CN106534310B - 基于gsm的远程智能核相仪及核相方法 - Google Patents

Abstract

基于GSM的远程智能核相仪包括：主站端，其包括微型处理器Ⅰ、相位检测模块Ⅰ、无线接收模块Ⅰ、GSM通信模块Ⅰ和GPS授时模块Ⅰ；远程端，其包括微型处理器Ⅱ，分别与微型处理器Ⅱ连接的无线接收模块Ⅱ、GSM通信模块Ⅱ、GPS授时模块Ⅱ、语音系统Ⅱ、LED指示灯Ⅱ、蜂鸣器Ⅱ和液晶显示屏Ⅱ，以及与所述无线接收模块Ⅱ通信连接的相位检测模块Ⅱ；主站还包括低功耗控制模块，低功耗控制模块包括时钟芯片和继电器控制电路，继电器控制电路控制主站端的主电源回路通断；主站端设置在中心电站，多个远程端可通过GSM通信模块Ⅱ向主站端的GSM通信模块Ⅰ发送开关机指令以及接收测量数据。本发明测量简单，不需要多人进行，且运行可靠。

Description

基于GSM的远程智能核相仪及核相方法

技术领域

本发明涉及一种基于GSM的远程智能核相仪及核相方法。

背景技术

在电力系统实际运行过程中经常需要进行核相工作，变电站和输电线路在新建、改建和扩建后投入运行前，以及输电线路检修完毕、向用户送电前，都必须进行三相电路核相试验，以确保投运的电力设备三相相序一致。

目前,国内高压电力线路核相均主要有本地有线核相、本地无线核相和远程无线核相三种方式。

本地有线核相时，需要4人进行,1人担任指挥,2人穿绝缘靴、戴绝缘手套担任核相员,l人仪表记录,核相工作根据指挥人员的命令进行,高压操作员将高压引线固定在绝缘棒上,长短适宜,用绝缘棒引高压线接触高压电源点时,动作协调,两人相互照应,以免出现差错,造成危险,这种方法存在的问题是采用有线方式拖线很长使用很不方便,具有一定的危险性，并且只能近程测量。

本地无线核相时,对电网无任何特别的干预,电网仍能保持正常工作,而且能使核相工作在几分钟内正确完成。无线核相器是通过无线电信号来通讯,使用范围可以扩展到近10米,并且可以穿过围墙和隔板使用,一个人可以轻松和安全地操作两个仪器,这样就减少了有线核相费时,费力的麻烦。但是无线核相有地域的局限性,核相范围很小,对于离得较远的电力线网络无法完成核相。

远程无线核相时，需要核相的甲乙两地分别留有人员进行单独测量，然后在电话沟通进行数据比对，进而得出核相结果。测量过程繁琐，还可能出现人为因素的误差(如测量人员读错或听错数据等)等。

综上分析可知，现有核相技术方式均存在诸多不足，无法满足今后智能核相的要求。因此，设计一款只需要单人即可完成远程无线核相工作的核相系统不仅解决了目前核相的繁琐过程，测量的误差，而且减少了劳动力，节省了开支。

发明内容

本发明的目的在于给出一种测量简单，不需要多人进行，且运行可靠的远程智能核相仪主站端模块。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种基于GSM的远程智能核相仪，其特征在于，它包括

主站端，其包括微型处理器Ⅰ、相位检测模块Ⅰ、无线接收模块Ⅰ、GSM通信模块Ⅰ和GPS授时模块Ⅰ，所述无线接收模块Ⅰ、GSM通信模块Ⅰ和GPS授时模块Ⅰ分别与所述微型处理器Ⅰ连接，所述相位检测模块Ⅰ通过无线发射模块Ⅰ与所述无线接收模块Ⅰ通信连接；

远程端，其包括微型处理器Ⅱ，分别与所述微型处理器Ⅱ连接的无线接收模块Ⅱ、GSM通信模块Ⅱ、GPS授时模块Ⅱ、语音系统Ⅱ、LED指示灯Ⅱ、蜂鸣器Ⅱ和液晶显示屏Ⅱ，以及通过无线发射模块Ⅱ与所述无线接收模块Ⅱ通信连接的相位检测模块Ⅱ；

