专利名称：一种基于fpga处理器和arm处理器的风电质量检测装置的制作方法
技术领域：
—种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置技术领域[0001 ] 本实用新型涉及电子技术领域，提供了一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置。
背景技术：
[0002]目前我国风电电网存在的电能质量问题主要有电压波形畸变、电压波动、闪变、 三相不平衡等等，它们最终将导致诸多�：π允鹿实姆⑸�。例如，高次谐波和三相不平衡问题会引起中小型发电机的转子受到损害，对继电保护和自动装置产生严重干扰，导致其误操作事件的发生。高次谐波更可能通过在电网中产生谐振而产生谐波放大，进一步对电网中的其他电力设备造成�：ΑＴ谖夜丫⑸硕嗥鹩捎诘缤缒苤柿孔纯龅亩窕奈：π允鹿�。例如，某电网220KV线路曾因电网谐波问题而发生跳闸，导致该地区大面积的停电事故。又如，某电厂向电气铁道和电弧炉供电的10丽气轮发电机转子因谐波，三相不平衡和闪变等问题导致部件嵌装面过热受损 事故。为了解决这些普遍存在的因电能质量问题而引发的事故，必须对电能质量加以重视和规范，制定相关的规章制度，予以严格的监控和落实。要改善电网的电能质量，首要任务就是大力开发能够对电网电能质量进行监测的各类设备和仪器。发明内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种对电网质量进行检测的一种基于FPGA处理器和 ARM处理器的风电质量检测装置。[0004]本实用新型为实现上述目的采用以下技术方案[0005]一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置，其特征在于包括[0006]电压互感器�？橥瓿汕康缧藕诺饺醯缧藕诺淖唬籟0007]电流互感器�？橥瓿汕康缧藕诺饺醯缧藕诺淖唬籟0008]抗混叠滤波器滤去高频分量；[0009]锁相倍频模块完成两个信号相位同步的自动控制,和频率的整数倍增加；[0010]A / D�？榻Ｄ庑藕抛中藕牛籟0011]FPGA处理器对数字信号进行处理，控制整个电能质量监测仪的运行；[0012]FLASHl :用于存储FPGA处理器启动程序、启动参数、操作系统、文件系统及其硬件驱动程序和应用程序代码；[0013]SDRAMl :用于FPGA处理器运行操作系统程序、文件系统和暂存采集过来的数据；[0014]ARM处理器对采集到的数据进行通信传输和存储；[0015]FLASH2:用于存储ARM处理器启动程序、启动参数、操作系统、文件系统及其硬件驱动程序和应用程序代码；[0016]SDRAM2 :用于ARM处理器运行系统程序、文件系统和暂存采集过来的数据；[0017]显示模块显示工作信息；[0018]键盘�？樯柚霉ぷ髯刺籟0019]SD存储器存储采集到的信号以及相应的计算结果；[0020]GPRS�？橛糜谕ü鼼PRS无线网络与上位机进行数据通信；[0021]以太网接口用于与上位机通信；[0022]复位模块负责系统芯片的复位；[0023]所述电压互感器�？楹偷缌骰ジ衅髂？榻缤缪购偷缌髯怀扇醯缒Ｄ庑藕藕笏透够斓瞬ㄆ髀巳ジ咂捣至亢笏透鳤/D转换器，且锁相倍频�？橥贝シ/D转换器，实现A/D转换器对电压和电流的同步采样，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后送给FPGA处理器，FPGA处理器读取转换的结果，并以电能质量性能指标为基�。瓿啥缘缪�、 电流、功率等相应的数据运算，ARM处理器向FPGA处理器发送命令，FPGA处理器回送测量的数据及运算结果，ARM处理器再按照事先设定的程序进行本地存储或通过GPRS传到上位机，并且通过键盘�？榈牟僮骱拖允灸？榈呐浜鲜迪直镜叵允荆籟0024]所述电压互感器和电流互感器与抗混叠滤波器连 接，抗混叠滤波器与锁相倍频�？楹虯/D转换器连接，A/D转换器与FPGA处理器连接，FPGA处理器与FLASHl、SDRAMl和ARM 处理器连接，ARM处理器和GPRS�？�、以太网接口、复位�？椤⑾允灸？�、FLASH2、SDRAM2、SD 存储卡和键盘�？榱�。