专利名称：具有多光纤以太网接口的智能终端的利记博彩app
技术领域：
具有多光纤以太网接口的智能终端技术领域[0001]本实用新型涉及一种智能终端，属于电力自动化技术领域，应用于智能变电站系 统。
背景技术：
[0002]目前智能变电站建设进入迅速发展的时期，智能变电站规范已经陆续发布，根据 Q/GDff_441-2010《智能变电站继电保护技术规范》要求。智能终端作为智能变电站的一个 组成部分，主要配合完成一次设备断路器或变压器的智能化改造，装置一般接地安装于开 关场地或主变压器旁的智能终端柜中。从控制的可靠性考虑，智能终端和其它装置之间采 用点对点的连接方式，减少了出错的环节和节约了成本。根据规范要求智能终端具有10个 光纤以太网接口和GOOSE网络接口。[0003]现有的处理器一般最多支持2个以太网接口，要满足《智能变电站继电保护技术 规范》要求，就需要采用类似交换机的方案解决多光纤以太网。但是一般的交换机不支持 IEC61588，而支持IEC61588的交换机成本又比较高。智能电网规范明确规定要求智能终端 需要支持IEC61588，且至少具有10个光纤以太网。[0004]这就要求智能终端既要具有交换机功能又必须支持IEC61588。[0005]在智能变电站的实施中，解决智能终端多光纤以太网的问题是关系是否能满足智 能变电站继电保护规范的要求。该方案的研究可以进一步提升国内过程层设备的技术水 平，保持国内业界在新一轮的智能化技术革新的国际产业地位，进一步推进智能电网的建 设。实用新型内容[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于智能变电站的智能终端，可以解 决智能终端多光纤以太网的问题，并能够满足智能变电站继电保护规范的要求。[0007]为实现上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的[0008]一种具有多光纤以太网接口的智能终端，包括具有网络处理功能的PowerPC模块 其特征在于所述PowerPC模块分别与以太网交换模块、用于IEC61588组网的接口模块、 FPGA模块相连，所述以太网交换模块、接口模块均与光纤模块相连，以MPC8313为核心处理 单元。[0009]前述的具有多光纤以太网接口的智能终端，其特征在于所述PowerPC模块包括 MPC8313芯片，所述MPC8313芯片具有2个支持10/100/1000M的MII接口，第一路MII接口 和以太网交换模块相连；MPC8313芯片的第二路MII接口和接口模块连接。[0010]前述的具有多光纤以太网接口的智能终端，其特征在于所述太网交换模块包括 88E6095F芯片，所述88E6095F芯片集成了 8个10/100M光纤以太网接口，同时具有3个MII 接口，其中88E6095F芯片的第1路MII接口和MPC8313连接，88E6095F芯片的第2路MII 接口用于扩展1路光纤以太网。[0011]前述的具有多光纤以太网接口的智能终端，其特征在于所述接口模块包括具 有IEC61588功能的网络接口芯片DP83640，通过访问内部寄存器获取标准的时间信息， DP83640芯片还输出精确的IPPS脉冲信号至FPGA模块。[0012]前述的具有多光纤以太网接口的智能终端，其特征在于所述的FPGA模块和 MPC8313芯片通过数据总线连接，利用FPGA实现双口 RAM功能和处理交换数据。[0013]本实用新型所达到的有益效果本实用新型解决智能终端多光纤以太网的问题， 满足《智能变电站继电保护技术规范》要求，解决智能变电站的关键技术，确保智能终端符 合国网公司智能电网建设规划，进一步推进智能电网的建设。
[0014]图1是本实用新型中的智能终端的硬件结构示意图。[0015]图2是本实用新型中的智能终端的88E6095F作为PHY的连接方式。[0016]图3是本实用新型中的智能终端的88E6095F作为MAC的连接方式。[0017]图4是本实用新型中的智能终端的数据流示意。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图对本实用新型作具体的介绍。[0019]1、方案的硬件结构[0020]具有多光纤以太网接口的智能终端由MPC8313、88E6095F、FPGA及DP83640共4个 模块组成。[0021 ] MPC8313芯片是POWERPC系列处理器中的一款性价比较高的产品，POWERPC处理器 是当今比较流行、性能相当优越的单片集成嵌入式微处理器，POWERPC处理器家族支持丰 富的协议和接口，集成双百、千兆以太网MACs并支持IEEE1588协议，一个32位33/66MHz PCI总线和一个USB host /device接口。MPC8313处理器还具有一个安全引擎，支持DES， 3DES, MD-5, SHA-1, AES和ARC-4编码算法。处理器还提供了一个公钥加速器和片上随 机数生成器。这个嵌入式的安全内核源自Freescale安全类协处理器产品线，提供了和这 些安全类协处理器相同的直接内存访问(DMA)和并行处理能力。利用MPC8313的两个MII 接口扩展光纤以太网；采用MPC8313的数据总线和FPGA相连完成信息交换。