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一種故障指示器及其傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種故障指示器及其傳輸方法，該故障指示器包括多個故障指示面板、分別與每個故障指示面板通過光纖連接的A相探頭、B相探頭、C相探頭、零相探頭及分別與每個故障指示面板通過小無線連接的通訊終端。在光纖通訊時采用防抖動的編碼方式和基于信號周期采集的方式，解決了光纖在傳輸數(shù)據(jù)過程中因為外在干擾或者自身折損等原因而波形畸變、產(chǎn)生擾動信號的問題，濾除擾動信號，從而提高采樣精度，在小無線通訊采用避讓和重發(fā)機制，解決了多個無線模式同時發(fā)送數(shù)據(jù)時出現(xiàn)碰撞導致接收端無法全部接收到數(shù)據(jù)的問題，從而提高小無線傳輸可靠性。
【專利說明】一種故障指示器及其傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力線路故障檢測設備，尤其涉及一種故障指示器及其傳輸方法。
【背景技術】
[0002]目前，由于受到高低溫影響或者光纖線受到彎折等情況下，通過光纖傳輸數(shù)據(jù)易產(chǎn)生波形衰減、畸變及擾動信號。根據(jù)擾動信號的波形圖1所示，正常的上升沿(“O”到“I”轉(zhuǎn)變時)或下降沿(“I”到“O”轉(zhuǎn)變時)處均產(chǎn)生了無規(guī)則的擾動信號；通常情況下，這種擾動信號脈寬為0.5-1.5us。根據(jù)波形畸變的波形圖2所示，每一個下降沿下滑緩慢，即便是放大整型之后的波形依然不是規(guī)整的方波信號。現(xiàn)有技術一般通過仲裁光纖信號高低電平持續(xù)時間的方式來采集信號，但是這種方式容易誤碼。另外，多個無線模式同時發(fā)送數(shù)據(jù)時會出現(xiàn)碰撞，從而導致接收端無法全部接收到數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術光纖傳輸易誤碼以及多個無線傳輸數(shù)據(jù)出現(xiàn)碰撞的缺陷，提供一種故障指示器及其傳輸方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種故障指示器，所述故障指示器包括多個故障指示面板、分別與每個故障指示面板通過光纖連接的A相探頭、B相探頭、C相探頭、零相探頭及分別與每個故障指示面板通過小無線連接的通訊終端，所述故障指示面板上設有LED顯示燈，其中，A相探頭、B相探頭、C相探頭和零相探頭分別采集電力線路的實時數(shù)據(jù)，并將所述實時數(shù)據(jù)通過光纖發(fā)送至每個故障指示面板之后形成光纖數(shù)據(jù)，所述光纖數(shù)據(jù)包括線路故障狀態(tài)遙信值、電流遙測值及溫度遙測值；每個故障指示面板分別基于信號周期采集該光纖數(shù)據(jù)，在采集到該光纖數(shù)據(jù)后解析出線路故障狀態(tài)，并通過LED顯示燈進行相應的故障顯示，同時形成相應的遙信遙測數(shù)據(jù)；每個故障指示面板將所述遙信遙測數(shù)據(jù)通過小無線上傳至通訊終端；所述光纖的傳輸方式采用防抖動的編碼方式。
[0005]優(yōu)選地，所述防抖動的編碼方式為:將“011”表示“1”，“01”表示“O”。
[0006]優(yōu)選地，所述通訊終端將所接收到的遙信遙測數(shù)據(jù)上傳至電力主站。
[0007]優(yōu)選地，所述小無線的頻率為433MHz。
[0008]優(yōu)選地，所述故障指示面板上還設有復位測試按鍵，其中，所述復位測試按鍵用于故障手動復歸、線路狀態(tài)自檢及檢查光纖通訊狀態(tài)。
