一种安全自动装置的标准信号传输方法及装置

摘要

本发明实施例提供了一种安全自动装置的标准信号传输方法及装置，包括主机箱发送对时信息至各从机箱，从机箱根据主机箱发送的对时信息对本地时钟进行调整，实现主机箱和从机箱之间的本地时钟上的时间同步，通过各从机箱获取到本地数据，并通过各从机箱将本地数据转化为标准本地数据，通过从机箱的本地时钟对从机箱的标准本地数据进行对时标定，获取到带有时标的标准本地数据，从机箱将各自带有时标的标准本地数据输送至主机箱进行处理。解决了现有技术中存在现有技术中存在在安全自动装置进行功能升级时，由于安全自动装置的多个控制系统上的设计上并没有做到充分解耦，导致功能调试的工作量增大，系统可靠性降低的技术问题。

权利要求

1.一种安全自动装置的标准信号传输方法，其特征在于，安全自动装置包括主机箱和若干个从机箱，主机箱分别通过通信光纤连接各从机箱；所述通信光纤包括用于数据交互的数据通信光纤和用于单向对时信息传输的时间同步光纤，所述主机箱和各所述从机箱均设有标准通信接口和标准同步接口；所述主机箱的各标准通信接口分别通过数据通信光纤连接各所述从机箱的标准通信接口；所述主机箱的各标准同步接口分别通过时间同步光纤连接各所述从机箱的标准同步接口；

所述标准信号传输方法包括如下步骤：主机箱通过时间同步光纤发送对时信息至从机箱；

从机箱根据所述对时信息调整本地时钟；

从机箱采集本地数据，将本地数据转换为预设格式的标准本地数据，将标准本地数据以本地时钟进行时间标定，生成带时标的标准本地数据；

所述将本地数据转换为预设格式的标准本地数据的过程包括：从机箱对所述本地数据进行ASN.1编码，生成ASN.1编码格式的本地数据；

从机箱通过数据通信光纤将带有时标的标准本地数据发送至主机箱，主机箱根据接收到所述带有时标的标准本地数据进行解析和处理；

所述本地数据具体包括：

多路模拟信号，所述多路模拟信号由模拟采集机箱以预先设定的采样频率X对外部设备进行采样产生；

多路SV数字信号，所述多路SV数字信号由数字采样机箱以预先设定的采样频率Y对外部设备进行同步重采样产生；

多路模拟开入信号，所述多路模拟开入信号由外部设备发送至模拟开关量机箱；

多路GOCB，所述多路GOCB由外部设备发送至所述数字开关量机箱。

2.根据权利要求1所述的一种安全自动装置的标准信号传输方法，其特征在于，所述主机箱发送对时信息至从机箱的过程包括：主机箱检测主机箱的时间管理板；

判断所述时间管理板是否接收到时间同步装置提供的外部对时信息；

当时间管理板接收到外部对时信息时，则所述主机箱发送所述外部对时信息至从机箱；

当时间管理板未接收到外部对时信息时，则所述主机箱根据本地时钟获取本地对时信息并发送所述本地对时信息至从机箱。

3.根据权利要求2所述的一种安全自动装置的标准信号传输方法，其特征在于，所述主机箱根据接收到所述带有时标的标准本地数据进行解析和处理的步骤之后还包括：

所述主机箱向模拟开关量机箱发送标准执行信号；

模拟量从机箱根据所述标准执行信号执行预定动作；

所述主机箱向数字开关量机箱发送标准动作信号；

所述数字开关量机箱将接收到的所述标准动作信号转化为数字出口信号进行发布。

4.根据权利要求1所述的一种安全自动装置的标准信号传输方法，其特征在于，主机箱根据接收到所述带有时标的标准本地数据进行解析和处理的步骤之后还包括：所述主机箱将所述处理后的标准本地数据发送至站控层设备和/或远程设备；

或者

所述站控层设备和/或远程设备发送调整信号至所述主机箱。

5.一种安全自动装置，其特征在于，所述安全自动装置包括主机箱、模拟采样机箱、模拟开关量机箱、数字采样机箱以及数字开关量机箱，所述主机箱包括通过电连接的时间管理板和上位机板；

所述模拟采样机箱，包括模拟采样从控制板、模拟采样板，滤波板和CT/PT板，所述模拟采样从控制板电连接模拟采样板、滤波板和CT/PT板，模拟采样板、CT/PT板和滤波板依次电连接；

所述模拟采样机箱用于以预先设定的采样频率X对外部设备进行采样生成多路模拟信号，将多路模拟信号按标准帧格式进行ASN.1编码格式转换生成模拟采样输出信号，并将模拟采样输出信号以本地时钟进行时间标定，生成带时标的模拟采样输出信号，并将带时标的模拟采样输出信号发送至所述上位机板；

模拟开关量机箱，包括模拟开关量从控制板、模拟主从接口板、中央信号板、出口板和开入板，模拟开关量从控制板电连接模拟主从接口板、中央信号板、出口板和开入板数字采样；

所述模拟开关量机箱，用于接收外部设备发送的多路模拟开入信号，将多路模拟开入信号按照固定格式固定频率进行ASN.1编码格式转换生成模拟开关量输出信号，并将模拟开关量输出信号以本地时钟进行时间标定，生成带时标的模拟开关量输出信号，并将带时标的模拟开关量输出信号发送至所述上位机板；

