一種基于gps超遠(yuǎn)程核相檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及其一種基于GPS超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，其結(jié)構(gòu)至少由甲乙兩套子系統(tǒng)組成，甲乙兩套子系統(tǒng)各有一個MCU控制器，所述甲套子系統(tǒng)包括與其MCU控制器相連接的X接收端、GPS接收機(jī)、GSM/GPRS模塊、顯示器模塊、按鍵，以及與X接收端無線連接的X發(fā)射端；所述乙套子系統(tǒng)包括與MCU控制器相連接的Y接收端、GPS接收機(jī)、GSM/GPRS模塊、顯示器模塊、按鍵，以及與Y接收端無線連接的Y發(fā)射端；甲乙兩套子系統(tǒng)通過之間架設(shè)的一個固定IP的服務(wù)器及各自的GSM/GPRS模塊進(jìn)行通信連接。本實用新型通過參考GPS秒脈沖，實現(xiàn)一種超遠(yuǎn)距離核相功能，解決異地現(xiàn)場實時核相功能。
【專利說明】一種基于GPS超遠(yuǎn)程核相檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電氣測試設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種進(jìn)行超遠(yuǎn)距離相位檢測的核相 儀裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)遠(yuǎn)程相位實時檢測模式采用ASK調(diào)制解調(diào)模塊實現(xiàn)相位信息的遠(yuǎn)程實時傳 輸功能，但由于無線通信被越來越廣泛運(yùn)用，特別市場上最為常用的315MHz和433MHz頻點(diǎn) 模塊，傳統(tǒng)的直接調(diào)制ASK通信模塊，雖然簡單易用，但越來越受到環(huán)境的影響，導(dǎo)致使用 中的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，容易受到外界影響，同時由于該模塊頻點(diǎn)調(diào)整不變，特別是在當(dāng)多套核相 儀系統(tǒng)處在同一現(xiàn)場下互相干擾導(dǎo)致無法正常使用，以及通信距離近等諸多問題。另外還 需要一種對于兩所變電站之間核相時，距離都在幾十公里以上，兩邊現(xiàn)場人員無法直接溝 通卻均需要能夠?qū)崟r看到核相儀顯示的裝置。 實用新型內(nèi)容
[0003] 為解決上述問題，本實用新型采用目前主流的大量普通的數(shù)字無線芯片，通過MCU 控制器對其工作模式的配置，使其通過數(shù)據(jù)包方式實現(xiàn)相位信息的遠(yuǎn)距離傳輸檢測，除此 之外，通過參考GPS秒脈沖，實現(xiàn)一種超遠(yuǎn)距離核相功能，解決異地現(xiàn)場實時核相功能，具 體技術(shù)方案如下：
[0004] -種基于GPS超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，至少由甲乙兩套子系統(tǒng)組成，甲乙兩套子系 統(tǒng)各有一個MCU控制器，所述甲套子系統(tǒng)包括與其MCU控制器相連接的X接收端、GPS接收 機(jī)、GSM/GPRS模塊、顯示器模塊、按鍵，以及與X接收端無線連接的X發(fā)射端；所述乙套子系 統(tǒng)包括與MCU控制器相連接的Y接收端、GPS接收機(jī)、GSM/GPRS模塊、顯示器模塊、按鍵，以 及與Y接收端無線連接的Y發(fā)射端；甲乙兩套子系統(tǒng)通過之間架設(shè)的一個固定IP的服務(wù)器 及各自的GSM/GPRS模塊進(jìn)行通信連接。
[0005] 優(yōu)選的，所述的X接收端及Y接收端用于監(jiān)測空間同頻載波信號，經(jīng)過內(nèi)部解調(diào)處 理完成，觸發(fā)MCU控制器，通過GPS接收機(jī)在GPS秒脈沖的上升沿處開始測量X/Y發(fā)射端感 應(yīng)信號轉(zhuǎn)換為方波后的第一個脈沖上升沿的到來時間，通過MCU控制器將該測量時間通過 GSM/GPRS模塊與對方通過服務(wù)器相互發(fā)送，根據(jù)各自測量時間和對方時間做差，通過公式 Φχγ = 360*T*fx求出相對相位差，其中，fx為感應(yīng)信號頻率，T為X/Y感應(yīng)信號之間的時 間差。
[0006] 所述的X接收端及Y接收端可采用SI4432無線模塊。
[0007] 優(yōu)選的，所述的GSM/GPRS模塊采用SM900A模塊通過GPRS模式，利用現(xiàn)有的移動 網(wǎng)絡(luò)，在MCU控制器控制下，實現(xiàn)異地遠(yuǎn)程核相時的數(shù)據(jù)傳輸功能。
[0008] 所述的X/Y發(fā)射端包括接觸電極、保護(hù)電路、濾波電路、過零比較電路、MCU控制單 元、X/Y無線發(fā)射單元、指示單元、半波整流觸發(fā)電路、充電單元電路、電源管理單元，所述的 保護(hù)電路與接觸電極、半波整流觸發(fā)電路、濾波電路相連接，所述的半波整流觸發(fā)電路還與 電源管理單元相連接，所述的電源管理單元由充電單元電路供電，與濾波電路、過零比較電 路、MCU控制器單元、X/Y無線發(fā)射單元、指示單元連接，給整個電路供電，所述的濾波電路 還與過零比較電路相連接，過零比較電路還與MCU控制器單元連接，MCU控制器單元還分別 與X/Y無線發(fā)射單元及指示單元相連接。
