專利名稱：智能接地棒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是采用單片機(jī)控制GSM數(shù)傳模塊進(jìn)行接地?cái)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程送和接收的智能接地棒裝置。屬于電力線路、設(shè)施的接地測量監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)的電力工業(yè)中，對電力線路、設(shè)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(qiáng)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(shè)備帶來極大的不安全因素。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型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(jìn)單片機(jī)，然后再通過單片機(jī)串口對數(shù)傳模塊GSM進(jìn)行控制來進(jìn)行接地?cái)?shù)據(jù)的遠(yuǎn)程收發(fā)的智能接地棒裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案其特征是包括發(fā)送機(jī)和接收機(jī)二部分，其中發(fā)送機(jī)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(zhuǎn)換電路的輸入端，電平轉(zhuǎn)換電路中的電平轉(zhuǎn)換器直流電壓輸出端接單片機(jī)、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(jī)晶震電路的輸出端接單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)的輸出端接單片機(jī)工作狀態(tài)指示燈的輸入端，單片機(jī)復(fù)位電路的輸出端接單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)的輸入/出端與GSM數(shù)傳模塊的輸出/入端對應(yīng)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(jī)的輸出/入端通過單片機(jī)驅(qū)動與保護(hù)電路與8PIN接口的輸入/出端對應(yīng)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(jī)的數(shù)據(jù)輸出/入端；接收機(jī)部分由發(fā)送機(jī)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)PC組成，其中發(fā)送機(jī)中的單片機(jī)的輸出/入端通過RS232接口線與監(jiān)控計(jì)算機(jī)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(jī)的接地信號輸入端。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)由單片機(jī)來控制GSM無線數(shù)傳模塊來進(jìn)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(jī)端監(jiān)控的功能。對接地?cái)?shù)據(jù)，以及施工人員，負(fù)責(zé)人員信息一目了然。體積小，監(jiān)控信息直觀明了，操作維護(hù)簡單，有一定的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)與社會效益。


附圖1是本實(shí)用新型的方塊結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖1-a、圖1-b分別是接收機(jī)、發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖中的1是單片機(jī)(用于發(fā)送機(jī)中的型號89C2051、用于接收機(jī)中的型號為89C52))；2是單片機(jī)復(fù)位電路；3是單片機(jī)工作狀態(tài)指示燈；4是單片機(jī)驅(qū)動與保護(hù)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(jī)晶震電路；8是電壓比較電路；9是電平轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器V1(型號LM7809)、轉(zhuǎn)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(jī)1負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制，單片機(jī)高電平復(fù)位電路2，負(fù)責(zé)對單片機(jī)進(jìn)行周期復(fù)位。工作狀態(tài)指示燈3，當(dāng)系統(tǒng)啟動時(shí)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(jìn)入正常工作狀態(tài)。當(dāng)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(fù)責(zé)與外部接地信號線路、電源線路、GND相連接。當(dāng)此接口與外部專用接口相連時(shí)，系統(tǒng)電源啟開始啟動。2PIN接口6，負(fù)責(zé)連接電池電源線和地線。單片機(jī)晶震電路7為單片機(jī)提供工作的時(shí)鐘周期。電壓比較器8負(fù)責(zé)對電池電壓的時(shí)時(shí)比較，當(dāng)電壓低于9V時(shí)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(zhuǎn)換電路9，它是利用7809先將12V電壓轉(zhuǎn)變成9V電壓，在利用7805轉(zhuǎn)換成5V電壓，為單片機(jī)系統(tǒng)以及電壓比較電路，驅(qū)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(fù)責(zé)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(jī)1相連，受單片機(jī)的控制，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送或接收接地信號。IC存儲卡芯片電路14負(fù)責(zé)被寫入分配的任務(wù)信息。
具體實(shí)施方式