所述数字采样机箱，包括数字采样从控制板、数字采样板和数字信号接收板，数字采样从控制板电连接数字采样板和数字信号接收板，数字采样板和数字信号接收板之间电连接；

所述数字采样机箱，用于以预先设定的采样频率Y对外部设备进行同步重采样生成多路SV数字信号，对重采样的值按照固定格式固定频率进行ASN.1编码格式转换生成数字采样输出信号，并将数字采样输出信号以本地时钟进行时间标定，生成带时标的数字采样输出信号，并将带时标的数字采样输出信号发送至所述上位机板；

所述数字开关量机箱，包括数字开关量从控制板、数字主从接口板和GOOSE板，数字开关量从控制板分别电连接数字主从接口板和GOOSE板；

所述数字开关量机箱，用于接收外部设备发送的多路GOCB，并多路GOCB将按照固定格式固定频率进行ASN.1编码格式转换生成GOOSE输出信号，并将GOOSE输出信号以本地时钟进行时间标定，生成带时标的GOOSE输出信号，并将带时标的GOOSE输出信号发送至所述上位机板；

所述上位机板通过通信光纤分别电连接模拟采样从控制板、模拟开关量从控制板、数字采样从控制板和数字开关量从控制板；

所述上位机板用于监测所述时间管理板对于外部对时信息的接收，判断所述时间管理板是否接收到对时信息，在接收到对时信息的时候，调整本地时钟至与所述对时信息同步，同时通过时间同步光纤发送所述对时信息至模拟采样板、模拟主从接口板、数字采样板以及数字主从接口板，还用于对所述模拟采样机箱、所述模拟开关量机箱、所述数字采样机箱以及所述数字开关量机箱发送的带有时标的数据进行解析和处理；

所述模拟采样板用于根据时间管理板的对时信息调整模拟采样从控制板的本地时钟；

所述模拟主从接口板用于根据时间管理板的对时信息调整模拟开关量从控制板的本地时钟；

所述数字采样板用于根据时间管理板的对时信息调整数字采样从控制板的本地时钟；

所述数字主从接口板用于根据时间管理板的对时信息调整数字开关量从控制板的本地时钟；

所述通信光纤包括用于数据交互的数据通信光纤和用于单向对时信息传输的时间同步光纤，上位机板、模拟采样从控制板、模拟开关量从控制板、数字采样从控制板和数字开关量从控制板上均设有标准通信接口和标准同步接口；

所述上位机板的各标准通信接口分别通过数据通信光纤连接模拟采样从控制板的标准通信接口、模拟开关量从控制板的标准通信接口、数字采样从控制板的标准通信接口和数字开关量从控制板的标准通信接口；

所述上位机板的各标准同步接口分别通过时间同步光纤连接模拟采样从控制板的标准同步接口、模拟开关量从控制板的标准同步接口、数字采样从控制板的标准同步接口和数字开关量从控制板的标准同步接口。

6.根据权利要求5所述的一种安全自动装置，其特征在于，所述上位机板为主CPU板，所述模拟采样从控制板、模拟开关量从控制板、数字采样从控制板和数字开关量从控制板均为从CPU板。

7.根据权利要求5所述的一种安全自动装置，其特征在于，所述主机箱还包括信息管理板，所述信息管理板与所述上位机板电连接，所述信息管理板连接站控层设备和远程设备。

说明书

一种安全自动装置的标准信号传输方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统自动化技术领域，尤其涉及一种安全自动装置的标准信号传输方法及装置。

背景技术

[0002] 安全自动装置是电力系统的重要组成部分，它对保证电力系统安全运行发挥着非常重要的作用。电力系统安全自动装置的结构形式有两种:一种是就地方式，即收集装置安
装处的有关信息进行处理判断。就地或者通过信息通道向另一地发出执行命令；另一种是
集中方式。即除本地信息外。还通过信息通道同时收集系统中其他点的有关信息，进行综合
处理与判断，就地或者通过信息通道向其他点发出执行命令。现有技术中的区域型和站域
型安全自动装置(如安全稳定控制装置、备自投装置)，多数是依据功能及实际电网架构定
制的，而各厂家设计风格独特，衍生出数量繁多的型号。

[0003] 由于目前的区域型和站域型安全自动装置的多个控制系统上的设计上并没有做到充分解耦，因此在安全自动装置进行功能升级时，运维人员不仅要关注与电网运行控制
策略直接相关的控制系统的程序升级和功能调试，还需要关心与控制策略无关的控制系统
的程序升级和功能调试，客观上增大了调试工作量，降低了系统的可靠性。

[0004] 综上所述，现有技术中存在现有技术中存在在安全自动装置进行功能升级时，由于安全自动装置的多个控制系统上的设计上并没有做到充分解耦，导致功能调试的工作量
增大，系统可靠性降低的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种安全自动装置的标准信号传输方法及装置，用于解决现有技术中存在现有技术中存在在安全自动装置进行功能升级时，由于安全自动装置的多个控制系
统上的设计上并没有做到充分解耦，导致功能调试的工作量增大，系统可靠性降低的技术
问题。

