[发明专利]基于ARM‑FPGA的采样保护控制时序系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据采集保护控制技术领域，具体地，涉及一种基于ARM-FPGA的大规模并行数据采样保护控制时序系统及方法。

背景技术

在能源互联网技术迅猛发展的时代背景下，大规模的数据采样控制技术显得尤为关键。在大规模并行数据采样控制过程出现故障时及时、准确的做出保护动作，保障采集数据完好无损的传输完毕以及故障信息及时上报，是大规模数据采样控技术的保障。

常用的基于ARM的数据采样系统具有体积小、低功耗、低成本、高性能的特点，同时它支持16/32位双指令集，灵活性较高；而FPGA具有多路信号并行处理能力，此外还有速度快、灵活性高、设计周期短的特点。结合ARM与FPGA技术的大规模并行数据采样技术是目前应用较为广泛的方案之一，因此设计一种基于ARM-FPGA的大规模并行数据采样保护控制时序，使其保护控制安全可靠性较高，是目前市场的迫切技术需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于ARM-FPGA的采样保护控制时序系统及方法。

根据本发明提供的一种基于ARM-FPGA的采样保护控制时序系统，包括：

系统采样压频转换部分：通过电压频率转换器将输入的交流信号转换成频率信号传输至ARM-FPGA保护板；

链节采样压频转换部分：包括A、B、C三相，每相均包括链式结构，每条链式结构包括1块链节采样压频转换板，每块链节采样压频转换板输出1路直流保护信号；

ARM控制系统：包括ARM控制板、ARM-FPGA保护板、直流保护板以及光纤触发板，所述ARM控制板与所述ARM-FPGA保护板通信连接，所述直流保护信号通过所述直流保护板输入所述ARM-FPGA保护板，所述光纤触发板读取三相模块保信号并提供至所述ARM-FPGA保护板；

ARM-FPGA保护时序模块：在需要采样保护时，ARM控制板发出片选信号选中保护ARM-FPGA保护板，选中的ARM-FPGA保护板读取所述直流保护信号和所述三相模块保护信号并上传至数据总线，在每个ARM-CLK的上升沿读取数据总线上的所述直流保护信号和所述三相模块保护信号。

优选的，所述交流信号包括三相系统电压、三相负载电流、三相输出电流和参考电压，共10路交流信号。

优选的，所述链节采样压频转换部分每相包括12条链式结构，所述链节采样压频转换部分最多输出36路直流保护信号。

优选的，所述光纤触发板共12块，每块读取6路三相模块保信号，最多读取72路三相模块保信号并提供至所述ARM-FPGA保护板。

根据本发明一种基于ARM-FPGA的采样保护控制时序方法，提供上述的基于ARM-FPGA的采样保护控制系统，包括步骤：

步骤1：在需要采样保护时，ARM控制板发出片选信号选中保护ARM-FPGA保护板；

步骤2：选中的ARM-FPGA保护板读取所述直流保护信号和所述三相模块保护信号并上传至数据总线；

步骤3：在每个ARM-CLK的上升沿读取数据总线上的所述直流保护信号和所述三相模块保护信号。

优选的，所述交流信号包括三相系统电压、三相负载电流、三相输出电流和参考电压，共10路交流信号。

优选的，所述链节采样压频转换部分每相包括12条链式结构，所述链节采样压频转换部分最多输出36路直流保护信号。

优选的，所述光纤触发板共12块，每块读取6路三相模块保信号，最多读取72路三相模块保信号并提供至所述ARM-FPGA保护板。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

采用本发明可以使大规模并行数据采样控制技术在传输过程的安全性大大提高，且保护动作迅速灵敏，保护效果完好。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的系统采样压频转换的流程图；

图2为本发明的链节采样压频转换部分的流程图；

图3为本发明的ARM控制系统原理图；

图4为本发明的原理图；

图5为本发明的ARM-FPGA保护时序图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。