CN202205050U - 一种电力系统保护控制用核心板 - Google Patents
一种电力系统保护控制用核心板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202205050U CN202205050U CN2011203481039U CN201120348103U CN202205050U CN 202205050 U CN202205050 U CN 202205050U CN 2011203481039 U CN2011203481039 U CN 2011203481039U CN 201120348103 U CN201120348103 U CN 201120348103U CN 202205050 U CN202205050 U CN 202205050U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- core board
- interface
- electrical power
- power system
- protecting electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Abstract
本实用新型公开了一种电力系统保护控制用核心板，包括微处理器MPU，其特征在于：所述微处理器MPU分别与存储器、DDR3内存、网络接口、PCIExpress接口、SATA接口、扩展并行总线、常用通信接口、现场可编程门阵列FPGA相连，所述FPGA分别与扩展通信接口、扩展输入输出接口相连接，还包括供电及管理模块和用于连接本电力系统保护控制用核心板与应用底板的高速信号连接器。本实用新型通过将通用的较复杂的设计部分复用，大大降低设计难度、缩短研发周期、降低综合成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种嵌入式核心板，尤其涉及一种电力系统保护控制用核心板，属于电力系统保护控制技术领域。
背景技术
电力系统保护控制装置开发通常采用独立模件开发模式，即针对不同的应用需求单独进行硬件开发。实际开发过程中有很多硬件电路都是相同或相似的，因为没有抽象提取硬件上的共性，而导致重复开发，延长研发周期；同时由于硬件复杂度较高，增加了出错概率，也导致PCB布线和制造成本的提高。
目前，虽然有些国内外厂家推出了一些嵌入式核心板，但这些核心板通常针对通用工控行业，并未充分考虑电力系统保护控制装置的应用需求，在硬件架构、资源配置、功能模块、接口设计、电磁兼容性、散热设计等方面总存在或多或少的应用瓶颈，即使某些核心板得以应用，也是额外需要在应用底板上做相应的接口处理或硬件二次扩展。
因此，开发一种适合电力系统保护控制使用的核心板具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通用性好、功能强大、接口丰富且扩展灵活的、并且成本低的保护控制用核心板。
为解决上述问题,本实用新型提供一种电力系统保护控制用核心板，包括微处理器MPU，其特征在于：所述微处理器MPU分别与存储器、DDR3内存、网络接口、PCI Express接口、SATA接口、扩展并行总线、常用通信接口、现场可编程门阵列FPGA相连，所述FPGA分别与扩展通信接口、扩展输入输出接口相连接，还包括供电及管理模块和用于连接本电力系统保护控制用核心板与应用底板的高速信号连接器。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述微处理器MPU为32位高性能、低功耗嵌入式微处理器。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述存储器包括NOR FLASH存储器和NAND FLASH存储器。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述NOR FLASH存储器用于存储装置程序、定值、配置文件，作为并行外设直接连接到嵌入式微处理器的外部并行总线。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述NAND FLASH存储器用于存储装置录波数据、事件，直接连接到嵌入式微处理器的NAND FLASH控制器接口。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述DDR3内存芯片用于提供系统运行内存空间，直接连接到嵌入式微处理器的DDR控制器接口。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述微处理器通过原生MAC控制器连接PHY，支持10/100/1000M以太网接口；将所述微处理器原生PCI Express引出，在应用底板实现高速接口的扩展；将所述微处理器原生SATA接口引出，在应用底板上实现大容量存储设备的扩展；将所述微处理器外部并行总线引出，在应用底板挂接多种的并行设备；将所述微处理器原生的常用通信接口引出，实现电力系统保护控制装置常用外部和内部通信接口。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述现场可编程门阵列FPGA根据应用底板的不同需求，实现通信接口和输入输出接口的扩展。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：包括供电及管理模块，所述供电及管理模块与应用底板的单一电源轨相连，通过DC/DC生成电力系统保护控制用核心板所需各电源电压。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述供电及管理模块包括电源管理芯片，用于对所生成的各电源回路进行监视，如电压异常即触发告警信号；所述供电及管理模块包括集成温度传感器芯片，用于监视电力系统保护控制用核心板板级温度，如温度越限即触发告警信号。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：还包括高速信号连接器，用于连接本电力系统保护控制用核心板与应用底板。
前述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述高速信号连接器具有防误插机构，连接高度可调节，所述高速信号连接器中心位置自上而下设置有多个接地片。
本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型对不同功能的电力系统保护控制装置硬件公共功能部分进行提取，并充分考虑目前和未来电力系统对于保护控制装置硬件资源、功能模块、接口类型及数量的需求，通过本实用新型所述的核心板方案实现硬件基础核心部分。保护控制装置的开发模式则由传统的独立模件开发转变为核心板与应用底板组合模式，通过将通用的较复杂的设计部分复用，大大降低设计难度、缩短研发周期、降低综合成本。
附图说明
图1为本实用新型所揭示的电力系统保护控制用核心板方案系统框图。
其中，附图标记：
1- 电力系统保护控制用核心板
11-嵌入式微处理器MPU
111-PCIe总线接口
112-SATA接口
113-扩展并行总线接口
114-常用通信接口：CAN、RS485、RS232、SPI等.
