容量的FLASH存儲器。FPGA芯片內安裝嵌入式uC/OS-1I操作系統，不同的硬件功能分別對應uC/OS-1I操作系統的驅動程序，應用程序可通過驅動程序分別對硬件進行獨立控制。嵌入式uC/OS-1I操作系統可靠性高、功能強大且支持USB鼠標、U盤，能夠大大提高檢測裝置的性能。本實施例中的控制主板40輸出的故障線路信息還可以通過顯示器60實時顯示，或通過串口發送給自動化后臺，或通網絡接口發送至遠程監控中心，以方便及時解決故障，提高線路安全。
[0027]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，外部電纜與模擬量板卡30的電纜接口之間還可以連接電流互感器和電壓互感器。
[0028]進一步地，如圖2所示，在本實用新型的一個實施例中，控制板卡40可以采用如下具體結構:CPU可以采用LPC178-FBD208芯片，LPC178-FBD208芯片通過DATA總線口輸出數據總線D0D15，通過ADDR總線口輸出地址總線A0—A23 ;該SRAM可以采用IS61LV25616-12T芯片，IS61LV25616-12T芯片通過引腳A0A17與地址總線對應連接，通過引腳1001015與數據總線對應連接；FLASH可以采用SST39VF3201芯片，SST39VF3201芯片通過引腳A0A21與CPU的地址總線對應連接，通過引腳D0D15與CPU的數據總線對應連接；FPGA可以采用EP2C5T144芯片，EP2C5T144芯片上的10_VB和110_VB4引腳分別與CPU的地址總線和數據總線對應連接。FPGA通過引腳10_A9……10_A13將故障檢測結果輸出至不同的接口。
[0029]進一步地，如圖3所示，在本實用新型的一個實施例中，開關量板卡50可以采用如下具體結構:電路由LPC178-FBD208微控制器、74LVC4245雙向電平轉換芯片、S8550三極管、TL521-4光藕合器芯片組成，LPC178-FBD208微控制器上的P1 (20)、P1 (21)與74LVC4245雙向電平轉換芯片上的輸入端B7、B8連接，744245雙向電平轉換芯片上的輸出端A7、A8分別與對應的三極管S8550第二引腳連接，三極管S8550第一引腳與光耦TL521-4輸入端連接，光耦輸出端TL521-4與繼電器線圈負極相連。
[0030]進一步地，如圖4所示，在本實用新型的一個實施例中，模擬量信號轉換為數字量信號的過程可以采用如下具體結構:整個處理過程涉及的電路元件包括電流/電壓轉換器、電壓跟隨器、通道轉換器、零序放大器、AD轉換器組成。小電流互感器與電阻Rz組成電流/電壓轉換器，將接收的0-5A電流信號轉換為0-3.5V信號輸出，電流/電壓轉換器的輸入端接到線路高壓電流互感器的二次側，輸出接到電壓跟隨器的輸入端上；電壓跟隨器由運算放大器TL084與電阻R3組成，輸出信號接到通道轉換器輸入端；通道轉換器由DG408構成，通道轉換器DG408輸出端接到零序放大器上；零序放大器由運算放大器AD620與電阻Rl、R2、Rf組成，AD620的REF端與AD7265的DcapA端相連接；零序放大器的輸出端接到AD7265 的 VA1 上；AD 轉換器是 AD7265，AD7265 的 AO、Al、A2、CS、SCLK 通過端子 Pll、P12、P13、P14、P15與控制主板40的端子P41、P42、P43、P44、P45相連接。
[0031]至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，仍可根據本實用新型公開的內容直接確定或推導出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權項】
1.一種小電流接地系統接地故障檢測裝置，其特征在于，包括4U機箱和安裝在所述4U機箱內的母板，以及與所述4U機箱連接的人機交互設備；所述母板上安裝有將模擬量信號轉換為數字量信號的數模轉換單元；在所述母板上插有模擬量板卡、開關量板卡和控制主板； 所述模擬量板卡包括與外部電纜連接的電纜接口，和將接收的模擬量信號轉換為低壓模擬量信號輸出的模擬量轉換芯片；所述控制主板包括對輸入信號進行分析并給出結果的CPU和FPGA芯片以及提供存儲功能的存儲芯片；所述開關量板卡包括將接收的所述控制主板的信號轉換為開關量信號輸出的開關量轉換芯片。2.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于， 所述控制主板的存儲芯片包括512K容量的SRAM和4M容量的FLASH存儲器。3.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于， 所述人機交互設備包括顯示屏、鍵盤和鼠標。4.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于， 所述外部電纜與所述模擬量板卡的所述電纜接口之間還連接有電流互感器和電壓互感器。5.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于， 所述低壓模擬量信號為-5V至+5V之間的模擬量信號。6.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于， 所述控制主板包括四個輸出接口，分別是顯示器輸出接口、開關量輸出接口、串口輸出接口和遠程網絡連接接口。7.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于， 所述4U機箱上設置有與所述母板連接的USB接口。8.根據權利要求2所述的檢測裝置，其特征在于， 所述控制主板的所述CPU采用LPC178-FBD208芯片，通過DATA總線口輸出數據總線，通過ADDR總線口輸出地址總線；所述SRAM、所述FLASH和所述FPGA分別通過引腳與所述CPU的數據總線和地址總線連接同時實現相互之間的數據通信，所述SRAM采用IS61LV25616-12T 芯片，所述 FLASH 采用 SST39VF3201 芯片，所述 FPGA 采用 EP2C5T144 芯片并通過輸出引腳分別與所述輸出接口連接。9.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于， 所述開關量板卡包括依次連接的LPC178-FBD208微控制器、74LVC4245雙向電平轉換芯片和TL521-4光藕合器芯片。
【專利摘要】本實用新型提供了小電流接地系統接地故障檢測裝置，包括4U機箱和安裝在4U機箱內的母板，以及與4U機箱連接的人機交互設備；母板上安裝有數模轉換單元；在母板上插有模擬量板卡、開關量板卡和控制主板；模擬量板卡包括與外部電纜連接的電纜接口和模擬量轉換芯片；控制主板包括對輸入信號進行分析并給出結果的CPU和FPGA芯片以及提供存儲功能的存儲芯片；開關量板卡包括將接收的控制主板的信號轉換為開關量信號輸出的開關量轉換芯片。本實用新型集成度高，所有板卡集成在一個4U機箱內，核心的CPU、內存、硬盤芯片集成在控制板卡上，提高了裝置可靠性。還能夠記錄故障數據并支持即插即用，人機交互性能很好。
【IPC分類】G01R31/08
【公開號】CN204989388
【申請號】CN201520606673
【發明人】鄭國才, 王彥靜, 董京剛
【申請人】京泰爾聯電氣（北京）有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月12日