所述主站还包括低功耗控制模块，所述低功耗控制模块包括时钟芯片和继电器控制电路，所述时钟芯片与所述微型处理器Ⅰ和GSM通信模块Ⅰ连接；所述时钟芯片在接收到GSM通信模块Ⅰ的信号后唤醒所述微型处理器Ⅰ；所述继电器控制电路的控制端与所述微型处理器Ⅰ连接，所述继电器控制电路控制所述主站端的主电源回路通断；

所述主站端设置在中心电站，多个远程端可通过GSM通信模块Ⅱ向主站端的GSM通信模块Ⅰ发送开关机指令以及接收测量数据。

进一步的，所述主站端还包括授权验证模块，用于验证远程端授权信息。

进一步的，所述远程端还包括单键多用开关系统，所述单键多用开关系统包括点动按键KEY、二极管D1、三极管Q1、继电器KM、微型处理器Ⅱ、GSM通信模块Ⅱ和指示灯，

所述三极管Q1、继电器KM的线圈和电池组成一个回路，所述三极管Q1的基极与所述微型处理器Ⅱ的I/O1引脚连接，所述二极管D1与继电器KM的线圈反向并联；

所述继电器KM的公共触点连接微型处理器Ⅱ的GND引脚，常闭触点连接微型处理器Ⅱ的I/O2引脚，常开触点连接电池的负极；

所述点动按键KEY将电池的负极、微型处理器Ⅱ的I/O2引脚和继电器KM的常闭触点连接；

所述电池的正极与所述微型处理器Ⅱ的VCC引脚连接，并在电池的正极上设置一电源接口V-MAIN，在所述继电器KM的公共触点上设置一个接地接口GND；

所述GSM通信模块Ⅱ与所述微型处理器Ⅱ的RXD引脚和TXD引脚连接，通过控制点动按键KEY可以启动GSM通信模块Ⅱ向所述主站端的GSM通信模块Ⅰ发送信号；

所述指示灯包括主站端工作信号指示灯L1和点动按键指示灯L2，所述主站端工作信号指示灯L1与微型处理器Ⅱ的I/O3引脚连接；所述点动按键指示灯L2与微型处理器Ⅱ的I/O4引脚连接。

进一步的，所述继电器控制电路包括继电器KM1和三极管Q3，所述三极管Q3的基极与所述微型处理器Ⅰ的I/O引脚连接，所述继电器KM1的线圈与三极管Q3的集电极连接，所述继电器KM1的常开触点串接在主电源回路中；所述继电器KM1的线圈反向串联一个二极管D1。

本发明提供的核相方法，包括以下步骤：

a、远程端开机自检，并向主站端发送开机指令；

b、远程端检测本地信号；

c、远程端向主站端发送测量请求；

d、主站端对远程端进行授权验证后回复应答，

回复应答包括以下三种情形：

d1、若在一定时间没有收到主站端的回应或收到主站端的错误代码，则提示主站端故障；

d2、若主站端回应“忙”信号，表明主站端已经接受了其他远程端请求，正在进行测量，这时本远程端已经进入排队序列中，主站端将根据请求的时间先后顺序予以受理请求，在轮到本远程端时，主站端会发送“主站端准备就绪”的应答信号给远程端；

d3、若主站端一切正常且当前没有受理其他测量请求，此时主站端会发送“主站端准备就绪”的应答信号给远程端；

e、远程端收到主站端会发送“主站端准备就绪”的应答信号后，依靠GPS授时模块进入同步时间程序；

f、远程端将进行本地数据测量,主站端同时进行主站端的数据测量，测量完毕后远程端等待主站端的数据；

g、当接收到主站端的数据后，系统会对远程端和主站端的数据进行分析处理，并且得出测量结果；

h、主站端保持一定时间的工作状态后，若没有再次收到测量信号，则转为休眠模式。

优选的，所述步骤g中的测量结果通过液晶显示屏、语音系统、LED灯和蜂鸣器予以显示。

进一步的，还包括将所述步骤g中的测量数据和结果以短息方式发送给预存指定手机号。

本发明的有益效果是：

在中心电站放置一台主站端核相仪，在其他地区一个工作人员使用远程端核相仪便可轻松得出测量结果。它能够实现一键自动完成甲乙两地远距离核相的数据测量、传输和分析计算工作，大大提高远距核相的可靠性和安全性，同时也大幅度节省了测量时间及成本。

