一種智能電網繼電保護測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能電網繼電保護測試儀，包括工控機以及與工控機連接的測試箱；所述的測試箱包括外部殼體和內部電路板，所述的內部電路板包括主板、ST板、開關量輸入電路板、開關量與小信號輸出電路板和電源板，其中，主板通過網線與通訊板連接，主板還通過排線分別與ST板、開關量輸入電路板和開關量與小信號輸出電路板連接，工控機通過網線和通訊板與主板進行通訊；所述的主板緊貼外部殼體內壁，所述的外部殼體的外壁設置有散熱齒。本實用新型將測試箱和工控機進行一體化實現，使得方便攜帶；同時采用兩種方式進行散熱，既不會增加測試儀的體積，也不會大量增加測試儀的生產成本，只需要對外部殼體的生產中進行稍加修改即可。
【專利說明】
一種智能電網繼電保護測試儀
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種智能電網繼電保護測試儀。
【背景技術】
[0002]由于傳統變電站的信息反饋量小，故障信息難以匯總分析，接線復雜繁瑣，且對于現場測試運行人員有安全風險等問題，以及這些年來信息、通訊和網絡技術的飛速發展，人們已經開始嘗試利用光通訊來克服傳統變電站的這些缺點，加之國家對數字化變電站的大力支持，使得變電站包括電力系統的光數字化必然成為趨勢，對于這種變化，必然產生相應的產品與之匹配。
[0003]進一步的，隨著電力系統光數字化的發展，隨著國家對電力控制的數字化網絡化的大力推進，隨著光數字變電站一座座的興起，光數字繼電保護技術正在高歌猛進，對相關的光數字繼電保護產品的要求也越來越高，因此，光數字繼電保護測試儀也在以極快的速度更新換代。
[0004]而現有的用于智能電網的光數字繼電保護測試儀通常數據處理量較高，但是并沒有具體的散熱功能，或者是即使有散熱功能也是安裝風扇等方式使得體積較大;并且也未與工控機進行配套使用。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有散熱功能的智能電網繼電保護測試儀。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種智能電網繼電保護測試儀，包括工控機以及與工控機連接的測試箱;所述的測試箱包括外部殼體和內部電路板，所述的內部電路板包括主板、ST板、開關量輸入電路板、開關量與小信號輸出電路板和電源板，其中，主板通過網線與通訊板連接，主板還通過排線分別與ST板、開關量輸入電路板和開關量與小信號輸出電路板連接，工控機通過網線和通訊板與主板進行通訊;所述的主板緊貼外部殼體內壁，所述的外部殼體的外壁設置有散熱齒。
[0007]所述的內部電路板還包括一個電源板，所述的電源板與主板連接，所述的電源板將外部電壓進行中轉并輸出至主板。
[0008]所述的主板焊接有DSP、FPGA和SFF 口。
[0009]所述的ST板焊接有ST口和B碼口。
[0010]所述的通訊板還包括網口、GPS模塊和程序調試接口。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型將測試箱和工控機進行一體化實現，使得方便攜帶。本實用新型采用兩種方式進行散熱，既不會增加測試儀的體積，也不會大量增加測試儀的生產成本。只需要對外部殼體的生產中進行稍加修改即可。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型內部電路板連接示意圖；
[0013]圖2為本實用新型外部殼體散熱齒結構示意圖；
[0014]圖中，1-散熱齒。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案:
[0016]如圖1、圖2所示，在本實施例中，測試儀中的測試箱一共有6塊電路板:
[0017]1、電源板，電源板外接220v交流電，輸出5V和正負12v的直流電為其他模塊供電。
[0018]2、焊接有ST 口、B碼口的ST板;其中B碼口連接IRIG-B同步單元(型號為IEEE1588的模塊)，在IRIG-B同步單元當作為B碼源時，通過可編程邏輯器件(在本實施例中，與主板上的DSP連接)編程完成IRIG-B碼的編碼，在IRIG-B同步單元對外提供IRIG-B碼格式的數據發送；當外部有B碼源時，接收外部的IRIG-B編碼，通過可編程邏輯器件進行解碼，提取時間信息，并對本地時鐘進行調整;而ST口為光纖接口的其中一種，通常為卡接式圓型。光纖連接器是光纖與光纖之間進行可拆卸(活動)連接的器件，它是把光纖的兩個端面精密對接起來，以使發射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去，并使由于其介入光鏈路而對系統造成的影響減到最小，這是光纖連接器的基本要求。在一定程度上，光纖連接器也影響了光傳輸系統的可靠性和各項性能。光纖連接器按傳輸媒介的不同可分為常見的硅基光纖的單模、多模連接器，還有其它如以塑膠等為傳輸媒介的光纖連接器;按連接頭結構形式可分為:FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等等各種形式。具體地，在本實施例中采用ST口，ST連接器通常用于布線設備端，如光纖配線架或者光纖模塊;在本實施例中，ST板包括一個光模塊，具體由125M的AFBR5803光電轉換模塊和50M的AFBR1414光電轉換模塊組成，所述AFBR5803用于以太網電信號產生光模塊輸出的以太網光信息，所述AFBR1414用于采集器的電信號產生光模塊輸出的串口光信息。
