專利名稱：一種gis間隔控制器與操作機構(gòu)間的雙光纖拓撲結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于GIS氣體絕緣開關(guān)控制領(lǐng)域，涉及一種GIS間隔控制器與操作機 構(gòu)間的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，尤其是一種GIS間隔控制器與操作機構(gòu)間的雙光纖拓撲結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
GIS為氣體絕緣開關(guān)，又稱為六氟化硫封閉式開關(guān)，是目前高壓輸電領(lǐng)域應(yīng)用最為 廣泛的一種斷路器設(shè)備，其通常使用在發(fā)電廠、變電站、大型工礦企業(yè)等場所。由于氣體絕 緣開關(guān)的控制比較復(fù)雜，并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(guān)分/合閘信號和隔離開關(guān)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(fā)送到每一個氣體絕緣開關(guān)上，同時氣體絕緣開關(guān)的狀態(tài)信 號，包括斷路器分/合閘到位信號、接地開關(guān)狀態(tài)信號、隔離開關(guān)位置信號、連鎖異常信號、 控制回路斷線報警、三相不同期報警等又都需要從氣體絕緣開關(guān)回送給控制室。對于所有 這些信號，目前主要的傳輸方式是用電纜點對點連接，數(shù)量達50多根，造成現(xiàn)場施工工作 量增大，總體造價偏高，即不經(jīng)濟又不可靠，因為在高壓強磁場環(huán)境下，低壓信號極易被干 擾，產(chǎn)生信號誤判，嚴重時造成設(shè)備的損壞。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種GIS間隔控制器與操 作機構(gòu)間的雙光纖拓撲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使用兩路雙向的光纖來傳輸所有信號，使其能夠達到 節(jié)省金屬耗用量，穩(wěn)定傳輸各種信號的目的。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的這種GIS間隔控制器與操作機構(gòu)間的雙光纖拓撲結(jié)構(gòu)，包括GIS數(shù)字式間隔測控 裝置和多個智能監(jiān)控裝置通信模塊，所述多個智能監(jiān)控裝置通信模塊由第一智能監(jiān)控裝置 通信模塊至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊組成，其中N是大于1的自然數(shù)。所述GIS數(shù)字式 間隔測控裝置的通訊控制模塊和第一至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊采用雙路光纖依次串 接為雙回路，所述雙回路的信號傳輸方向相反。上述GIS數(shù)字式間隔測控裝置和多個智能監(jiān)控裝置通信模塊分別都設(shè)有兩入兩 出的光纖端子接口 ；其中兩入兩出的光纖端子中的一入一出為第一回路接線端子，另外一 入一出為第二回路接線端子。上述智能監(jiān)控裝置通信模塊設(shè)有一個FPGA芯片，所述FPGA芯片連接有一個光電 轉(zhuǎn)換模塊和一個電光轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊和電光轉(zhuǎn)換模塊分別連接兩入兩出的光纖端 子作為通信接口，所述兩入兩出的光纖端子作為通信接口通過光纖連入雙回路。本實用新型使用兩路雙向的光纖來傳輸所有信號，不但節(jié)省了金屬耗用量，而且 光纖傳輸不受高電壓電磁輻射的干擾，在復(fù)雜的電磁環(huán)境下能夠穩(wěn)定傳輸各種信號，同時 提高了設(shè)備運行的可靠性。
圖1為本實用新型的GIS雙光纖數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型的智能監(jiān)控裝置通信模塊結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述參見圖1 本實用新型包括GIS數(shù)字式間隔測控裝置和多個智能監(jiān)控裝置通信模 塊，其中如圖所示，多個智能監(jiān)控裝置通信模塊由第一智能監(jiān)控裝置通信模塊至第N智能 監(jiān)控裝置通信模塊組成，N是大于1的自然數(shù)。GIS數(shù)字式間隔測控裝置和多個智能監(jiān)控裝 置通信模塊分別都設(shè)有兩入兩出的光纖端子接口 ；其中兩入兩出的光纖端子中的一入一出 為第一回路接線端子，另外一入一出為第二回路接線端子。利用兩入兩出的光纖端子接口， GIS數(shù)字式間隔測控裝置的通訊控制模塊和第一至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊采用雙路光 纖依次串接為雙回路，所述雙回路的信號傳輸方向相反。參見圖2，智能監(jiān)控裝置通信模塊是按照本實用新型的雙光纖拓撲結(jié)構(gòu)的需要設(shè) 計的一個具有信息處理功能的模塊，它設(shè)有一個FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片連接有一個光電轉(zhuǎn)換 模塊和一個電光轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊和電光轉(zhuǎn)換模塊分別連接兩入兩出的光纖端子作 為通信接口，所述兩入兩出的光纖端子作為通信接口通過光纖連入雙回路。由雙回路輸入 智能監(jiān)控裝置通信模塊的光信號轉(zhuǎn)為電信號，進入FPGA芯片進行處理，然后將處理后的數(shù) 據(jù)經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換通過光纖輸出。