專利名稱：智能接地棒系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是采用單片機控制GSM數(shù)傳模塊進行接地數(shù)據(jù)遠程發(fā)送和接收的智能接地棒系統(tǒng)。屬于電力線路、設施的接地測量監(jiān)控技術領域。
背景技術：
目前國內(nèi)的電力工業(yè)中，對電力線路、設施的施工接地測量監(jiān)控，還普遍采用人工的接地測試監(jiān)控方式。這加重了施工人員的工作強度，而且監(jiān)控測量的可靠性和安全性也不高得不到必要的保證對施工人員和設備帶來極大的不安全因素。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述存在的缺陷，提出一種通過將接地信號采集進單片機，然后再通過單片機串口對數(shù)傳模塊GSM進行控制來進行接地數(shù)據(jù)的遠程收發(fā)的智能接地棒監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明的技術解決方案其特征是包括發(fā)送機和接收機二部分，其中發(fā)送機部分2PIN電池接口的12V電壓輸出端接繼電器電路、GSM數(shù)傳模塊的電源輸入端，2PIN電池接口的電壓輸出端接電平轉換電路的輸入端，電平轉換電路中的電平轉換器直流電壓輸出端接單片機、電壓比較電路的直流電壓輸入端，2PIN電池接口的電壓輸出端接R/C震蕩電路的電壓輸入端，R/C震蕩電路的輸出端接電壓比較電路(8)的輸入端，單片機晶震電路的輸出端接單片機的輸入端，單片機的輸出端接單片機工作狀態(tài)指示燈的輸入端，單片機復位電路的輸出端接單片機的輸入端，單片機的輸入/出端與GSM數(shù)傳模塊的輸出/入端對應相接，繼電器電路的輸出端接GSM數(shù)傳模塊的輸入端，單片機的輸出/入端通過單片機驅動與保護電路與8PIN接口的輸入/出端對應相接，2PIN GSM數(shù)傳模塊電源接口的一端接繼電器的輸出端，IC卡存儲芯片電路的數(shù)據(jù)輸入/出端接單片機的數(shù)據(jù)輸出/入端；接收機部分由發(fā)送機和監(jiān)控計算機PC組成，其中發(fā)送機中的單片機的輸出/入端通過RS232接口線與監(jiān)控計算機PC的輸入/出端相接，GSM數(shù)傳模塊的接地信號輸出端接單片機的接地信號輸入端。本發(fā)明的優(yōu)點由單片機來控制GSM無線數(shù)傳模塊來進行接地信號的收發(fā)。具有自動檢測接地信號與處理和收發(fā)信號的功能。具有主機端監(jiān)控的功能。對接地數(shù)據(jù)，以及施工人員，負責人員信息一目了然。體積小，監(jiān)控信息直觀明了，操作維護簡單，有一定的應用前景和經(jīng)濟與社會效益。
附圖1是本發(fā)明的方塊結構示意圖；其中圖1-a、圖1-a分別接收機、發(fā)送機的結構示意圖。附圖2為本發(fā)明的電路原理圖；圖中的1是單片機(用于發(fā)送機中的型號89C2051、用于接收機中的型號為89C52))；2是單片機復位電路；3是單片機工作狀態(tài)指示燈；4是單片機驅動與保護電路；5是8PIN數(shù)據(jù)與電源接口；6是2PIN電池接口；7是單片機晶震電路；8是電壓比較電路；9是電平轉換電路；10是R/C震蕩電路；11是繼電器電路；12是2PIN GSM數(shù)傳模塊電源接口、13是GSM數(shù)傳模塊(型號G100)，14是IC卡存儲芯片電路(型號AT88SC102)、GB2、GB3是晶體三極管(型號9012)、L1、L2、L3是發(fā)光二極管，U1A、U1B是比較器(型號LM339)。轉換器V1(型號LM7809)、轉換器V2(型號LM7805)，GND是線接口，D1-D6、D10是二極管(型號1N4004)。