[0025]所述的电压互感器采用SPT204V型号，电流互感器采用SCT254FK型号。[0026]所述A/D转换器采用ADS7864芯片。[0027]所述FPGA处理器采用EP2C35F484C8芯片。[0028]所述ARM处理器采用AT91RM9200芯片。[0029]所述GPRS�？椴捎肕C35i型号。[0030]本实用新型具有以下有益效果[0031]本实用新型具有GPRS无线通信功能，可以随时随地得知各个监测点的实时数据， 并能通过远程控制技术做到随时对任意监测点进行修改设置和特殊的检测，可以在任何地方时间查看电能质量检测装置所记录的数据并在上位机上进行细致深入的分析，如果有任何地方的异常电力事件发生电能质量检测装置能够以最快的速度进行报警提示，并且通过原始资料可以在电脑上检查出出现问题的设备号和设备所在地，以便工作人员及时的进行故障处理，提高整个电网的稳定性。
[0032]图I为本实用新型的系统方框图。
具体实施方式
[0033]一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置，其特征在于包括[0034]电压互感器�？橥瓿汕康缧藕诺饺醯缧藕诺淖唬籟0035]电流互感器�？橥瓿汕康缧藕诺饺醯缧藕诺淖唬籟0036]抗混叠滤波器滤去高频分量；[0037]锁相倍频�？橥瓿闪礁鲂藕畔辔煌降淖远刂疲推德实恼对黾樱籟0038]A / D�？榻Ｄ庑藕抛中藕牛籟0039]FPGA处理器对数字信号进行处理，控制整个电能质量监测仪的运行；[0040]FLASHl :用于存储FPGA处理器启动程序、启动参数、操作系统、文件系统及其硬件驱动程序和应用程序代码；[0041]SDRAMl :用于FPGA处理器运行操作系统程序、文件系统和暂存采集过来的数据；[0042]ARM处理器对采集到的数据进行通信传输和存储；[0043]FLASH2:用于存储ARM处理器启动程序、启动参数、操作系统、文件系统及其硬件驱动程序和应用程序代码；[0044]SDRAM2 :用于ARM处理器运行系统程序、文件系统和暂存采集过来的数据；[0045]显示�？橄允竟ぷ餍畔ⅲ籟0046]键盘模块设置工作状态；[0047]SD存储器存储采集到的信号以及相应的计算结果；[0048]GPRS�？橛糜谕ü鼼PRS无线网络与上位机进行数据通信；[0049]以太网接口用于与上位机通信；复位�？楦涸鹣低承酒母次唬籟0051]所述电压互感器模块和电流互感器�？榻缤缪购偷缌髯怀扇醯缒Ｄ庑藕藕笏透够斓瞬ㄆ髀巳ジ咂捣至亢笏透鳤/D转换器，且锁相倍频模块同时触发A/D转换器，实现A/D转换器对电压和电流的同步采样，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后送给FPGA处理器，FPGA处理器读取转换的结果，并以电能质量性能指标为基�。瓿啥缘缪埂� 电流、功率等相应的数据运算，ARM处理器向FPGA处理器发送命令，FPGA处理器回送测量的数据及运算结果，ARM处理器再按照事先设定的程序进行本地存储或通过GPRS传到上位机，并且通过键盘�？榈牟僮骱拖允灸？榈呐浜鲜迪直镜叵允荆籟0052]所述电压互感器和电流互感器与抗混叠滤波器连接，抗混叠滤波器与锁相倍频�？楹虯/D转换器连接，A/D转换器与FPGA处理器连接，FPGA处理器与FLASHl、SDRAMl和ARM 处理器连接，ARM处理器和GPRS�？�、以太网接口、复位模块、显示�？�、FLASH2、SDRAM2、SD 存储卡和键盘�？榱�。[0053]所述的电压互感器采用SPT204V型号，电流互感器采用SCT254FK型号。[0054]所述A/D转换器采用ADS7864芯片。[0055]所述FPGA处理器采用EP2C35F484C8芯片。[0056]所述ARM处理器采用AT91RM9200芯片。[0057]所述GPRS�？椴捎肕C35i型号。[0058]本实用新型具有以下有益效果[0059]本实用新型具有GPRS无线通信功能，可以随时随地得知各个监测点的实时数据， 并能通过远程控制技术做到随时对任意监测点进行修改设置和特殊的检测，可以在任何地方时间查看电能质量检测装置所记录的数据并在上位机上进行细致深入的分析，如果有任何地方的异常电力事件发生电能质量检测装置能够以最快的速度进行报警提示，并且通过原始资料可以在电脑上检查出出现问题的设备号和设备所在地，以便工作人员及时的进行故障处理，提高整个电网的稳定性。