[0006] 本发明提供的一种安全自动装置的标准信号传输方法，包括安全自动装置包括主机箱和若干个从机箱，主机箱分别通过通信光纤连接各从机箱；所述标准信号传输方法包
括如下步骤：

[0007] 主机箱发送对时信息至从机箱；

[0008] 从机箱根据所述对时信息调整本地时钟；

[0009] 从机箱采集本地数据，将本地数据转换为预设格式的标准本地数据，将标准本地数据以本地时钟进行时间标定，生成带时标的标准本地数据；

[0010] 从机箱将带有时标的标准本地数据发送至主机箱，主机箱根据接收到所述带有时标的标准本地数据进行解析和处理。

[0011] 优选的，将本地数据转换为预设格式的标准本地数据的过程包括：

[0012] 从机箱对所述本地数据进行ASN.1编码，生成ASN.1编码格式的本地数据。

[0013] 优选的，所述本地数据具体包括：

[0014] 多路模拟信号，所述多路模拟信号由模拟采集机箱以预先设定的采样频率X对外部设备进行采样产生；

[0015] 多路SV数字信号，所述多路SV信号由数字采样机箱以预先设定的采样频率Y对外部设备进行同步重采样产生；

[0016] 多路模拟开入信号，所述多路模拟开入信号由外部设备发送至所述模拟开关量机箱；

[0017] 多路GOCB，所述多路GOCB由外部设备发送至所述数字开关量机箱。

[0018] 优选的，所述主机箱发送对时信息至从机箱的过程包括：

[0019] 主机箱检测主机箱的时间管理板；

[0020] 判断所述时间管理板是否接收到时间同步装置提供的外部对时信息；

[0021] 当时间管理板接收到外部对时信息时，则所述主机箱发送所述外部对时信息至从机箱；

[0022] 当时间管理板未接收到外部对时信息时，则所述主机箱根据本地时钟获取本地对时信息并发送所述本地对时信息至从机箱。

[0023] 优选的，主机箱根据接收到所述带有时标的标准本地数据进行解析和处理的步骤之后还包括：

[0024] 所述主机箱向模拟开关量机箱发送标准执行信号；

[0025] 所述模拟量从机箱根据所述标准执行信号执行预定动作；

[0026] 所述主机箱向数字开关量机箱发送标准动作信号；

[0027] 所述数字开关量机箱将接收到的所述标准动作信号转化为数字出口信号进行发布。

[0028] 优选的，主机箱根据接收到所述带有时标的标准本地数据进行解析和处理的步骤之后还包括：

[0029] 所述主机箱将所述处理后的标准本地数据发送至所述站控层设备和/或远程设备；

[0030] 或者

[0031] 所述站控层设备和/或远程设备发送调整信号至所述主机箱。

[0032] 本发明实施例还提供了一种安全自动装置，所述安全自动装置包括主机箱和模拟采样机箱、模拟开关量机箱、数字采样机箱以及数字开关量机箱，所述主机箱包括通过电连
接的时间管理板和上位机板；模拟采样机箱包括模拟采样从控制板、模拟采样板，滤波板和
CT/PT板，所述模拟采样从控制板电连接模拟采样板、滤波板和CT/PT板，模拟采样板、CT/PT
板和滤波板依次电连接；模拟开关量机箱包括模拟开关量从控制板、模拟主从接口板、中央
信号板、出口板和开入板，模拟开关量从控制板电连接模拟主从接口板、中央信号板、出口
板和开入板数字采样；所述数字采样机箱包括数字采样从控制板、数字采样板和数字信号
接收板，数字采样从控制板电连接数字采样板和数字信号接收板，数字采样板和数字信号
接收板之间电连接；数字开关量机箱包括数字开关量从控制板、数字主从接口板和GOOSE
板，数字开关量从控制板分别电连接数字主从接口板和GOOSE板；所述上位机板通过通信光
纤分别电连接模拟采样从控制板、模拟开关量从控制板、数字采样从控制板和数字开关量
从控制板。

[0033] 优选的，所述上位机板为主CPU板，所述模拟采样从控制板、模拟开关量从控制板、数字采样从控制板和数字开关量从控制板均为从CPU板。

[0034] 优选的，所述通信光纤包括用于数据交互的数据通信光纤和用于单向对时信息传输的时间同步光纤，上位机板、模拟采样从控制板、模拟开关量从控制板、数字采样从控制
板和数字开关量从控制板上均设有标准通信接口和标准同步接口，所述上位机板的各标准
通信接口分别通过数据通信光纤连接模拟采样从控制板的标准通信接口、模拟开关量从控
制板的标准通信接口、数字采样从控制板的标准通信接口和数字开关量从控制板的标准通
信接口，所述上位机板的各标准同步接口分别通过时间同步光纤连接模拟采样从控制板的
标准同步接口、模拟开关量从控制板的标准同步接口、数字采样从控制板的标准同步接口
和数字开关量从控制板的标准同步接口。

