一種gis雙光纖的數據傳輸和處理方法
2023-10-05 08:21:04 1
專利名稱：：一種gis雙光纖的數據傳輸和處理方法
技術領域：
：本發明屬於GIS氣體絕緣開關控制領域，涉及一種數據傳輸和處理方法，尤其是一種採用GIS雙光纖的數據傳輸和處理方法。
背景技術：
：GIS為氣體絕緣開關，又稱為六氟化硫封閉式開關，是目前高壓輸電領域應用最為廣泛的一種斷路器設備，其通常使用在發電廠、變電站、大型工礦企業等場所。由於氣體絕緣開關的控制比較複雜，並且通常是多個間隔同時配置，這樣就有大量的控制線路，包括斷路器分/合閘信號線、接地開關分/合閘信號和隔離開關分/合閘信號等大量的信號線。所有控制信號都需要從控制室發送到每一個氣體絕緣開關上，同時氣體絕緣開關的狀態信號，包括斷路器分/合閘到位信號、接地開關狀態信號、隔離開關位置信號、連鎖異常信號、控制迴路斷線報警、三相不同期報警等又都需要從氣體絕緣開關回送給控制室。對於所有這些信號目前主流的傳輸方式為電連接，以標準的100V直流信號或者以5V的電流信號通過電纜線連接。一般情況下總電纜數多達50根，不論是可靠性和經濟性都不好。同時電信號在現場的高壓環境下受幹擾很嚴重，傳輸的穩定性很不理想。
發明內容本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點，提供一種GIS雙光纖的數據傳輸和處理方法，該方法使用兩路雙向的光纖來傳輸所有信號，不但節省了金屬耗用量，而且光纖傳輸不受高電壓電磁輻射的幹擾，在複雜的電磁環境下能夠穩定傳輸各種信號，同時提高了設備運行的可靠性。本發明的目的是通過以下技術方案來解決的這種GIS雙光纖的數據傳輸和處理方法，包括GIS數字式間隔測控裝置和多個智能監控裝置通信模塊，所述多個智能監控裝置通信模塊由第一智能監控裝置通信模塊至第N智能監控裝置通信模塊組成，其中N是大於1的自然數，該方法具體包括以下步驟l)將GIS數字式間隔測控裝置以及第一至第N智能監控裝置通信模塊採用雙路光纖依次連接為雙迴路，其中每個智能監控裝置通信模塊有四個光纖端子，所述四個光纖端子為兩入兩齣端子；2)由GIS數字式間隔測控裝置的輸出端向雙迴路中同時發送傳送方向相反的兩個數據幀；3)每個智能監控裝置通信模塊接收GIS數字式間隔測控裝置發送的數據幀，根據數據幀字節前四位地址接收自己的數據，在自己的數據讀入並且改變後，把自己改變後的數據和GIS數字式間隔測控裝置發給其他智能監控模塊的數據整理為數據幀向下一個智能監控裝置通信模塊發送；4)每個智能監控裝置通信模塊根據數據幀的每個數據區的前四個開關碼狀態決定自己的數據接收地址，如果符合自己的地址，開始讀入數據控制開關然後反饋並改變數3據，最後繼續向下一個智能監控裝置通信模塊發數據包；如果不符合自己的地址，則直接發送給下一個智能監控裝置通信模塊，第N個智能監控裝置通信模塊通過輸出端將數據發送給GIS數字式間隔測控裝置；5)當發完一個完整的幀數據包時，每一個智能監控裝置通信模塊把雙迴路中不同傳輸方向的兩個數據幀進行比較(圖1中表示從左向右線路的傳輸數據和從右向左線路的傳輸數據進行比較)，如果數據一致，按照步驟2)至步驟4)正常運行，如果一路數據為零或者異常，則使該路和另外一路相接，保證數據包正常發送。上述數據幀由幀頭至幀尾依次為狀態碼、數據長度和數據，所述數據具體包括地址、開關控制命令、開關狀態和通信狀態。上述智能監控裝置通信模塊設有一個FPGA晶片，所述FPGA晶片連接有一個光電轉換模塊和一個電光轉換模塊，光電轉換模塊和電光轉換模塊分別連接兩入兩齣的光纖端子作為通信接口，所述兩入兩齣的光纖端子作為通信接口通過光纖連入雙迴路；對由雙迴路輸入智能監控裝置通信模塊的光信號轉為電信號，進入FPGA晶片進行處理，然後將處理後的數據經過電光轉換通過光纖輸出。