[0019]3、開關量輸入電路板，根據百度百科的定義，開關量輸入輸出模塊是一款能夠將開關量信號采集輸入/控制輸出的設備，通常也稱為數字量I/o模塊。通過RS-485總線將開關量信號采集至計算機(在本實施例中為FPGA)或者計算機發送相關指令通過模塊控制開關的相關狀態，還可以通過RS-485總線進行成對通信，遠程控制開關的相關狀態。通信協議為標準Modbus協議或者定制之相關協議。即開關量輸入電路板為現有技術。
[0020]4、開關量和小信號輸出電路板，實現小電壓電流輸出，以及8對開出量，實現保護的完整閉環測試；由4通道16位的LTC2704 D/A轉換器和弱信號放大電路模塊組成，所述4通道16的LTC2704 D/A轉換器由FPGA陣列驅動，所述4通道16位的LTC2704 D/A轉換器產生標準的信號源再通過弱信號放大電路模塊產生0-7V的交流信號。
[0021]5、包括網口、GPS、程序調試接口的通訊板，用于本測試儀與外部的通訊。其中，網口用于通過網線與外部工控機進行連接。GPS模塊通過天線接收GPS信號，轉為串行數據，在內部的可編程邏輯器件(在實施例中為FPGA)內進行解碼，提取時間信息，調整本地時鐘。即在本實施例中可以通過GPS或者B碼接口兩種方式進行同步。而程序調試接口用于連接外部調試機，對測試儀的程序進行調試。
[0022]6、焊接有DSP、FPGA、SFF口等核心芯片模塊的主板;主板同時連接了 ST板，電源板，開出開入小信號板通訊板，主板需要處理所有的信號，通過網線與通訊板和工控機連接，通過排線與ST板、開出開入小信號板相連。最終形成一個可以對外輸出響應，對內接收并運算處理的人機交流自動控制系統。具體地，FPGA模塊同時與通訊板、ST板中的光模塊和DSP進行雙向通訊，負責協議的處理，格式的轉換，信息的打包等;光模塊在接收到來自FPGA的正確的電平信號后對外輸出光信號，相反，也會將由外面接受到的光信號轉換成電平信號送給FPGA;DSP模塊只與FPGA之間進行雙向通訊，接受來自FPGA的要求，并且把指令下達給FPGA，同時DSP單方面接受來自外部的開關量輸入信號(來自開關量輸入電路板)，單方面對外輸出開關量輸出信號和數字電平信號，其中的數字電平信號交付給D/A轉換器(即開關量和小信號輸出電路板的4通道16位的LTC2704);D/A轉換器在接收到來自DSP的數字量后，負責轉換成模擬量以小信號的名義對外輸出(即開關量和小信號輸出電路板的弱信號放大電路模塊)。
[0023]在所有電路板的上方，是工控機，與筆記本電腦功能類似。工控機通過短網線與測試箱的網口相連，通過TCP/IP協議與主板通訊，電源為5v和12v，由電源板提供。主板同時連接了ST板，電源板，開出開入小信號板通訊板，主板需要處理所有的信號，使用5v的電壓并且中轉12v的電壓，通過網線與通訊板和工控機連接，通過排線與ST板、開出開入小信號板相連。最終形成一個可以對外輸出響應，對內接收并運算處理的人機交流自動控制系統。
[0024]各個電路板的內部運算并不是本實用新型所關心的問題，本實用新型通過連接關系和結構解決散熱的問題。
[0025]在本實施例中，采用兩種散熱方式對本測試儀進行散熱:
[0026]1、所述的主板緊貼外部殼體內壁，由于數據處理主要集中于焊接有DSP、FPGA的主板中，因此將其僅靠與外部殼體的內壁，進行散熱。
[0027]2、所述的外部殼體的外壁設置有散熱齒I，通過散熱齒I對內部電路板產生的電路進行進一步散熱。
[0028]采用這兩種方式散熱，既不會增加測試儀的體積，也不會大量增加測試儀的生產成本。只需要對外部殼體的生產中進行稍加修改即可。
【主權項】
1.一種智能電網繼電保護測試儀，其特征在于:包括工控機以及與工控機連接的測試箱;所述的測試箱包括外部殼體和內部電路板，所述的內部電路板包括主板、ST板、開關量輸入電路板、開關量與小信號輸出電路板和電源板，其中，主板通過網線與通訊板連接，主板還通過排線分別與ST板、開關量輸入電路板和開關量與小信號輸出電路板連接，工控機通過網線和通訊板與主板進行通訊;所述的主板緊貼外部殼體內壁，所述的外部殼體的外壁設置有散熱齒(I)。2.根據權利要求1所述的一種智能電網繼電保護測試儀，其特征在于:所述的內部電路板還包括一個電源板，所述的電源板與主板連接，所述的電源板將外部電壓進行中轉并輸出至主板。3.根據權利要求1所述的一種智能電網繼電保護測試儀，其特征在于:所述的主板焊接有 DSP、FPGA 和 SFF 口。4.根據權利要求1所述的一種智能電網繼電保護測試儀，其特征在于:所述的ST板焊接有ST 口和B碼口。5.根據權利要求1所述的一種智能電網繼電保護測試儀，其特征在于:所述的通訊板還包括網口、GPS模塊和程序調試接口。
【文檔編號】G01R31/00GK205539269SQ201620243258
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月28日
【發明人】王周蓉
【申請人】成都天進儀器有限公司