電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，包括微處理器U1、電源電路、攝像裝置、無(wú)線通信電路、RS232通信電路、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路和指示燈控制電路；攝像裝置包括圖像拍攝電路；無(wú)線通信電路包括GPRS模塊和SIM電路；微處理器U1和攝像裝置均與電源電路相連接；攝像裝置通過(guò)RS232通信電路與微處理器U1相連接；GPRS模塊、RS232通信電路、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路和指示燈控制電路均與微處理器U1相連接；SIM電路與GPRS模塊相連接。本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，具有可對(duì)采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、隨時(shí)獲取電力采集與計(jì)量設(shè)備的狀態(tài)、減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，尤其是一種用于獲取電力采集與計(jì)量設(shè)備的實(shí)時(shí)圖像的圖像采集電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著國(guó)家電網(wǎng)“智能電網(wǎng)”項(xiàng)目如火如荼的建設(shè)，作為智能電網(wǎng)一部分的智能電力計(jì)量設(shè)備被廣泛的安裝在城鄉(xiāng)企業(yè)與居民家庭中。
[0003]作為企業(yè)與居民家庭電力計(jì)量與結(jié)算的主要設(shè)備依據(jù)，智能電力計(jì)量設(shè)備的用電指數(shù)通過(guò)采集終端設(shè)備(專變終端或集中器等)上傳到網(wǎng)省公司的用電信息采集系統(tǒng)，用電采集系統(tǒng)歸并分析數(shù)據(jù)后上傳抄讀數(shù)據(jù)給營(yíng)銷系統(tǒng)進(jìn)行用戶用電費(fèi)用結(jié)算。由于用電設(shè)備指數(shù)到用電結(jié)算需經(jīng)過(guò)采集終端設(shè)備(采集器、專變終端或集中器等)、網(wǎng)省公司“電力用戶用電信息采集系統(tǒng)”、營(yíng)銷系統(tǒng)等過(guò)程，為保證數(shù)據(jù)的一致性與準(zhǔn)確性，需通過(guò)一些技術(shù)手段監(jiān)控檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與一致性。當(dāng)采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，為確保設(shè)備的性能、完整或改動(dòng)等現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題時(shí)，需要一種監(jiān)控手段以及圖片識(shí)別手段對(duì)采集終端或計(jì)量設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。
[0004]目前，電力系統(tǒng)中尚沒(méi)有對(duì)采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備的圖像監(jiān)控裝置。在采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備發(fā)生異常時(shí)，因而很難發(fā)現(xiàn)采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備出現(xiàn)異常的原因，給故障排除帶來(lái)困難，影響了用電信息采集系統(tǒng)的采集的數(shù)據(jù)的可靠性。一旦采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備發(fā)生異常，要想得知采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備的是否完整、是否被破壞或損壞或者是否被改動(dòng)等情況，只能派遣工作人員到設(shè)備所在處親自查看，智能化程度較低。在比較偏遠(yuǎn)或路途較遠(yuǎn)的地區(qū)，要查看設(shè)備需要大量的人力物力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，以便于對(duì)采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。
[0006]本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案。