[0035] 优选的，所述主机箱还包括信息管理板，所述信息管理板与所述上位机板电连接，所述信息管理板连接站控层设备和远程设备。

[0036] 从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

[0037] 本发明实施例提供了一种安全自动装置的标准信号传输方法及装置，包括主机箱发送对时信息至各从机箱，从机箱根据主机箱发送的对时信息对本地时钟进行调整，实现
主机箱和从机箱之间的本地时钟上的时间同步，通过各从机箱获取到本地数据，并通过各
从机箱将本地数据转化为标准本地数据，通过从机箱的本地时钟对从机箱的标准本地数据
进行对时标定，获取到带有时标的标准本地数据，从机箱将各自带有时标的标准本地数据
输送至主机箱进行处理。通过本发明实施例提供的标准信号传输方法，当对自动保护装置
的从机箱进行功能升级时，无论如何增加从机箱的功能，在从机箱和主机箱之间的传输方
法都是标准化的，即所有扩展的功能所获取本地数据都需要根据预设格式来转化为带有时
标的标准本地数据后传输到主机箱内，对于主机箱来说，并不需要做出任何升级，只需要同
样的对带有时标的标准本地数据进行解析和处理即可，同理，对主机箱进行升级，主机箱和
从机箱之间的通信信息都是标准化的，不会影响到从机箱的功能，也不需要对从机箱进行
调整。从而实现主机箱和从机箱之间的充分解耦，解决了现有技术中存在的在安全自动装
置进行功能升级时，由于安全自动装置的多个控制系统上的设计上并没有做到充分解耦，
导致功能调试的工作量增大，系统可靠性降低的技术问题。

附图说明

[0038] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可
以根据这些附图获得其它的附图。

[0039] 图1为本发明实施例提供的一种安全自动装置的标准信号传输方法的方法流程图。

[0040] 图2为本发明实施例提供的一种安全自动装置的结构示意图。

[0041] 图3为本发明实施例提供的一种安全自动装置的另一结构示意图。

[0042] 图中：

[0043] 1、主机箱；11、上位机板；12、时间管理板；13、人机交互模块；14、信息管理板；15、2M通信板；2、模拟采样机箱；21、模拟采样从控制板；22、模拟采样板；23、滤波板；24、CT/PT
板；3、数字采样机箱；31、数字采样从控制板；32、数字采样板、33、数字信号接收板；4、数字
开关量机箱；41、数字开关量从控制板；42、GOOSE板；43、数字主从接口板；5、模拟开关量机
箱；51、模拟开关量从控制板；52、模拟主从接口板；53、中央信号板；54、开入板；55、出口板；
6、数据通信光纤；7、时间同步光纤；9、远程设备；10、站控层设备；101、时间同步装置。

具体实施方式

[0044] 本发明实施例提供了一种安全自动装置的标准信号传输方法及装置，用于解决现有技术中存在现有技术中存在在安全自动装置进行功能升级时，由于安全自动装置的多个
控制系统上的设计上并没有做到充分解耦，导致功能调试的工作量增大，系统可靠性降低
的技术问题。

[0045] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述
的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域
普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护
的范围。

[0046] 请参阅图1至图3，本发明实施例提供的一种安全自动装置的标准信号传输方法，安全自动装置包括主机箱1和若干个从机箱，主机箱1分别通过通信光纤连接各从机箱；所
述若干个从机箱包括模拟采样机箱2、模拟开关量机箱5、数字采样机箱3以及数字开关量机
箱4。所述主机箱1和各所述从机箱之间通过通信光纤实现信息交互。所述主机箱1用于下发
对时信息至各从机箱，接收各从机箱采样数据和开关量信号，以及发送中央信号、动作信
号、配置文件和应用程序至各从机箱。

[0047] 所述主机箱1包括上位机板2、时间管理板12、2M通信板15、信息管理板14和人机交互模块13。所述上位机板2电连接时间管理板12、2M通信板15、信息管理板14和人机交互模
块13，所述由于上位机板2既要接收各个从机箱的大量采样数据，又要汇集解析数据并进行
计算和逻辑判断，因此所述上位板机优选为高性能多核CPU即主CPU板，上位机板2上设有
FPGA，负责接收各从机箱的数据并通过PCI‑E总线与各从机箱进行数据交互。所述时间管理
板12用于接收外部对时信息并发送对时信息至各从机箱；所述2M通信板15用于与各从机箱
进行通信交互，所述2M通信板15也可以作为上位机板2的一部分。所述信息管理板14用于对
接收到的各从机箱的信息、发送给各从机箱的信息分档管理以及负责站控层设备10通信，
同时也管理人机交互界面。所述人机交互模块13用于向人机界面的输入信息或者接收人机
界面输入的信息。主机箱的控制器包括上位机板。