另外，本實用新型的另一個重要設(shè)備-GIS數(shù)字式間隔測控裝置是一現(xiàn)有設(shè)備，其 結(jié)構(gòu)如下GIS數(shù)字式間隔測控裝置包括CPU模塊，其中CPU模塊由FPGA芯片、ARM處理器、 RAM存儲器、看門狗電路、FISH和晶振電路組成。CPU模塊經(jīng)CAN總線連接有人機界面模塊， CPU模塊經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路與模擬量輸入模塊連接，CPU模塊還通過高速數(shù)據(jù)總線與4-20mA 模擬量轉(zhuǎn)換模塊連接，開關(guān)量輸入模塊經(jīng)光電隔離電路與CPU模塊連接，開關(guān)量輸出模塊 通過驅(qū)動電路與CPU模塊連接，CPU模塊還與開關(guān)分、合間操作模塊連接，ARM處理器還與 GPS時鐘輸入電路、通訊擴展接口和光以太網(wǎng)接口連接。對于該設(shè)備的描述，在現(xiàn)有已公開 的專利號為200820030213. 9的專利中有詳細說明。本實用新型信號的傳輸原理簡單描述如下(參見圖1)1)雙光纖傳輸數(shù)據(jù)一路由左向右傳輸，路徑經(jīng)過標注為2、3、4、5的光纖線路；另 一路由右向左傳輸，路徑經(jīng)過為標注為6、7、8、9的光纖線路，形成雙環(huán)網(wǎng)。2)GIS數(shù)字式間隔測控裝置以串行方式發(fā)送每個智能監(jiān)控裝置通信模塊的控制信 息，每個智能監(jiān)控裝置通信模塊根據(jù)自己接收到的數(shù)據(jù)來控制開關(guān)，同時送出自己當前的 工作狀態(tài)。3)每個智能監(jiān)控裝置通信模塊按位置(順序)接收GIS數(shù)字式間隔測控裝置所發(fā) 的命令，實現(xiàn)本操作機構(gòu)的控制，同時裝入自己狀態(tài)信息和后續(xù)智能監(jiān)控裝置通信模塊的 命令再串行發(fā)出，以此類推，完成整個環(huán)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。4)每當發(fā)完一個完整的控制數(shù)據(jù)，GIS數(shù)字式間隔測控裝置和每一個智能監(jiān)控裝 置通信模塊將兩個路徑所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行比對和糾正，以提高通信可靠性。[0021]綜上所述，本實用新型具有以下優(yōu)點1)節(jié)省了大量電纜和現(xiàn)場安裝的工作量及勞動強度，降低系統(tǒng)整體造價。 2)極大地提高了信號傳輸?shù)目垢蓴_性，因為光纖本身具有極好的抗強電磁干擾能 力；其次采取雙冗余設(shè)計，即能進行彼此數(shù)據(jù)驗證，同時防止一路光纖損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失， 更進一步提高信息傳輸?shù)目煽啃浴?)光纖接口統(tǒng)一化、標準化和簡單化，間隔控制器和每個智能模塊均為雙入雙出 的標準四端口光纖接口，便于批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求一種GIS間隔控制器與操作機構(gòu)間的雙光纖拓撲結(jié)構(gòu)，包括GIS數(shù)字式間隔測控裝置和多個智能監(jiān)控裝置通信模塊，所述多個智能監(jiān)控裝置通信模塊由第一智能監(jiān)控裝置通信模塊至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊組成，其中N是大于1的自然數(shù)，其特征在于所述GIS數(shù)字式間隔測控裝置的通訊控制模塊和第一至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊采用雙路光纖依次串接為雙回路，所述雙回路的信號傳輸方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS間隔控制器與操作機構(gòu)間的雙光纖拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述GIS數(shù)字式間隔測控裝置和多個智能監(jiān)控裝置通信模塊分別設(shè)有兩入兩出的光纖 端子接口 ；其中兩入兩出的光纖端子中的一入一出為第一回路接線端子，另外一入一出為 第二回路接線端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS間隔控制器與操作機構(gòu)間的雙光纖拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述智能監(jiān)控裝置通信模塊設(shè)有一個FPGA芯片，所述FPGA芯片連接有一個光電轉(zhuǎn)換模 塊和一個電光轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊和電光轉(zhuǎn)換模塊分別連接兩入兩出的光纖端子作為 通信接口，所述兩入兩出的光纖端子作為通信接口通過光纖連入雙回路。
專利摘要本實用新型涉及一種GIS間隔控制器與操作機構(gòu)間的雙光纖拓撲結(jié)構(gòu)，包括GIS數(shù)字式間隔測控裝置和多個智能監(jiān)控裝置通信模塊，多個智能監(jiān)控裝置通信模塊由第一智能監(jiān)控裝置通信模塊至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊組成，其中N是大于1的自然數(shù)，所述GIS數(shù)字式間隔測控裝置的通訊控制模塊和第一至第N智能監(jiān)控裝置通信模塊采用雙路光纖依次串接為雙回路，雙回路的信號傳輸方向相反。本實用新型使用兩路雙向的光纖來傳輸所有信號，不但節(jié)省了金屬耗用量，而且光纖傳輸不受高電壓電磁輻射的干擾，在復(fù)雜的電磁環(huán)境下能夠穩(wěn)定傳輸各種信號，同時提高了設(shè)備運行的可靠性。
文檔編號H04B10/12GK201594825SQ20092027483
公開日2010年9月29日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者萬萌, 嚴結(jié)實, 張杭, 白云飛 申請人:中國西電電氣股份有限公司