在非工作状态下，主站端处于休眠状态，只有GSM通信模块处于工作状态，可以随时接收远程端发来的信号，实现了低功耗，保证了主站端电池的长久使用，为主站端的可靠运行提供了保障。

通过独立电源的GSM通信模块向时钟芯片发送指令，时钟芯片唤醒微型处理器，微型处理器通过三极管Q3驱动继电器KM接通主电源回路，给整个主站端供电。在休眠状态下，利用继电器实现了其他电子元器件电源的接通和关断，使不工作模块彻底断电，达到了整体实现微功耗，延长电池使用寿命的效果。采用时钟芯片降低了系统的静态休眠功耗。

本发明利用GPS授时模块实现了主站端与远程端的同步，利用GSM通信模块实现了远程开启主站端和数据的远距离传输，因此不需要在两地分别留有人员操作。

本发明将主站端开启和远程端电源控制进行了集成，采用更少的元器件，更简单可靠地方法实现了两个功能的结合，使主站端开启不再需要额外设计控制模块，且克服了远程端机械开关或电子开关存在的弊端，简化了操作流程，节省了成本。

本发明可以利用一个主站端为多个远程端提供服务，能够合理的安排与远程端的匹配，且具有授权验证，能够防止恶意攻击。整个核相流程简单迅速，只需要一人即可完成操作，且测量准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的整体工作示意图；

图2为本发明的远程端系统原理框图；

图3为本发明的单键多用开关系统电路图；

图4为本发明的主站端系统原理框图；

图5为本发明的主站端电路图；

图6为本发明的远程端工作流程图；

图7为本发明的主站端工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图1-7对本发明的具体实施方式做详细说明：

本发明基于GSM的远程智能核相仪包括主站端和远程端。

如图1所示，在主中心电站(甲地)放置一台主站端(即主站端核相仪)，在远程需要核相地(乙地)携带一台远程端(即远程端核相仪)，在远程端只需按操作提示便可以一键完成测量结果。一台主站端可以服务多台远程端，可以实现远程端单人随时随地完成远程核相工作。

如图4和图5所示，本发明的主站端包括微型处理器Ⅰ、相位检测模块Ⅰ、无线接收模块Ⅰ、GSM通信模块Ⅰ和GPS授时模块Ⅰ，所述无线接收模块Ⅰ、GSM通信模块Ⅰ和GPS授时模块Ⅰ分别与所述微型处理器Ⅰ连接，所述相位检测模块Ⅰ通过无线发射模块Ⅰ与所述无线接收模块Ⅰ通信连接；所述主站还包括低功耗控制模块，所述低功耗控制模块包括时钟芯片和继电器控制电路，所述时钟芯片与所述微型处理器Ⅰ和GSM通信模块Ⅰ连接；所述时钟芯片在接收到GSM通信模块Ⅰ的信号后唤醒所述微型处理器Ⅰ；所述继电器控制电路的控制端与所述微型处理器Ⅰ连接，所述继电器控制电路控制所述主站端的主电源回路通断。主站端的GSM通信模块Ⅰ用以发送主站端测量数据给远程端，且同时具有授权号码的增删以及发送错误信息给负责人员。主站端之所以只采用LED指示状态及增加低功耗控制模块是为了节省主站端的功耗，微型处理器Ⅰ可以通过低功耗控制模块使主站端在休眠模式和工作模式下转换。在休眠模式下，继电器断开电源主回路，微型处理器Ⅰ也进入休眠模式，除了GSM通信模块Ⅰ外其他所有模块均关闭，耗电量极低。因为主站端需要一直待机，随时接受来自远程端的测量请求，故在供电方面本发明主站端以直流电源为主，以锂电池为备用能源。所述主站端还包括授权验证模块，用于验证远程端授权信息。

