無線同步模塊SYN1000在電力監測相位測量領域的應用方案


 

在電力監測領域,出於安全考慮,有些系統不得不采用無線通信的方式,在這樣一個無線通信的應用系統,該如何來控制多個設備進行同步采樣,以期提高相位角的測量精度,是一個不小的難題。

 

很多技術人員習慣性的采用無線通信模塊的串口,用串口發同步指令的方式來同步多個設備的采樣時刻。這種方法只是一種粗略同步的方式。學過無線通信知識的人都知道,無線通信模塊的串口數據,在七層通信模型中是屬於應用層數據。應用層數據具有不確定性的時間延遲,一般在10mS內。因此,無線串口同步的方式,是屬於mS級的同步。但目前很多公司為了降低成本,依然在采用。為了能達到電力用戶的精度要求,技術人員不得不采用了統計方法,采集幾百個數據后進行踢除粗差、用經驗公式擬合等等統計措施來得出最終數據。這種方法,反應速度慢,數據變化幅度大,產品調試難。往往在工廠調試好的產品,一安裝到現場就精度下降,因為現場有大量的干擾信號,技術開發人員往往疲於應付。

 

在當前技術條件下,稱得上高精度的同步方式有三種:

1:GPS模塊配合無線射頻模塊,

2:恆溫晶振配合無線射頻模塊,

3:采用無線同步模塊SYN100。

 

無線同步模塊SYN1000是福州開發區慧聚通信技術公司(www.heartjoin.com)開發的一款高精度同步模塊,具有專有知識產權。具有時間同步、脈沖同步、數據通信三合一的功能,模塊之間的同步精度達到800nS。

 

當前三種同步方式的比較如下圖所示,無線同步模塊SYN1000具有相當多的優點。

 

無線同步模塊SYN1000的特性:

一個軟件升級串口:用於版本更新,長期技術支持。

二個通信串口:收發數據。

三種采樣同步脈沖輸出(精度都是800nS):

         1:PPS(秒數可自定義),

         2:500uS,

         3:HpSync自定義脈沖,可自定義頻率、占空比、脈沖個數(有限個脈沖或連續脈沖)。

四種指示輸出:聯網指示、接收指示、發射指示、同步指示。

時間輸入輸出:年/月/日 時:分:秒.毫秒.微秒.納秒

多個無線信道:自動選擇干凈信道,自動組網互不干擾。

 

無線同步模塊SYN1000的應用方案:

一主機一從機方式:

選用一對一同步方式,主機上安裝一個主節點,從機上安裝一個節點設備。

 

 

一主機多從機方式:

選用一對多同步方式,主機上安裝一個主節點,每個從機安裝一個節點設備。

 

 

同步采樣策略:

SYN1000有三種同步脈沖輸出 ,可以組成多種不同的采樣策略。

比如:

例1:每隔2秒采樣一組數據,每個數據為每40毫秒采樣一次,共采樣50次,然后數據計算打包發送回主機。

         PPS脈沖可設置為2秒一次,即PP2S;

         HpSync可定義為25Hz(即40mS),50%占空比,50個脈沖。

 

例2:每隔5秒采樣一組數據,每個數據為每10毫秒采樣一次,共采樣200次,然后數據計算打包發送回主機。

         PPS脈沖可設置為5秒一次,即PP5S;

         HpSync可定義為100Hz(即10mS),50%占空比,200個脈沖。

 

例3:連續采樣,每個數據為每10毫秒采樣一次。

         PPS脈沖可設置為1秒一次,即PP1S;

         HpSync可定義為100Hz(即10mS),50%占空比,連續脈沖。

 

SYN1000的這種獨特性能,相當於完成了無線信道的組網、時間同步、同步脈沖的發布,采用了SYN1000,技術人員就可以專心設計ADC采樣電路和DSP數據算法,可以很快形成創新產品。

 

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