专利名称：变电站数字通信设备的制作方法
技术领域：
本发明属于数字通信传输技术领域，涉及一种转换器，具体地说是一种变电站数字通信设备。
背景技术：
在省中调远动系统(RTU)中，通信信道普遍采用模拟Modem，速率为1200bps。随着变电站容量越来越大，设备越来越多，需要传输的遥测、遥信等数据量也变得越来越大，1200bps的传输速度已明显地不能满足日益发展的需要，目前，在省中调远动系统(RTU)中，通信系统基本上采用微波和光纤通信，每个变电站占用一路PCM(64K)模拟语音信道，使用Modem进行数字信号的调制与解调，其传输速率一般为1200bps，在这样的系统中，为提高传输速率，将引起误码率的增加。
从图1中可以看出，从RTU输出的数字信号，首先经过Modem，调制成模拟语音信号，再通过微波的模拟语音接口转换成64K数字信号进行传输。由于经过几次信号转换，因此，这种通信系统其效率是不高的。随着变电站容量越来越大，所安装的自动化设备越来越多，需传输的遥测及遥信等数据量越来越大，1200bps的传输速率已明显不能满足日益发展的需要。因此，迫切需要开发一种全数字通信系统，以提高通信能力。
发明内容
本发明的目的是为电力系统提供一种变电站数字通信设备，直接传输数字信号，不再经过模拟转换，用来替换现有的模拟通信设备的G.703接口转换设备。
本发明的目的是这样实现的一种变电站数字通信设备，它由连接变压器的信号输入电路、控制电路以及信号输出电路相互连接组成，其特征是所述的信号输入电路通过信号调理器接控制电路的单片机，该单片机的输出接信号输出电路的同步接口电路、异步接口电路、以太网10BasrT接口电路以及存储器。
进一步，所述的控制电路的单片机还设有设置所述同步接口电路、异步接口电路速率的拨码开关电路。
进一步，所述信号输入电路为标准G.703。
进一步，所述的标准G.703双极性信号首先经过变压器T1送入信号调理器，分离出S+R和S-R正负极性信号发送给控制电路的单片机，单片机输出的代表正负极性的二路TTL电平信号TO+I和TO-I送入信号调理器的TX+和TX-，经过变换后，从信号调理器的TX+O和TX-O送入变压器T2，变压器T2的输出标准的G.703信号。
进一步，所述的控制电路的单片机采用ATMEL公司的90系列单片机。
进一步，所述的控制电路采用单片机加外围电路组成。
由于本发明采用了上述结构，与现有技术相比具有以下优点本实用新型的数字传输网，利用光纤及微波设备的G703同向64K数字接口，直接传输数字信号，不再经过模拟转换，传输速率可提高到9.6K～56Kbps，并可提供10BaseT网络接口，组建各种数字通信网，使数据传输的速率及可靠性大为提高。
图1是现有技术的原理图；图2是本发明的示意原理图；图3是本发明的原理框图；图4是本发明的电路图。
具体实施例方式
本发明的变电站数字通信设备(G.703同向64K接口)标准介绍G.703同向64K接口标准是由国际通信联合会(ITU)提出来的一个通信标准，它是属于G.703标准系列中的一个组成部分。是现代数字通信设备广泛支持的一个通信标准协议。它主要包括下面一些内容在一条通信线路上可以同时传送三种信号64Kbit/s的数字信息。
64KHz定时信号8KHz定时信号要求定时信号的最大误差为±100ppm。(即每兆bit(位)中，误差不能大于100个bit，也即定时精度为10-4)。另外，在接口中应该使用变压器进行信号隔离。
G.703同向64K接口标准，具有比较特别的编码方式，它采用双极性码，基本时钟为256KHz。具体编码规则如下
第一步首先将64Kbit/s的数字信号倍频为256Kbit/s，即将每位(bit)变为4个位(bit)；第二步将逻辑“1”变为4个位“1100”；第三步将逻辑“0”变为4个位“1010”；第四步将单极性信号变为双极性信号，即每隔1位将信号变为负极性信号，也即每隔1位信号极性变换1次。
第五步在每个第8位时，(也即一个byte的结束处)。极性不改变，即保持与上1位相同的极性。
下表列出了G.703同向64K接口标准中关于信号波形的规定
本发明的变电站数字通信设备主要由下面几部分组成信号调理器由信号调理电路组成，其将标准的变电站接口信号转换成TTL电平信号，以便与单片机进行接口。
控制电路由单片机及外围电路组成，用来处理各接口间的数据。存贮器用于数据缓存。
标准接口电路实现标准的10BaseT的接口电路。