[0007]電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括微處理器U1、電源電路、攝像裝置、無(wú)線通信電路、RS232通信電路、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路和指示燈控制電路；所述攝像裝置包括圖像拍攝電路；所述無(wú)線通信電路包括GPRS模塊和SIM電路；
[0008]所述微處理器Ul和攝像裝置均與所述電源電路相連接；所述攝像裝置通過(guò)所述RS232通信電路與所述微處理器Ul相連接；所述GPRS模塊、RS232通信電路、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路和指示燈控制電路均與所述微處理器Ul相連接；所述SM電路與所述GPRS模塊相連接。
[0009]本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:
[0010]所述的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路還包存儲(chǔ)電路，所述存儲(chǔ)電路與所述微處理器Ul相連接；所述存儲(chǔ)電路包括存儲(chǔ)芯片U2、電容Cl和電容C2 ;所述存儲(chǔ)芯片U2與所述微處理器Ul相連接，所述電容Cl和電容C2均與所述存儲(chǔ)芯片U2相連接。
[0011]所述電源電路包括穩(wěn)壓芯片U3、穩(wěn)壓器U4、電容C3、電容C4和電解電容El?E4 ；所述電容C3、電容C4、電解電容El?E3均與所述穩(wěn)壓芯片U3相連接；所述電解電容E4的一端與所述穩(wěn)壓器U4相連接，所述電解電容E4的另一端接地。
[0012]所述圖像拍攝電路包括用于拍攝電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像的攝像芯片U5、電容C5?C12、電解電容E5?E7、電阻Rl?R2和晶振Yl ;所述電容C5和電阻Rl相連接的公共點(diǎn)與攝像芯片U5相連接；所述電容C6與攝像芯片U5相連接；所述電容C7和電解電容E5相并聯(lián)連接后與攝像芯片U5相連接；所述電容C8和電解電容E6相并聯(lián)連接后與攝像芯片U5相連接；所述電容C9和ClO分別連接在晶振Yl的兩端，晶振Yl的兩端均與所述攝像芯片U5相連接；所述電容C11、C12、電解電容E7相并聯(lián)連接后與攝像芯片U5相連接；所述電阻R2的一端與攝像芯片U5相連接，另一端連接電源VDD。
[0013]所述無(wú)線通信電路包括無(wú)線通信芯片U6、SM卡芯片U7、電容C13?C16、電阻R3?R5 ;無(wú)線通信芯片U6與與微控制器Ul相連接；
[0014]所述電容C13通過(guò)所述電阻R3與SM卡芯片U7相連接；所述電容C14通過(guò)所述電阻R4與SM卡芯片U7相連接；所述電容C15與SM卡芯片U7相連接；所述電阻R5與電容C16相連接，且所述電阻R5與電容C16之間的連接點(diǎn)與SIM卡芯片U7相連接；無(wú)線通信芯片U6與SM卡芯片U7之間相連接。
[0015]所述RS232通信電路包括串口通信芯片U9、電容C17?C21和連接端子Jl ;所述電容C17?C21和連接端子Jl均與所述串口通信芯片U9相連接，所述串口通信芯片U9與微控制器Ul相連接。
[0016]所述紅外發(fā)射電路包括紅外發(fā)射管D1、三極管Q1、三極管Q2、電阻R12?R14 ;所述電阻R12的一端連接電源VDD3.3V，另一端通過(guò)紅外發(fā)射管Dl與所述三極管Ql的發(fā)射極相連接；所述電阻R13的一端與所述微控制器Ul相連接，另一端與三極管Ql的基極相連接；所述電阻R14的一端與所述微控制器Ul相連接，另一端與三極管Q2的基極相連接；所述三極管Ql的集電極與所述三極管Q2的集電極相連接，所述三極管Q2的發(fā)射極接地；
[0017]所述紅外接收電路包括紅外接收管LE1、電容C15?C16、電阻R15?R16 ;所述電容C15、C16相互并聯(lián)連接后的一端接地，另一端與所述電阻R15和R16相連接；所述電阻R15和R16均與所述紅外接收管LEl相連接，所述電阻R15和紅外接收管LEl之間的連接點(diǎn)與所述微控制器Ul相連接。
[0018]所述指示燈控制電路包括二極管D2?D5、電阻R19?R22 ;所述二極管D2與電阻R19相串聯(lián)連接，所述二極管D3與電阻R20相串聯(lián)連接，所述二極管D4與電阻R21相串聯(lián)連接，所述二極管D5與電阻R22相串聯(lián)連接。
[0019]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0020]本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，通過(guò)無(wú)線通信電路接收控制中心的指令，根據(jù)指令信息發(fā)送拍照指令給圖像拍攝電路，獲取計(jì)量設(shè)備的圖像并傳輸給控制中心，由控制中心根據(jù)圖像對(duì)電力采集與計(jì)量設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別和判斷，從而避免了派遣工作人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查，減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，提高了電力系統(tǒng)的智能化水平。