[0009] 所述的接觸電極用于接收原始感應(yīng)信號，經(jīng)過保護(hù)電路的感應(yīng)信號在半波整流觸 發(fā)電路中轉(zhuǎn)為直流量，當(dāng)感應(yīng)信號大于設(shè)置閾值時觸發(fā)并使能電源管理單元，所述電源管 理單元用于給濾波電路、過零比較電路、MCU控制器單元、X/Y無線發(fā)射單元及指示單元上 電，所述的MCU控制器單元用于上電后初始化X/Y無線發(fā)射單元，所述的濾波電路用于在X/ Y無線發(fā)射單元工作后濾除感應(yīng)信號中0. 5kHz以上的電網(wǎng)中的各種引起的諧波量，所述的 過零比較電路用于完成感應(yīng)信號正弦波到方波的轉(zhuǎn)換，所述的MCU控制器單元用于在過零 點(diǎn)觸發(fā)信號上升沿脈沖未到達(dá)前預(yù)先配置好待發(fā)送的數(shù)據(jù)包，通過高速SPI裝置到X/Y無 線發(fā)射單元無線芯片內(nèi)部FIFO中，上升沿到達(dá)時觸發(fā)MCU控制器單元，MCU控制器單元接 收到有效觸發(fā)信號后，通過中斷方式，使能X/Y無線發(fā)射單元發(fā)射預(yù)先裝載好的數(shù)據(jù)包，完 成發(fā)射任務(wù)。
[0010] 所述的GPS接收機(jī)還設(shè)有2M晶振，所述的2M晶振與GPS接收機(jī)分頻器相連，所述 的2M晶振是一種高精度溫補(bǔ)晶振，實時監(jiān)測GPS秒脈沖信號，實現(xiàn)實時秒脈沖的實時修正， 保證秒脈沖的同步性。
[0011] 所述的顯示器模塊可采用3. 2寸320*240彩色液晶屏。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型系統(tǒng)框圖；
[0013] 圖2為本實用新型工作原理示意圖；
[0014] 圖3為本實用新型X/Y發(fā)射端示意圖；
[0015] 圖4為支持本實用新型GPS連接后首次失連下最大支持30分鐘遠(yuǎn)程實時核相結(jié) 構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0016] 下面，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明：
[0017] 實施例一：
[0018] 本實施例中的基于GPS超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，至少由甲乙兩套子系統(tǒng)組成，如圖1 所示，甲乙兩套子系統(tǒng)各有一個MCU控制器，甲套子系統(tǒng)包括與其MCU控制器相連接的X接 收端、GPS接收機(jī)、GSM/GPRS模塊、顯示器模塊、按鍵，以及與X接收端無線連接的X發(fā)射端； 乙套子系統(tǒng)包括與MCU控制器相連接的Y接收端、GPS接收機(jī)、GSM/GPRS模塊、顯示器模塊、 按鍵，以及與Y接收端無線連接的Y發(fā)射端；甲乙兩套子系統(tǒng)通過之間架設(shè)的一個固定IP 的服務(wù)器及各自的GSM/GPRS模塊進(jìn)行通信連接。
[0019] 通過GPS秒脈沖同步測量原理，雖然甲乙兩地相距較遠(yuǎn)，但兩地的GPS秒脈沖是依 然同步，所以可以通過在GPS秒脈沖的上升沿處開始測量發(fā)射端感應(yīng)信號轉(zhuǎn)換為方波后的 第一個脈沖上升沿的到來時間，通過MCU控制器將該測量時間通過GSM/GPRS方式與對方相 互發(fā)送，根據(jù)各自測量時間和對方時間做差即可求出相對相位差，如圖所示異地X、Y感應(yīng) 信號時間差為T= IT2-T1I，其原理圖如圖2所示。
[0020] 由于采集GPRS傳輸方式，考慮到該方法中GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸下需要其中一方 為固定IP，否則無法傳輸，但GPRS移動網(wǎng)的特性無法滿足于此，即本文采用中間架設(shè)一個 固定IP服務(wù)器方式，當(dāng)任意兩套設(shè)備間需要相互傳輸數(shù)據(jù)時，相應(yīng)設(shè)備通過開啟GPRS模 式，通過心跳包保持和服務(wù)器實時鏈接狀態(tài)，服務(wù)器根據(jù)設(shè)備請求，實現(xiàn)甲乙雙方數(shù)據(jù)的實 時交互鏈接功能；具體是，服務(wù)器端運(yùn)行一套基于XP系統(tǒng)的上位機(jī)軟件，當(dāng)設(shè)備需要通過 GPRS模式相互配合測量時，打開相應(yīng)設(shè)備的GPRS工作模式，服務(wù)器實時接收現(xiàn)場設(shè)備上報 測量數(shù)據(jù)包，當(dāng)甲乙兩套設(shè)備要相互核相時，在各自設(shè)備中輸入對方號碼即作為相互識別 的ID號，工作后甲乙兩套設(shè)備按照規(guī)定的協(xié)議格式定時上報測量數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)包格式如圖 所示），服務(wù)器端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包，通過分析數(shù)據(jù)包中的目的ID號（即對方手機(jī)號）， 通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到相應(yīng)設(shè)備中。

【權(quán)利要求】