异步接口电路实现异步RS232接口。
同步接口电路实现同步RS232接口。
开关电路设置RS232接口的速率。
从本发明的原理图可以看出，G.703信号并不能直接与单片机进行接口，必须经过一个接口调理电路，进行信号变换。
从图中还可以看出，信号调理器中的信号调理电路由二部分构成.一部分是将G.703传送过来的信号转换成能被单片机接收的TTL电平信号。称为G.703接收部分。另一部分则是将单片机输出的TTL信号变成G.703标准的信号。称为G.703发送部分。
接收部分从G.703接口进来的双极性信号首先经过变压器T1送入XRT6164，分离出正负极性信号，产生二路TTL电平信号送入U2A和U2B。
发送部分由单片机输出的代表正负极性的二路TTL电平信号TO+I和TO-I送入XRT6164的TX+和TX-，经过变换后，从XRT6164的TX+O和TX-O送入变压器T2，变压器的输出与G.703接口。
单片机系统单片机系统采用ATMEL公司新近推出的90系列单片机，它采用精简指令RISC结构，具有IMIPS/1MHZ的处理能力，特别适合于高速数字系统。通常简称为AVR单片机。
G.703接收部分G.703信号经过调理电路后，变为二路代表正负极性的脉冲信号，从G.703的编码规则可以知道，这二路脉冲信号实际上是将一路完整的数字信息相间地分成了二路，其目的是产生8KHz的字节定位信息。因此，这二路脉冲信号S+、S-首先经过一个与非门电路U2A，合并成一路完整的数字脉冲信号，即信号还原，然后经过一个D型触发器U3A，送到单片机的中断引脚U7的INTO，这个中断用来识别位信息，另外，将其中一路(S+或S-)经过D型触发器U3B后送到单片机的另一个中断引脚U7的INT1，用来识别字节定位信息。经过程序解释出来的数据变为RS232信号从U7的TXD输出，送给远动系统或其它设备。
G.703发送部分从经过远动系统或其它设备送过来的RS232信号进入U6的RXD，经过U6中的程序进行运算后，变为G.703标准，从U6的PB0和PB1输出，送入XRT6164，变换为双极性信号后从TX+O和TX-O送入变压器T2，变压器的输出送入G.703通道。
权利要求
1.一种变电站数字通信设备，它由连接变压器的信号输入电路、控制电路以及信号输出电路相互连接组成，其特征是所述的信号输入电路通过信号调理器接控制电路的单片机，该单片机的输出接信号输出电路的同步接口电路、异步接口电路、以太网10BasrT接口电路以及存储器。
2.根据权利要求1所述的变电站数字通信设备，其特征是所述的控制电路的单片机还设有设置所述同步接口电路、异步接口电路速率的拨码开关电路。
3.根据权利要求1所述的变电站数字通信设备，其特征是所述信号输入电路为标准G.703。
4.根据权利要求1-3之一所述的变电站数字通信设备，其特征是所述的标准G.703双极性信号首先经过变压器T1送入信号调理器，分离出S+R和S-R正负极性信号发送给控制电路的单片机，单片机输出的代表正负极性的二路TTL电平信号TO+I和TO-I送入信号调理器的TX+和TX-，经过变换后，从信号调理器的TX+O和TX-O送入变压器T2，变压器T2的输出标准的G.703信号。
5.根据权利要求1-3之一所述的变电站数字通信设备，其特征是所述的控制电路的单片机采用ATMEL公司的90系列单片机。
6.根据权利要求1-3之一所述的变电站数字通信设备，其特征是所述的控制电路采用单片机加外围电路组成。
全文摘要
本发明公开了一种变电站数字通信设备。它由连接变压器的信号输入电路、控制电路以及信号输出电路相互连接组成，信号输入电路通过信号调理器接控制电路的单片机，该单片机的输出接信号输出电路的同步接口电路、异步接口电路、标准接口电路以及存储器。另外控制电路的单片机还设有设置所述同步接口电路、异步接口电路速率的拨码开关电路。本发明利用光纤及微波设备的G703同向64K数字接口，直接传输数字信号，不再经过模拟转换，传输速率可提高到9.6K～56Kbps，并可提供10BaseT网络接口，组建各种数字通信网，使数据传输的速率及可靠性大为提高。
文档编号H04L12/00GK1805348SQ20051004826
公开日2006年7月19日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者任月吉 申请人:任月吉