如图5中所示，所述继电器控制电路包括继电器KM1和三极管Q3，所述三极管Q3的基极与所述微型处理器Ⅰ的I/O引脚连接，所述继电器KM1的线圈与三极管Q3的集电极连接，所述继电器KM1的常开触点串接在主电源回路中；所述继电器KM1的线圈反向串联一个二极管D1。

所述GSM通信模块Ⅰ包括ME3000芯片、SIM CARD模块、天线插头ANT1以及指示灯L3，ME3000芯片是GSM通信模块核心处理器，SIM CARD模块用于放置SIM卡，指示灯L3用于指示GSM通信模块Ⅰ的工作。GSM通信模块Ⅰ的RXD引脚和TXD引脚分别与微型处理器MCU的RXD和TXD引脚连接。为了不影响主站端的电池损耗，使GSM通信模块Ⅰ与主站端的其他模块相互独立取电，所述GSM通信模块Ⅰ采用独立的电池供电。

GPS授时模块U1的TD1引脚与微型处理器MCU的P1.2引脚连接。无线收发模块U2的DATA引脚与微型处理器MCU的P2.1引脚连接，为了防止微型处理器MCU对接收模块的电磁干扰，在微型处理器MCU与无线收发模块U2之间做一个隔离电路，所述隔离电路包括滤波电容C3、电阻R15和电阻R16，三极管Q4，所述无线收发模块U2的DATA引脚串接滤波电容C3，电阻R15和电阻R16后与所述三极管Q4的基极连接。在电阻R15和电阻R16之间设置有一个钳位二极管D2。

时钟芯片采用PCF8563芯片，它的INT引脚与微型处理器MCU的P1.0引脚连接，SDA引脚和SCL引脚分别与ME3000芯片的TXD2引脚和RXD2引脚连接。

所述电源控制电路包括继电器KM和三极管Q3，所述三极管Q3的基极为控制端，三极管Q3的基极与所述微型处理器的I/O引脚连接，所述继电器KM的线圈与三极管Q3的集电极连接，所述继电器KM的常开触点串接在主电源回路中；所述继电器KM的线圈反向串联一个二极管D1。

为了指示主站端的工作状态，在所述微型处理器MCU上设置有一个指示灯L1，当微型处理器MCU工作时，指示灯L1亮。

非工作状态下，GSM通信模块Ⅰ也处于工作状态，随时接收远程端发来的信号。当远程端发来启动信号后，GSM通信模块Ⅰ向时钟芯片发出信号，时钟芯片唤醒微型处理器MCU，微型处理器MCU再通过三极管Q3驱动继电器KM，继电器KM的线圈得电后接通主电源回路，整个主站端通电，开始工作。GPS授时模块U1与卫星同步时间，保证了主站端和远程端时间的统一。无线收发模块U2用于接收无线测量端发来的测量数据，主站端的数据通过GSM通信模块Ⅰ发送给远程端。测量完成后，远程端通过GSM通信模块Ⅱ向主站端的GSM通信模块Ⅰ发送信号，主站端的GSM通信模块Ⅰ给时钟芯片发出信号，时钟芯片向微型处理器MCU发送信号，微型处理器MCU控制继电器KM断开主电源回路。

如图2和图3所示，

远程端包括微型处理器Ⅱ，分别与所述微型处理器Ⅱ连接的无线接收模块Ⅱ、GSM通信模块Ⅱ、GPS授时模块Ⅱ、语音系统Ⅱ、LED指示灯Ⅱ、蜂鸣器Ⅱ和液晶显示屏Ⅱ，以及通过无线发射模块Ⅱ与所述无线接收模块Ⅱ通信连接的相位检测模块Ⅱ。

