一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统，包括数模/模数转换通道、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、2个存储模块、PXIe总线，转换通道分为2路数模转换通道、2路模数转换通道，触发通道用于接收触发信号，时钟分配模块通过PXle总线获取时钟信号，现场可编程门阵列用于连接2个存储模块；2个存储模块用于存储不同通道数据，PXle总线接口用于连接内部各模块数据的总线，作为一种数据传输载体。采用本发明专利技术，可快速、高效的获取费控电能表与购电卡数据交互信息，实时监视卡表之间的交互数据，同时对捕获的交互数据进行故障诊断。

An interactive fault analysis system of charge card table based on PXIe bus

The invention discloses a control card table interaction fault analysis system based on PXIe bus, including the analog / digital converter channel, trigger channel, clock distribution module, FPGA, 2 storage module, PXIe bus, conversion channel into 2 channels of digital to analog conversion channel, 2 channel analog digital conversion, trigger the channel for receiving the trigger signal, a clock distribution module to obtain the clock signal through the PXle bus, FPGA is used to connect the 2 storage module; 2 storage module for storing the data of different channels, the PXle bus interface for bus connection within each module of the data, as a data transmission carrier. By adopting the invention, data interaction information between the cost control electric energy meter and the purchase card can be obtained quickly and efficiently, the interactive data between the card tables can be monitored in real time, and the captured interactive data can be diagnosed at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统
本专利技术涉及用电应用
，具体涉及一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统。
技术介绍
本地费控电能表费控模式在实际运行中，密钥安全规范及数据交互标准、数据交互的控制由电表程序来执行，开户及售电数据由售电软件或终端厂商设计开发，数据文件的建立及密钥数据的更新由芯片厂商及各省电力公司负责。各方对数据交互的细节理解及检验手段各不相同，容易造成本地费控数据在整个生命周期管理内出现信息交互报错。目前电力公司对费控电表及购电卡的检测项目，仅停留在外观检测和发卡设备的发行后自我检测，可靠性较低，对营业厅、代售点及自助终端业务数据的准确性、完整性，对用户插卡过程的时序、报文准确性暂无检测手段。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统，可实现对本地费控卡表交互数据及时序的获取和分析，针对购电卡网省级密钥数据更新不完整或未更新，营业厅、售电终端对购电卡写入数据不规范或不准确、费控电表对购电卡数据交互时序控制不当等问题进行分析及故障定位，为指导售电系统、终端平台、电表程序、购电卡工艺的研发及改造升级提供技术基础及数据依据；具体技术方案如下：一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统，包括输入端口、转换通道、触发通道、触发端口、时钟分配模块、现场可编程门阵列、存储模块、输出端口、PXle总线；所述输入端口用于采集数据信号；所述转换通道用于实现数据信号的模数转换或者数模转换；所述触发端口用于接收监测工装的触发信号；所述触发通道用于传输监测工装的触发信号以便输入端口采集数据信号；所述时钟分配模块用于通过PXle总线获取时钟信号以实现提供同步时钟，协助输入端口完成数据信号采集；所述现场可编程门阵列用于对输入端口采集的数据信号进行处理和故障分析；所述存储模块用于存储数据；所述输出端口用于输出数据；所述转换通道、存储模块、时钟分配模块、触发通道、PXle总线分别与现场可编程门阵列连接，所述PXle总线与时钟分配模块连接，所述输入端口、输出端口分别与转换通道连接，所述触发端口与触发通道连接。优选地，所述转换通道包括2路ADC模数转换通道、2路DAC数模转换通道；2路ADC模数转换通道分别与2个输入端口连接，2路DAC数模转换通道分别与2个输出端口连接，所述ADC模数转换通道用于将输入端口采集的模拟信号转变数字信号传输给现场可编程门阵列；所述DAC数模转换通道用于将现场可编程门阵列产生的数字信号转换成模拟信号传输给输出端口。优选地，所述ADC模数转换通道包括低通滤波模块、ADC模数转换单元，所述低通滤波模块分别与输入端口、ADC模数转换单元连接，所述ADC模数转换单元与现场可编程门阵列连接；所述DAC数模转换通道包括低通滤波模块、DAC数模转换单元，所述低通滤波模块分别与输出端口、DAC数模转换单元连接，所述DAC数模转换单元与现场可编程门阵列连接。优选地，所述现场可编程门阵列包括FPGA模块。优选地，所述现场可编程门阵列包括信号触发单元、信号采集单元、信号同步单元、数据解码单元、时序获取单元、数据监测单元、故障分析定位单元、故障原因输出单元；所述信号触发单元、信号采集单元、信号同步单元依次连接，所述信号同步单元分别与数据解码单元、时序获取单元连接，所述数据解码单元、时序获取单元分别与数据监测单元连接，所述数据监测单元、故障分析定位单元、故障原因输出单元依次连接。优选地，所述存储模块包括数据内存第一单元、数据内存第二单元；所述数据内存第一单元存储从费控电表与购电卡获取的交互数据；所述数据内存第二单元存储将要传输给费控电表与购电卡的交互数据。