基于fsk和ask通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及輸電線路檢修領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)配電網(wǎng)中，架空線上安裝有一定數(shù)量的柱上開關(guān)。日常維護(hù)過程中，傳統(tǒng)柱上開關(guān)，需要維護(hù)人員爬桿至柱上開關(guān)處進(jìn)行開、合閘操作；對新型的智能化柱上開關(guān)，雖配置有控制器，但是檢修維護(hù)人員仍然需要爬桿至柱上開關(guān)的控制器處進(jìn)行相關(guān)的操作。這類操作較復(fù)雜，且需要確保設(shè)備有效的接地，存在嚴(yán)重的安全隱患，為此，急需研發(fā)一種非接觸式的，安全系數(shù)高的無線遙控裝置，可方便的讀取電網(wǎng)的實(shí)時電流數(shù)據(jù)及柱上開關(guān)的各種狀態(tài)量，也可整定柱上開關(guān)的參數(shù)，并可進(jìn)行遠(yuǎn)距離的分合閘操作，簡化現(xiàn)場維護(hù)工作量，最大限度地降低操作安全隱患。
[0003]【申請?zhí)枴?01510124202.1，名稱為:一種柱上開關(guān)智能控制器及智能控制方法的發(fā)明專利，公開了一種柱上開關(guān)智能控制器，包括處理器核心電路模塊及分別與之連接的電流電壓采樣通道電路模塊、開關(guān)本體狀態(tài)判斷模塊、開關(guān)本體控制模塊、人機(jī)界面模塊、通信模塊和電源模塊，電流電壓采樣通道電路模塊采集柱上開關(guān)的電流或電壓信息，并送入處理器核心電路模塊;開關(guān)本體狀態(tài)判斷模塊讀取控制器的內(nèi)部開關(guān)量和外部開關(guān)量;開關(guān)本體控制模塊根據(jù)處理器核心電路模塊發(fā)出的控制指令控制與之連接的開關(guān)本體的動作；電源模塊為處理器核心電路模塊供電。此發(fā)明具有較高的通用性，能夠滿足不同的開關(guān)本體、不同的控制功能，本發(fā)明進(jìn)行遠(yuǎn)程操作時較為簡便，但是不適用于需要現(xiàn)場檢修和維護(hù)設(shè)備的場合，在桿下操作時不夠簡便。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器，解決了現(xiàn)有智能控制器不適用于需要現(xiàn)場檢修和維護(hù)設(shè)備的場合以及在桿下操作時不夠簡便的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0006]—種基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器，包括殼體，所述殼體內(nèi)部設(shè)置有電源電路、采樣電路、微控制器、信號調(diào)理單元、控制輸出單元和無線通信單元，所述電源電路與微控制器電連接，所述采樣電路的輸出端與所述信號調(diào)理單元的輸入端電連接，所述信號調(diào)理單元的輸出端與所述微控制器電連接，所述控制輸出單元與所述微控制器電連接，所述無線通信單元與所述微控制器通過通信端口連接，所述無線通信單元采用433M無線收發(fā)器。
[0007]優(yōu)選的，所述信號調(diào)理單元包括信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述信號放大電路的輸入端與所述采樣電路的信號輸出端連接，所述信號放大電路的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與微控制器的輸入端連接。
[0008]優(yōu)選的，所述信號調(diào)理單元包括信號放大電路，所述信號放大電路的輸入端與所述采樣電路的信號輸出端連接，所述信號放大電路的輸出端與微控制器的輸入端連接。
[0009]優(yōu)選的，所述微控制器采用單片機(jī)。
[0010]優(yōu)選的，所述微控制器采用ARM芯片。
[0011]優(yōu)選的，所述電源電路包括穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓器采用7805電源穩(wěn)壓芯片。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是：
[0013]1、本實(shí)用新型的采樣電路將傳感器采集的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后經(jīng)過信號調(diào)理單元進(jìn)行處理，可以將電信號進(jìn)行放大隔離和保護(hù)，大大提高了采樣信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，提高了本實(shí)用新型的抗干擾能力。
[0014]2、本實(shí)用新型的無線通信單元采用433M無線收發(fā)器，抗噪聲與抗衰減的性能較好，穿透性能強(qiáng)，成本低，能很好地適用于中低速數(shù)據(jù)傳輸場合?；贔SK和ASK技術(shù)的433M無線通信技術(shù)不僅功耗較低，而且通信距離遠(yuǎn)，抗干擾能力好，在柱上開關(guān)現(xiàn)場通信方面具有特有的優(yōu)勢。
[0015]3、本實(shí)用新型的電源電路具有穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓芯片采用7805電源穩(wěn)壓芯片，保證了微控制器和其他電路模塊的電壓穩(wěn)定。
[0016]4、本實(shí)用新型的微控制器采用ARM芯片，ARM芯片功耗低而且具有操作系統(tǒng)，功能更加強(qiáng)大，而且可以很方便的實(shí)現(xiàn)與其他模塊的兼容和整合。
【附圖說明】
[0017]圖I為本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為電源電路中穩(wěn)壓電路的電路原理圖；
[0019]圖中：I-殼體、2-采樣電路、3-電源電路、4-控制輸出單元、5-信號調(diào)理單元、6_微控制器、7-無線通信單元。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0021]實(shí)施例I:
[0022]如圖I所示，本實(shí)用新型包括殼體I，殼體I內(nèi)部設(shè)置有電源電路3、采樣電路2、微控制器6、信號調(diào)理單元5、控制輸出單元4和無線通信單元7。