[0048] 所述标准信号传输方法包括如下步骤：

[0049] 主机箱所述对时信息至从机箱；

[0050] 所述主机箱发送对时信息至从机箱的过程包括：

[0051] 主机箱检测主机箱的时间管理板；

[0052] 判断所述时间管理板是否接收到时间同步装置提供的外部对时信息；

[0053] 当时间管理板接收到外部对时信息时，则所述主机箱发送所述外部对时信息至从机箱；

[0054] 当时间管理板未接收到外部对时信息时，则所述主机箱根据本地时钟获取本地对时信息并发送所述本地对时信息至从机箱。

[0055] 其中，所述通信光纤包括用于数据交互的数据通信光纤6和用于单向对时信息传输的时间同步光纤7，所述主机箱上的上位机板2控制所述时间管理板12通过时间同步光纤
7接收时间同步装置101提供的B码对时信号，所述时间同步装置101可以为外部PC或者GPS
等。上位机板2监测所述时间管理板12对于对时信息的接收，判断时间管理板12是否接收到
对时信息，在接收到对时信息的时候，根据对时信息与上位机板2的本地时钟进行同步，同
时发送对时信息至各从机箱，各从机箱接收到所述对时信息，各从机箱对应自己的本地时
钟进行对时调整。所述时间同步光纤7只需要实现将信息传输由时间同步装置101传输经过
主机箱后传输至各从机箱或者由主机箱传输至各从机箱，而数据通信光纤6要实现数据或
者信号在主机箱与各从机箱之间进行交互，并不是单项的输入或输出。

[0056] 从机箱根据所述对时信息调整本地时钟；

[0057] 具体的各从机箱结构为：模拟采样机箱2包括模拟采样从控制板21、模拟采样板22，滤波板23和CT/PT板24，所述模拟采样从控制板21分别电连接模拟采样板22、滤波板23
和CT/PT板24，模拟采样板22、CT/PT板24和滤波板23依次电连接；模拟开关量机箱5包括模
拟开关量从控制板51、模拟主从接口板52、中央信号板53、出口板55和开入板54，模拟开关
量从控制板51电连接模拟主从接口板52、中央信号板53、出口板55和开入板54；所述数字采
样机箱3包括数字采样从控制板31、数字采样板32和数字信号接收板33，数字采样从控制板
31电连接数字采样板32和数字信号接收板33，数字采样板32和数字信号接收板33之间电连
接；数字开关量机箱4包括数字开关量从控制板41、数字主从接口板43和GOOSE板42，数字开
关量从控制板41分别电连接数字主从接口板43和GOOSE板42；所述上位机板2通过通信光纤
分别电连接模拟采样从控制板21、模拟开关量从控制板51、数字采样从控制板31和数字开
关量从控制板41。其中，所述模拟采样从控制板21、模拟开关量从控制板51、数字采样从控
制板31和数字开关量从控制板41均为从CPU板。所述从机箱包括模拟采样从控制板21、模拟
开关量从控制板51、数字采样从控制板31和数字开关量从控制板41.

[0058] 上位机板2、模拟采样从控制板21、模拟开关量从控制板51、数字采样从控制板31和数字开关量从控制板41上均设有标准通信接口和标准同步接口，所述上位机板2的各标
准通信接口分别通过数据通信光纤6连接模拟采样从控制板21的标准通信接口、模拟开关
量从控制板51的标准通信接口、数字采样从控制板31的标准通信接口和数字开关量从控制
板41的标准通信接口，所述上位机板2的各标准同步接口分别通过时间同步光纤7连接模拟
采样从控制板21的标准同步接口、模拟开关量从控制板51的标准同步接口、数字采样从控
制板31的标准同步接口和数字开关量从控制板41的标准同步接口。

[0059] 模拟采样板22根据时间管理板12的对时信息调整模拟采样从控制板21的本地时钟；

[0060] 模拟主从接口板52根据时间管理板12的对时信息调整模拟开关量从控制板51的本地时钟；

[0061] 数字采样板32根据时间管理板12的对时信息调整数字采样从控制板31的本地时钟；

[0062] 数字主从接口板43根据时间管理板12的对时信息调整数字开关量从控制板41的本地时钟；

[0063] 调整各从机箱的本地时钟目的在于使得主机箱控制器的本地时钟和各从机箱的本地时钟能够同步，避免在接收到信息的时候，由于时间不同步，不能确定对应信息发出的
时间，导致无法判断信息之间的关联，进而无法对发生的故障进行有效的识别。

[0064] 从机箱采集本地数据，将本地数据转换为预设格式的标准本地数据，将标准本地数据以本地时钟进行时间标定，生成带时标的标准本地数据；

[0065] 多路模拟信号，所述多路模拟信号由模拟采集机箱以预先设定的采样频率X对外部设备进行采样产生；

[0066] 多路SV数字信号，所述多路SV信号由数字采样机箱以预先设定的采样频率Y对外部设备进行同步重采样产生；

[0067] 多路模拟开入信号，所述多路模拟开入信号由外部设备发送至所述模拟开关量机箱；

[0068] 多路GOCB，所述多路GOCB由外部设备发送至所述数字开关量机箱。

[0069] 其中，各从机箱对应于不同的功能对应获取外部设备的不同本地数据，模拟采样机箱2获取本地数据的过程为：模拟量经过CT/PT板24转换成低电压信号再通过滤波板23滤
波，由模拟采样板22进行固定频率的双AD采样；所述模拟采样板22以每秒的起始点开始以
固定频率采样。

[0070] 模拟开关量机箱5获取本地数据的过程为：通过开入板54接收外部模拟开入信号。

[0071] 所述数字采样机箱3获取本地数据的过程为：数字信号接收板33接收SV数据，传输至数字采样板32，数字采样板32传输的SV数据以每秒的零点开始集中重采样。

