CN110412924A - 一种低功耗开关量采集无线传输装置 - Google Patents

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吴坚
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Abstract

本发明的目的是一种低功耗开关量采集无线传输装置，包括MCU微控制单元和信号发生装置，MCU微控制单元与电源模块和NB‑IoT模块组合构成对开关量信息采集的低功耗无线传输装置，电源模块的输出端直接通过电压转换模块分别与MCU微控制单元和NB‑IoT模块的输入端连接，MCU微控制单元的输出端与NB‑IoT模块的输入端连接，电源模块还通过USB端口与通讯模块连接，且通讯模块的输出端与MCU微控制单元的输入端连接，信号发生装置通过信号输入端口与MCU微控制单元的输入端连接，并且在低功耗或者无法直接电源的情况下，可以采用电池进行不间断供电，减少供电场景首先或者无法使用的情况，有效的提高适用范围。

Description

一种低功耗开关量采集无线传输装置
技术领域
本发明涉及电力系统安全方面领域，主要涉及到一种低功耗开关量采集无线传输装置。
背景技术
随着我国城市的快速发展，以及我国电力系统也随之快速发展，尤其是在智能电力方面，国家相关政策的出台，节能减排成为工业生产制造日益关注的方面，在数据采集与传输方面，很多企业在设备替换、技术改造优先考虑低成本、节能环保方面，但是由于市面上数据采集装置、传输方式为了可以大范围应该，主要设计方案以通用化为准，因此在某些特殊行业、特殊环境下无法直接应用，并且供电方面，采用电源供电模式，虽然设计、使用方便，但是此类设计很少考虑低功耗的情况，而且对于某些无法直接供电的应用场所，使用更为受限或者无法使用；数据传输方面通常采用有线传输，但是有线传输必须铺设电缆，大大增加了项目成本，而在某些不合适铺设电缆的环境下，显得尤为不便，在很大程度上造成用电安全隐患。
因此，提供一种低功耗开关量采集无线传输装置，通过对开关量的采集无线传输装置，通过对采集传输装置的改进，能够在无需低功耗环境下，可以直接采用电源供电，并且在低功耗或者无法直接电源的情况下，可以采用电池进行不间断供电，能够有效的减少供电场景首先或者无法使用的情况，有效的提高适用范围，同时本申请采用无线的NB-IoT芯片，既能够实现无线远程信息传输，又能够有效的降低成本，降低使用功耗，还能够在最大程度上提高信息的覆盖面，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种低功耗开关量采集无线传输装置，通过对开关量的采集无线传输装置，通过对采集传输装置的改进，能够在无需低功耗环境下，可以直接采用电源供电，并且在低功耗或者无法直接电源的情况下，可以采用电池进行不间断供电，能够有效的减少供电场景首先或者无法使用的情况，有效的提高适用范围，同时本申请采用无线的NB-IoT芯片，既能够实现无线远程信息传输，又能够有效的降低成本，降低使用功耗，还能够在最大程度上提高信息的覆盖面，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。
为解决背景技术中所述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种低功耗开关量采集无线传输装置，包括MCU微控制单元和信号发生装置，所述的MCU微控制单元与电源模块和NB-IoT模块组合构成对开关量信息采集的低功耗无线传输装置，所述的电源模块的输出端直接通过电压转换模块分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端连接，MCU微控制单元的输出端与NB-IoT模块的输入端连接，电源模块还通过USB端口与通讯模块连接，且通讯模块的输出端与MCU微控制单元的输入端连接，所述的信号发生装置通过信号输入端口与MCU微控制单元的输入端连接。
优选地，所述的低功耗无线传输装置内还设有复位模块，所述的复位模块的输出端分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接，通过复位模块直接与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接，能够有效的对MCU微控制单元和NB-IoT模块提供硬件复位功能，能够有效的提高系统装置的应急能力。
优选地，所述的电源模块的输出端与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端之间设有电压转换模块，且电压转换模块的输出端为VCC1、VCC2和VCC3三组稳定电压，通过电压转换模块对电源模块输出的电压进行电压稳压处理，能够有效的提高主板和各个模块输入电压的稳定性，有效的提高开关量无线传输中信号的稳定性和保真程度。
优选地，所述的NB-IoT模块的输出端与远端服务器连接，且NB-IoT模块的输出端与远程服务器之间通过NB-IoT网络连接，通过NB-IoT模块内的NB-IoT芯片既能够实现与远端服务器建立无线网络连接，同时还能够有效的降低成本和功耗，还能够在很大程度上提高信息覆盖面。
优选地，所述的NB-IoT模块是通过NB-IoT芯片构成，使用的无线NB-IoT芯片，拥有成本低、功耗低、覆盖广等特点，完美解决有线传输带来的问题。
优选地，所述的电源模块的直接供电端口是由通用的USB供电端口构成，通过使用通用化的USB供电端口能够有效的提高电源模块的适用范围，更加方便后期维护和更换。
本发明的有益效果是：
1)、通过对采集传输装置的改进，能够在无需低功耗环境下，可以直接采用电源供电，并且在低功耗或者无法直接电源的情况下，可以采用电池进行不间断供电，能够有效的减少供电场景首先或者无法使用的情况，有效的提高适用范围。
2)、同时本申请采用无线的NB-IoT芯片，既能够实现无线远程信息传输，又能够有效的降低成本，降低使用功耗，还能够在最大程度上提高信息的覆盖面。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种低功耗开关量采集无线传输装置的装置模块图；
图2为本发明一种低功耗开关量采集无线传输装置主控板电路示意图；
