一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種智能錄波技術，應用于風力發電、電網繼保和工業控制等領域，具體涉及在風力發電機組控制器中，具體涉及一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法。
【背景技術】
[0002]常規錄波技術:受限于通信帶寬，上位機軟件實時錄波一般采用低分辨率錄波技術;或者下位機控制器下位機采用高分辨率錄波技術。
[0003]實時錄波，多用于趨勢分析，上位機上以固周期性地讀取下位機控制器數據進行錄波，受限于上位機和下位機之間的通信帶寬，很難實現高分辨率錄波分析挖掘。
[0004]高分辨率錄波一般在下位機控制器上實現，需要的存儲空間較大，對下位機控制器的硬件要求比較高，常用于故障分析、優化控制等關鍵數據。
[0005]如何在存儲空間較少、硬件配置較低的下位機控制器上實現趨勢和故障分析用數據錄波，一直是個比較難解決的問題。
[0006]國家知識產權局于2013年I月23日，公開了一件公開號為CN202693731U，名稱為“中壓電網故障錄波及智能綜合診斷處理裝置”的實用新型專利，其裝置主機內有硬件平臺ARM核心嵌入式工控機，其連接有綜合故障監測模塊、綜合故障診斷處理模塊和錄波及波形分析模塊;綜合故障監測模塊中有CT/PT和與CT/PT連接的濾波板以及A/D轉換電路;綜合故障診斷處理模塊中有選線模塊和消諧模塊，選線模塊中有跳閘模塊和開關量輸出板，消諧模塊中有消諧板，其中開關量輸出板與消諧模塊連接;裝置主機基于IP以有線方式或無線方式與后臺監控分析功能模塊進行數據傳送。
【發明內容】
[0007]由于現有技術中存在以上的問題，本發明提供一種利用上位機存儲空間優勢結合下位機控制器采樣速度優勢相結合的錄波技術，采用上位機低分辨率錄波和下位機高分辨率錄波同步合成展示，解決了上述問題。
[0008]本發明采用的技術方案包括以下特征:
一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法，其特征在于，包括:
(1)上位機軟件啟動后，周期性地和下位機控制器時間同步；
(2)上位機軟件以較低分辨率實時采樣錄波，將低分辨率錄波數據保存至上位機；
(3)由上位機下發指令觸發或滿足下位機控制器自定義觸發條件觸發之后，下位機以高分辨率采樣錄波；
(4)上位機讀出下位機高分辨率錄波數據，存儲至上位機；
(5)上位機將保存下的低分辨率錄波數據和下位機保存下來的高分辨率錄波數據按時間戳進行同步合成展示。
[0009]所述的上位機軟件為本領域技術人員熟知常用的軟件。
[0010]優選地，(I)進一步包括:時間同步可以直接用時間戳同步，也可以用相對時間同步。
[0011 ]優選地，(2)進一步包括:低分辨率采樣，根據上位機軟件和下位機控制器之間的通信速度決定上位機采樣頻率。硬件配置較低的串口通信，CAN通信一般最高IKHz，以太網通信可以有更高的采樣頻率。
[0012]優選地，(3)進一步包括:下位機控制器的采樣率受存儲空間和控制周期限制，采樣頻率越高，采樣時間長度越短，取決于下位機CPU主頻，可實現10KHz甚至更高的采樣頻率。
[0013]優選地，(3)進一步包括:為記錄更長時間，下位機控制器的采樣分辨率可變。如觸發前采樣10Hz，觸發后50Hz，觸發Is后10Hz，同樣多的存儲空間，可以實現更多的錄波采樣點，方便后期分析。
[0014]優選地，(5)進一步包括:實時錄波數據存儲文件名和下位機高分辨率錄波存儲文件名關聯，方便存儲管理分析。文件可存儲成txt/excel/xml等文本格式，也可以存入數據庫中。
[0015]本發明的有益效果是:采用時間同步技術，使用存儲空間較少、配置較低的下位機控制器配合上位機軟件，實現了實時錄波趨勢分析和關鍵點高分辨率錄波分析的合成展示，提供在上位機軟件實時/歷史趨勢圖上展示關鍵時刻的高分辨率數據采樣錄波，方便問題故障定位和優化控制。
【附圖說明】
[0016]本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1為上位機軟件經過環網和下位機控制器連接示意圖；
圖2為實時和高分辨率錄波智能重合示意圖；
圖3為下位機控制器有實時時鐘的時間同步機制示意圖；
圖4為下位機控制器沒有實時時鐘的時間同步機制示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0018]本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0019]實施例1:
一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法，其特征在于，包括:
(1)上位機軟件啟動后，周期性地和下位機控制器時間同步；
(2)上位機軟件以較低分辨率實時采樣錄波，將低分辨率錄波數據保存至上位機；
(3)由上位機下發指令觸發或滿足下位機控制器自定義觸發條件觸發之后，下位機以高分辨率采樣錄波；
(4)上位機讀出下位機高分辨率錄波數據，存儲至上位機； (5)上位機將保存下的低分辨率錄波數據和下位機保存下來的高分辨率錄波數據按時間戳進行同步合成展示。
[0020]實施例2:
一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法，其特征在于，包括:
優選地，(1)進一步包括:時間同步可以直接用時間戳同步，也可以用相對時間同步。