[0021]本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，具有可對(duì)采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、隨時(shí)獲取電力采集與計(jì)量設(shè)備的狀態(tài)、減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖2為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的存儲(chǔ)電路的電路圖。
[0024]圖3為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的5V電源轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
[0025]圖4為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的3.3V電源轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
[0026]圖5為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的圖像拍攝電路的電路圖。
[0027]圖6為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的無(wú)線通信電路的電路圖。
[0028]圖7為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的GPRS擴(kuò)展插槽芯片的管腳圖。
[0029]圖8為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的RS232通信電路的電路圖。
[0030]圖9為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的JTAG接口電路的電路圖。
[0031]圖10為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的主CPU及周圍電路、紅外收發(fā)電路的電路圖。
[0032]圖11為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的指示燈控制電路的電路圖。
[0033]圖12為本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路的電源濾波及保護(hù)電路的電路圖。
[0034]以下通過(guò)【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0035]參見(jiàn)附圖1?圖12，電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路包括微處理器U1、電源電路、攝像裝置、無(wú)線通信電路、RS232通信電路、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路和指示燈控制電路；所述攝像裝置包括圖像拍攝電路；所述無(wú)線通信電路包括GPRS模塊和SIM電路；
[0036]所述微處理器Ul和攝像裝置均與所述電源電路相連接；所述攝像裝置通過(guò)所述RS232通信電路與所述微處理器Ul相連接；所述GPRS模塊、RS232通信電路、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路和指示燈控制電路均與所述微處理器Ul相連接；所述SM電路與所述GPRS模塊相連接。
[0037]微處理器Ul通過(guò)GPRS模塊接收到拍照指令后，啟動(dòng)紅外發(fā)射電路，點(diǎn)亮智能電能表的顯示屏幕，同時(shí)啟動(dòng)攝像模塊的拍攝功能，此外，智能電能表發(fā)送電表的地址信息，微處理器Ul通過(guò)紅外接收到該地址信息后，解析此命令，獲取該智能電能表的地址；接收攝像模塊的圖片數(shù)據(jù)，這樣就建立了圖片數(shù)據(jù)與電表地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通訊指示燈在GPRS模塊數(shù)據(jù)接收和發(fā)送報(bào)文過(guò)程當(dāng)中閃爍，用來(lái)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)傳輸，運(yùn)行指示等在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)閃爍，以標(biāo)識(shí)系統(tǒng)運(yùn)行正常。