图3为本发明一种CT自取式无线测温巡视系主要程序流程示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将对本发明作进一步的详细介绍。
请参考图1，图2，图3，一种低功耗开关量采集无线传输装置，包括MCU微控制单元和信号发生装置，所述的MCU微控制单元与电源模块和NB-IoT模块组合构成对开关量信息采集的低功耗无线传输装置，所述的电源模块的输出端直接通过电压转换模块分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端连接，MCU微控制单元的输出端与NB-IoT模块的输入端连接，电源模块还通过USB端口与通讯模块连接，且通讯模块的输出端与MCU微控制单元的输入端连接，所述的信号发生装置通过信号输入端口与MCU微控制单元的输入端连接。
进一步的，所述的低功耗无线传输装置内还设有复位模块，所述的复位模块的输出端分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接，通过复位模块直接与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接，能够有效的对MCU微控制单元和NB-IoT模块提供硬件复位功能，能够有效的提高系统装置的应急能力。
进一步的，所述的电源模块的输出端与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端之间设有电压转换模块，且电压转换模块的输出端为VCC1、VCC2和VCC3三组稳定电压，通过电压转换模块对电源模块输出的电压进行电压稳压处理，能够有效的提高主板和各个模块输入电压的稳定性，有效的提高开关量无线传输中信号的稳定性和保真程度。
进一步的，所述的NB-IoT模块的输出端与远端服务器连接，且NB-IoT模块的输出端与远程服务器之间通过NB-IoT网络连接，通过NB-IoT模块内的NB-IoT芯片既能够实现与远端服务器建立无线网络连接，同时还能够有效的降低成本和功耗，还能够在很大程度上提高信息覆盖面。
进一步的，所述的NB-IoT模块是通过NB-IoT芯片构成，使用的无线NB-IoT芯片，拥有成本低、功耗低、覆盖广等特点，完美解决有线传输带来的问题。
进一步的，所述的电源模块的直接供电端口是由通用的USB供电端口构成，通过使用通用化的USB供电端口能够有效的提高电源模块的适用范围，更加方便后期维护和更换。
进一步的，所述的开关量无线传输方法为：
首先对开关量无线传输装置内的系统进行初始化，其中包含看门狗初始化，时钟初始化，I/O初始化，UART初始化等；NB-IoT模块的初始化都要按照协定的各个参数进行初始化；初始化完成后打开系统中断，进入程序主循环。NB-IoT模块与远端服务器建立无线网络连接，MCU接收NB-IoT返回数据确认连接是否建立，若连接尚未建立，MUC向NB-IoT模块发送AT复位指令，进行软件复位，重新建立无线网络连接；若连接建立成功，MCU扫描16个开关量采集的I/O口状态，将状态发送至NB-IoT模块，通过NB-IoT模块建立的无线网络发送至服务器，同时接收服务器返回的参数，若有参数返回，继续扫描I/O口状态，若无参数返回，MCU向NB-IoT模块发送AT复位指令，进行软件复位，重新建立无线网络连接。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种低功耗开关量采集无线传输装置，包括MCU微控制单元和信号发生装置，其特征在于：所述的MCU微控制单元与电源模块和NB-IoT模块组合构成对开关量信息采集的低功耗无线传输装置，所述的电源模块的输出端直接通过电压转换模块分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端连接，MCU微控制单元的输出端与NB-IoT模块的输入端连接，电源模块还通过USB端口与通讯模块连接，且通讯模块的输出端与MCU微控制单元的输入端连接，所述的信号发生装置通过信号输入端口与MCU微控制单元的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置，其特征在于，所述的低功耗无线传输装置内还设有复位模块，所述的复位模块的输出端分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置，其特征在于，所述的电源模块的输出端与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端之间设有电压转换模块，且电压转换模块的输出端为VCC1、VCC2和VCC3三组稳定电压。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置，其特征在于，所述的NB-IoT模块的输出端与远程服务器连接，且NB-IoT模块的输出端与远端服务器之间通过NB-IoT网络连接。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置，其特征在于，所述的NB-IoT模块是通过NB-IoT芯片构成。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置，其特征在于，所述的电源模块的直接供电端口是由通用的USB供电端口构成。
7.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置，其特征在于，所述的开关量无线传输方法为：
首先对开关量无线传输装置内的系统进行初始化，其中包含看门狗初始化，时钟初始化，I/O初始化，UART初始化等；NB-IoT模块的初始化都要按照协定的各个参数进行初始化；初始化完成后打开系统中断，进入程序主循环。NB-IoT模块与远端服务器建立无线网络连接，MCU接收NB-IoT返回数据确认连接是否建立，若连接尚未建立，MUC向NB-IoT模块发送AT复位指令，进行软件复位，重新建立无线网络连接；若连接建立成功，MCU扫描16个开关量采集的I/O口状态，将状态发送至NB-IoT模块，通过NB-IoT模块建立的无线网络发送至服务器，同时接收服务器返回的参数，若有参数返回，继续扫描I/O口状态，若无参数返回，MCU向NB-IoT模块发送AT复位指令，进行软件复位，重新建立无线网络连接。
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