高速数据采集与数字信号处理装置 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102157981A

(43)申请公布日2011.08.17

(21)申请号CN201110070210.4

(22)申请日2011.03.23

(71)申请人清华大学

地址100084北京市海淀区清华园

(72)发明人董新洲王世勇施慎行

(74)专利代理机构北京友联知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人尚志峰

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

高速数据采集与数字信号处理装置

(57)摘要

本发明提供了一种高速数据采集与

数字信号处理装置，包括：行波数据采集

模块、行波数据处理模块和信息输入输出

模块。其中，行波数据采集模块，可以包

括：核心控制模块、二阶有源低通滤波模

块、二阶无源带通滤波模块、保护硬件启

动模块、多路转换开关模块、A/D转换模

块、双口RAM模块，信息输入输出模

块，可以包括：信息处理模块、以太网控

制模块、开关量输入模块、开关量输出模

块。根据本发明的技术方案能够对电流行

波和电压行波进行同步、高速的数据采

集，同时对大量的行波数据进行实时、高

速数字信号处理，提取行波数据特征和实

现小波变换算法，为行波保护技术的实现

提供硬件平台和软件平台。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种高速数据采集与数字信号处理装置，其特征在于，包括：行波数据采集模块、

行波数据处理模块和信息输入输出模块，其中，

所述行波数据采集模块，包括：核心控制模块、二阶有源低通滤波模块、二阶无源

带通滤波模块、保护硬件启动模块、多路转换开关模块、A/D转换模块、双口

RAM模块，其中

所述二阶有源低通滤波模块，接收来自线路的行波模拟信号，对所述行波模拟信号

进行滤波，所述行波模拟信号包括电压行波模拟信号和电流行波模拟信号；

所述二阶无源带通滤波模块，连接到所述二阶有源低通滤波模块，用于从所述二阶

有源低通滤波模块的输出的信号中提取行波中的高频信号；

所述保护硬件启动模块，接收来自所述二阶无源带通滤波模块的所述高频信号，并

确定所述高频信号是否满足预定条件，在所述高频信号满足所述预定条件后，发送

启动信号至所述核心控制模块；

所述多路转换开关模块，连接至所述二阶有源低通滤波模块，用于在接收到来自所

述核心控制模块的控制信号后将所述行波模拟信号依次输出至A/D转换模块；

所述A/D转换模块，连接至所述多路转换开关模块，根据来自所述核心控制模块

的控制信号，对所述行波模拟信号进行A/D转换，并将转换结果输出至双口RAM

模块；

所述双口RAM模块，具有两组数据总线和两组地址总线，用于在所述核心控制模

块的控制下存储来自所述A/D转换模块的所述转换结果，以及被所述行波数据处

理模块读取所述转换结果；以及

所述核心控制模块，接收来自所述保护硬件启动模块的所述启动信号，控制所述多

路转换开关模块、所述A/D转换模块、和所述双口RAM模块，以及实现对所述地

址总线和所述数据总线的译码，并且向所述行波数据处理模块发送中断信号；

所述行波数据处理模块，接收来自所述核心控制模块的中断信号，从所述双口

RAM模块读取所述转换结果，对所述转换结果进行处理以取得故障信息，其中，

所述故障信息包括所述线路的故障方向、故障相别；

所述信息输入输出模块，包括：信息处理模块、以太网控制模块、开关量输入模块、

开关量输出模块，其中，

所述信息处理模块，接收来自所述行波数据处理模块的故障信息，通过所述以太网

控制模块接收来自外部的其他故障信息，以及接收来自所述开关量输入模块的开关

量信息，根据来自所述行波数据处理模块的故障信息、来自外部的所述其他故障信

息以及所述开关量信息确定是否跳闸及跳闸相别；

所述以太网控制模块，将来自所述信息处理模块的所述故障信息，发送到外