所述的單片機1負責系統(tǒng)的運算和控制，單片機高電平復位電路2，負責對單片機進行周期復位。工作狀態(tài)指示燈3，當系統(tǒng)啟動時發(fā)光二極管L2，RED燈閃爍，大概40s系統(tǒng)啟動完畢，L2熄滅。發(fā)光二極管L1，GREEN燈變亮表示系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)。當系統(tǒng)工作中處于異常工作狀態(tài)發(fā)光二極L2 RED燈閃爍。8PIN數(shù)據(jù)與電源接口5為8PIN的數(shù)據(jù)線，電源線，GND線接口，負責與外部接地信號線路、電源線路、GND相連接。當此接口與外部專用接口相連時，系統(tǒng)電源啟開始啟動。2PIN接口6，負責連接電池電源線和地線。單片機晶震電路7為單片機提供工作的時鐘周期。電壓比較器8負責對電池電壓的時時比較，當電壓低于9V時模塊中的L3 RED燈就會發(fā)亮，表示系統(tǒng)電池電量不足，需充電了。電平轉換電路9，它是利用7809先將12V電壓轉變成9V電壓，在利用7805轉換成5V電壓，為單片機系統(tǒng)以及電壓比較電路，驅動電路供電。RC緩沖電路10中的R為限流電阻。繼電器電路11，負責給GSM數(shù)傳模塊13上電。2PIN GSM數(shù)傳模塊電源接口12為GSM數(shù)傳模塊13的電源接口。GSM數(shù)傳模塊13，它通過串口與單片機1相連，受單片機的控制，通過移動通信網(wǎng)絡，發(fā)送或接收接地信號。IC存儲卡芯片電路14負責被寫入分配的任務信息。
具體實施例方式
對照附圖，其結構包括接收機和發(fā)送機二部分，其中發(fā)送機部分2PIN電池接口6連接12V工作電壓，2PIN電池接口6的12V電壓輸出端接繼電器電路11、GSM模塊13的電源輸入端，2PIN電池接口6的電壓輸出端接電平轉換電路9的輸入端，經(jīng)電平轉換電路9中的電平轉換器V1、V2轉換成直流電壓5V輸出給單片機1、電壓比較電路8作為工作電壓、提供基準電壓，2PIN電池接口6的電壓輸出端接R/C震蕩電路10的輸入端，R/C震蕩電路10的輸出端接電壓比較電路8的輸入端，電壓比較電路8的基準電壓與電壓5V進行電壓比較，單片機晶震電路7的輸出端接單片機1的輸入端，提供工作晶振頻率，單片機1的輸出端接單片機工作狀態(tài)指示燈3的輸入端，通過單片機工作狀態(tài)指示燈3中的發(fā)光二極管進行指示，單片機復位電路2的輸出端接單片機1的輸入端，進行高電壓復位，單片機1的輸入/出端2#、3#、10#接GSM數(shù)傳模塊13的輸出/入端，繼電器電路11的輸出端接GSM數(shù)傳模塊13的輸入端，單片機1的輸出/入端12#、13#、14#通過單片機驅動與保護電路4與8PIN接口5的輸入/出端1#、2#、3#對應相接，2PIN GSM數(shù)傳模塊電源接口12，其一端接繼電器的輸出腳，另一端接地。IC卡存儲芯片電路14的六個端腳，其中兩個端腳接+5V電源和地，IC卡存儲芯片電路14中的CLK、RST端腳是接脈沖信號、復位端腳。IC卡存儲芯片電路14的余下的兩端腳為數(shù)據(jù)輸入/出端腳，分別接單片機1中的P1.6和P1.7端腳；接收機部分接收機部分由發(fā)送機和監(jiān)控計算機PC組成，其中發(fā)送機和監(jiān)控計算機PC間是通過RS232接口相接，GSM數(shù)傳模塊13的輸出端接單片機1的接地信號輸入端，單片機1的輸出/入端通過RS232接口線與監(jiān)控計算機PC的輸入/出端相接。工作過程是由2PIN接口6連接12V的DC電源給整個系統(tǒng)提供工作電壓，12V工作電壓進入系統(tǒng)后先由電平轉換電路9將電壓轉變?yōu)?V，給單片機1供電。同時12V電壓經(jīng)過繼電器電路11后給GSM數(shù)傳模塊13上電。當整個系統(tǒng)啟動完成以后，接地信號就會從8PIN接口5的1#，2#，3#腳傳入單片機1，單片機1接收到接地數(shù)據(jù)后就會數(shù)據(jù)進行運算處理，然后通過串行口送到GSM數(shù)傳模塊13中發(fā)送出去。遠程接收端，通過GSM數(shù)傳模塊13接收到接地信號后，送入單片機1處理，然后通過RS232接口線送入監(jiān)控計算機PC處理，對接地信息直觀監(jiān)測。