[0072] 数字开关量机箱4获取订阅外部数字开入信号即多路GOCB。

[0073] 根据各从机箱不同的功能涉及的硬件不同采集到的本地数据也完全不同，除了上述四种从机箱，还可以有其他功能的从机箱对外部设备的数据进行获取。在现有技术中，主
机箱通常都是根据从机箱的功能设定有对应的本地数据格式的处理程序，当继续增加从机
箱或者是在原有的从机箱进行升级的时候，往往对于要实现不同的功能就需要获取更多的
本地数据，其需要扩展更多不同格式数据的来满足对这些不同功能的实现，因此，就需要对
主机箱也要进行升级，即主机箱和各从机箱解耦不充分，相同的在主机箱需要下发更多命
令的时候，可能会涉及到对于其他格式的扩展，这个时候也需要从机箱进行升级。

[0074] 从机箱将本地数据转换为预设格式的标准本地数据的过程包括：

[0075] 从机箱对所述本地数据进行ASN.1编码，生成ASN.1编码格式的本地数据。即所述标准本地数据为ASN.1编码格式的本地数据。

[0076] 所述预定格式为ASN.1编码格式，所述预设格式也还可以为其他的编码格式，根据各从机箱和主机箱之间的通信标准协议所决定。本申请的实施例中，各从机箱和主机箱之
间是以ISO/IEC8802‑3协议进行通信的，因此选择ASN.1编码格式。

[0077] 所述模拟采样机箱的模拟采集板对固定频率进行采样值按标准帧格式进行ASN.1编码格式转换生成模拟采样输出信号；

[0078] 所述模拟开关量机箱的开入板54将多路模拟开入信号按照固定格式固定频率进行ASN.1编码格式转换生成模拟开关量输出信号；

[0079] 所述数字采样机箱的数字采样板32传输对重采样的值按照固定格式固定频率进行ASN.1编码格式转换生成数字采样输出信号；

[0080] 所述数字开关量机箱的GOOSE板外部数字开入信号按照固定格式固定频率进行ASN.1编码格式转换生成GOOSE输出信号。

[0081] 所述模拟采样输出信号、模拟开关量输出信号、数字采样输出信号GOOSE输出信号都是ASN.1编码格式，使得主机箱和各从机箱能够进行统一的格式进行通信交互。

[0082] 从机箱将标准本地数据以本地时钟进行时间标定，生成带有时标的标准本地数据；

[0083] 通过对各从机箱的输出信号进行时间标定，可以采用对每一帧的信号进行时间标定的方式，由于主机箱的和各从机箱的本地时钟均是进行调整后同步的，因此对于所述各
从机箱的标准本地数据进行时间标定后，主机箱1能够根据带有时标的标准本地数据进行
分类判断，能够有效的快速的判断发生各从机箱的数据之间相关性。解决了当从机箱传输
的标准本地数据缺乏时标和时序时，对于是否是同一个故障或者是否是具有相关联的故障
情况无法进行判定的情况。

[0084] 从机箱将带有时标的标准本地数据发送至主机箱，主机箱根据接收到所述带有时标的标准本地数据进行解析和处理。

[0085] 所述主机箱与各从机箱之间是以ISO/IEC8802‑3协议为标准进行通信。

[0086] 所述各从机箱将所述带有时标的标准本地数据通过数据通信光纤6输送至主机箱。即模拟采样从控制板21、模拟开关量从控制板51、数字采样从控制板31和数字开关量从
控制板41均将所述带有时标的标准本地数据发送至上位机板11。

[0087] 主机箱对接收到的带有时标的输出信号进行处理。所述主机箱根据接收到的带有时标的标准本地数据进行处理，由于各机箱的本地数据都已经转化为标准本地数据即
ASN.1编码格式的本地数据，因此主机箱的上位机板2能够快速的将标准本地数据进行读取
并进行快速的处理。能够有效的提高自动保护装置的处理效率。

[0088] 通过本发明实施例提供的一种安全自动装置的标准信号传输方法，当对自动保护装置的从机箱进行功能升级时，无论如何增加从机箱的功能，在从机箱和主机箱之间的传
输方法都是标准化的，即所有扩展的功能所获取本地数据都需要根据预设格式来转化为带
有时标的标准本地数据后传输到主机箱内，对于主机箱来说，并不需要做出任何升级，只需
要同样的对带有时标的标准本地数据进行解析和处理即可，同理，对主机箱进行升级，主机
箱和从机箱之间的通信信息都是标准化的，不会影响到从机箱的功能，也不需要对从机箱
进行调整。从而实现主机箱和从机箱之间的充分解耦，解决了现有技术中存在的在安全自
动装置进行功能升级时，由于安全自动装置的多个控制系统上的设计上并没有做到充分解
耦，导致功能调试的工作量增大，系统可靠性降低的技术问题。

[0089] 其次，本实施例提供的一种安全自动装置的标准信号传输方法，各从机箱与主机箱之间的传输信号都是标准格式信号即本实施例中的ASN.1编码格式，因此，运维人员到现
场进行调试的时候，只需要对各从机箱的功能对应的硬件进行调试，无需调试主机箱和各
从机箱之间的传输信号。解决了各厂家自动保护装置的硬件结构互异，即使是同样功能的
自动保护装置硬件配置也迥然不同，增大了现场运维人员的装置熟悉时间和调试工作量的
技术问题。