[0009]優(yōu)選地，所述光纖數(shù)據(jù)的傳輸脈寬為300us。
[0010]優(yōu)選地，每個故障指示器面板的采樣周期分別為100US。
[0011]優(yōu)選地，每個故障指示面板所上傳的遙信遙測數(shù)據(jù)的幀格式以5A開頭，以A5結尾，協(xié)議格式為3字節(jié)的故障指示面板ID、1字節(jié)的探頭編號以及CRC校驗碼；所述通訊終端所接收的遙信遙測數(shù)據(jù)的幀格式以5B開頭，以B5結尾，協(xié)議格式為3字節(jié)的故障指示面板ID、1字節(jié)的探頭編號以及CRC校驗碼。
[0012]本發(fā)明還提供一種故障指示器的傳輸方法，所述故障指示器為上述的故障指示器，所述故障指示器的傳輸方法包括以下步驟:
51.A相探頭、B相探頭、C相探頭和零相探頭分別采集電力線路的實時數(shù)據(jù)，并將所述實時數(shù)據(jù)通過光纖發(fā)送至每個故障指示面板之后形成光纖數(shù)據(jù)，其中，所述光纖的傳輸方式采用防抖動的編碼方式，所述光纖數(shù)據(jù)包括線路故障狀態(tài)遙信值、電流遙測值及溫度遙測值；
52.每個故障指示面板分別基于信號周期采集該光纖數(shù)據(jù)，在采集到該光纖數(shù)據(jù)后解析出線路故障狀態(tài)，并通過LED顯示燈進行相應的故障顯示，同時形成相應的遙信遙測數(shù)據(jù)；
53.在每個故障指示面板發(fā)送上述遙信遙測數(shù)據(jù)之前計算隨機延時值，并在上述隨機延時值到達時每個故障指示面板將所述遙信遙測數(shù)據(jù)通過小無線上傳至通訊終端；
54.在每個故障指示面板發(fā)送所述遙信遙測數(shù)據(jù)之后開始計時，若在預設計時時間到達時未接收到通訊終端的應答幀，則重發(fā)前一幀遙信遙測數(shù)據(jù)，直至接收到上述應答幀。
[0013]優(yōu)選地，該隨機延時值取自每個故障指示面板的20ms定時器值的低6位乘以4。
[0014]實施本發(fā)明的技術方案，具有以下有益效果:在光纖通訊時采用防抖動的編碼方式和基于信號周期采集的方式，解決了光纖在傳輸數(shù)據(jù)過程中因為外在干擾或者自身折損等原因而波形畸變、產(chǎn)生擾動信號的問題，濾除擾動信號，從而提高采樣精度，在小無線通訊采用避讓和重發(fā)機制，解決了多個無線模式同時發(fā)送數(shù)據(jù)時出現(xiàn)碰撞導致接收端無法全部接收到數(shù)據(jù)的問題，從而提高小無線傳輸可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是現(xiàn)有技術擾動信號的波形圖；
圖2是現(xiàn)有技術波形畸變的波形圖；
圖3是本發(fā)明故障指示器的結構示意圖；
圖4是本發(fā)明故障指示器的傳輸方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]在本發(fā)明的實施例中，故障指示器包括多個故障指示面板，一般情況下，一個故障指示面板對應4個探頭，即A相探頭、B相探頭、C相探頭和零相探頭，請參閱圖3，圖3是本發(fā)明故障指示器的結構示意圖，如圖3所示，例如故障指示面板101通過光纖分別與A相探頭102、B相探頭103、C相探頭104和零相探頭105連接，并且，故障指示面板101與通訊終端106通過小無線連接，故障指示面板與通訊終端間采用無線通訊，方便安裝連接。