12-NOR FLASH存储器
13-NAND FLASH存储器
14-DDR3内存芯片
15-10/100/1000M以太网物理层芯片
16-现场可编程门阵列FPGA
161-根据应用需求灵活扩展的通信接口
162-扩展通用输入输出接口
17-供电及管理模块
18-高速信号连接器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型揭示了一种电力系统保护控制用核心板方案，包括：核心板1、嵌入式微处理器(MPU)11、PCIe总线接口111、SATA接口112、扩展并行总线接口113、常用通信接口114、NOR FLASH存储器12、NAND FLASH存储器13、DDR3内存14、10/100/1000M以太网PHY芯片15、现场可编程门阵列（FPGA）16、灵活扩展的通信接口161、扩展通用输入输出接口162、供电及管理模块17、高速信号连接器18。
上述嵌入式微处理器（MPU）11采用32位高性能、低功耗嵌入式微处理器，主频高达800MHz，运算速度达1600DMIPS。基于先进的处理器架构和制程工艺，无需风扇，仅使用散热片即可适应电力系统保护控制装置应用环境，大大降低热设计硬件成本和维护成本。将嵌入式微处理器（MPU）11原生PCI Express接口引出，即为上述PCIe总线接口111，可在应用底板实现高速接口的扩展；将嵌入式微处理器（MPU）11原生SATA接口引出，即为上述SATA接口112，可在应用底板实现大容量存储设备的扩展；将嵌入式微处理器（MPU）11外部并行总线引出，即为上述扩展并行总线接口113，可在应用底板挂接多种的并行设备，如同步采样ADC、LCD控制器、FPGA等；将嵌入式微处理器（MPU）11原生的常用通信接口引出，即为上述的常用通信接口114，便于实现电力系统保护控制装置常用外部和内部通信接口，如CAN、RS485、RS232、SPI等。
上述NOR FLASH存储器12，用于存储装置程序、定值、配置文件等，作为并行外设直接连接到嵌入式微处理器（MPU）11的外部并行总线，并通过硬件设计兼容不同容量的存储器。
上述NAND FLASH存储器13，用于存储装置录波数据、事件等，直接连接到嵌入式微处理器（MPU）11的NAND FLASH控制器接口，并通过硬件设计兼容不同容量的存储器。
上述DDR3内存芯片14，用于提供系统运行内存空间，直接连接到嵌入式微处理器（MPU）11的DDR控制器接口，并通过硬件设计兼容不同容量的内存芯片。DDR3内存的使用，大大提高CPU与内存之间数据带宽。
上述10/100/1000M以太网PHY芯片15，直接连接到嵌入式微处理器（MPU）11的MAC接口，PHY芯片网络接口通过上述高速信号连接器18引出，在应用底板根据应用需求灵活实现以太网光纤接口或电接口，满足电力系统传统保护控制装置和数字化保护控制装置对外以太网通信要求。
上述现场可编程门阵列（FPGA）16，采用高带宽并行总线与嵌入式微处理器（MPU）11交互数据。现场可编程门阵列（FPGA）16可根据应用底板的特殊需求（该需求上述嵌入式微处理器（MPU）11并不支持或不能完全支持）提供特殊接口的支持，即上述扩展通信接口161。现场可编程门阵列（FPGA）16同时实现上述扩展通用输入输出接口162，用于状态输入或控制输出。上述特征有益提高了核心板1的通用性和设计灵活性。
上述供电及管理模块17，接受应用底板的单一电源轨输入，通过DC/DC生成核心板1所需各电源电压，并且通过电源管理芯片对所生成的各电源回路进行监视，如电压异常即触发告警信号；另可通过集成温度传感器芯片监视核心板1板级温度，如温度越限即触发告警信号。上述特征有益提高了核心板1工作可靠性。
上述高速信号连接器18，作为核心板1与应用底板的物理连接接口，采用板到板高速信号连接器，通过信号最高速率达16Gbps，完全支持核心板PCIe、SATA等高速接口信号的引出；物理上具有防误插结构，由连接器左右插口边缘的不对称设计来保证，避免核心板1与应用底板之间的错误连接；连接高度可调节，范围为5mm-25mm，可满足不同应用的散热需求和器件布局要求；连接器中心位置自上而下具有广泛的接地片，有益提高端子实际利用率，且提供优越的接地屏蔽性能。
以上已以较佳实施例公布了本实用新型，然其并非用以限制本实用新型，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电力系统保护控制用核心板，包括微处理器MPU，其特征在于：所述微处理器MPU分别与存储器、DDR3内存、网络接口、PCI Express接口、SATA接口、扩展并行总线、常用通信接口、现场可编程门阵列FPGA相连，所述FPGA分别与扩展通信接口、扩展输入输出接口相连接，还包括供电及管理模块和用于连接本电力系统保护控制用核心板与应用底板的高速信号连接器。
2.根据权利要求1所述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述微处理器MPU为32位嵌入式微处理器。
3.根据权利要求2所述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述存储器包括NOR FLASH存储器和NAND FLASH存储器。
4.根据权利要求3所述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述NOR FLASH存储器用于存储装置程序、定值、配置文件，作为并行外设直接连接到嵌入式微处理器的外部并行总线。
5.根据权利要求3所述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述NAND FLASH存储器用于存储装置录波数据、事件，直接连接到嵌入式微处理器的NAND FLASH控制器接口。
