專利名稱：超低功耗輸電線路智能監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸電線路監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低功耗輸電線路智能監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
輸電線路智能監(jiān)測裝置是安裝在輸電線路鐵塔上的用于監(jiān)測輸電線路結(jié)冰厚度、 舞動幅度、鐵塔傾斜度以及周圍氣象參數(shù)并將相關(guān)的采集數(shù)據(jù)通過GPRS上傳至服務(wù)器終端的裝置，其工作環(huán)境惡劣、用電量緊張、可靠性要求很高。為確保輸電線路智能監(jiān)測裝置能長時間可靠性工作，必須將這種智能監(jiān)測裝置配置為超低功耗裝置。目前，輸電線路上使用的智能監(jiān)測裝置耗能大，可靠性低，不具備超低功耗性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超低功耗輸電線路智能監(jiān)測裝置，使現(xiàn)有輸電線路智能監(jiān)測裝置具有超低功耗性能，保證輸電線路智能監(jiān)測裝置能長時間可靠性工作。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種超低功耗輸電線路智能監(jiān)測裝置，由系統(tǒng)CPU、SD卡存儲器、GPRS模塊和ZigBee 模塊組成；所述系統(tǒng)CPU分別與SD卡存儲器、GPRS模塊以及ZigBee模塊相連接。其進(jìn)一步的技術(shù)方案為所述系統(tǒng)CPU選用MSP430F5438A ；所述SD卡存儲器選用金士頓SD卡；所述GPRS模塊選用MC52i ；所述ZigBee模塊選用CC2530 ；所述SD卡存儲器的6腳、8腳、2腳、1腳、5腳分別與系統(tǒng)CPU的48腳、47腳、46腳、45腳、60腳相連接；所述 GPRS模塊的34腳、37腳、32腳、17腳、15腳、40腳、41腳分別與系統(tǒng)CPU的57腳、56腳、55 腳、40腳、41腳、42腳、43腳相連接；所述ZigBee模塊的39腳、16腳、17腳分別與系統(tǒng)CPU 的53腳、52腳、51腳相連接。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是
一、本發(fā)明使用了能降低芯片的電源電壓、可靈活控制運(yùn)行時鐘和能在5ys之內(nèi)快速從待機(jī)模式喚醒的超低功耗CPU，這樣既保證了系統(tǒng)的超低功耗性能，又保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。二、本發(fā)明使用系統(tǒng)CPU的捕獲功能，使得系統(tǒng)在休眠模式下，也可以準(zhǔn)確的捕捉外部信號，產(chǎn)生捕獲中斷喚醒CPU。這樣即使系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)，也不耽誤系統(tǒng)的正常運(yùn)行。三、本發(fā)明的SD卡存儲器2、GPRS模塊3和ZigBee模塊4均采用的CPU主動控制模式，只在需要操作模塊的時候開啟，任務(wù)完成或超時后關(guān)閉模塊，這將提高電能的使用效率，減少輸電線路智能監(jiān)測裝置的功率消耗，使得系統(tǒng)能長時間穩(wěn)定可靠工作。


圖1是本發(fā)明的電路連接示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。本發(fā)明的電路如圖1所示，由系統(tǒng)CPU 1、SD卡存儲器2、GPRS模塊3和ZigBee 模塊4組成。本實(shí)施例中，系統(tǒng)CPU 1選用2.2疒3. 6V低電壓輸入，具有5種低功耗模式， 12路內(nèi)置ADC轉(zhuǎn)換，自帶定時器及捕獲功能，選用能靈活控制運(yùn)行時鐘的TI公司生產(chǎn)的 MSP430F5438A芯片，用于管理整個輸電線路智能監(jiān)測裝置的運(yùn)行。SD卡存儲器2選用SPI 三線通信方式的2G的金士頓SD卡，用于存儲智能監(jiān)測裝置采集到氣象、舞動軌跡、覆冰等數(shù)據(jù)。GPRS模塊3選用西門子公司新一代內(nèi)部內(nèi)置了 TCP/IP協(xié)議棧的專用模塊MC52i， 用于輸電線路智能監(jiān)測裝置與代理服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。ZigBee模塊4選用TI公司的 ZigBee內(nèi)部內(nèi)建了 8051內(nèi)核的單片計算機(jī)的專用芯片CC2530，用于智能監(jiān)測裝置與遠(yuǎn)程舞動智能監(jiān)測傳感器之間的數(shù)據(jù)傳輸。如圖1所示，本發(fā)明采用具有超低功耗模式和可以在低功耗模式和激活模式下自由切換的系統(tǒng)CPU 1。SD卡存儲器2插入焊接在電路板上的SD卡座與系統(tǒng)CPU 1相連，其中SD卡存儲器2的6腳、8腳、2腳、1腳、5腳分別與系統(tǒng)CPU 1的48腳、47腳、46腳、45腳、 60腳相連接。GPRS模塊3插入焊接在電路板上的專用插槽與系統(tǒng)CPU 1相連，其中GPRS 模塊3的34腳、37腳、32腳、17腳、15腳、40腳、41腳分別與系統(tǒng)CPU 1的57腳、56腳、55 腳、40腳、41腳、42腳、43腳相連接。ZigBee模塊4采用直接焊接在電路板上與系統(tǒng)CPU 1 相連，其中ZigBee模塊4的39腳、16腳、17腳分別與系統(tǒng)CPU 1的53腳、52腳、51腳相連接。系統(tǒng)CPU 1控制SD卡存儲器2的數(shù)據(jù)存儲、GPRS模塊3的數(shù)據(jù)傳輸和ZigBee模塊4的數(shù)據(jù)傳輸以及控制各模塊的開啟/關(guān)閉狀態(tài)。只在需要數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)傳輸時才開啟SD卡存儲器2、GPRS模塊3、ZigBee模塊4，任務(wù)結(jié)束或者超時后就將其關(guān)閉。