測定步驟整個系統(tǒng)用單片機1控制，接收接地數(shù)據(jù)，經(jīng)過單片機1處理，送入GSM數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送出去，遠程接收端利用系統(tǒng)主機接收信息，然后顯示在服務端監(jiān)控程序上顯示接地的狀態(tài)信息。
智能接地棒系統(tǒng)主要由短消息服務中心的處理能力和無線信令信道的承載能力決定。短消息服務中心的忙時處理能力一般在每秒120條信息以上，容量支持150萬用戶以上。
該系統(tǒng)經(jīng)過半年6個月(2004.5-2004.10)的使用及發(fā)送成功率實時性實驗，其中每天定時發(fā)送6次，半年發(fā)送成功率在98％以上。
信息發(fā)送，接收，處理及存儲耗時小于1s(95％以上的概率)。性能分析，實驗結果及實際使用效果令人滿意，符合設計要求，滿足使用的需要。
用GSM短信息的方式構建網(wǎng)絡化智能接地棒系統(tǒng)是可行的，經(jīng)濟的，方便的和安全的。
權利要求
1.智能接地棒系統(tǒng)，其特征是包括發(fā)送機和接收機二部分，其中發(fā)送機部分2PIN電池接口(6)的12V電壓輸出端接繼電器電路(11)、GSM數(shù)傳模塊(13)的電源輸入端，2PIN電池接口(6)的電壓輸出端接電平轉換電路(9)的輸入端，電平轉換電路(9)中的電平轉換器(V1、V2)直流電壓輸出端接單片機(1)、電壓比較電路(8)的直流電壓輸入端，2PIN電池接口(6)的電壓輸出端接R/C震蕩電路(10)的電壓輸入端，R/C震蕩電路(10)的輸出端接電壓比較電路(8)的輸入端，單片機晶震電路(7)的輸出端接單片機(1)的輸入端，單片機(1)的輸出端接單片機工作狀態(tài)指示燈(3)的輸入端，單片機復位電路(2)的輸出端接單片機(1)的輸入端，單片機(1)的輸入/出端(2#、3#、10#)與GSM數(shù)傳模塊(13)的輸出/入端對應相接，繼電器電路(11)的輸出端接GSM數(shù)傳模塊(13)的輸入端，單片機(1)的輸出/入端(12#、13#、14#)通過單片機驅動與保護電路(4)與8PIN接口(5)的輸入/出端(1#、2#、3#)對應相接，2PIN GSM數(shù)傳模塊電源接口(12)的一端接繼電器的輸出端，IC卡存儲芯片電路(14)的數(shù)據(jù)輸入/出端接單片機(1)的數(shù)據(jù)輸出/入端(P1.6、P1.7)；接收機部分由發(fā)送機和監(jiān)控計算機(PC)組成，其中發(fā)送機中的單片機(1)的出/入端通過RS232接口線與監(jiān)控計算機(PC)的輸入/出端相接，GSM數(shù)傳模塊(13)的接地信號出接單片機(1)的接地信號輸入端。
全文摘要
本發(fā)明是智能接地棒系統(tǒng)。分發(fā)送機和接收機，其中發(fā)送機部分2PIN電池接口的12V電壓接繼電器電路、GSM數(shù)傳模塊、電平轉換電路、R/C震蕩電路，R/C震蕩電路接電壓比較電路，單片機晶震電路接單片機，單片機接單片機工作狀態(tài)指示燈，單片機復位電路接單片機，單片機的輸入/出端接GSM數(shù)傳模塊、8PIN接口的輸入/出端，繼電器電路接GSM數(shù)傳模塊，GSM數(shù)傳模塊電源接繼電器的電源端，IC卡存儲芯片電路的數(shù)據(jù)端接單片機的數(shù)據(jù)端；接收機部分中的發(fā)送機和監(jiān)控計算機PC間是通過RS232接口相接。優(yōu)點由單片機控制GSM數(shù)傳模塊進行接地信號的收發(fā)。具有自動檢測監(jiān)控信息直觀明了、體積小操作維護簡單等功能。
文檔編號G01R31/00GK1617390SQ200410065518
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月22日 優(yōu)先權日2004年11月22日
發(fā)明者毛建良, 肖金球, 付保川 申請人:蘇州市普華電力工程有限公司