6.根据权利要求2所述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述DDR3内存芯片用于提供系统运行内存空间，直接连接到嵌入式微处理器的DDR控制器接口。
7.根据权利要求2所述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述微处理器通过原生MAC控制器连接PHY，支持10/100/1000M以太网接口；将所述微处理器原生PCI Express引出，在应用底板实现高速接口的扩展；将所述微处理器原生SATA接口引出，在应用底板上实现大容量存储设备的扩展；将所述微处理器外部并行总线引出，在应用底板挂接多种的并行设备；将所述微处理器原生的常用通信接口引出，实现电力系统保护控制装置常用外部和内部通信接口。
8.根据权利要求1所述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：包括供电及管理模块，所述供电及管理模块与应用底板的单一电源轨相连，通过DC/DC生成电力系统保护控制用核心板所需各电源电压。
9.根据权利要求8所述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述供电及管理模块包括电源管理芯片，用于对所生成的各电源回路进行监视；所述供电及管理模块包括集成温度传感器芯片，用于监视电力系统保护控制用核心板板级温度。
10.根据权利要求1所述的电力系统保护控制用核心板，其特征在于：所述高速信号连接器具有防误插机构，连接高度可调节，所述高速信号连接器中心位置自上而下设置有多个接地片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203481039U CN202205050U (zh) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | 一种电力系统保护控制用核心板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203481039U CN202205050U (zh) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | 一种电力系统保护控制用核心板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202205050U true CN202205050U (zh) | 2012-04-25 |
Family
ID=45969166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011203481039U Expired - Lifetime CN202205050U (zh) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | 一种电力系统保护控制用核心板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202205050U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103631325A (zh) * | 2012-08-22 | 2014-03-12 | 成都爱斯顿测控技术有限公司 | 基于PowerPC处理器的主控板 |
| CN104978457A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-14 | 浪潮集团有限公司 | 一种基于国产ft1500a芯片的ddr3接口板级电源供电设计方法 |
| CN105515709A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-20 | 中国电子科技集团公司第三十二研究所 | 基于国产FPGA和uclinux操作系统的时间同步装置 |
| CN106933721A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-07-07 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种就地化保护装置串口远程监视方法 |
| CN108121687A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 核心板以及板卡 |
| CN114116558A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-03-01 | 南京国电南自维美德自动化有限公司 | 一种io设备及微机保护装置 |
-
2011
- 2011-09-16 CN CN2011203481039U patent/CN202205050U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103631325A (zh) * | 2012-08-22 | 2014-03-12 | 成都爱斯顿测控技术有限公司 | 基于PowerPC处理器的主控板 |
| CN104978457A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-14 | 浪潮集团有限公司 | 一种基于国产ft1500a芯片的ddr3接口板级电源供电设计方法 |