[0090] 再次，本实施例提供的一种安全自动装置的标准信号传输方法，所述主机箱接收到来自从机箱的带有时标的标准本地数据无需通过专门的数据处理器或者是多个转换器
进行处理，都是主机箱能够进行快速处理的一类或者几类数据格式，对于各从机箱对应的
功能也是清晰明了的，主机箱将接收到的程序文件和配置文件快速的进行根据不同的从机
箱进行分类处理，解决了区域型和站域型安全自动装置往往由多机箱协同完成控制功能，
具备多个控制程序和多个配置文件，程序文件和配置文件的归档管理上工作量极大的技术
问题。

[0091] 最后，本实施例提供的一种安全自动装置的标准信号传输方法，将主机箱和对应功能的各从机箱之间通过通信光纤连接，安全自动装置的主机箱能够快速的通过哪个部分
的输送的信号出现问题，迅速排查到对应的硬件系统故障的从机箱，解决了智能变电站采
用了合并单元和智能操作箱，模拟量、开关量测量回路以及开关量控制回路不存在肉眼连
接点，安全自动装置软硬件系统的问题排查增加了难度。

[0092] 机箱根据接收到所述带有时标的标准本地数据进行解析和处理步骤之后还包括：

[0093] 所述主机箱向模拟开关量机箱5发送标准执行信号；

[0094] 所述上位机板2向模拟开关量机箱5下发启动信号、中央信号和动作出口信号至模拟开关量控制板；所述标准执行信号包括启动信号、中央信号和动作出口信号。

[0095] 所述模拟量从机箱根据所述标准执行信号执行预定动作；

[0096] 所述模拟开关量控制板根据上位机板2下发的启动信号进行启动动作，所述模拟开关量控制板将上位机板2下发的中央信号分发至中央信号板53，中央信号板53根据中央
信号执行中央信号动作，所述模拟开关量控制板将上位机板2下发的动作出口信号分发至
出口板55，所述出口板55根据动作出口信号执行动作出口动作。即所述标准执行信号包括
启动信号、中央信号和动作出口信号，所述预定动作包括启动动作、中央信号动作和动作出
口动作等。

[0097] 所述主机箱向数字开关量机箱4发送标准动作信号；

[0098] 所述上位机板2向数字开关量机箱4的数字开关量从控制板发送标准动作信号。

[0099] 所述数字开关量机箱将接收到的所述标准动作信号转化为数字出口信号进行发布。

[0100] 所述数字开关量从控制板将所述执行动作信号分发至GOOSE板42，所述GOOSE板42将所述标准动作信号转化为数字出口信号进行发布。

[0101] 所述主机箱对从机箱同样也能够进行标准格式的数据交互，在对主机箱进行升级的时候，不会影响到从机箱的功能，在主机箱升级之后，能够将升级文件发送至从机箱，提
高了系统的可靠性。

[0102] 机箱根据接收到所述带有时标的标准本地数据进行解析和处理步骤之后还包括：

[0103] 所述主机箱将所述处理后的标准本地数据发送至所述站控层设备和/或远程设备；

[0104] 或者

[0105] 所述站控层设备和/或远程设备发送调整信号至所述主机箱。

[0106] 所述主机箱通过所述信息管理板14与站控层设备10和/或远程设备9进行交互，主机箱可以对于从机箱接收到的带有时标的标准本地数据进行处理，将处理后的标准本地数
据通过通信光纤发送至站控层设备10和/或远程设备9，站控层设备10通常为本电力系统内
的控制中心，远程设备9通常为外部的总控制中心，通过将处理后的输出信号反馈到站控层
设备10主要是为了能够通过本电力系统的资源及时对发生的故障进行处理，通过将处理后
的标准本地数据反馈到远程设备9主要是为了总控制中心能够对于本电力系统的情况有所
了解，出现较大的故障的时候，总控制系统能够迅速分配资源，对于本电力系统的故障进行
援助。

[0107] 本发明的实施例还提供了一种安全自动装置，所述安全自动装置包括主机箱1和模拟采样机箱2、模拟开关量机箱5、数字采样机箱3以及数字开关量机箱4，所述主机箱1包
括通过电连接的时间管理板12和上位机板2；模拟采样机箱2包括模拟采样从控制板21、模
拟采样板22，滤波板23和CT/PT板24，所述模拟采样从控制板21电连接模拟采样板22、滤波
板23和CT/PT板24，模拟采样板22、CT/PT板24和滤波板23依次电连接；模拟开关量机箱5包
括模拟开关量从控制板51、模拟主从接口板52、中央信号板53、出口板55和开入板54，模拟
开关量从控制板51电连接模拟主从接口板52、中央信号板53、出口板55和开入板54数字采
样；所述数字采样机箱3包括数字采样从控制板31、数字采样板32和数字信号接收板33，数
字采样从控制板31电连接数字采样板32和数字信号接收板33，数字采样板32和数字信号接
收板33之间电连接；数字开关量机箱4包括数字开关量从控制板41、数字主从接口板43和
GOOSE板42，数字开关量从控制板41分别电连接数字主从接口板43和GOOSE板42；所述上位
机板2通过通信光纤分别电连接模拟采样从控制板21、模拟开关量从控制板51、数字采样从
控制板31和数字开关量从控制板41。