为了方便操作，降低设计成本，所述远程端还包括单键多用开关系统，如图3所示，单键多用开关系统包括点动按键KEY、二极管D1、三极管Q1、继电器KM、微型处理器Ⅱ、GSM通信模块Ⅱ和指示灯。所述三极管Q1、继电器KM的线圈和电池组成一个回路，所述三极管Q1的基极与微控制器的I/O1引脚连接，所述二极管D1与继电器KM的线圈反向并联；所述继电器KM的公共触点连接微控制器的GND引脚，常闭触点连接微型处理器Ⅱ的I/O2引脚，常开触点连接电池的负极；所述点动按键KEY将电池的负极、微型处理器Ⅱ的I/O2引脚和继电器KM的常闭触点连接；所述电池的正极与所述微型处理器Ⅱ的VCC引脚连接，并在电池的正极上设置一电源接口V-MAIN，在所述继电器KM的公共触点上设置一个接地接口GND，电源接口V-MAIN和接地接口GND是其他模块取电用的接口，如GSM通信模块Ⅱ的V-MAIN引脚与电源接口V-MAIN连接，。所述GSM通信模块Ⅱ与所述微型处理器Ⅱ的RXD引脚和TXD引脚连接，通过控制点动按键KEY可以启动GSM通信模块Ⅱ向核相仪的主站端发送信号；所述指示灯包括主站工作信号指示灯L1，所述主站工作信号指示灯L1与微型处理器Ⅱ的I/O3引脚连接。

分析电路原理图可知，在电路中点动按键KEY、三极管Q1、继电器KM是三个独立的开关，在关闭状态下，点动按键KEY、三极管Q1、继电器KM均处于断开状态，系统电路中没有任何通路，故无电流通过，其功耗为零。在此电路中，假设电池Battery是5V直流电源，微型处理器Ⅱ(即微型处理器MCU)为51系列单片机。首先来看继电器KM的线圈与三极管Q1组成的回路，在关闭状态下，由于三极管Q1的基极没有电压，所以三极管Q1为断开状态，因此继电器KM的线圈未形成通路，无电流通过，继电器KM也为断开状态。当点动按键KEY按下时，电池Battery负极通过按键导通，电流经过继电器KM的常闭触点到达微型处理器Ⅱ的GND端，微型处理器Ⅱ被供电处于工作状态，此时可设置为延时3秒后将I/O1口电平设置为低电平状态，其输出电压为0V，三极管的将会处于导通状态。此时继电器的线圈将有电流通过，线圈中的铁芯产生强大的电磁力，继电器KM将会由断开状态转变为闭合状态，即公共端将会从与2点连通立即转变为与1点连通，此时方可松开轻触按键。原先由轻触按键导通负责给微型处理器Ⅱ供电转变为由继电器KM闭合为微型处理器Ⅱ供电，微型处理器Ⅱ又控制三极管Q1导通为继电器KM供电，形成一个总的回路。至此，电路开关的开启功能已经完成，下面将是点动按键KEY的扩展功能和关机介绍。

启动扩展功能时电路已经处于开启状态，此时可以将I/O2引脚设置为输入功能，初始电平为高电平，当点动按键KEY按下时，I/O2引脚与电池负极连通，其电压被拉低至0V，这时微型处理器Ⅱ便可以检测到点动按键KEY按下的动作。继而可以在微型处理器Ⅱ中由执行程序判定其实现特定功能，例如连续点按三次所述点动按键KEY可以开启或关闭核相仪的主站端，点按N次可以实现由程序设定的其他程序。实现主站端启动和关闭的方式如下：如图3中所示，GSM通信模块与所述微控制器的RXD引脚和TXD引脚连接，GSM通信模块包括ME3000芯片、SIM CARD模块、接收线插头ANT1以及指示灯L3。可以通过控制点动按键KEY启动GSM通信模块向核相仪的主站端发送信号，主站端的GSM通信模块接收到远程端的GSM通信模块发来的信号后由休眠状态转为工作状态，这时，主站工作信号指示灯L1亮起，表明主站端开始工作。