[0038]所述的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路還包存儲(chǔ)電路，所述存儲(chǔ)電路與所述微處理器Ul相連接；所述存儲(chǔ)電路包括存儲(chǔ)芯片U2、電容Cl和電容C2 ;所述存儲(chǔ)芯片U2與所述微處理器Ul相連接，所述電容Cl和電容C2均與所述存儲(chǔ)芯片U2相連接。如圖2所示，所述存儲(chǔ)芯片U2的型號(hào)為MX25L1606E。
[0039]所述電源電路包括穩(wěn)壓芯片U3、穩(wěn)壓器U4、電容C3、電容C4和電解電容El?E4 ；所述電容C3、電容C4、電解電容El?E3均與所述穩(wěn)壓芯片U3相連接；所述電解電容E4的一端與所述穩(wěn)壓器U4相連接，所述電解電容E4的另一端接地。
[0040]電源電路包括兩個(gè)電路模塊:5V電源轉(zhuǎn)換電路和3.3V電源轉(zhuǎn)換電路。如圖3為5V電源轉(zhuǎn)換電路，穩(wěn)壓芯片U3為三端正電源穩(wěn)壓電路L7805。L7805是一塊三端正電源穩(wěn)壓集成電路。該電路內(nèi)置短路保護(hù)及熱保護(hù)電路，具有輸出電壓固定的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種電視機(jī)、收錄機(jī)、電子儀器等設(shè)備中作電源穩(wěn)壓用。L7805采用三引線帶散熱片塑料T0-220的封裝形式封裝。所述電容C3、電解電容El和E2相并聯(lián)連接后的一端與所述穩(wěn)壓芯片U3相連接；另一端接地。所述電容C4與所述電解電容E3并聯(lián)連接后的一端與所述穩(wěn)壓芯片U3相連接，另一端接地。
[0041]電容C3處的I和2兩個(gè)連接端為電源輸入口，連接到設(shè)備上的9V輸入接口。另夕卜，圖3輸出的5V電源與圖4的穩(wěn)壓器U4的+5V輸入端相連，給U4提供5V電源。
[0042]如圖4為3.3V電源轉(zhuǎn)換電路，穩(wěn)壓器U4的型號(hào)為ASM1117-3.3V，其輸出端有I個(gè):+3.3V輸出端和+5V輸入端。AMSl 117是一個(gè)正向低壓降穩(wěn)壓器,在IA電流下壓降為1.2V。AMSl117內(nèi)部集成過(guò)熱保護(hù)和限流電路。在最大輸出電流時(shí)，AMS1117器件的壓差保證最大不超過(guò)1.3V，并隨負(fù)載電流的減小而逐漸降低。AMS1117的片上微調(diào)把基準(zhǔn)電壓調(diào)整到1.5%的誤差以內(nèi)，而且電流限制也得到了調(diào)整，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的壓力。
[0043]所述圖像拍攝電路包括用于拍攝電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像的攝像芯片U5、電容C5?C12、電解電容E5?E7、電阻Rl?R2和晶振Yl ;所述電容C5和電阻Rl相連接的公共點(diǎn)與攝像芯片U5相連接；所述電容C6與攝像芯片U5相連接；所述電容C7和電解電容E5相并聯(lián)連接后與攝像芯片U5相連接；所述電容C8和電解電容E6相并聯(lián)連接后與攝像芯片U5相連接；所述電容C9和ClO分別連接在晶振Yl的兩端，晶振Yl的兩端均與所述攝像芯片U5相連接；所述電容C11、C12、電解電容E7相并聯(lián)連接后與攝像芯片U5相連接；所述電阻R2的一端與攝像芯片U5相連接，另一端連接電源VDD。
[0044]如圖5為圖像拍攝電路的電路圖。所述攝像芯片U5為Sonix325。Sonix325可使用串口供電，帶調(diào)焦距功能，微型化，價(jià)格便宜，適合大規(guī)模組裝生成。圖像拍攝芯片U5的30,31腳與CPU的58、59腳相連，CPU的拍攝指令通過(guò)串行口發(fā)送給U5，U5控制CMOS攝像頭拍攝圖片處理成串行數(shù)據(jù)后回傳給CPU。
[0045]所述無(wú)線通信電路包括無(wú)線通信芯片U6、SM卡芯片U7、電容C13?C16、電阻R3?R5 ;無(wú)線通信芯片U6與與微控制器Ul相連接；
[0046]所述電容C13通過(guò)所述電阻R3與SM卡芯片U7相連接；所述電容C14通過(guò)所述電阻R4與SM卡芯片U7相連接；所述電容C15與SM卡芯片U7相連接；所述電阻R5與電容C16相連接，且所述電阻R5與電容C16之間的連接點(diǎn)與SIM卡芯片U7相連接；無(wú)線通信芯片U6與SM卡芯片U7之間相連接。
