專利名稱：手持式戶外變壓器地理信息采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種戶外電力設(shè)備地理信息采集設(shè)備，特別涉及一種手持 式戶外變壓器地理信息采集器。
背景技術(shù)：
戶外電力設(shè)備，特別是野外架設(shè)的電力設(shè)備，與電力維修部門距離遠(yuǎn)，當(dāng) 其發(fā)生故障時(shí)，維修人員無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)找準(zhǔn)其位置，給及時(shí)的維修帶來(lái)困難， 整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行也受到了影響。為此，如何能夠在短時(shí)間內(nèi)找到野外 故障電力設(shè)備的位置成為保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行課題的一個(gè)研究方向。
本實(shí)用新型從準(zhǔn)確定位的角度出發(fā)，研發(fā)一種戶外變壓器地理信息采集器， 采集變壓器的經(jīng)緯度地理信息，在戶外變壓器發(fā)生故障后，可以在短時(shí)間內(nèi)幫 助維修人員準(zhǔn)確定位。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種基于GPS的手持式戶外變壓器地理信息采集 裝置，以解決戶外配電變壓器地理定位的問(wèn)題，幫助維修人員準(zhǔn)確定位。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種手持式戶外變壓器地理信息釆集器， 包括電源，還具有
中央處理電路主要由單片機(jī)組成；
4X4鍵盤輸入電路與中央處理電路連接，用于輸入啟動(dòng)采集指令、存儲(chǔ) 指令以及與上位機(jī)數(shù)據(jù)傳遞指令；
地理信息釆集電路通過(guò)GPS確定目標(biāo)的經(jīng)諱度數(shù)據(jù)；
LCD顯示電路與中央處理電路連接，用于顯示中央處理電路發(fā)送來(lái)的顯示 信息；
電平匹配電路連接地理信息采集電路和中央處理電路，將前者采集目標(biāo) 的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)輸送至后者；
數(shù)據(jù)交換接口電路將中央處理電路與上位機(jī)連接，將目標(biāo)的經(jīng)諱度數(shù)據(jù) 從中央處理電路傳輸至上位機(jī)。本實(shí)用新型手持式尸外變壓器地理信息采集器主要由4X 4鍵盤輸入電路、 LCD顯示電路、中央處理電路、地理信息采集電路、EEROM存儲(chǔ)電路(單片機(jī)系 統(tǒng)擴(kuò)充配置)、電平匹配電路、數(shù)據(jù)交換接口電路和電源構(gòu)成；4X4鍵盤輸入電 路產(chǎn)生各種指令信號(hào)(有啟動(dòng)采集指令、存儲(chǔ)指令、與上位機(jī)數(shù)據(jù)傳遞指令) 輸入中央處理電路中；LCD顯示電路顯示中央處理電路發(fā)送來(lái)的顯示信息，包括 采集器初始化啟動(dòng)提示信息，鍵盤指令信息，采集得到的經(jīng)諱度數(shù)據(jù)和與上位 機(jī)數(shù)據(jù)傳遞提示信息；中央處理電路將采集器初始化啟動(dòng)信息發(fā)送到LCD顯示 電路中，接收鍵盤的指令信號(hào)，將指令信號(hào)發(fā)送到LCD顯示電路中，并根據(jù)啟 動(dòng)采集指令將啟動(dòng)信號(hào)經(jīng)電平匹配電路發(fā)送到地理信息采集電路中；根據(jù)存儲(chǔ) 指令將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEROM存儲(chǔ)電路中或讀取存儲(chǔ)電路中的數(shù)據(jù)；根據(jù)與 上位機(jī)數(shù)據(jù)傳遞指令將戶外變壓器地理信息數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)交換接口電路傳送到上 位機(jī)中；地理信息采集電路在接到啟動(dòng)采集指令后使用GPS定位戶外變壓器地 理位置，并將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)電平匹配電路傳送到中央處理電路中；EER0M存儲(chǔ) 電路存儲(chǔ)中央處理電路發(fā)送的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，也可以向中央處理電路發(fā)送存儲(chǔ)數(shù) 據(jù)；電平匹配電路連接中央處理電路和地理信息釆集電路；數(shù)據(jù)交換接口電路 連接中央處理電路和上位機(jī)；電源由9V干電池加穩(wěn)壓電路構(gòu)成，為采集器的各 電路模塊提供工作電壓。
本實(shí)用新型的有益效果是本專利提供的手持式戶外變壓器地理信息采集 器，以GPS技術(shù)為基礎(chǔ)，采集戶外變壓器的經(jīng)緯度信息，維修人員可以準(zhǔn)確找 到故障變壓器所在位置，為及時(shí)排除故障提供幫助。


圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是圖1所示4X4鍵盤輸入電路的電路圖； 圖3是圖1所示中央處理電路的電路圖； 圖4是圖l所示EEROM存儲(chǔ)電路的電路圖； 圖5是圖1所示電平匹配電路的電路圖； 圖6是圖l所示數(shù)據(jù)交換接口電路的電路圖； 圖7是圖1所示電源的電路圖； 圖8是系統(tǒng)工作流程圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1，手持式戶外變壓器地理信息采集器由手持式地理信息錄入器1由 4X4鍵盤輸入電路1、 LCD顯示電路2、中央處理電路3、地理信息采集電路4、 EER0M存儲(chǔ)電路5、電平匹配電路6、數(shù)據(jù)交換接口電路7和電源8構(gòu)成；4X4 鍵盤輸入電路1產(chǎn)生各種指令信號(hào)(有啟動(dòng)采集指令、存儲(chǔ)指令、與上位機(jī)數(shù) 據(jù)傳遞指令)輸入中央處理電路3中；LCD顯示電路2顯示中央處理電路3發(fā)送 來(lái)的顯示信息，包括采集器初始化啟動(dòng)提示信息，鍵盤1指令信息，采集得到 的經(jīng)諱度數(shù)據(jù)和與上位機(jī)數(shù)據(jù)傳遞提示信息；中央處理電路3將采集器始化啟 動(dòng)信息發(fā)送到LCD顯示電路2中，接收鍵盤1的指令信號(hào)，將指令信號(hào)發(fā)送到 LCD顯示電路2中，并根據(jù)啟動(dòng)采集指令將啟動(dòng)信號(hào)經(jīng)電平匹配電路6發(fā)送到地 理信息采集電路4中；根據(jù)存儲(chǔ)指令將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEROM存儲(chǔ)電路5中 或讀取存儲(chǔ)電路5中的數(shù)據(jù)；根據(jù)與上位機(jī)數(shù)據(jù)傳遞指令將戶外變壓器地理信 息數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)交換接口電路7傳送到上位機(jī)中；地理信息采集電路4在接到啟 動(dòng)采集指令后使用GPS (衛(wèi)星定位系統(tǒng))定位戶外變壓器(即目標(biāo))地理位置， 并將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)電平匹配電路6傳送到中央處理電路3中；EEROM存儲(chǔ)電路 5存儲(chǔ)中央處理電路3發(fā)送的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，也可以向中央處理電路3發(fā)送存儲(chǔ)數(shù) 據(jù)；電平匹配電路6連接中央處理電路5和地理信息采集電路4;數(shù)據(jù)交換接口 電路7連接中央處理電路5和上位機(jī)；電源8由9V干電池加穩(wěn)壓電路構(gòu)成，為 采集器的各電路模塊提供工作電壓。
本實(shí)用新型中采用的4X4鍵盤輸入電路1 (與單片機(jī)連接)采用掃描方式， 由按鍵，鍵盤接口和芯片74LS20構(gòu)成。具體電路如圖2。
本實(shí)用新型中采用的LCD顯示電路2 (與單片機(jī)連接)由12832點(diǎn)陣式液晶 顯示器構(gòu)成。
本實(shí)用新型采用的中央處理電路3采用Microchip公司的PIC單片機(jī) PIC18F4420構(gòu)成。具體電路如圖3。
本實(shí)用新型采用的地理信息采集電路4采用u-blox公司的GPS模塊LEA-4H。 單片機(jī)PIC18F4420的44腳連接GPS模塊LEA-4H，該GPS模塊的輸出端連接 SN7407芯片的引腳1， SN7407芯片的引腳2連接該單片機(jī)1腳。數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)串口 TXD1 (44腳)直接輸出到GPS模塊接收引腳，GPS模塊返回的數(shù)據(jù)輸出到 SN7407 (如圖5)的引腳l (RXD1)，經(jīng)電平匹配后，由SN7407引腳2送到單片 機(jī)接收腳RXDll (l腳)。
本實(shí)用新型采用的EEROM存儲(chǔ)電路5由4片EEROM存儲(chǔ)芯片M24218構(gòu)成。 具體電路如圖4所示。
本實(shí)用新型采用的電平匹配電路6由SN7407芯片構(gòu)成。具體電路如圖5所示。
本實(shí)用新型采用的數(shù)據(jù)交換接口電路7由MAX232芯片和接口電路構(gòu)成。具 體電路如圖6所示。
本實(shí)用新型采用的電源8由9V干電池和電源穩(wěn)壓芯片L7805構(gòu)成。具體電 路如圖7所示。
本實(shí)用新型的工作基本流程
參見(jiàn)圖8，本實(shí)用新型在啟動(dòng)電源后，單片機(jī)進(jìn)行初始化，包括設(shè)置相應(yīng) 10 口、關(guān)閉未用模塊等，初始化后，為使用者顯示提示信息，提示使用者操作 采集地理信息(按F1鍵)還是與上位機(jī)通信(按F2鍵)，之后掃描鍵盤，若無(wú) 按鍵則一直掃描。