[0021]優選地，(2)進一步包括:低分辨率采樣，根據上位機軟件和下位機控制器之間的通信速度決定上位機采樣頻率。硬件配置較低的串口通信，CAN通信一般最高ΙΚΗζ，以太網通信可以有更高的采樣頻率。
[0022]優選地，(3)進一步包括:下位機控制器的采樣率受存儲空間和控制周期限制，采樣頻率越高，采樣時間長度越短，取決于下位機CPU主頻，可實現100KHZ甚至更高的采樣頻率。
[0023]優選地，(3)進一步包括:為記錄更長時間，下位機控制器的采樣分辨率可變。如觸發前采樣10Hz，觸發后50Hz，觸發Is后10Hz，同樣多的存儲空間，可以實現更多的錄波采樣點，方便后期分析。
[0024]優選地，(5)進一步包括:實時錄波數據存儲文件名和下位機高分辨率錄波存儲文件名關聯，方便存儲管理分析。文件可存儲成txt/excel/xml等文本格式，也可以存入數據庫中。
[0025]實施例3:
如附圖2，本發明中的錄波合成技術包括:
(1)上位機軟件啟動后周期性地和下位機控制器時間同步，如果下位機控制器有實時時鐘，采用絕對時間同步方式，見圖3;沒有實時時鐘，采用相對時間同步方式，見圖4。
[0026]圖4相對時間同步設計，較絕對時間同步要復雜很多。下位機控制器和上位機軟件，設計一個分辨率一致的定時器，如lms。上位機軟件開啟后，讀取下位機控制器的定時器的相對時間變量，然后對應到上位機的絕對時間。下位機控制器故障激活后，將相對時間變量記錄到錄波數據中，用作時間戳。上位機讀取下位機控制器高分辨率錄波數據時，再將這個相對時間戳和絕對時間對應起來。要求定時器計時單位較長，保證不出現多次周期重復無法分辨;或在下位機控制器中設計一個變量，計量錄波觸發次數，這2種設計都可以保證幾天到幾個月時間內，相對時間變量可以和絕對時間保持同步。
[0027](2)上位機軟件以50Hz頻率實時采樣錄波，將錄波數據保存至上位機；
(3)下位機控制器由上位機下發指令觸發或滿足下位機控制器自定義觸發條件觸發，以ΙΚΗζ或更高分辨率采樣錄波；
(4)上位機軟件讀出下位機控制器高分辨率錄波數據，存儲至上位機；
(5)上位機將保存下的實時錄波和高分辨率錄波數據按時間戳進行合成展示。
[0028]系統正常時，可以用實時錄波數據進行趨勢分析，在出現故障或特殊情況時，下位機控制器觸發高分辨率錄波，也充分利用下位機控制器存儲空間小采樣速率高的特點，方便上下一體聯合分析。
[0029]本發明的有益效果是:采用時間同步技術，使用存儲空間較少、配置較低的下位機控制器配合上位機軟件，實現了實時錄波趨勢分析和關鍵點高分辨率錄波分析的合成展示，提供在上位機軟件實時/歷史趨勢圖上展示關鍵時刻的高分辨率數據采樣錄波，方便問題故障定位和優化控制。
[0030]本發明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權項】
1.一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法其特征在于，包括: (1)上位機軟件啟動后，周期性地和下位機控制器時間同步； (2 )上位機軟件以較低分辨率實時采樣錄波，將低分辨率錄波數據保存至上位機； (3)由上位機下發指令觸發或滿足下位機控制器自定義觸發條件觸發之后，下位機以高分辨率采樣錄波； (4 )上位機讀出下位機高分辨率錄波數據，存儲至上位機； (5)上位機將保存下的低分辨率錄波數據和下位機保存下來的高分辨率錄波數據按時間戳進行同步合成展示。2.根據權利要求1所述的一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法，其特征在于，所述步驟(1)包含的時間同步為絕對時間戳同步或者相對時間戳同步。3.根據權利要求1所述的一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法，其特征在于，所述步驟(2)包含的低分辨率采樣頻率是由上位機軟件和下位機控制器之間的通信速度來決定，通信速度由連接的串口決定，通信速度越快，采樣頻率越高。4.根據權利要求1所述的一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法，其特征在于，所述步驟(3)包含的下位機控制器的采樣率受存儲空間和控制周期限制，采樣時間長度越短采樣頻率越高。5.根據權利要求1所述的一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法，其特征在于，所述步驟(5)還包括:上位機低分辨率錄波數據的儲文件名和下位機高分辨率錄波數據的存儲文件名相互關聯，所述儲存文件的格式為txt、excel或xml。
【專利摘要】本發明公開了一種低分辨率實時錄波和高分辨率錄波合成方法，提供在上位機軟件實時/歷史趨勢圖上展示關鍵時刻的高分辨率數據采樣錄波，方便問題故障定位和優化控制，本發明技術要點包括：（1）上位機軟件啟動后周期性地和下位機控制器時間同步；（2）上位機軟件以較低分辨率實時采樣錄波，將錄波數據保存至上位機；（3）下位機控制器由上位機軟件下發指令觸發或滿足下位機控制器自定義觸發條件觸發，（4）上位機軟件讀出下位機控制器高分辨率錄波數據，存儲至上位機；（5）上位機軟件將保存下的實時錄波和高分辨率錄波數據按時間戳進行同步合成展示。
【IPC分類】G05B23/02
【公開號】CN105425770
【申請號】CN201510759163
【發明人】邵勤豐, 項勤建, 劉顯波, 劉小艷, 王秉旭, 孟新光, 張云輝, 曹碧生
【申請人】四川東方電氣自動控制工程有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月10日