| CN105515709A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-20 | 中国电子科技集团公司第三十二研究所 | 基于国产FPGA和uclinux操作系统的时间同步装置 |
| CN108121687A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 核心板以及板卡 |
| CN106933721A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-07-07 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种就地化保护装置串口远程监视方法 |
| CN106933721B (zh) * | 2017-02-15 | 2020-06-26 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种就地化保护装置串口远程监视方法 |
| CN114116558A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-03-01 | 南京国电南自维美德自动化有限公司 | 一种io设备及微机保护装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202205050U (zh) | 一种电力系统保护控制用核心板 | |
| CN107688376B (zh) | 一种支持自适应硬盘接口的硬盘背板 | |
| CN102738894A (zh) | 一种基于总线接口的模块化智能配电终端 | |
| CN104182010A (zh) | 一种基于数据switch数据传输的rack机架 | |
| CN102637453A (zh) | 一种包括串行输入输出接口的相变存储器 | |
| CN104484303A (zh) | 一种基于SoC芯片的1553B节点电路 | |
| CN208298074U (zh) | 一种基于申威处理器和ICH2桥片的COMe模块化计算机系统 | |
| CN203812171U (zh) | 一种arm架构下的内容分发网络（cdn）服务器 | |
| CN203720584U (zh) | 一种基于ARM处理器的微型COM Express处理器模块 | |
| CN102707781A (zh) | 一种主板软件关机复位系统及方法 | |
| CN202583964U (zh) | 一种兼容多总线的嵌入式军用计算机模块 | |
| CN102420694B (zh) | 基于数据总线的设备远程唤醒系统 | |
| CN210605518U (zh) | 一种一体化智能控制机 | |
| CN110334045B (zh) | 可扩展多接口工控机主板 | |
| CN207516997U (zh) | 一种使用CPLD进行NVMe SSD的带外管理模块 | |
| CN217718574U (zh) | 一种扩展板 | |
| CN208673331U (zh) | 一种基于ops主机的车道控制装置 | |
| CN202771301U (zh) | 基于龙芯cpu和北桥芯片sr5650的刀片服务器 | |
| CN210270880U (zh) | 一种串并兼容的数据采集装置 | |
| CN207458325U (zh) | 一种支持多模块同时抄表的集中器 | |
| CN218037988U (zh) | 一种基于龙芯2k的多串口控制系统 | |
| CN202013531U (zh) | 模块化存储装置 | |
| CN219627953U (zh) | 一种智慧路灯主板 | |
| CN209388236U (zh) | 一种服务器 | |
| CN212785381U (zh) | 一种智能电网的多模无线通信设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: GUODIAN NANJING AUTOMATION CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: NANJING AUTOMATION CO., LTD., CHINA ELECTRONICS CORP. Effective date: 20121026 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 210009 NANJING, JIANGSU PROVINCE TO: 211100 NANJING, JIANGSU PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121026 Address after: 211100 Feinikesi Road, Jiangning District, Jiangsu, Nanjing, China, 11 Patentee after: Nanjing Guodian Nanjing Grid Automation Co., Ltd. Address before: 210009 Gulou District, Jiangsu, Nanjing new model road, No. 38 Patentee before: Nanjing Automation Co., Ltd., China Electronics Corp. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120425 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |