专利名称：电压监测仪时间检定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电压监测仪时间检定装置，属于电力系统测量技术领域。
背景技术：
随着电力系统规模的日益扩大和电网的自动化水平不断提高。时间的精确在电力系统运行中显得尤为重要。目前对电压监测仪的检定方法主要是依据中华人民共和国电力行业标准DL 500-2009《电压监测仪使用技术条件》，但是没有相关的电压监测仪的时钟误差检定方法，由于没有专门的电压监测仪时间检定装置，现有的时间检定方法是将电压监测仪检定装置输出时间作为标准时间，采用目测法与被检电压监测仪的时间进行比对，该方法中检定装置标准计时器采用的晶振会随时间长期漂移，装置本身就存在误差，而且检 定人员对检定结果的影响很大。发明内容本实用新型的目的在于，针对现有电压监测仪检定装置节晶振存在频率偏移，易受温度等因素影响，输出时间精度不高的不足，提供一种能对多台电压监测仪时间进行实验室及现场检定的装置，精确校准时间。本实用新型的技术方案是，本实用新型电压监测仪时间检定装置由XILINX FPGA芯片、GPS接收机、RS232串口、显示器、键盘设备组成；GPS接收机接XILINX FPGA芯片的IRIG-B解码模块，RS232串口接XILINX FPGA芯片的RS232串口控制器，显示器和键盘接XILINX FPGA芯片的I/O接口控制器。XILINX FPGA芯片嵌入式系统属于哈佛构架，它包括PowerPC处理器、PLB总线、PLB总线控制器、RS232串口控制器、IRIG-B解码模块、I/O接口控制器、存储控制器、数据存储器、指令存储器、FLASH存储器和RAM存储器。PowerPC处理器通过PLB总线实现程序和数据的分别存取，实现高效的指令执行效率。PLB总线由总线控制器控制，是多组信号的有效组合，实现处理器和外围设备通过总线地址、数据以及片选控制等信号进行通信。存储控制器提供了访问外部设备所需的信号，这是一种通过总线形式来访问扩展的外设，创建和管理其它存储设备(数据存储器、指令存储器、FLASH存储器和RAM存储器)。I/O接口控制器控制键盘、显示器。进一步提高了通信的可靠性并且增加了控制功能，简化了设备的控制逻辑，为设备的使用者提供了更大的方便。RS232串口控制器可用于各种控制场合，性价比更高。RS232串口控制器是可通过串口实现控制功能的控制器。检定装置通过串口发送特定协议格式的指令给控制器，进而来控制外围设备或器件。利用这种串口控制器能将串口设备组成一个简易网络，从而实现设备的控制和数据的传输。IRIG-B解码模块的目的就是从编码信息中能够判断出秒的准时点，并以尽可能小的延时发出IPPS的脉冲对时信号，并转化为BCD码存储在FPGA芯片内，然后通过接口，将时间编码传输给装置的CPU，完成对时。本解码器还能够通过LED数码管，来显示时间信息，以验证时间的正确性。本实用新型主要实现的功能包括GPS时间数据接收、多台被检电压监测仪时间读取、时间误差比较计算、报告处理等。[0011]本实用新型用VHDL语言来完成对各个功能模块的描述，用Top Down的设计方式，首先确定解码器的主要功能模块，然后逐步把设计的内容细化，具体到每个小的功能模块，最后把各个小功能模块连接起来，完成整个功能。这些功能模块之间完成相互独立，各自完成各自的功能。本实用新型与现有技术比较的有益效果是，本实用新型采用基于Xilinx FPGA嵌入式平台的新型电压监测仪时间检定系统，利用高精度PowerPC处理器为核心，添加PLB总线接口，使得核心系统功能完善。处理器周围包含有不同的硬件功能模块；测量的数据经过处理器片内运算，经系统进一步处理，完成对数据的保存和显示。能提供一种对多台电压监测仪时间进行实验室及现场检定的装置，精确校准时间。本实用新型适用于各个场合对电压监测仪时间的检定。
图I为电压监测仪时间检定装置原理硬件框图； 图2为电压监测仪时间检定装置程序流程图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
如图I所示。本实施例电压监测仪时间检定装置由XILINX FPGA芯片、GPS接收机、RS232串口、显示器、键盘设备组成；GPS接收机接XILINX FPGA芯片的IRIG-B解码模块，RS232串口接XILINX FPGA芯片的RS232串口控制器，显示器和键盘接XILINX FPGA芯片的I/O接口控制器。存储控制器、I/O接口控制器、RS232串口控制器、IRIG-B解码模块都是通过VHDL硬件描述语言实现的IP核，完成对存储器、I/o接口、RS232串口、GPS接收机的控制。本实用新型电压监测仪时间检定程序流程图如图2所示。电压监测仪时间检定装置通过GPS接收卫星信号，通过IRIG-B解码模块实时采集当前标准时间，并将数据进行存储。在GPS时间读取成功后，装置再通过RS232串口连接被检电压监测仪，采集多台被检电压监测仪显示时间，并将数据与存储的标准时间进行比较计算误差，通过串口发送到显示器，显示当前检定结果。
权利要求1.一种电压监测仪时间检定装置，其特征在于，所述装置由XILINX FPGA芯片、GPS接收机、RS232串口、显示器、键盘设备组成；GPS接收机接XILINX FPGA芯片的IRIG-B解码模块，RS232串口接XILINX FPGA芯片的RS232串口控制器，显示器和键盘接XILINX FPGA芯片的I/O接口控制器。
2.根据权利要求I所述的电压监测仪时间检定装置，其特征在于，所述装置通过GPS接收卫星信号，通过IRIG-B解码模块实时采集当前标准时间，并将数据进行存储。
专利摘要一种电压监测仪时间检定装置，该装置由XILINXFPGA芯片、GPS接收机、RS232串口、显示器、键盘设备组成。本实用新型采用基于XilinxFPGA嵌入式平台的新型电压监测仪时间检定系统，利用高精度PowerPC处理器为核心，添加PLB总线接口，使得核心系统功能完善。处理器周围包含有不同的硬件功能模块；测量的数据经过处理器片内运算，经系统进一步处理，完成对数据的保存和显示。能提供一种对多台电压监测仪时间进行实验室及现场检定的装置，精确校准时间。本实用新型适用于各个场合对电压监测仪时间的检定。
文档编号G01R35/00GK202471949SQ20122011669
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者刘见, 孙平, 朱明 , 胡海梅, 裴茂林 申请人:江西省电力科学研究院