权利要求1.一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置,其特征在于包括电压互感器�？橥瓿汕康缧藕诺饺醯缧藕诺淖唬坏缌骰ジ衅髂？橥瓿汕康缧藕诺饺醯缧藕诺淖唬豢够斓瞬ㄆ髀巳ジ咂捣至浚凰啾镀的？橥瓿闪礁鲂藕畔辔煌降淖远刂疲推德实恼对黾樱籄 / D�？榻Ｄ庑藕抛中藕牛籉PGA处理器对数字信号进行处理，控制整个电能质量监测仪的运行；FLASHl ；SDRAMl;ARM处理器对采集到的数据进行通信传输和存储；FLASH2 ；SDRAM2;显示�？橄允竟ぷ餍畔ⅲ患棠？樯柚霉ぷ髯刺籗D存储器存储采集到的信号以及相应的计算结果；GPRS�？橛糜谕ü鼼PRS无线网络与上位机进行数据通信；以太网接口 用于与上位机通信；复位�？楦涸鹣低承酒母次唬凰龅缪够ジ衅髂？楹偷缌骰ジ衅髂？榻缤缪购偷缌髯怀扇醯缒Ｄ庑藕藕笏透够斓瞬ㄆ髀巳ジ咂捣至亢笏透鳤/D转换器，且锁相倍频�？橥贝シ/D转换器， 实现A/D转换器对电压和电流的同步采样，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后送给 FPGA处理器，FPGA处理器读取转换的结果，并以电能质量性能指标为基�。瓿啥缘缪�、电流、功率数据运算，ARM处理器向FPGA处理器发送命令，FPGA处理器回送测量的数据及运算结果，ARM处理器进行本地存储或通过GPRS传到上位机，并且通过键盘�？榈牟僮骱拖允灸？榈呐浜鲜迪直镜叵允荆凰龅缪够ジ衅骱偷缌骰ジ衅饔肟够斓瞬ㄆ髁樱够斓瞬ㄆ饔胨啾镀的？楹� A/D转换器连接，A/D转换器与FPGA处理器连接，FPGA处理器与FLASHl、SDRAMl和ARM处理器连接，ARM处理器和GPRS�？�、以太网接口、复位模块、显示�？�、FLASH2、SDRAM2、SD 存储卡和键盘�？榱�。
2.根据权利要求I所述的一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置，其特征在于所述的电压互感器采用SPT204V型号，电流互感器采用SCT254FK型号。
3.根据权利要求I所述的一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置，其特征在于所述A/D转换器采用ADS7864芯片。
4.根据权利要求I所述的一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置，其特征在于所述FPGA处理器采用EP2C35F484C8芯片。
5.根据权利要求I所述的一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置，其特征在于所述ARM处理器采用AT91RM9200芯片。
6.根据权利要求I所述的一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置，其特征在于所述GPRS�？椴捎肕C35i型号。
专利摘要本实用新型提供了一种基于FPGA处理器和ARM处理器的风电质量检测装置，包括电压互感器和电流互感器与抗混叠滤波器连接，抗混叠滤波器与锁相倍频�？楹虯/D转换器连接，A/D转换器与FPGA处理器连接，FPGA处理器与FLASH1、SDRAM1和ARM处理器连接，ARM处理器和GPRS�？椤⒁蕴涌�、复位�？�、显示�？�、FLASH2、SDRAM2、SD存储卡和键盘�？榱�。本实用新型能够实时检测电网各个点的电能质量情况，并通过GPRS无线网络将采集到的数据传送给上位机，如电网出现故障，以便工作人员根据上传的数据对电网故障点进行确定和故障排除。
文档编号G01R13/02GK202794322SQ20122040561
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者高巍, 李波 申请人:成都讯易达通信设备有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