[0047]所述無(wú)線通信芯片U6為M590E通信模塊。M590E通信模塊是一款Dual Band的GSM/GPRS工業(yè)無(wú)線模塊，提供短信、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能，在各種工業(yè)和民用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，具有以下幾個(gè)特點(diǎn):1)功耗低:待機(jī)功耗2.5mA ;2)溫寬大:_40— 80°C ;3)支持串口的CMUX功能；4)開(kāi)放IKbytes數(shù)據(jù)區(qū)供客戶使用；8)獨(dú)特AES軟件加密功能。
[0048]如圖6，無(wú)線通信芯片U6與SM卡芯片U7相連接，可實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信功能，使得微控制器Ul能與控制中心之間相互通信，接收控制中心發(fā)出的控制指令，并將獲得的電力采集與計(jì)量設(shè)備的數(shù)據(jù)和圖像傳輸給控制中心，由控制中心根據(jù)數(shù)據(jù)和圖像對(duì)電力采集與計(jì)量設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析處理，從而無(wú)線工作人員到現(xiàn)場(chǎng)，即可得知采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備的是否完整、是否被破壞或損壞或者是否被改動(dòng)等情況，避免了工作人員現(xiàn)場(chǎng)檢查，減少了工作人員的工作強(qiáng)度，提高了用電信息采集系統(tǒng)的智能化水平，方便了供電單位對(duì)遠(yuǎn)程的采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備的管理。
[0049]如圖7中，芯片U8，即部件JPRSl是外置GPRS無(wú)線通信模塊擴(kuò)展接口插槽。
[0050]所述RS232通信電路包括串口通信芯片U9、電容C17?C21和連接端子Jl ;所述電容C17?C21和連接端子Jl均與所述串口通信芯片U9相連接，所述串口通信芯片U9與微控制器Ul相連接。
[0051]如圖8，所述串口通信芯片U7為MAX3232，MAX3232有兩組的RS232收發(fā)器。MAX3232采用專有低壓差發(fā)送器輸出級(jí)，利用雙電荷泵在3.0V至5.5V電源供電時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)真正的RS-232性能，器件僅需四個(gè)0.1uF的外部小尺寸電荷泵電容。MAX3232確保在120kbps數(shù)據(jù)速率，同時(shí)保持RS-232輸出電平。通過(guò)連接端子Jl與微控制器的RS232端口相連接，使得串口通信芯片U9與微控制器Ul之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0052]MAX3232具有二路接收器和二路驅(qū)動(dòng)器，提供IuA關(guān)斷模式，有效降低功效并延遲便攜式產(chǎn)品的電池使用壽命。關(guān)斷模式下，接收器保持有效狀態(tài)，對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，僅消耗IuA電源電流，MAX3232的引腳、封裝和功能分別與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MAX242和MAX232兼容。即使工作在高數(shù)據(jù)速率下，MAX3232仍然能保持RS-232標(biāo)準(zhǔn)要求的正負(fù)5.0V最小發(fā)送器輸出電壓。
[0053]圖9是一個(gè)JTAG接口電路，包括一個(gè)雙排(一排十針共20針)的接插芯片U10、電阻R6?RlI，所述電阻R6?Rll均與所述接插芯片UlO相連接。JTAG接口電路的作用是與電路板之外的電路通過(guò)導(dǎo)線連接。圖9為CPU程序調(diào)試接口插槽，作為CPU燒寫(xiě)調(diào)試接口，信號(hào)線分別與對(duì)應(yīng)CPU上的信號(hào)接口相連。
[0054]所述紅外發(fā)射電路包括紅外發(fā)射管D1、三極管Q1、三極管Q2、電阻R12?R14 ;所述電阻R12的一端連接電源VDD3.3V，另一端通過(guò)紅外發(fā)射管Dl與所述三極管Ql的發(fā)射極相連接；所述電阻R13的一端與所述微控制器Ul相連接，另一端與三極管Ql的基極相連接；所述電阻R14的一端與所述微控制器Ul相連接，另一端與三極管Q2的基極相連接；所述三極管Ql的集電極與所述三極管Q2的集電極相連接，所述三極管Q2的發(fā)射極接地；
[0055]所述紅外接收電路包括紅外接收管LE1、電容C15?C16、電阻R15?R16 ;所述電容C15、C16相互并聯(lián)連接后的一端接地，另一端與所述電阻R15和R16相連接；所述電阻R15和R16均與所述紅外接收管LEl相連接，所述電阻R15和紅外接收管LEl之間的連接點(diǎn)與所述微控制器Ul相連接。