本發明具有以下有益效果本發明在光纖傳輸過程中使用了新的數據傳輸控制方式，即兩路光纖同時發送兩個完全長的數據幀，一次控制所有的監控模塊，並且在控制過程中互相對比，彼此檢測，這樣適用於最新的控制方式，簡單、便捷，也保證了數據傳輸過程中的穩定和安全。本發明旨在最新的數據傳輸過程中保證一路光纖控制所有監控模塊，另一路輔助控制並且保持監測，在一路或者兩路光纖中斷的情況下仍然能夠正常控制監控模塊。圖1為本發明的GIS雙光纖數據傳輸結構圖；圖2為智能監控裝置通信模塊。具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述圖1是本發明的GIS雙光纖數據傳輸結構圖，本發明涉及到的硬體設備包括現有的GIS數字式間隔測控裝置和多個智能監控裝置通信模塊。其中多個智能監控裝置通信模塊由第一智能監控裝置通信模塊至第N智能監控裝置通信模塊組成(N是大於1的自然數)，雙光纖傳輸數據是由左向右②、③、④、⑤的線路和由右向左的⑥、⑦、⑧、⑨的線路傳輸兩條光纖線路，傳輸方向如圖中箭頭所示。基於以上設備，本發明的數據傳輸和處理方向包括以下步驟1)將GIS數字式間隔測控裝置(圖1中的①)以及第一至第N智能監控裝置通信模塊(如圖1中的@、和)採用雙路光纖依次連接為雙迴路，其中每個智能監控裝置通信模塊設有四個光纖端子，所述四個光纖端子為兩入兩齣端子；如圖中的⑩智能監控裝置通信模塊的兩個輸入光纖端子OAll、AB12以及兩個輸出光纖端子OBll、0A12;Q)智能監控裝置通信模塊的兩個輸入光纖端子0A11、AB12以及兩個輸出光纖端子0B11、0A12等；2)由GIS數字式間隔測控裝置的輸出端向雙迴路中同時發送傳送方向相反的兩4個數據幀；3)每個智能監控裝置通信模塊接收GIS數字式間隔測控裝置發送的數據幀，根據數據幀字節前四位地址接收自己的數據，在自己的數據讀入並且改變後，把自己改變後的數據和GIS數字式間隔測控裝置發給其他智能監控模塊的數據整理為數據幀向下一個智能監控裝置通信模塊發送；4)每個智能監控裝置通信模塊根據數據幀的每個數據區的前四個開關碼狀態決定自己的數據接收地址，如果符合自己的地址，開始讀入數據控制開關然後反饋並改變數據，最後繼續向下一個智能監控裝置通信模塊發數據包；如果不符合自己的地址，則不予改變，直接發送給下一個智能監控裝置通信模塊，第N個智能監控裝置通信模塊通過輸出端將數據發送給GIS數字式間隔測控裝置；5)當發完一個完整的幀數據包(即將數據幀發到過每一個設備上)時，每一個智能監控裝置通信模塊把雙迴路中不同傳輸方向的兩個數據幀進行比較，如果數據一致，按照步驟2)至步驟4)正常運行，如果一路數據為零或者異常，則使該路和另外一路相接，保證數據包正常發送。例如對於圖1中的⑩和①智能監控裝置通信模塊，假設⑩的智能監控裝置通信模塊通過端子0A12和③的線路發送數據至Q)的智能監控裝置通信模塊的0A21端子，如果發送的數據異常，即0A12端子有數據，0A21端子無數據，則證明中間線路③中斷，這時，硬體操作使0A12端子和0B12端子連接，0A21端子和0B21端子連接，則整個雙光纖傳輸分為兩個單獨的單光纖傳輸環繼續運行。這樣大大提升了數據傳輸的使用時間和安全性。以上五個步驟完成了本發明所述的方法，其中在雙迴路上傳輸的數據幀的結構如表1所示tableseeoriginaldocumentpage5表1數據幀的組成以上表1中，數據幀由幀頭至幀尾依次為狀態碼(通信功能)、數據信息(即數據長度)和數據(即實際的控制或反饋數據)，所述數據具體包括地址、開關控制命令、開關狀態和通信狀態。表2為數據幀中每個字節的組成，前四位構成開關狀態，然後是開關狀態控制、當前開關控制後的狀態反饋、開關狀態是否變化的狀態量和本處數據的通信狀態是否正常的狀態量。其中如果開關比較多，可以使用兩個字節甚至三個字節來完成控制功能。