1. 一種基于GI^超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，至少由甲己兩套子系統(tǒng)組成，其特征在于，甲己 兩套子系統(tǒng)各有一個MCU控制器，所述甲套子系統(tǒng)包括與其MCU控制器相連接的X接收端、 GI^接收機(jī)、GSM/GPRS模塊、顯示器模塊、按鍵，W及與X接收端無線連接的X發(fā)射端；所述 己套子系統(tǒng)包括與MCU控制器相連接的Y接收端、GPS接收機(jī)、GSM/GPRS模塊、顯示器模塊、 按鍵，W及與Y接收端無線連接的Y發(fā)射端；甲己兩套子系統(tǒng)通過之間架設(shè)的一個固定IP 的服務(wù)器及各自的GSM/GPRS模塊進(jìn)行通信連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GI^超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，其特征在于，所述的X接 收端及Y接收端用于監(jiān)測空間同頻載波信號，經(jīng)過內(nèi)部解調(diào)處理完成，觸發(fā)MCU控制器，通 過GI^接收機(jī)在GI^秒脈沖的上升沿處開始測量X/Y發(fā)射端感應(yīng)信號轉(zhuǎn)換為方波后的第一 個脈沖上升沿的到來時間，通過MCU控制器將該測量時間通過GSM/GPRS模塊與對方通過服 務(wù)器相互發(fā)送，根據(jù)各自測量時間和對方時間做差，通過公式4xy = 360*T*fx求出相對相 位差，其中，fx為感應(yīng)信號頻率，T為X/Y感應(yīng)信號之間的時間差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于GI^超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，其特征在于，所述的X接 收端及Y接收端采用SI4432無線模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GI^超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，其特征在于，所述的 GSM/GPRS模塊采用SIM900A模塊通過GPRS模式，利用現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)，在MCU控制器控制 下，實現(xiàn)異地遠(yuǎn)程核相時的數(shù)據(jù)傳輸功能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GI^超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，其特征在于，所述的X/ Y發(fā)射端包括接觸電極、保護(hù)電路、濾波電路、過零比較電路、MCU控制單元、X/Y無線發(fā)射 單元、指示單元、半波整流觸發(fā)電路、充電單元電路、電源管理單元，所述的保護(hù)電路與接觸 電極、半波整流觸發(fā)電路、濾波電路相連接，所述的半波整流觸發(fā)電路還與電源管理單元相 連接，所述的電源管理單元由充電單元電路供電，與濾波電路、過零比較電路、MCU控制器單 元、X/Y無線發(fā)射單元、指示單元連接，給整個電路供電，所述的濾波電路還與過零比較電路 相連接，過零比較電路還與MCU控制器單元連接，MCU控制器單元還分別與X/Y無線發(fā)射單 元及指示單元相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于GI^超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，其特征在于，所述的接 觸電極用于接收原始感應(yīng)信號，經(jīng)過保護(hù)電路的感應(yīng)信號在半波整流觸發(fā)電路中轉(zhuǎn)為直流 量，當(dāng)感應(yīng)信號大于設(shè)置闊值時觸發(fā)并使能電源管理單元，所述電源管理單元用于給濾波 電路、過零比較電路、MCU控制器單元、X/Y無線發(fā)射單元及指示單元上電，所述的MCU控制 器單元用于上電后初始化X/Y無線發(fā)射單元，所述的濾波電路用于在X/Y無線發(fā)射單元工 作后濾除感應(yīng)信號中0. 5kHz W上的電網(wǎng)中的各種引起的諧波量，所述的過零比較電路用 于完成感應(yīng)信號正弦波到方波的轉(zhuǎn)換，所述的MCU控制器單元用于在過零點(diǎn)觸發(fā)信號上升 沿脈沖未到達(dá)前預(yù)先配置好待發(fā)送的數(shù)據(jù)包，通過高速SPI裝置到X/Y無線發(fā)射單元無線 巧片內(nèi)部FIFO中，上升沿到達(dá)時觸發(fā)MCU控制器單元，MCU控制器單元接收到有效觸發(fā)信 號后，通過中斷方式，使能X/Y無線發(fā)射單元發(fā)射預(yù)先裝載好的數(shù)據(jù)包，完成發(fā)射任務(wù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GI^超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，其特征在于，所述的GPS 接收機(jī)還設(shè)有2M晶振，所述的2M晶振與GI^接收機(jī)分頻器相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GI^超遠(yuǎn)程核相檢測裝置，其特征在于，所述的顯示 器模塊采用3. 2寸320*240彩色液晶屏。
【文檔編號】G01R29/18GK204228833SQ201420662538
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】尚雪嵩, 陳燕午 申請人:南京世都科技有限公司