標準裝置5采用基于FPGA和DDS結合模式，將軟件和硬件進行優勢互補；標準裝置5采用FASTICA算法對采樣的諧波信號進行盲信號分離，可有效的還原各次諧波。
[0015]所述的PT轉換模塊2采用穩壓輸出技術，V/F轉換后輸出的電壓值為恒定標準值。
[0016]監控系統在工作前通過外部串口初始化，設置監控中心用于區分各RTU的ID號、傳輸數據的時間間隔、監控中心的IP地址與端口號、手機用戶的手機號碼；監控中心在接收數據后，可通過GPRS網絡對遠程的RTU進行命令下傳與控制；每一個RTU連接GPRS網絡時分配的動態IP地址與初始化的ID號相對應，用于監控中心區不同的RTU。
[0017]所述的監控服務器1采用電測參數真有效值積分算法進行數據分析；
電壓監測儀3中的RS232接口，也可以為紅外，這樣我們可以