使用者按Fl鍵進(jìn)入采集地理信息程序段后，顯示提示信息并等待使用者鍵 入2位線路號(hào)及3位變壓器號(hào)，之后接收來(lái)自GPS模塊的信息，判斷此時(shí)此的 有無(wú)信號(hào)，有則繼續(xù)執(zhí)行程序，將經(jīng)緯度顯示，若使用者希望將這組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)， 則按確定按鍵，系統(tǒng)將存儲(chǔ)線路號(hào)、變壓器號(hào)以及經(jīng)緯度，之后返回。
使用者按F2鍵進(jìn)入與上位機(jī)通信程序段后，根據(jù)事先定好的通信協(xié)議，顯 示提示信息并通過(guò)串口一直等待上位機(jī)發(fā)來(lái)握手信號(hào)， 一旦檢測(cè)到有握手信號(hào) 發(fā)來(lái)，就返回握手信號(hào)，然后檢測(cè)有無(wú)開(kāi)始傳輸信號(hào)，若有，則一次性發(fā)送7 組信息，之后再檢測(cè)是否結(jié)束整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸，是則發(fā)送結(jié)束信號(hào)后返回。
權(quán)利要求1、一種手持式戶外變壓器地理信息采集器，包括電源(8)，其特征是還具有中央處理電路(3)主要由單片機(jī)組成；4×4鍵盤輸入電路(1)與中央處理電路(3)連接，用于輸入啟動(dòng)采集指令、存儲(chǔ)指令以及與上位機(jī)數(shù)據(jù)傳遞指令；地理信息采集電路(4)通過(guò)GPS確定目標(biāo)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)；LCD顯示電路(2)與中央處理電路(3)連接，用于顯示中央處理電路發(fā)送來(lái)的顯示信息；電平匹配電路(6)連接地理信息采集電路(4)和中央處理電路(3)，將前者采集目標(biāo)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)輸送至后者；數(shù)據(jù)交換接口電路(7)將中央處理電路(3)與上位機(jī)連接，將目標(biāo)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)從中央處理電路傳輸至上位機(jī)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述手持式戶外變壓器地理信息采集器，其特征是所 述中央處理電路(3)采用Microchip公司的PIC單片機(jī)PIC18F4420; 4X4鍵 盤輸入電路(1)由按鍵、鍵盤接口和芯片74LS20構(gòu)成；LCD顯示電路(2)為 點(diǎn)陣式液晶顯示器；地理信息采集電路(4)采用u-blox公司的GPS模塊LEA-4H; 電平匹配電路(6)由SN7407芯片構(gòu)成；還具有由4片EER0M存儲(chǔ)芯片M24218 構(gòu)成的EER0M存儲(chǔ)電路(5);單片機(jī)PIC18F4420的44腳連接GPS模塊LEA-4H， 該GPS模塊的輸出端連接SN7407芯片的引腳1， SN7407芯片的引腳2連接該單 片機(jī)1腳。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述手持式戶外變壓器地理信息采集器，其特征是 所述電源(8)由9V干電池和電源穩(wěn)壓芯片L7805構(gòu)成。
專利摘要一種手持式戶外變壓器地理信息采集器，包括電源，還具有中央處理電路主要由單片機(jī)組成；4×4鍵盤輸入電路與中央處理電路連接，用于輸入啟動(dòng)采集指令、存儲(chǔ)指令以及與上位機(jī)數(shù)據(jù)傳遞指令；地理信息采集電路通過(guò)GPS確定目標(biāo)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)；LCD顯示電路與中央處理電路連接，用于顯示中央處理電路發(fā)送來(lái)的顯示信息；電平匹配電路連接地理信息采集電路和中央處理電路，將前者采集目標(biāo)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)輸送至后者；數(shù)據(jù)交換接口電路將中央處理電路與上位機(jī)連接，將目標(biāo)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)從中央處理電路傳輸至上位機(jī)。它以GPS技術(shù)為基礎(chǔ)，采集戶外變壓器的經(jīng)緯度信息，供維修人員確定其位置，以便及時(shí)排除故障。
文檔編號(hào)G01S1/02GK201289528SQ20082014087
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者軍 周, 文 黃 申請(qǐng)人:自貢電業(yè)局