一种继电保护装置打印数据感知存储的装置及方法

技术领域

本发明属于变电站保护动作报文采集技术领域，尤其涉及一种继电保护装置打印数据感知存储的装置，还涉及一种继电保护装置打印数据感知存储的方法。

背景技术

随着社会的发展，电力系统的供电可靠性对社会的影响越来越大，在电网发生故障后，尽快查明故障情况，快速恢复供电显得越来越重要。而电网发生故障时相关继电保护装置的故障信息能否快速完整正确地传送至相关调度机构，对分析故障并为各级领导及专业部门提供处理故障决策、安排人力物力查找故障点等工作所需要的信息，从而快速恢复供电非常关键。

在变电站的运行维护中，需要采集变电站继电保护装置的数据上送到数据汇集单元，再通过调度数据网上送的调度主站。但目前存在的采集的数据未作存储，直接上送到接收装置。在采集的数据量较大时，接收装置未及时处理。或者接收装置出现异常，如掉电，存储空间不足等，就会造成数据丢失。以至调度主站无法查阅到相关数据。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种继电保护装置打印数据感知存储的装置，还提供一种继电保护装置打印数据感知存储的方法，以解决现有技术的在变电站的运行维护中，传统的继电保护装置上自带打印机的方式通常存在以下不足：采集的数据量较大或者继电保护装置较多时，接收装置未及时处理。或者接收装置出现异常，如掉电，存储空间不足等，就会造成数据丢失。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种继电保护装置打印数据感知存储装置，包括采集模块，还包括汇集单元，

采集模块包括CPU模块、FLASH存储器、板载存储器、主备电源自动切换芯片电路、主电源和后备电池，

主电源的供电端和后备电池的供电端分别与主备电源自动切换芯片电路的两个切换输入端连接，主备电源自动切换芯片电路的输出端与板载RAM的电源端连接，主电源还与CPU模块的电源端连接，

CPU模块分别与FLASH存储器和板载存储器连接，

CPU模块通过第一RS232串口与继电保护装置连接，CPU模块通过RS485 串口与汇集单元连接。

CPU模块通过第一RS232串口接收的打印机报告数据缓存到CPU模块内的内部存储器中，当内部存储器内的打印机报告数据大小达到设定阈值，CPU模块将内部存储器内的打印机报告数据转发到板载存储器。

汇集单元通过MODBUS通信协议的RS485串口发送的轮询信号到采集模块的CPU模块，CPU模块收到轮询信号后，将板载存储器内的打印机报告数据通过MODBUS通信协议的RS485串口发送到汇集单元。

一种继电保护装置打印数据感知存储方法，包括以下步骤：

步骤1、变电站一次设备发生故障，继电保护装置监视到故障，生成包含故障信息的打印机报告数据，继电保护装置将打印机报告数据通过第一RS232串口输出到采集模块的CPU模块；

步骤2、CPU模块将接收的打印机报告数据转存到内部存储器中；

步骤3、内部存储器中的打印机报告数据的数据量达到设定阈值，CPU模块将内部存储器中的打印机报告数据发送到板载存储器；

步骤4、CPU模块在重启后或上电时检查板载存储器的数据状态区的存储状态，发现有未上传的打印机报告数据，则在收到汇集单元通过RS485串口发送的轮询信号后，优先将板载存储器内的打印机报告数据通过RS485串口发送到汇集单元；

步骤5、等待汇集单元通过RS485串口发送的轮询信号到采集模块的CPU 模块。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明能够保证继电保护装置生成包含故障信息的打印机报告数据时，打印机报告数据能够不丢失，并及时上送汇集单元，便于调度主站及时查阅到相关数据，进行分析整合，排除相关故障。当CPU模块出现异常，如掉电，存储空间不足等，由于打印机报告数据存储在板载存储器，不会丢失数据。

附图说明

图1为本发明的应用结构示意图；

图2为本发明的电源部分结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一种继电保护装置打印数据感知存储装置，包括采集模块和汇集单元，

采集模块包括CPU模块、FLASH存储器、板载存储器、主备电源自动切换芯片电路、主电源和后备电池。

主电源的供电端和后备电池的供电端分别与主备电源自动切换芯片电路的两个切换输入端连接，主备电源自动切换芯片电路的输出端与板载RAM的电源端连接。

CPU模块分别与FLASH存储器和板载存储器连接，FLASH存储器用于存储固件文件数据及一些CPU配置数据。

主电源还与CPU模块的电源端连接。

CPU模块通过第一RS232串口与继电保护装置连接，CPU模块通过第一RS232串口接收的打印机报告数据缓存到CPU模块内的内部存储器(内部RAM) 中，CPU模块通过第二RS232串口进行调试、升级等操作。CPU模块通过RS485 串口与汇集单元连接。

内部存储器用于缓存从第一RS232串口接收到的继电保护装置发送的打印机报告数据。当内部存储器内的打印机报告数据大小达到设定阈值，CPU模块将内部存储器内的打印机报告数据转发到板载存储器。

当汇集单元需要汇总打印机报告数据时，汇集单元通过MODBUS通信协议的RS485串口发送的轮询信号到采集模块的CPU模块，CPU模块收到轮询信号后，将板载存储器内的打印机报告数据通过MODBUS通信协议的RS485串口发送到汇集单元。

串口中断一般接收数据大小不超过64bytes或者128bytes，而写板载存储器 (板载RAM)操作相对比较慢，不宜频繁操作。因此把第一RS232串口中断接收到的打印机报告数据，先缓存到内部存储器(内部RAM)中，达到一定数据量时，如1～2K，再写到板载存储器(板载RAM)中。通过多文件数据管理维护。内部存储器(内部RAM)和板载存储器(板载RAM)可以循环存储数据。

为保证接收串口数据的稳定性与持久性，采用专门的板载存储器(如基于 QSPI快速串行接口的板载RAM)来存储打印机报告数据，板载存储器可独立运行，在无外界干扰指令的情况下，内部数据一直存在且不会丢失，另外增加一个后备电池和主备电源自动切换芯片电路，保证了主电源VCC异常掉电情况下自动切换到后备电池供电，这种方案能够保证在CPU模块异常重启或异常掉电的情况下不丢失数据，CPU模块在重启后或上电时检查板载存储器的数据状态区 (自定义某个地址为状态区)的存储状态，发现有未上传的打印机报告数据，则在收到汇集单元通过RS485串口发送的轮询信号后，优先将板载存储器内的打印机报告数据通过RS485串口发送到汇集单元，保证不冲掉历史数据，而后才继续进行其它操作。

当站内一次设备发生故障时，多个保护同时启动保护并正确动作，一种继电保护装置打印数据感知存储方法包括以下步骤：

步骤1、变电站一次设备发生故障。相关继电保护装置监视到故障，生成包含故障信息的打印机报告数据，继电保护装置将打印机报告数据通过第一RS232 串口输出到采集模块的CPU模块。

步骤2、CPU模块将接收的打印机报告数据转存到内部存储器(内部RAM) 中。

步骤3、内部存储器(内部RAM)中的打印机报告数据的数据量达到设定阈值，CPU模块将内部存储器(内部RAM)中的打印机报告数据发送到板载存储器(板载RAM)。

步骤4、CPU模块在重启后或上电时检查板载存储器的数据状态区(自定义某个地址为状态区)的存储状态，发现有未上传的打印机报告数据，则在收到汇集单元通过RS485串口发送的轮询信号后，优先将板载存储器内的打印机报告数据通过RS485串口发送到汇集单元。

步骤5、等待汇集单元通过RS485串口发送的轮询信号到采集模块的CPU 模块。

需要指出的是，本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。