[0056]如圖10，微控制器Ul為STM32F100R8。STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的ARM Cortex-M3內(nèi)核。所述微控制器Ul包括相應(yīng)的外圍電路，所述外圍電路包括電阻R17?R18、電容C17?C28、晶振Y2、插接件J2等部件。
[0057]所述紅外發(fā)射電路和紅外接收電路均與所述微控制器Ul相連接。
[0058]通過(guò)紅外發(fā)射電路發(fā)出紅外光，點(diǎn)亮智能電表的顯示屏。由紅外接收電路接收所述智能電表發(fā)出的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)微控制器Ul和智能電表之間的數(shù)據(jù)交換。
[0059]根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的要求，智能電表設(shè)備都帶有紅外通訊功能的遠(yuǎn)紅外設(shè)備，通訊規(guī)約滿足《中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多功能電能表通信協(xié)議》(DLT645-2007)，且當(dāng)智能電表通過(guò)紅外與其他外部設(shè)備通訊時(shí)，會(huì)點(diǎn)亮智能電能表的顯示屏幕；故在該設(shè)備裝置中，安裝一能與智能電能表通訊的紅外收發(fā)裝置即可與智能電能表進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，這些數(shù)據(jù)包括且不限于智能電能表的數(shù)據(jù)、地址等。當(dāng)該設(shè)備安裝在光線比較昏暗的地方時(shí)，使用紅外收發(fā)的目的:1)點(diǎn)亮智能電能表的屏幕，以是獲取的圖片更清晰；2)抄讀智能電能表地址(根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)要求，一般電表地址唯一)，以使電能表與拍攝的圖片匹配。
[0060]所述指示燈控制電路包括二極管D2?D5、電阻R19?R22 ;所述二極管D2與電阻R19相串聯(lián)連接，所述二極管D3與電阻R20相串聯(lián)連接，所述二極管D4與電阻R21相串聯(lián)連接，所述二極管D5與電阻R22相串聯(lián)連接。
[0061]如圖11，四個(gè)發(fā)光二極管D2?D5，每個(gè)二極管的一端連接3.3V電源VDD，每個(gè)二極管的另一端連接一個(gè)保護(hù)電阻，構(gòu)成整個(gè)電路的指示燈。四個(gè)發(fā)光二極管D2?D5包括兩個(gè)紅光二極管和兩個(gè)綠光二極管，分別用于作為通訊指示燈與運(yùn)行指示燈。
[0062]圖11中R19 —端與Ul第4腳相連，R20 一端與Ul第3腳相連，R21 一端與Ul第2腳相連，R22 一端與Ul第I腳相連。
[0063]如圖12的電路為5V電源的濾波保護(hù)電路，包括電容C17?C19、電解電容E8和E9。電容C17?C19、電解電容E8和E9對(duì)5V電源提供了高低頻濾波作用。瞬變二極管D6作為突波吸收器、可吸收數(shù)百瓦的浪涌功率，保護(hù)板上器件。圖12的電路是連接在5V電源和地之間。
[0064]本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，通過(guò)無(wú)線通信電路接收控制中心的指令，根據(jù)指令信息發(fā)送拍照指令給圖像拍攝電路，獲取計(jì)量設(shè)備的圖像并傳輸給控制中心，由控制中心根據(jù)圖像對(duì)電力采集與計(jì)量設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別和判斷，從而避免了派遣工作人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查，減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，提高了電力系統(tǒng)的智能化水平。
[0065]本發(fā)明的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，具有可對(duì)采集終端設(shè)備或電力計(jì)量設(shè)備的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、隨時(shí)獲取電力采集與計(jì)量設(shè)備的狀態(tài)、減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，其特征是，包括微處理器U1、電源電路、攝像裝置、無(wú)線通信電路、RS232通信電路、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路和指示燈控制電路；所述攝像裝置包括圖像拍攝電路；所述無(wú)線通信電路包括GPRS模塊和SIM電路； 