對照附圖，其結(jié)構(gòu)包括接收機(jī)和發(fā)送機(jī)二部分，其中發(fā)送機(jī)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(zhuǎn)換電路9的輸入端，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路9中的電平轉(zhuǎn)換器V1、V2轉(zhuǎn)換成直流電壓5V輸出給單片機(jī)1、電壓比較電路8作為工作電壓、提供基準(zhǔn)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(zhǔn)電壓與電壓5V進(jìn)行電壓比較，單片機(jī)晶震電路7的輸出端接單片機(jī)1的輸入端，提供工作晶振頻率，單片機(jī)1的輸出端接單片機(jī)工作狀態(tài)指示燈3的輸入端，通過單片機(jī)工作狀態(tài)指示燈3中的發(fā)光二極管進(jìn)行指示，單片機(jī)復(fù)位電路2的輸出端接單片機(jī)1的輸入端，進(jìn)行高電壓復(fù)位，單片機(jī)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(jī)1的輸出/入端12#、13#、14#通過單片機(jī)驅(qū)動與保護(hù)電路4與8PIN接口5的輸入/出端1#、2#、3#對應(yīng)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(gè)端腳，其中兩個(gè)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(fù)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(jī)1中的P1.6和P1.7端腳；接收機(jī)部分接收機(jī)部分由發(fā)送機(jī)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)PC組成，其中發(fā)送機(jī)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)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(jī)1的接地信號輸入端，單片機(jī)1的輸出/入端通過RS232接口線與監(jiān)控計(jì)算機(jī)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(gè)系統(tǒng)提供工作電壓，12V工作電壓進(jìn)入系統(tǒng)后先由電平轉(zhuǎn)換電路9將電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?V，給單片機(jī)1供電。同時(shí)12V電壓經(jīng)過繼電器電路11后給GSM數(shù)傳模塊13上電。當(dāng)整個(gè)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(jī)1，單片機(jī)1接收到接地?cái)?shù)據(jù)后就會數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)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(yuǎn)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(jī)1處理，然后通過RS232接口線送入監(jiān)控計(jì)算機(jī)PC處理，對接地信息直觀監(jiān)測。
測定步驟整個(gè)裝置用單片機(jī)1控制，接收接地?cái)?shù)據(jù)，經(jīng)過單片機(jī)1處理，送入GSM數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送出去，遠(yuǎn)程接收端利用系統(tǒng)主機(jī)接收信息，然后顯示在服務(wù)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(wù)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(wù)中心的忙時(shí)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。
該裝置經(jīng)過半年6個(gè)月(2004.5-2004.10)的使用及發(fā)送成功率實(shí)時(shí)性實(shí)驗(yàn)，其中每天定時(shí)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(shí)小于1s(95％以上的概率)。性能分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)際使用效果令人滿意，符合設(shè)計(jì)要求，滿足使用的需要。
用GSM短信息的方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化智能接地棒系統(tǒng)是可行的，經(jīng)濟(jì)的，方便的和安全的。
權(quán)利要求1.智能接地棒裝置，其特征是包括發(fā)送機(jī)和接收機(jī)二部分，其中發(fā)送機(jī)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(zhuǎn)換電路(9)的輸入端，電平轉(zhuǎn)換電路(9)中的電平轉(zhuǎn)換器(V1、V2)直流電壓輸出端接單片機(jī)(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(jī)晶震電路(7)的輸出端接單片機(jī)(1)的輸入端，單片機(jī)(1)的輸出端接單片機(jī)工作狀態(tài)指示燈(3)的輸入端，單片機(jī)復(fù)位電路(2)的輸出端接單片機(jī)(1)的輸入端，單片機(jī)(1)的輸入/出端(2#、3#、10#)與GSM數(shù)傳模塊(13)的輸出/入端對應(yīng)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(jī)(1)的輸出/入端(12#、13#、14#)通過單片機(jī)驅(qū)動與保護(hù)電路(4)與8PIN接口(5)的輸入/出端(1#、2#、3#)對應(yīng)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(jī)(1)的數(shù)據(jù)輸出/入端(P1.6、P1.7)；接收機(jī)部分由發(fā)送機(jī)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)(PC)組成，其中發(fā)送機(jī)中的單片機(jī)(1)的輸出/入端通過RS232接口線與監(jiān)控計(jì)算機(jī)(PC)的輸入/出端相接，GSM數(shù)傳模塊(13)的接地信號輸出端接單片機(jī)(1)的接地信號輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型是智能接地棒裝置。其中發(fā)送機(jī)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(zhuǎn)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(jī)晶震電路接單片機(jī)，單片機(jī)接單片機(jī)工作狀態(tài)指示燈，單片機(jī)復(fù)位電路接單片機(jī)，單片機(jī)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(jī)的數(shù)據(jù)端；接收機(jī)部分中的發(fā)送機(jī)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)PC間是通過RS232接口相接。優(yōu)點(diǎn)由單片機(jī)控制GSM數(shù)傳模塊進(jìn)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(hù)簡單等功能。
文檔編號H01R4/66GK2747719SQ20042010896
公開日2005年12月21日 申請日期2004年11月22日 優(yōu)先權(quán)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