关机功能就是在功能检测的原理上实现的，当微型处理器Ⅱ检测到在开机状态下，点动按键KEY被长按下3秒钟，即为收到关机指令，微型处理器Ⅱ将I/O2引脚设置为低电平。这样三极管Q1为断开状态，电流将无法通过。继电器KM的线圈将无电流通过，铁芯也不再有磁力，继电器KM将会由闭合状态转变为断开状态，公共端将会从与常开触点1连通转变为与常闭触点2连通，此时松开点动按键KEY则电路中三个开关均为断开状态，电路中将不会再有任何电流通过，为彻底的关闭状态。

为了能够能操作人员清楚的观察到点动按键KEY的按下次数，指示灯还包括点动按键指示灯L2，按一次所述点动按键KEY，所述点动按键指示灯L2亮一次。

单键多用开关系统只利用一个点动按键KEY就可以实现主站端的启动和关闭，以及远程端电源的完全切断，使得电路的设计简化，器件的使用减少，总体使产品的成本低、维护性强、外观简洁和结构紧凑。

本远程智能核相仪使用时，工作人员将独立的相位检测模块通过绝缘杆悬挂到待测高压线上，随后相位检测模块便将测得的相位数据通过无线发射模块实时发送给远程端。远程端通过无线接收模块接收到测量的相位信号，结合GPS授时模块的时间基准便得到了对应时刻的相位值，此外再根据接收到的主站端数据进行对比便可得出与主站的相位测量结果。通过彩色液晶显示屏可直观地显示出测量数据和结果，此外语音系统会在全程测量过程中进行语音播报，测量结束后蜂鸣器会嘀嘀响鸣3声，提示测量结束，当测量结果为同相时LED指示灯绿灯亮起灯，若为异相则红灯亮起。

本发明提供的核相方法，包括以下步骤：

a、远程端开机自检，并向主站端发送开机指令；

b、远程端检测本地信号；

c、远程端向主站端发送测量请求；

d、主站端对远程端进行授权验证后回复应答，

回复应答包括以下三种情形：

d1、若在一定时间没有收到主站端的回应或收到主站端的错误代码，则提示主站端故障；

d2、若主站端回应“忙”信号，表明主站端已经接受了其他远程端请求，正在进行测量，这时本远程端已经进入排队序列中，主站端将根据请求的时间先后顺序予以受理请求，在轮到本远程端时，主站端会发送“主站端准备就绪”的应答信号给远程端；

d3、若主站端一切正常且当前没有受理其他测量请求，此时主站端会发送“主站端准备就绪”的应答信号给远程端；

e、远程端收到主站端会发送“主站端准备就绪”的应答信号后，依靠GPS授时模块进入同步时间程序；

f、远程端将进行本地数据测量,主站端同时进行主站端的数据测量，测量完毕后远程端等待主站端的数据；

g、当接收到主站端的数据后，系统会对远程端和主站端的数据进行分析处理(具体分析处理的方法与现在核相仪目前的分析处理方法相同，因此在这里不再赘述)，并且得出测量结果；