故障指示面板101上設有LED顯示燈和復位測試按鍵，應當說明的是，A相探頭、B相探頭、C相探頭和零相探頭分別采集電力線路的實時數(shù)據(jù)，并將所述實時數(shù)據(jù)通過光纖發(fā)送至每個故障指示面板之后形成光纖數(shù)據(jù)，所述光纖數(shù)據(jù)包括線路故障狀態(tài)遙信值、電流遙測值及溫度遙測值；每個故障指示面板分別基于信號周期采集該光纖數(shù)據(jù)，在采集到該光纖數(shù)據(jù)后解析出線路故障狀態(tài)，并通過LED顯示燈進行相應的故障顯示，主要是點亮LED燈紅光或綠光閃爍指示相應的故障狀態(tài)，同時形成相應的遙信遙測數(shù)據(jù)；每個故障指示面板面板將所述遙信遙測數(shù)據(jù)通過小無線上傳至通訊終端；即多個故障指示面板可同時與一個通訊終端建立通訊。所述通訊終端將所接收到的遙信遙測數(shù)據(jù)上傳至電力主站107。
[0018]在本實施例中，所述復位測試按鍵用于故障手動復歸、線路狀態(tài)自檢及檢查光纖通訊狀態(tài)。應當解釋的是，短按該復位測試按鍵，短按指的是自然按下就松開，一般不要超過3秒，故障指示面板進入故障手動復歸狀態(tài)，熄滅所有LED燈故障顯示，清除當前故障指示面板中保留的所有故障狀態(tài)；長按該復位測試按鍵，長按指的是在按鍵停留了 3到4秒，則故障指示面板進入線路狀態(tài)自檢及檢查光纖通訊狀態(tài)，首先LED紅燈全亮，然后綠燈全亮；接下來點亮光纖通訊正常的線路綠燈，例如A線路光纖通訊正常，則點亮A線路綠燈；繼續(xù)按住復位測試按鍵則會進入系統(tǒng)復位狀態(tài)，點亮全部紅燈后故障指示面板掉電重啟。
[0019]值得注意的是，在本實施例中，光纖通訊屬于單向傳輸，所述光纖的傳輸方式米用防抖動的編碼方式，并且每個故障指示面板基于信號周期采集光纖數(shù)據(jù)，所述防抖動的編碼方式為:將“011”表示“1”，“01”表示“O”。這種防抖動的編碼方式能夠排除由于擾動產(chǎn)生的多個“I”的問題，另外，在實際應用中，可剔除了第一個下降沿，從下一個上升沿開始采集數(shù)據(jù)，能夠解決下降沿受溫度影響畸變的問題；并且所述光纖數(shù)據(jù)的傳輸脈寬為300US，即如果實際數(shù)據(jù)傳“I”時，則傳輸“100”，表現(xiàn)為一個300us的高電平，接著是600us的低電平；同時，每個故障指示器面板的采樣周期分別為lOOus，基于上述的傳輸定義，每個故障指示器面板在分別采集光纖數(shù)據(jù)時采用采集前一個上升沿到下一個上升沿之間的時間間隔來判斷實際數(shù)據(jù)為“I”或“0”，就能夠有效排除電平不穩(wěn)的問題；因為不管高低溫等外在影響使得波形畸變到什么程度，只要其兩次上升沿之間的時間是固定的，采集到的數(shù)據(jù)也是準確的，同時擾動信號也會被有效濾除。
[0020]需要說明的是，在本實施例中，小無線通訊屬于雙向傳輸。所述小無線的頻率為433MHz。故障指示面板所上傳的遙信遙測數(shù)據(jù)采用了特殊幀協(xié)議格式，具體來說，每個故障指示面板所上傳的遙信遙測數(shù)據(jù)的幀格式以5A開頭，以A5結尾，協(xié)議格式為3字節(jié)的故障指示面板ID、1字節(jié)的探頭編號以及CRC校驗碼。由于小無線傳輸為透傳方式，故每次通訊雙方一般需要檢查ID是否匹配，校驗是否通過。從而剔除非法數(shù)據(jù)通訊。
[0021]請結合參閱圖4，圖4是本發(fā)明故障指示器的傳輸方法的流程圖，如圖4所示，所述故障指示器的傳輸方法包括以下步驟:
在步驟SI中，A相探頭、B相探頭、C相探頭和零相探頭分別采集電力線路的實時數(shù)據(jù)，并將所述實時數(shù)據(jù)通過光纖發(fā)送至每個故障指示面板之后形成光纖數(shù)據(jù)，其中，所述光纖的傳輸方式采用防抖動的編碼方式，所述光纖數(shù)據(jù)包括線路故障狀態(tài)遙信值、電流遙測值及溫度遙測值。