优选地，一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统还包括外壳，还包括外壳，所述转换通道、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、存储模块、PXle总线封装于外壳内部，所述输入端口、触发端口、输出端口设置在外壳上。本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术体积小，方便携带，易于开展现场故障检测。（2）本专利技术可实时监测卡表交互数据，并能快速、高效的完成交互数据故障分析，精确定位故障类型。（3）本专利技术可快速提高售电系统、终端平台、电表程序、购电卡工艺的研发、改造及升级效率。（4）本专利技术采用PXle总线传输数据，具有处理数据速度快，数据质量高等优点。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的现场可编程门阵列的结构示意图。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明：如图1所示，一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统，包括外壳、输入端口、转换通道、触发通道、触发端口、时钟分配模块、现场可编程门阵列、存储模块、输出端口、PXle总线；转换通道、触发通道、时钟分配模块、现场可编程门阵列、存储模块、PXle总线封装于外壳内部，输入端口、触发端口、输出端口设置在外壳上。输入端口用于采集数据信号；转换通道用于实现数据信号的模数转换或者数模转换；触发端口用于接收监测工装的触发信号；触发通道用于传输监测工装的触发信号以便输入端口采集数据信号；时钟分配模块用于通过PXle总线获取时钟信号以实现提供同步时钟，协助输入端口完成数据信号采集；现场可编程门阵列用于对输入端口采集的数据信号进行处理和故障分析；存储模块用于存储数据；输出端口用于输出数据；转换通道、存储模块、时钟分配模块、触发通道、PXle总线分别与现场可编程门阵列连接，PXle总线与时钟分配模块连接，输入端口、输出端口分别与转换通道连接，触发端口与触发通道连接。其中，时钟模块为CDC7005时钟同步器。其中，转换通道包括2路ADC模数转换通道、2路DAC数模转换通道；2路ADC模数转换通道分别与2个输入端口连接，2路DAC数模转换通道分别与2个输出端口连接，ADC模数转换通道用于将输入端口采集的模拟信号转变数字信号传输给现场可编程门阵列；DAC数模转换通道用于将现场可编程门阵列产生的数字信号转换成模拟信号传输给输出端口。其中，2个输入端口为输入端口1、输入端口2。2个输出端口分别为输出端口1、输出端口2。ADC模数转换通道包括低通滤波模块、ADC模数转换单元，低通滤波模块分别与输入端口、ADC模数转换单元连接，ADC模数转换单元与现场可编程门阵列连接；DAC数模转换通道包括低通滤波模块、DAC数模转换单元，低通滤波模块分别与输出端口、DAC数模转换单元连接，DAC数模转换单元与现场可编程门阵列连接。现场可编程门阵列包括FPGA模块，具体为Kintex-7。其中，ADC模数转换单元具体为AD6654模数转换单元，DAC数模转换单元具体为AD9857数模转换单元。低通滤波模块包括一个20M的低通滤波器。存储模块包括数据内存第一单元、数据内存第二单元；数据内存第一单元存储从费控电表与购电卡获取的交互数据；数据内存第二单元存储将要传输给费控电表与购电卡的交互数据。数据内存第一单元、数据内存第二单元皆为DDR3数据内存，如图1所示，数据内存第一单元为数据内存1，数据内存第二单元为数据内存2。如图2所示，其中，现场可编程门阵列包括信号触发单元、信号采集单元、信号同步单元、数据解码单元、时序获取单元、数据监测单元、故障分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统，其特征在于：包括输入端口、转换通道、触发通道、触发端口、时钟分配模块、现场可编程门阵列、存储模块、输出端口、PXle总线；所述输入端口用于采集数据信号；所述转换通道用于实现数据信号的模数转换或者数模转换；所述触发端口用于接收监测工装的触发信号；所述触发通道用于传输监测工装的触发信号以便输入端口采集数据信号；所述时钟分配模块用于通过PXle总线获取时钟信号以实现提供同步时钟，协助输入端口完成数据信号采集；所述现场可编程门阵列用于对输入端口采集的数据信号进行处理和故障分析；所述存储模块用于存储数据；所述输出端口用于输出数据；所述转换通道、存储模块、时钟分配模块、触发通道、PXle总线分别与现场可编程门阵列连接，所述PXle总线与时钟分配模块连接，所述输入端口、输出端口分别与转换通道连接，所述触发端口与触发通道连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统，其特征在于：包括输入端口、转换通道、触发通道、触发端口、时钟分配模块、现场可编程门阵列、存储模块、输出端口、PXle总线；所述输入端口用于采集数据信号；所述转换通道用于实现数据信号的模数转换或者数模转换；所述触发端口用于接收监测工装的触发信号；所述触发通道用于传输监测工装的触发信号以便输入端口采集数据信号；所述时钟分配模块用于通过PXle总线获取时钟信号以实现提供同步时钟，协助输入端口完成数据信号采集；所述现场可编程门阵列用于对输入端口采集的数据信号进行处理和故障分析；所述存储模块用于存储数据；所述输出端口用于输出数据；所述转换通道、存储模块、时钟分配模块、触发通道、PXle总线分别与现场可编程门阵列连接，所述PXle总线与时钟分配模块连接，所述输入端口、输出端口分别与转换通道连接，所述触发端口与触发通道连接。2.根据权利要求1所述的一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统，其特征在于：所述转换通道包括2路ADC模数转换通道、2路DAC数模转换通道；2路ADC模数转换通道分别与2个输入端口连接，2路DAC数模转换通道分别与2个输出端口连接，所述ADC模数转换通道用于将输入端口采集的模拟信号转变数字信号传输给现场可编程门阵列；所述DAC数模转换通道用于将现场可编程门阵列产生的数字信号转换成模拟信号传输给输出端口。3.根据权利要求2所述的一种基于PXIe总线的费控卡表交互故障分析系统，其特征在于：所述ADC模数转换通道包括低通滤波模块、ADC模数转换单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金瑾，李刚，梁捷，龙东，李伟坚，潘俊涛，陈俊，杨舟，蒋雯倩，吕思颖，包岱远，颜丹丹，唐志涛，龙伟杰，程万旭，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45