h、主站端保持一定时间的工作状态后，若没有再次收到测量信号，则转为休眠模式。

优选的，所述步骤g中的测量结果通过液晶显示屏、语音系统、LED灯和蜂鸣器予以显示。

进一步的，还包括将所述步骤g中的测量数据和结果以短息方式发送给预存指定手机号。

为了更清楚的介绍本方法流程，下面结合附图6和图7对远程端和主站端的方法流程分别作说明。

如图6所示，远程端在开机后首先是进行系统自检，判断系统的各部分是否正常工作，如过检测出异常则显示出具体的损坏情况，工作人员需要对其进行维修正常后方可使用。如果系统一切正常，则进行本地相位信号的检测，在没有检测到本地信号的情况下，会提示“未检测到本地信号”，此时仍可以忽略该提示，发送测量请求信号给主站端。在检测到本地信号的情况下系统会直接提示“是否向主站发出测量请求？”，按下确认键则会直接向主站发出请求信号。接着便是等待主站的应答信号，这里有三种情况，一是长时间没有收到主站的回应或者是收到主站发来的错误代码，这表示主站端的仪器出现故障，这里将予以显示，提示工作人员需要检修主站仪器；二是主站发来“忙”的回应，这代表此时主站已经接受了其他远程端的请求，正在进行测量，这时本远程已经进入排队序列中，主站将根据请求的时间先后顺序予以受理请求；三是主站一切正常且当前没有受理其他测量请求，此时主站会发送“主站准备就绪”的应答信号给远程端，远程端收到该应答信号后便进入同步时间程序。再与主站同步时间完成后，远程端将进行本地数据测量，每隔5秒共测量三组数据，测量完毕后便等待主站端的数据。当接收到主站的数据后，系统会对本地和主站端的数据进行分析处理，并且得出测量结果然后通过彩屏、喇叭、LED灯和蜂鸣器予以显示。至此，一次完整测量的流程结束，操作人员可以通过选择再次测量或者是关机结束测量。

此外，所述核相仪远程端还具有将测量数据及结果以短息方式发送预存指定手机号功能，其作用是在所有提示功能均损坏的情况下仍能得出测量结果，兼有备份测量数据的作用。该功能的开闭与发送手机号码的查询、增删均是通过短信指令完成，需要使用授权手机号，并且需要密码验证通过才能完成操作。

如图7所示，在非测量情况下，主站端会处于休眠模式，以减少功耗和设备自身的硬件损耗，但此时仍保留着最基本的通信功能，以便能接收到远程端的请求信号。在收到远程端的请求信号后，主站会进行授权验证判断请求设备是否为该主站所授权的，若非授权机则不予理会，直接返回到休眠模式。若为授权机主站则被激活进入工作模式，启动所有模块，紧接着系统会进行检查，看是否有损坏或者异常的器件，若检测到异常则会发送相应错误代码给请求远程端和工作人员。在系统一切正常的情况下，系统会进行“忙”检测，若当前正在给其他远程端进行数据测量则会给该远程端发送“忙”指令，并按请求的时间顺序给其排序受理先后顺序，当轮到该远程端时，给其发送“准备就绪”应答信号。紧接着主站端会进入与远程端的同步程序，同步完成后主站端会与远程端同时测量3组数据，待测量结束后主站将通过GSM通信模块将测量数据发送给请求的远程端。在一次测量结束后，主站仍暂时保持在工作模式，但若在10分钟内主站未收到再次测量信号，则会转为休眠模式。

此外，所述核相仪主站端还具有手机短息指令增加或删除授权号码功能，通过该功能使用特定授权手机可以增加或删除远程端设备，同时也出于安全考虑也需要密码验证通过才能完成操作。

以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于GSM的远程智能核相仪，其特征在于，它包括

主站端，其包括微型处理器Ⅰ、相位检测模块Ⅰ、无线接收模块Ⅰ、GSM通信模块Ⅰ和GPS授时模块Ⅰ，所述无线接收模块Ⅰ、GSM通信模块Ⅰ和GPS授时模块Ⅰ分别与所述微型处理器Ⅰ连接，所述相位检测模块Ⅰ通过无线发射模块Ⅰ与所述无线接收模块Ⅰ通信连接；

远程端，其包括微型处理器Ⅱ，分别与所述微型处理器Ⅱ连接的无线接收模块Ⅱ、GSM通信模块Ⅱ、GPS授时模块Ⅱ、语音系统Ⅱ、LED指示灯Ⅱ、蜂鸣器Ⅱ和液晶显示屏Ⅱ，以及通过无线发射模块Ⅱ与所述无线接收模块Ⅱ通信连接的相位检测模块Ⅱ；

所述主站端还包括低功耗控制模块，所述低功耗控制模块包括时钟芯片和继电器控制电路，所述时钟芯片与所述微型处理器Ⅰ和GSM通信模块Ⅰ连接；所述时钟芯片在接收到GSM通信模块Ⅰ的信号后唤醒所述微型处理器Ⅰ；所述继电器控制电路的控制端与所述微型处理器Ⅰ连接，所述继电器控制电路控制所述主站端的主电源回路通断；

