容量的FLASH存储器。FPGA芯片内安装嵌入式uC/OS-1I操作系统，不同的硬件功能分别对应uC/OS-1I操作系统的驱动程序，应用程序可通过驱动程序分别对硬件进行独立控制。嵌入式uC/OS-1I操作系统可靠性高、功能强大且支持USB鼠标、U盘，能够大大提高检测装置的性能。本实施例中的控制主板40输出的故障线路信息还可以通过显示器60实时显示，或通过串口发送给自动化后台，或通网络接口发送至远程监控中心，以方便及时解决故障，提高线路安全。
[0027]进一步地，在本实用新型的一个实施例中，外部电缆与模拟量板卡30的电缆接口之间还可以连接电流互感器和电压互感器。
[0028]进一步地，如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，控制板卡40可以采用如下具体结构:CPU可以采用LPC178-FBD208芯片，LPC178-FBD208芯片通过DATA总线口输出数据总线D0D15，通过ADDR总线口输出地址总线A0—A23 ;该SRAM可以采用IS61LV25616-12T芯片，IS61LV25616-12T芯片通过引脚A0A17与地址总线对应连接，通过引脚1001015与数据总线对应连接；FLASH可以采用SST39VF3201芯片，SST39VF3201芯片通过引脚A0A21与CPU的地址总线对应连接，通过引脚D0D15与CPU的数据总线对应连接；FPGA可以采用EP2C5T144芯片，EP2C5T144芯片上的10_VB和110_VB4引脚分别与CPU的地址总线和数据总线对应连接。FPGA通过引脚10_A9……10_A13将故障检测结果输出至不同的接口。
[0029]进一步地，如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，开关量板卡50可以采用如下具体结构:电路由LPC178-FBD208微控制器、74LVC4245双向电平转换芯片、S8550三极管、TL521-4光藕合器芯片组成，LPC178-FBD208微控制器上的P1 (20)、P1 (21)与74LVC4245双向电平转换芯片上的输入端B7、B8连接，744245双向电平转换芯片上的输出端A7、A8分别与对应的三极管S8550第二引脚连接，三极管S8550第一引脚与光耦TL521-4输入端连接，光耦输出端TL521-4与继电器线圈负极相连。
[0030]进一步地，如图4所示，在本实用新型的一个实施例中，模拟量信号转换为数字量信号的过程可以采用如下具体结构:整个处理过程涉及的电路元件包括电流/电压转换器、电压跟随器、通道转换器、零序放大器、AD转换器组成。小电流互感器与电阻Rz组成电流/电压转换器，将接收的0-5A电流信号转换为0-3.5V信号输出，电流/电压转换器的输入端接到线路高压电流互感器的二次侧，输出接到电压跟随器的输入端上；电压跟随器由运算放大器TL084与电阻R3组成，输出信号接到通道转换器输入端；通道转换器由DG408构成，通道转换器DG408输出端接到零序放大器上；零序放大器由运算放大器AD620与电阻Rl、R2、Rf组成，AD620的REF端与AD7265的DcapA端相连接；零序放大器的输出端接到AD7265 的 VA1 上；AD 转换器是 AD7265，AD7265 的 AO、Al、A2、CS、SCLK 通过端子 Pll、P12、P13、P14、P15与控制主板40的端子P41、P42、P43、P44、P45相连接。
[0031]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种小电流接地系统接地故障检测装置，其特征在于，包括4U机箱和安装在所述4U机箱内的母板，以及与所述4U机箱连接的人机交互设备；所述母板上安装有将模拟量信号转换为数字量信号的数模转换单元；在所述母板上插有模拟量板卡、开关量板卡和控制主板； 所述模拟量板卡包括与外部电缆连接的电缆接口，和将接收的模拟量信号转换为低压模拟量信号输出的模拟量转换芯片；所述控制主板包括对输入信号进行分析并给出结果的CPU和FPGA芯片以及提供存储功能的存储芯片；所述开关量板卡包括将接收的所述控制主板的信号转换为开关量信号输出的开关量转换芯片。2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于， 所述控制主板的存储芯片包括512K容量的SRAM和4M容量的FLASH存储器。3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于， 所述人机交互设备包括显示屏、键盘和鼠标。4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于， 所述外部电缆与所述模拟量板卡的所述电缆接口之间还连接有电流互感器和电压互感器。5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于， 所述低压模拟量信号为-5V至+5V之间的模拟量信号。6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于， 所述控制主板包括四个输出接口，分别是显示器输出接口、开关量输出接口、串口输出接口和远程网络连接接口。7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于， 所述4U机箱上设置有与所述母板连接的USB接口。8.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于， 所述控制主板的所述CPU采用LPC178-FBD208芯片，通过DATA总线口输出数据总线，通过ADDR总线口输出地址总线；所述SRAM、所述FLASH和所述FPGA分别通过引脚与所述CPU的数据总线和地址总线连接同时实现相互之间的数据通信，所述SRAM采用IS61LV25616-12T 芯片，所述 FLASH 采用 SST39VF3201 芯片，所述 FPGA 采用 EP2C5T144 芯片并通过输出引脚分别与所述输出接口连接。9.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于， 所述开关量板卡包括依次连接的LPC178-FBD208微控制器、74LVC4245双向电平转换芯片和TL521-4光藕合器芯片。
【专利摘要】本实用新型提供了小电流接地系统接地故障检测装置，包括4U机箱和安装在4U机箱内的母板，以及与4U机箱连接的人机交互设备；母板上安装有数模转换单元；在母板上插有模拟量板卡、开关量板卡和控制主板；模拟量板卡包括与外部电缆连接的电缆接口和模拟量转换芯片；控制主板包括对输入信号进行分析并给出结果的CPU和FPGA芯片以及提供存储功能的存储芯片；开关量板卡包括将接收的控制主板的信号转换为开关量信号输出的开关量转换芯片。本实用新型集成度高，所有板卡集成在一个4U机箱内，核心的CPU、内存、硬盘芯片集成在控制板卡上，提高了装置可靠性。还能够记录故障数据并支持即插即用，人机交互性能很好。
【IPC分类】G01R31/08
【公开号】CN204989388
【申请号】CN201520606673
【发明人】郑国才, 王彦静, 董京刚
【申请人】京泰尔联电气（北京）有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年8月12日