[发明专利]一种基于LVDS高速采样的嵌入式行波测距装置

摘要

基于LVDS高速采样的嵌入式行波测距装置，包括核心处理器、采集控制器、多通路模数转换电路、信号调理电路、B码授时电路和缓存单元，本发明具有超高速转换速率和高速传输性能，通过采用双核架构和FPGA芯片对高密度采样数据进行快速计算和存储，并将故障时有用信息通过网络实时发送至远端(或本地)的测距主站，完成故障的分析与定位。该装置能进行多线路高速采样录波和暂态操作过电压记录功能，并具有高速高抗干扰能力模数信号传输总线，能有效提高目前测距装置的精度和可靠性。

主权项

一种基于LVDS高速采样的嵌入式行波测距装置，其特征在于：包括核心处理器(01)、采集控制器(02)、多通路模数转换电路(03)、信号调理电路(04)、B码授时电路(05)和缓存单元(06)，其中：核心处理器(01)，用于对采集的行波数据进行数据处理形成测距结果数据，并完成与外围电路、上位系统和受控电路数据通信过程中的控制逻辑、数据转存和数据封装形式变换；采集控制器(02)，用于提供LVDS接收终端，实时接收行波采集信号，并将行波采集信号转换为时序相关的行波采集数据缓存，接受上位装置的控制指令执行行波采集数据的传输或执行对下位装置的控制；多通路模数转换电路(03)，用于将接收的行波采集信号进行模数转换，提供LVDS发送终端，并向LVDS接收终端并发数字信号；信号调理电路(04)，用于对采集的电力行波暂态信号进行滤波和放大，形成行波采集信号；B码授时电路(05)，用于提高授时时标，对行波采集数据标记时标，形成行波采集数据的准确时域相关性；缓存单元(06)，用于暂存采集控制器(02)行波采集数据，暂存采集控制器(02)上位装置的控制数据；分别与核心处理器(01)和采集控制器(02)建立通信链路；所述多通路模数转换电路(03)包括若干个模数转换器和与每一个模数转换器配对的匹配电阻R，其中：模数转换器，用于通过信号调理电路(04)接收一路行波采集信号进行模数转换，并将转换的数字信号通过内置的串行LVDS接口发送；串行LVDS接口连接的两条差分线缆的远端，连接相应的匹配电阻R；若干个模数转换器采用级联方式连接；所述采集控制器(02)包括AD采样控制模块(21)、数据读写控制模块(22)、中断控制模块(23)、LVDS串并转换模块(24)、数据抽样模块(25)和FIFO模块(26)，缓存单元(06)与数据读写控制模块(22)和ARM处理器各建立一条双向数据通道，B码授时电路(05)与LVDS串并转换模块(24)建立一条单向数据通道，其中：AD采样控制模块(21)，用于接收采样控制指令，转换为控制信号向多通路模数转换电路(03)发送；数据读写控制模块(22)，用于接收上位装置的控制数据，形成采样控制指令和中断触发控制指令和行波采集数据抽样控制指令，将行波采集数据传送至缓存单元(06)；中断控制模块(23)，用于接收中断触发控制指令，转换为中断触发信号，启动核心处理器(01)数据接收状态；LVDS串并转换模块(24)，用于提供LVDS接收终端将行波采集信号的数字信号序列格式化，形成包含时标的行波采集数据；数据抽样模块(25)，用于根据行波采集数据抽样控制指令对行波采集数据进行抽样，并将形成的行波采集数据通过数据读写控制模块(22)传送至缓存单元(06)，或传送至FIFO模块(26)；FIFO模块(26)，用于通过输入口接收传送的数据并存储，并通过输出口将数据按接收顺序输出。