tableseeoriginaldocumentpage6表2位元組的組成本發明的智能監控裝置通信模塊如圖2所示，其設有一個FPGA晶片並以該晶片為處理核心，FPGA晶片連接有一個光電轉換模塊和一個電光轉換模塊，光電轉換模塊和電光轉換模塊分別連接兩入兩齣的光纖端子作為通信接口，兩入兩齣的光纖端子作為通信接口通過光纖連入雙迴路；對由雙迴路輸入智能監控裝置通信模塊的光信號轉為電信號，進入FPGA晶片進行處理，然後將處理後的數據經過電光轉換通過光纖輸出。綜上所述，本發明提供用於新的控制裝置中數據傳輸的一種可靠、便捷的傳輸方法。在輸入數據時用一個幀或兩個幀的長度的數據控制智能監控裝置通信模塊。在數據傳輸過程中如果一路或者兩路光纖損壞導致數據出錯，可以及時的使雙光纖傳送變為兩個單光纖傳送網，有效保證了數據的正常傳送，實現了GIS設備控制的穩定性。權利要求一種GIS雙光纖的數據傳輸和處理方法，包括GIS數字式間隔測控裝置和多個智能監控裝置通信模塊，所述多個智能監控裝置通信模塊由第一智能監控裝置通信模塊至第N智能監控裝置通信模塊組成，其中N是大於1的自然數，其特徵在於，包括以下步驟1)將GIS數字式間隔測控裝置以及第一至第N智能監控裝置通信模塊採用雙路光纖依次連接為雙迴路，其中每個智能監控裝置通信模塊設有四個光纖端子，所述四個光纖端子為兩入兩齣端子；2)由GIS數字式間隔測控裝置的輸出端向雙迴路中同時發送傳送方向相反的兩個數據幀；3)每個智能監控裝置通信模塊接收GIS數字式間隔測控裝置發送的數據幀，根據數據幀字節前四位地址接收自己的數據，在自己的數據讀入並且改變後，把自己改變後的數據和GIS數字式間隔測控裝置發給其他智能監控模塊的數據整理為數據幀向下一個智能監控裝置通信模塊發送；4)每個智能監控裝置通信模塊根據數據幀的每個數據區的前四個開關碼狀態決定自己的數據接收地址，如果符合自己的地址，開始讀入數據控制開關然後反饋並改變數據，最後繼續向下一個智能監控裝置通信模塊發數據包；如果不符合自己的地址，則直接發送給下一個智能監控裝置通信模塊，第N個智能監控裝置通信模塊通過輸出端將數據發送給GIS數字式間隔測控裝置；5)當發完一個完整的幀數據包時，每一個智能監控裝置通信模塊把雙迴路中不同傳輸方向的兩個數據幀進行比較，如果數據一致，按照步驟2)至步驟4)正常運行，如果一路數據為零或者異常，則使該路和另外一路相接，保證數據包正常發送。2.根據權利要求1所述的GIS雙光纖的數據傳輸和處理方法，其特徵在於，所述數據幀由幀頭至幀尾依次為狀態碼、數據長度和數據，所述數據具體包括地址、開關控制命令、開關狀態和通信狀態。3.根據權利要求1所述的GIS雙光纖的數據傳輸和處理方法，其特徵在於，所述智能監控裝置通信模塊設有一個FPGA晶片，所述FPGA晶片連接有一個光電轉換模塊和一個電光轉換模塊，光電轉換模塊和電光轉換模塊分別連接兩入兩齣的光纖端子作為通信接口，所述兩入兩齣的光纖端子作為通信接口通過光纖連入雙迴路；對由雙迴路輸入智能監控裝置通信模塊的光信號轉為電信號，進入FPGA晶片進行處理，然後將處理後的數據經過電光轉換通過光纖輸出。全文摘要本發明公開了一種GIS雙光纖的數據傳輸和處理方法，首先將GIS數字式間隔測控裝置以及第一至第N智能監控裝置通信模塊採用雙路光纖依次連接為雙迴路，GIS數字式間隔測控裝置向雙迴路發送方向相反的兩個數據幀，每個智能監控裝置通信模塊接收回路中的發送的數據幀，並改變數據幀的數據然後傳輸到下一個智能監控裝置通信模塊上，當發完一個完整的幀數據包時，智能監控裝置通信模塊把雙迴路中不同方向的數據幀進行比較，如果異常，則使該路和另外一路相接，保證數據包正常發送。本發明在數據傳輸過程中如果一路或者兩路光纖損壞導致數據出錯，可以及時的使雙光纖傳送變為兩個單光纖傳送網，有效保證了數據的正常傳送，實現了GIS設備控制的穩定性。文檔編號H02J13/00GK101771295SQ200910254560公開日2010年7月7日申請日期2009年12月29日優先權日2009年12月29日發明者萬萌,嚴結實,張杭,白雲飛申請人:中國西電電氣股份有限公司