[0022]网络交换芯片88E6095F集成了 8个光纤以太网接口和3个MII接口，光纤以太网 可以直接和光纤收发器连接。在本解决方案中，需要10个光纤以太网口，[0023]88E609F 的第一个 MII 接口和 MPC8313 的 MII 连接，用于 MPC8313 和 88E6095F 之 间交换数据，88E6095F作为PHY，为MII接口提供通讯同步时钟，通过硬件配置使GT)(CLK 输出25M时钟信号，由于MPC8313只有一个SMI接口，在本方案中88E6095F的PHY地址和 DP83640的PHY地址存在重叠，不能用一个SMI接口访问88E6095F和DP83640内部的PHY地 址,采用MPC8313的通用IO 口模拟一个SMI接口 ；两个SMI接口分别对88E6095F和DP83640 进行访问；88E6095F的另一个MII接口和LX971连接，扩展1路光纤以太网，88E6095F的第 10 口配置成MAC模式，通过88E6095F的SMI接口对LX971进行初始化配置。[0024]支持IEC61588的网络收发器模块DP83640，DP83640芯片是一款由美国国家 半导体公司推出的集成IEC61588时钟协议硬件支持功能的以主网收发器。芯片内置高精度IEC61588时钟，并设有由硬件执行的时间标记功能，可为接收及发送信息包印上标 记.DP83640和MPC8313的第2个MII接口连接，实现了具有IEC61588对时功能的光纤以 太网接口，DP83640还通过GPIO输出一个IPPS脉冲信号，用于同步毫秒和微秒，实现微秒 级精度。[0025]FPGA模块具有双口 RAM功能和其它逻辑处理，FGPA实现了双口 RAM的管理，负责 MPC8313和DSP之间的信息交换。[0026]2、方案的软件结构[0027]按照《智能变电站继电保护技术规范》的要求，智能终端可以同时接入多达 10套保护装置或其它装置跳合闸的GOOSE命令，需要区分GOOSE命令来自从哪个光纤以太 网口，规范要求记录装置跳合闸的事件记录。利用88E6095F的DSATAG标识可以实现该功 能。光纤以太网1-9的数据流通过88E6095F的MII 口和MPC8313交换数据，每个数据流加 上DSATAG标识。MPC8313通过第二个MII接口获取DP83640的数据流，MPC8313处理器分 析接收的数据信息，进行跳合闸命令合成、事件记录。MPC8313完成数据流的分析后，填入双 口 RAM启动与DSP的数据交换、开放装置操作回路的正电源；DSP接收到数据后立即跳合闸 操作。[0028]在智能终端中，多光纤以太网的解决方案实现了智能终端可以接入多套保护装 置，可以接收最大10套保护装置或其它设备的跳合闸命令，提高了系统的可靠性。[0029]上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采取等同替换或等效变换的方式所 获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.具有多光纤以太网接口的智能终端，包括具有网络处理功能的PowerPC模块其特征 在于所述PowerPC模块分别与以太网交换模块、用于IEC61588组网的接口模块、FPGA模 块相连，所述以太网交换模块、接口模块均与光纤模块相连。
2.根据权利要求1所述的具有多光纤以太网接口的智能终端，其特征在于所述 PowerPC模块包括MPC8313芯片，所述MPC8313芯片具有2个支持10/100/1000M的MII接 口，第一路MII接口和以太网交换模块相连；MPC8313芯片的第二路MII接口和接口模块连 接。
3.根据权利要求2所述的具有多光纤以太网接口的智能终端，其特征在于所述太网 交换模块包括88E6095F芯片，所述88E6095F芯片集成了 8个10/100M光纤以太网接口，同 时具有3个MII接口，其中88E6095F芯片的第1路MII接口和MPC8313连接，88E6095F芯 片的第2路MII接口用于扩展1路光纤以太网。
4.根据权利要求2所述的具有多光纤以太网接口的智能终端，其特征在于所述接口 模块包括具有IEC61588功能的网络接口芯片DP83640，通过访问内部寄存器获取标准的时 间信息，DP83640芯片还输出精确的IPPS脉冲信号至FPGA模块。
5.根据权利要求2所述的具有多光纤以太网接口的智能终端，其特征在于所述的 FPGA模块和MPC8313芯片通过数据总线连接，利用FPGA实现双口 RAM功能和处理交换数 据。
专利摘要本实用新型公开了一种具有多光纤以太网接口的智能终端，包括具有网络处理功能的PowerPC模块其特征在于所述PowerPC模块分别与以太网交换模块、用于IEC61588组网的接口模块、FPGA模块相连，所述以太网交换模块、接口模块均与光纤模块相连。本实用新型可降低设备的制造成本及现场施工成本，降低系统维护成本，能够解决智能变电站的工程化、实用化和长期运行可靠性问题。
文档编号H04L12/04GK201821166SQ20102057596
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者周斌, 张何, 沈健, 王猛 申请人:国电南瑞科技股份有限公司