基于PCI-E技术的矿用电缆网在线故障定位系统

摘要

本实用新型公开了一种基于PCI-E技术的矿用电缆网在线故障定位系统，系统包括多个信息采集节点和一个数据处理中心，信息采集节点用于采集待测电缆的故障行波信号，并通过PCI-E端口输出至数据处理中心；信息采集节点采用PCI-E架构，包括高速模数转换芯片、可编程增益放大器和FPGA芯片，数据处理中心包括PCI-E交换机和微处理器，本实用新型的系统采用先进的PCI-E高速互联技术、PCI-E交换技术以及光纤通信技术，所有板卡之间的通信采用全PCI-E结构，前端数据采集设备内部存储空间可由采集接收卡统一管理，由于去掉了CPU的转发干预以及负载的网络协议，使得数据传输速率更高，软件开销更小，进而使真个系统结构清晰明了，高效率地实现煤矿井下的电缆网的故障在线定位。

主权项

基于PCI‑E技术的矿用电缆网在线故障定位系统，其特征在于：所述系统包括多个信息采集节点和数据处理中心，所述信息采集节点用于采集待测电缆的电压信号，并通过PCI‑E端口输出至数据处理中心；所述信息采集节点采用PCI‑E架构，包括高速模数转换芯片、可编程增益放大器和FPGA芯片，待测电缆的电压模拟信号经可编程增益放大器放大后，通过高速模数转换芯片转换为数字信号，并输入至FPGA芯片的FIFO缓存器，经由FPGA内在逻辑实现内存控制器接口于板载内存的采集数据的缓存，并通过DMA方式实现远程MCU对本地DDR3内存数据的直接读写，将采集后数据通过PCI‑E输出接口经由光纤模块上传至数据处理中心；所述数据处理中心包括PCI‑E交换机和微处理器，通过PCI‑E交换机与分布式采集节点实现互联，将采集数据发送到微处理器进行处理后，通过光纤以太网接口发送到上位机，所述数据处理中心提供PCI‑E系统参考时钟和AD采集同步时钟到分布式信息采集节点，任一信息采集节点的数据采集均由数据处理中心统一控制管理。