基于PCI總線的行波采集技術(shù)研究.pdf

1、本課題作為陜西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（2003K06G19）“智能電纜故障預(yù)測與定位裝置的研制”的一部分，主要研究基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集技術(shù)在電纜故障測距中的應(yīng)用，完成對電纜運(yùn)行中行波信號的采集、傳輸、存儲。現(xiàn)代電纜故障測距系統(tǒng)主要是通過對故障發(fā)生后線路出現(xiàn)的電流和電壓行波的采樣值進(jìn)行分析，確定故障行波到達(dá)測量點(diǎn)的準(zhǔn)確時刻算出行波經(jīng)過的距離，從而實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的定位。隨著計算機(jī)、微電子、通信技術(shù)的發(fā)展，同時虛擬儀器的出現(xiàn)和興起，也改變了傳統(tǒng)儀器的

2、概念、模式和結(jié)構(gòu)。虛擬儀器以LabVIEW作為開發(fā)平臺，而數(shù)據(jù)采集與控制作為LabVIEW最核心的技術(shù)而得到廣泛應(yīng)用。這些技術(shù)使電纜暫態(tài)行波信號的采集和處理手段日益成熟。 本文首先對電纜行波測距的方法進(jìn)行了分析、總結(jié)，歸納出了在電力系統(tǒng)中各種場合可能產(chǎn)生的故障行波信號特征，為了能夠較好的再現(xiàn)原始信號不產(chǎn)生波形失真，根據(jù)行波特性開發(fā)了一種基于PCI總線、采樣頻率高達(dá)35MHz的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。PCI（peripheralcomp

3、onentinterconnect）總線具有高于以往傳統(tǒng)系統(tǒng)總線的傳輸速率，而且以每秒高達(dá)133MBPS的數(shù)據(jù)吞吐量有效克服了傳統(tǒng)總線進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸時的瓶頸現(xiàn)象，從而使數(shù)據(jù)的實(shí)時高速采集和傳輸成為可能。 文中詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)總體模塊構(gòu)成、PCI總線協(xié)議及電氣規(guī)則，在此基礎(chǔ)上給出了各個模塊的設(shè)計方案。主要完成了采集系統(tǒng)前端信號的調(diào)理、核心硬件數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計與開發(fā)，完成采集卡核心控制單元FPGA采集、編碼、DMA傳輸和PCI