所述主站端设置在中心电站，多个远程端可通过GSM通信模块Ⅱ向主站端的GSM通信模块Ⅰ发送开关机指令以及接收测量数据。

2.根据权利要求1所述的基于GSM的远程智能核相仪，其特征在于，所述主站端还包括授权验证模块，用于验证远程端授权信息。

3.根据权利要求1所述的基于GSM的远程智能核相仪，其特征在于，所述远程端还包括单键多用开关系统，所述单键多用开关系统包括点动按键KEY、二极管D1、三极管Q1、继电器KM、微型处理器Ⅱ、GSM通信模块Ⅱ和指示灯，

所述三极管Q1、继电器KM的线圈和电池组成一个回路，所述三极管Q1的基极与所述微型处理器Ⅱ的I/O1引脚连接，所述二极管D1与继电器KM的线圈反向并联；

所述继电器KM的公共触点连接微型处理器Ⅱ的GND引脚，常闭触点连接微型处理器Ⅱ的I/O2引脚，常开触点连接电池的负极；

所述点动按键KEY将电池的负极、微型处理器Ⅱ的I/O2引脚和继电器KM的常闭触点连接；

所述电池的正极与所述微型处理器Ⅱ的VCC引脚连接，并在电池的正极上设置一电源接口V-MAIN，在所述继电器KM的公共触点上设置一个接地接口GND；

所述GSM通信模块Ⅱ与所述微型处理器Ⅱ的RXD引脚和TXD引脚连接，通过控制点动按键KEY可以启动GSM通信模块Ⅱ向所述主站端的GSM通信模块Ⅰ发送信号；

所述指示灯包括主站端工作信号指示灯L1和点动按键指示灯L2，所述主站端工作信号指示灯L1与微型处理器Ⅱ的I/O3引脚连接；所述点动按键指示灯L2与微型处理器Ⅱ的I/O4引脚连接。

4.根据权利要求1所述的基于GSM的远程智能核相仪，其特征在于，所述继电器控制电路包括继电器KM1和三极管Q3，所述三极管Q3的基极与所述微型处理器Ⅰ的I/O引脚连接，所述继电器KM1的线圈与三极管Q3的集电极连接，所述继电器KM1的常开触点串接在主电源回路中；所述继电器KM1的线圈反向串联一个二极管D1。

5.基于GSM的远程智能核相仪的核相方法，包括以下步骤：

a、远程端开机自检，并向主站端发送开机指令；

b、远程端检测本地信号；

c、远程端向主站端发送测量请求；

d、主站端对远程端进行授权验证后回复应答，

回复应答包括以下三种情形：

d1、若在一定时间没有收到主站端的回应或收到主站端的错误代码，则提示主站端故障；

d2、若主站端回应“忙”信号，表明主站端已经接受了其他远程端请求，正在进行测量，这时本远程端已经进入排队序列中，主站端将根据请求的时间先后顺序予以受理请求，在轮到本远程端时，主站端会发送“主站端准备就绪”的应答信号给远程端；

d3、若主站端一切正常且当前没有受理其他测量请求，此时主站端会发送“主站端准备就绪”的应答信号给远程端；

e、远程端收到主站端会发送“主站端准备就绪”的应答信号后，依靠GPS授时模块进入同步时间程序；

f、远程端将进行本地数据测量,主站端同时进行主站端的数据测量，测量完毕后远程端等待主站端的数据；

g、当接收到主站端的数据后，系统会对远程端和主站端的数据进行分析处理，并且得出测量结果，通过液晶显示屏、语音系统、LED灯和蜂鸣器予以显示，并将测量数据和结果以短消息方式发送给预存指定手机号；

h、主站端保持一定时间的工作状态后，若没有再次收到测量信号，继电器控制电路控制所述主站端的主电源回路断开，转为休眠模式，微型处理器Ⅰ也进入休眠模式，除了GSM通信模块Ⅰ外其他所有模块均关闭。