[0022]在步驟S2中，每個故障指示面板分別基于信號周期采集該光纖數(shù)據(jù)，在采集到該光纖數(shù)據(jù)后解析出線路故障狀態(tài)，并通過LED顯示燈進行相應的故障顯示，同時形成相應的遙信遙測數(shù)據(jù)。
[0023]在步驟S3中，在每個故障指示面板發(fā)送上述遙信遙測數(shù)據(jù)之前計算隨機延時值，并在上述隨機延時值到達時每個故障指示面板將所述遙信遙測數(shù)據(jù)通過小無線上傳至通訊終端；需要說明的是，為避免多個故障指示面板通過小無線發(fā)送遙信遙測數(shù)據(jù)給通訊終端，或者同一時間多個故障指示面板和通訊終端同時發(fā)送遙信遙測數(shù)據(jù)從而產(chǎn)生的沖突問題，在步驟S3中，故障指示面板在每次發(fā)送遙信遙測數(shù)據(jù)前增加隨機延時，該隨機延時值取自每個故障指示面板的20ms定時器值的低6位乘以4。一般情況下，任意兩個故障指示面板中這個值相同的可能性幾乎為0，故而能夠保障多個故障指示面板不會同時發(fā)送遙信遙測數(shù)據(jù)。
[0024]在步驟S4中，在每個故障指示面板發(fā)送所述遙信遙測數(shù)據(jù)之后開始計時，若在預設計時時間到達時未接收到通訊終端的應答幀，則重發(fā)前一幀遙信遙測數(shù)據(jù)，直至接收到上述應答幀。在本實施例中，預設計時時間為500ms，需要解釋的是，如果接收到應答幀之后需要判斷重發(fā)延時是否達到，若重發(fā)延時未到達，則繼續(xù)接收應答幀，若重發(fā)延時到達時，則判定重發(fā)次數(shù)越限是否到達，若重發(fā)次數(shù)越限到達時，則繼續(xù)接收應答幀，若重發(fā)次數(shù)越限未到達時，則返回步驟S3。這種方法解決了多個故障指示面板通過小無線同時發(fā)送遙信遙測數(shù)據(jù)時出現(xiàn)碰撞導致通訊終端無法全部接收到數(shù)據(jù)的問題，從而提高小無線傳輸?shù)目煽啃浴?br> [0025]本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述各實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，相應的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤或光盤等。
[0026]相較于現(xiàn)有技術，在光纖通訊時采用防抖動的編碼方式和基于信號周期采集的方式，解決了光纖在傳輸數(shù)據(jù)過程中因為外在干擾或者自身折損等原因而波形畸變、產(chǎn)生擾動信號的問題，濾除擾動信號，從而提高采樣精度，在小無線通訊采用避讓和重發(fā)機制，解決了多個無線模式同時發(fā)送數(shù)據(jù)時出現(xiàn)碰撞導致接收端無法全部接收到數(shù)據(jù)的問題，從而提高小無線傳輸可靠性。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種故障指示器，其特征在于，所述故障指示器包括多個故障指示面板、分別與每個故障指示面板通過光纖連接的A相探頭、B相探頭、C相探頭、零相探頭及分別與每個故障指示面板通過小無線連接的通訊終端，所述故障指示面板上設有LED顯示燈，其中，A相探頭、B相探頭、C相探頭和零相探頭分別采集電力線路的實時數(shù)據(jù)，并將所述實時數(shù)據(jù)通過光纖發(fā)送至每個故障指示面板之后形成光纖數(shù)據(jù)，所述光纖數(shù)據(jù)包括線路故障狀態(tài)遙信值、電流遙測值及溫度遙測值；每個故障指示面板分別基于信號周期采集該光纖數(shù)據(jù)，在采集到該光纖數(shù)據(jù)后解析出線路故障狀態(tài)，并通過LED顯示燈進行相應的故障顯示，同時形成相應的遙信遙測數(shù)據(jù)；每個故障指示面板將所述遙信遙測數(shù)據(jù)通過小無線上傳至通訊終端；所述光纖的傳輸方式米用防抖動的編碼方式。