[0023]電源電路3的電源由外部開關(guān)電源供電，電源電路3中具有穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路的電路原理圖如圖2所示，穩(wěn)壓芯片采用7805電源穩(wěn)壓芯片，電源電路3與微控制器6的電源輸入端連接，并且為其他電路模塊提供工作電壓;采樣電路2的輸出端與信號調(diào)理單元5的輸入端電連接，采樣電路2的輸入端具有光電隔離模塊，可有限防止一次電路短路時大電流進(jìn)入電路模塊，防止電路模塊被擊穿或損壞，采樣電路2采集的電信號進(jìn)入到信號調(diào)理單元5，經(jīng)信號調(diào)理單元5調(diào)理后進(jìn)入到微控制器6;信號調(diào)理單元5包括信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述信號放大電路的輸入端與采樣電路2的信號輸出端連接，接收采樣電路2采集的電信號，信號放大電路的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒖刂破?能夠識別的數(shù)字信號，數(shù)字信號進(jìn)入到微控制器6中進(jìn)行運(yùn)算和處理;微控制器6采用高性能AVR單片機(jī)，保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行;控制輸出單元4是本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)控制柱上開關(guān)的重要一部分，其控制信號由微控制器6提供，控制輸出單元4包括多路繼電器控制電路，可以實(shí)現(xiàn)柱上開關(guān)的分合閘控制;無線通信單元7與微控制器6通過通信端口連接，通信端口采用RS232通信協(xié)議，無線通信單元7采用433M無線收發(fā)器。
[0024]433M無線收發(fā)器抗噪聲與抗衰減的性能較好，穿透性能強(qiáng)，成本低，能很好地適用于中低速數(shù)據(jù)傳輸場合?；贔SK和ASK技術(shù)的433M無線通信技術(shù)不僅功耗較低，而且通信距離遠(yuǎn)，抗干擾能力好，在柱上開關(guān)現(xiàn)場通信方面具有特有的優(yōu)勢。
[0025]本實(shí)用型的工作原理為：
[0026]工作時，采樣電路2采集桿上一次電路工作信號和桿上開關(guān)的工作狀態(tài)信號，經(jīng)過信號調(diào)理單元5將電路工作信號發(fā)送到微控制器6。當(dāng)發(fā)生故障時，經(jīng)過微控制器6的運(yùn)算，將控制信號發(fā)送給控制輸出單元4，控制輸出單元4通過繼電器電路的動作控制柱上開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的分合閘操作。當(dāng)該實(shí)用新型通過無線通信單元7與智能終端連接后，作業(yè)人員可以通過通信接口電路來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)整定值設(shè)置、參數(shù)查詢、數(shù)據(jù)讀取和遠(yuǎn)距離分合閘控制，實(shí)現(xiàn)了非接觸式的，安全系數(shù)高的無線遙控作業(yè)。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]實(shí)施例2與實(shí)施例I的不同之處在于，實(shí)施例2的信號調(diào)理單元5只包括信號放大電路，微控制器6采用具有A/D轉(zhuǎn)換功能的ARM芯片。
[0029]本實(shí)施例的工作原理與實(shí)施例I相同。
[0030]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器，其特征在于:包括殼體，所述殼體內(nèi)部設(shè)置有電源電路、采樣電路、微控制器、信號調(diào)理單元、控制輸出單元和無線通信單元，所述電源電路與微控制器電連接，所述采樣電路的輸出端與所述信號調(diào)理單元的輸入端電連接，所述信號調(diào)理單元的輸出端與所述微控制器電連接，所述控制輸出單元與所述微控制器電連接，所述無線通信單元與所述微控制器通過通信端口連接，所述無線通信單元采用433M無線收發(fā)器。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器，其特征在于:所述信號調(diào)理單元包括信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述信號放大電路的輸入端與所述采樣電路的信號輸出端連接，所述信號放大電路的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與微控制器的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器，其特征在于:所述信號調(diào)理單元包括信號放大電路，所述信號放大電路的輸入端與所述采樣電路的信號輸出端連接，所述信號放大電路的輸出端與微控制器的輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器，其特征在于：所述微控制器采用單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器，其特征在于：所述微控制器采用ARM芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器，其特征在于:所述電源電路包括穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓器采用7805電源穩(wěn)壓芯片。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于FSK和ASK通信技術(shù)的智能開關(guān)控制器，包括殼體，所屬殼體內(nèi)部設(shè)置有電源電路、采樣電路、微控制器、信號調(diào)理單元、控制輸出單元和無線通信單元，所述電源電路與微控制器電連接，所述采樣電路的輸出端與所述信號調(diào)理單元的輸入端電連接，所述信號調(diào)理單元的輸出端與所述微控制器電連接，所述控制輸出單元與所述微控制器電連接，所述無線通信單元與所述微控制器通過通信端口連接，所述無線通信單元采用433M無線收發(fā)器。本實(shí)用新型可通過無線通信單元與智能終端連接，作業(yè)人員可以通過通信接口電路來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)整定值設(shè)置、參數(shù)查詢、數(shù)據(jù)讀取和遠(yuǎn)距離分合閘控制，實(shí)現(xiàn)了對柱上開關(guān)的非接觸和安全系數(shù)高的無線遙控作業(yè)。
【IPC分類】G05B19/04
【公開號】CN205158028
【申請?zhí)枴緾N201520961884
【發(fā)明人】施學(xué)召, 劉守明, 趙志健, 史宏偉, 董建剛, 白楊, 劉慶賀
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司周口供電公司, 西安亞建電力技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月29日