[0108] 所述安全自动装置除了包括模拟采样机箱2、模拟开关量机箱5、数字采样机箱3以及数字开关量机箱4以外还能扩展具有其他功能的从机箱，对于发送至所述主机箱1的数据
格式需要转化为预设格式，同样所述主机箱1的发送的数据格式同样也是预设格式。

[0109] 所述时间管理板12用于接收时间同步装置101的对时信号，并将对时信号输送至所述模拟采样板22、模拟从主接口板、数字采样板32和数字主从接口板43，所述时间管理板
12可以为上位机板2的一部分，所述模拟采样板22可以为模拟控制从控制板的一分部，所述
模拟主从接口板52可以为模拟开关量从控制板51的一部分，所述数字采样板32可以为数字
采样从控制板31的一部分，所述数字主从接口板43可以为数字开关量从控制板41的一部
分，所述对时信息可以直接通过上位机板2分别传输至模拟控制从控制板、模拟开关量从控
制板51、数字采样从控制板31和数字开关量从控制板41上进行对时操作。

[0110] 所述预定格式为ASN.1编码格式，所述预设格式也还可以为其他的编码格式，根据各从机箱和主机箱1之间的通信标准协议所决定。本申请的实施例中，各从机箱和主机箱之
间是以ISO/IEC8802‑3协议进行通信的，因此选择ASN.1编码格式。

[0111] 其中，模拟量经过CT/PT板24转换成低电压信号再通过滤波板23滤波，由模拟采样板22进行固定频率的双AD采样；所述模拟采样板22以每秒的起始点开始以固定频率采样；
通过模拟采集板对固定频率进行采样值按标准帧格式进行ASN.1编码格式转换获取模拟采
样输出信号。

[0112] 模拟开关量机箱5获取本地数据的过程为：通过开入板54接收外部模拟开入信号；通过开入板54将多路模拟开入信号按照固定格式固定频率进行ASN.1编码格式转换获取模
拟开关量输出信号。

[0113] 所述数字采样机箱3获取本地数据的过程为：数字信号接收板33接收SV数据，传输至数字采样板32，数字采样板32传输的SV数据以每秒的零点开始集中重采样；通过数字采
样板32传输对重采样的值按照固定格式固定频率进行ASN.1编码格式转换获取数字采样输
出信号。

[0114] 数字开关量机箱4获取订阅外部数字开入信号。所述数字开关量机箱4是通过开入板54外部数字开入信号按照固定格式固定频率进行ASN.1编码格式转换获取GOOSE输出信
号。

[0115] 通过对各从机箱的标准本地数据进行时间标定，可以采用对每一帧的信号进行时间标定的方式，由于主机箱1的和各从机箱的本地时钟均是进行调整后同步的，因此对于所
述各从机箱的标准本地数据进行时间标定后，主机箱1能够根据带有时标的输出信号进行
分类判断，能够有效的快速的判断发生多个信号之间的相关性。避免了在没有时标和时序
的时候，对于是否是同一个故障或者是否是具有相关联的故障情况无法进行判定的情况。

[0116] 其中，所述上位机板2为主CPU板，所述模拟采样从控制板21、模拟开关量从控制板51、数字采样从控制板31和数字开关量从控制板41均为从CPU板。

[0117] 采用主CPU板和从CPU板能够进行快速的数据处理和逻辑运算，当然也还可以采用其他的控制处理系统，只要能够满足进行自动保护装置的信息处理便可。

[0118] 其中，所述通信光纤包括用于数据交互的数据通信光纤6和用于单向对时信息传输的时间同步光纤7，上位机板2、模拟采样从控制板21、模拟开关量从控制板51、数字采样
从控制板31和数字开关量从控制板41上均设有标准通信接口和标准同步接口，所述上位机
板2的各标准通信接口分别通过数据通信光纤6连接模拟采样从控制板21的标准通信接口、
模拟开关量从控制板51的标准通信接口、数字采样从控制板31的标准通信接口和数字开关
量从控制板41的标准通信接口，所述上位机板2的各标准同步接口分别通过时间同步光纤7
连接模拟采样从控制板21的标准同步接口、模拟开关量从控制板51的标准同步接口、数字
采样从控制板31的标准同步接口和数字开关量从控制板41的标准同步接口。

[0119] 其中，CT/PT板24将电压电流信号转换成模拟信号送给模拟采样板22，模拟采样板22将模拟采样机箱2的模拟采样从控制板21(从CPU板)送过来的B码转换成秒脉冲，用作同
步采样信号。以1200次/s的频率采样后将采样值按照ASN.1进行编码，并以ISO/IEC8802‑3
协议将采样值发送给主机箱1。

[0120] 其中，数字采样板32同步重采样多路SV数字信号，以1200次/s的频率采样后，将重采样后的数据进行ASN.1编码，并以ISO/IEC8802‑3协议发送给主机箱1。

[0121] 其中，所述主机箱1还包括信息管理板14，所述信息管理板14与所述上位机板11电连接，所述信息管理板14连接站控层设备10和远程设备9。所述信息管理板14分别与站控层
设备10和远程设备9的信息交互。

[0122] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0123] 以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前
述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些
修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。