2.根據(jù)權利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述防抖動的編碼方式為:將“011” 表示 “1”，“01” 表示 “O”。
3.根據(jù)權利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述通訊終端將所接收到的遙信遙測數(shù)據(jù)上傳至電力主站。
4.根據(jù)權利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述小無線的頻率為433MHz。
5.根據(jù)權利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述故障指示面板上還設有復位測試按鍵，其中，所述復位測試按鍵用于故障手動復歸、線路狀態(tài)自檢及檢查光纖通訊狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述光纖數(shù)據(jù)的傳輸脈寬為300uso
7.根據(jù)權利要求7所述的故障指示器，其特征在于，每個故障指示器面板的采樣周期為 lOOuso
8.根據(jù)權利要求1所述的故障指示器，其特征在于，每個故障指示面板所上傳的遙信遙測數(shù)據(jù)的幀格式以5A開頭，以A5結尾，協(xié)議格式為3字節(jié)的故障指示面板ID、1字節(jié)的探頭編號以及CRC校驗碼；所述通訊終端所接收的遙信遙測數(shù)據(jù)的幀格式以5B開頭，以B5結尾，協(xié)議格式為3字節(jié)的故障指示面板ID、1字節(jié)的探頭編號以及CRC校驗碼。
9.一種故障指示器的傳輸方法，其特征在于，所述故障指示器為上述權利要求1至8任一項所述的故障指示器，所述故障指示器的傳輸方法包括以下步驟:S1.A相探頭、B相探頭、C相探頭和零相探頭分別采集電力線路的實時數(shù)據(jù)，并將所述實時數(shù)據(jù)通過光纖發(fā)送至每個故障指示面板之后形成光纖數(shù)據(jù)，其中，所述光纖的傳輸方式采用防抖動的編碼方式，所述光纖數(shù)據(jù)包括線路故障狀態(tài)遙信值、電流遙測值及溫度遙測值；S2.每個故障指示面板分別基于信號周期采集該光纖數(shù)據(jù)，在采集到該光纖數(shù)據(jù)后解析出線路故障狀態(tài)，并通過LED顯示燈進行相應的故障顯示，同時形成相應的遙信遙測數(shù)據(jù)；S3.在每個故障指示面板發(fā)送上述遙信遙測數(shù)據(jù)之前計算隨機延時值，并在上述隨機延時值到達時每個故障指示面板將所述遙信遙測數(shù)據(jù)通過小無線上傳至通訊終端；S4.在每個故障指示面板發(fā)送所述遙信遙測數(shù)據(jù)之后開始計時，若在預設計時時間到達時未接收到通訊終端的應答幀，則重發(fā)前一幀遙信遙測數(shù)據(jù)，直至接收到上述應答幀。
10.根據(jù)權利要求9所述的故障指示器的傳輸方法，其特征在于，該隨機延時值取自每個故障指示面板的20ms定時器值`的低6位乘以4。
【文檔編號】G01R31/08GK103605046SQ201310564077
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權日:2013年11月14日
【發(fā)明者】李良艷 申請人:航天科工深圳（集團）有限公司