所述微處理器Ul和攝像裝置均與所述電源電路相連接；所述攝像裝置通過(guò)所述RS232通信電路與所述微處理器Ul相連接；所述GPRS模塊、RS232通信電路、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路和指示燈控制電路均與所述微處理器Ul相連接；所述SM電路與所述GPRS模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，其特征是，還包存儲(chǔ)電路，所述存儲(chǔ)電路與所述微處理器Ul相連接；所述存儲(chǔ)電路包括存儲(chǔ)芯片U2、電容Cl和電容C2 ;所述存儲(chǔ)芯片U2與所述微處理器Ul相連接，所述電容Cl和電容C2均與所述存儲(chǔ)芯片U2相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，其特征是，所述電源供電電路包括穩(wěn)壓芯片U3、穩(wěn)壓器U4、電容C3、電容C4和電解電容El~E4 ;所述電容C3、電容C4、電解電容El~E3均與所述穩(wěn)壓芯片U3相連接；所述電解電容E4的一端與所述穩(wěn)壓器U4相連接，所述電解電容E4的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，其特征是，所述圖像拍攝電路包括用于拍攝電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像的攝像芯片U5、電容C5~C12、電解電容E5~E7、電阻Rl~R2和晶振Yl ;所述電容C5和電阻Rl相連接的公共點(diǎn)與攝像芯片U5相連接；所述電容C6與攝像芯片U5相連接；所述電容C7和電解電容E5相并聯(lián)連接后與攝像芯片U5相連接；所述電容C8和電解電容E6相并聯(lián)連接后與攝像芯片U5相連接；所述電容C9和ClO分別連接在晶振Yl的兩端，晶振Yl的兩端均與所述攝像芯片U5相連接；所述電容C11、C12、電解電容E7相并聯(lián)連接后與攝像芯片U5相連接；所述電阻R2的一端與攝像芯片U5相連接，另一端連接電源VDD。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，其特征是，所述無(wú)線通信電路包括無(wú)線通信芯片U6、SM卡芯片U7、電容C13~C16、電阻R3~R5 ;無(wú)線通信芯片U6與與微控制器Ul相連接； 所述電容C13通過(guò)所述電阻R3與SM卡芯片U7相連接；所述電容C14通過(guò)所述電阻R4與SM卡芯片U7相連接；所述電容C15與SM卡芯片U7相連接；所述電阻R5與電容C16相連接，且所述電阻R5與電容C16之間的連接點(diǎn)與SM卡芯片U7相連接；無(wú)線通信芯片U6與SM卡芯片U7之間相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，其特征是，所述RS232通信接口電路包括串口通信芯片U9、電容C17~C21和連接端子Jl ;所述電容C17~C21和連接端子Jl均與所述串口通信芯片U9相連接，所述串口通信芯片U9與微控制器Ul相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，其特征是，所述紅外發(fā)射電路包括紅外發(fā)射管D1、三極管Q1、三極管Q2、電阻R12~R14 ;所述電阻R12的一端連接電源VDD3.3V，另一端通過(guò)紅外發(fā)射管Dl與所述三極管Ql的發(fā)射極相連接；所述電阻R13的一端與所述微控制器Ul相連接，另一端與三極管Ql的基極相連接；所述電阻R14的一端與所述微控制器Ul相連接，另一端與三極管Q2的基極相連接；所述三極管Ql的集電極與所述三極管Q2的集電極相連接，所述三極管Q2的發(fā)射極接地； 所述紅外接收電路包括紅外接收管LE1、電容C15~C16、電阻R15~R16 ;所述電容C15、C16相互并聯(lián)連接后的一端接地，另一端與所述電阻R15和R16相連接；所述電阻R15和R16均與所述紅外接收管LEl相連接，所述電阻R15和紅外接收管LEl之間的連接點(diǎn)與所述微控制器Ul相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力采集與計(jì)量設(shè)備的圖像采集電路，其特征是，所述指示燈控制電路包括二極管D2~D5、電阻R19~R22 ;所述二極管D2與電阻R19相串聯(lián)連接，所述二極管D3與電阻R20相串聯(lián)連接，所述二極管D4與電阻R21相串聯(lián)連接，所述二極管D5與電阻R22相串聯(lián)連接。
【文檔編號(hào)】H04N5/232GK103561251SQ201310595305
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】夏澤舉, 劉忠, 黃少坤, 盧彥 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司淮南供電公司, 安徽南瑞中天電力電子有限公司