其中， GPRS模塊4是本裝置中最消耗功率的模塊，在主動傳輸數(shù)據(jù)時開啟GPRS模塊4，數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束或超時關(guān)閉GPRS模塊4。同時當(dāng)系統(tǒng)處于休眠模式時，可以在無需CPU資源的條件下， 通過系統(tǒng)CPU 1捕捉上級請求命令，進(jìn)而打開GPRS模塊4進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束或超時后就關(guān)閉GPRS模塊4。這樣可以很好的控制SD卡存儲器2、GPRS模塊3、ZigBee 模塊4的開啟/關(guān)閉狀態(tài)，很大程度上減少了功率的消耗，以達(dá)到超低功耗的目的。本發(fā)明的工作原理如下首先，對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包含有系統(tǒng)CPU 1初始化，外設(shè)端口初始化等。其次，對SD卡存儲器2、GPRS模塊3、ZigBee模塊4通信狀態(tài)進(jìn)行判斷。 可以選擇先判斷需要不需要向SD卡存儲器2存儲數(shù)據(jù)，如果需要，則開啟SD卡存儲器2，存儲數(shù)據(jù)結(jié)束或超時后關(guān)閉SD卡存儲器2 ；如果不需要存儲數(shù)據(jù)，則判斷需要不需要請求遠(yuǎn)程舞動智能監(jiān)測傳感器的舞動數(shù)據(jù)，如果需要，則開啟ZigBee模塊3，在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束或者超時后關(guān)閉ZigBee模塊3 ；如果不需要請求舞動數(shù)據(jù)，則判斷需要不需要向代理服務(wù)器傳輸采集數(shù)據(jù)，如果需要，則開啟GPRS模塊4，在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束或者一定時間內(nèi)收不到代理服務(wù)器響應(yīng)后關(guān)閉GPRS模塊4 ；如果不需要向代理服務(wù)器傳輸采集數(shù)據(jù)，則判斷有沒有代理服務(wù)器的請求信息，如果有，則開啟GPRS模塊4，在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束或者超時后關(guān)閉GPRS模塊 4;如果沒有代理服務(wù)器的請求信息，則重新回到判斷需要不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲，如此對外設(shè)模塊進(jìn)行循環(huán)掃描，完成對外部設(shè)備開啟/關(guān)閉控制，以達(dá)到減少功耗的目的。最后， 還可以使系統(tǒng)CPU 1在一定時間進(jìn)入休眠模式，定時時間到則喚醒系統(tǒng)CPU 1，再進(jìn)入對SD卡存儲器2、GPRS模塊3、ZigBee模塊4操作進(jìn)行循環(huán)判斷。 以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫猓绢I(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的基本構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化， 均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超低功耗輸電線路智能監(jiān)測裝置，其特征在于由系統(tǒng)CPU (1)、SD卡存儲器 (2)、GPRS模塊(3)和ZigBee模塊(4)組成；所述系統(tǒng)CPU (1)分別與SD卡存儲器(2)、 GPRS模塊(3)以及ZigBee模塊(4)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超低功耗輸電線路智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述系統(tǒng)CPU (1)選用MSP430F5438A ；所述SD卡存儲器(2)選用金士頓SD卡；所述GPRS模塊(3)選用 MC52i ；所述 ZigBee 模塊(4)選用 CC2530 ；所述SD卡存儲器(2)的6腳、8腳、2腳、1腳、5腳分別與系統(tǒng)CPU (1)的48腳、47腳、 46腳、45腳、60腳相連接；所述GPRS模塊(3)的34腳、37腳、32腳、17腳、15腳、40腳、41 腳分別與系統(tǒng)CPU (1)的57腳、56腳、55腳、40腳、41腳、42腳、43腳相連接；所述ZigBee 模塊(4)的39腳、16腳、17腳分別與系統(tǒng)CPU (1)的53腳、52腳、51腳相連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超低功耗輸電線路智能監(jiān)測裝置，由系統(tǒng)CPU、SD卡存儲器、GPRS模塊和ZigBee模塊組成，所述系統(tǒng)CPU分別與SD卡存儲器、GPRS模塊以及ZigBee模塊相連接。本發(fā)明由超低功耗系統(tǒng)CPU，適時對系統(tǒng)進(jìn)行休眠、喚醒的切換，同時通過使用軟件控制外圍設(shè)備的開啟/關(guān)閉，只在需要操作模塊的時候才開啟，任務(wù)完成或者超時后關(guān)閉模塊，既保證了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，又減少了系統(tǒng)的功率消耗，以達(dá)到超低功耗的目的。
文檔編號H02J13/00GK102412628SQ201110413438
公開日2012年4月11日 申請日期2011年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月10日
發(fā)明者嚴(yán)銳, 劉燕青, 周虎明, 揚(yáng)少鵬, 李琴, 賀思陽, 邵介炎 申請人:無錫市格力普科技有限公司