CN110749853A - 一种手持式智能电表载波模块检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种手持式智能电表载波模块检测装置，属于电力系统检测运维技术领域，包括机壳，机壳内部设置有蓄电池电源系统、液晶显示模块、键盘输入模块、存储模块、时钟单元、电源监控单元、状态量输出单元、直流逆变交流模块、窄带/宽带信号模拟器、信号调制解调器模块以及核心模块，机壳上设置有液晶显示屏、电源开关、报警灯、调频旋钮、调节键、键盘接口以及电源接口。本发明采用手持便捷的结构设计理念，最大限度的优化结构合理利用每一寸内部空间，可覆盖全频段，有效提高工作效率，且轻便、安全，操作简单，可防范带电作业的安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于电力系统检测运维技术领域，特别是涉及到一种手持式同时达到载波模块类型全覆盖的智能电表载波模块检测装置。
背景技术
随着智能电网和泛在电力物联网建设工程不断向前推进，其中智能电表作为智能电网和电力物联网终端的一环，通过电力线进行数据的传输，是国家电网公司智能电网和泛在电力物联网实现的一个重要环节。载波通讯模块作为智能电能表的一个重要部件，当载波通信模块出现了故障将直接影响了智能电能表采集数据上传。在采集运维人员判断载波通信模块是否通信正常时需要使用专业检测装置，而现有的检测装置存在体积大，携带不方便，检测装置操作繁琐，带电作业存在安全隐患，只能检测单一频率模块，检测效率低的问题。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种手持式智能电表载波模块检测装置，采用手持便捷的结构设计理念，最大限度的优化结构合理利用每一寸内部空间，可覆盖全频段，有效提高工作效率，且轻便、安全，操作简单，可防范带电作业的安全隐患。
一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：包括机壳，机壳内部设置有蓄电池电源系统、液晶显示模块、键盘输入模块、存储模块、时钟单元、电源监控单元、状态量输出单元、直流逆变交流模块、窄带/宽带信号模拟器、信号调制解调器模块以及核心模块，
所述蓄电池电源系统包括充电电路、降压电路、直流逆变电路以及电池保护电路，蓄电池电源系统为核心模块和直流逆变交流模块提供电源；
所述液晶显示模块的输入端与核心模块连接，包括液晶显示屏以及液晶显示驱动电路；
所述键盘输入模块的输出端与核心模块连接，包括键盘输入电路和键盘接口电路；
所述存储模块与核心模块连接，内部设置有存储单元电路；
所述时钟单元的输出端与核心模块连接；
所述电源监控单元的输入端与核心模块连接；
所述状态量输出单元的输入端与核心模块连接，包括语音报警单元和指示灯显示单元；
所述直流逆变交流模块与蓄电池电源系统连接；
所述窄带/宽带信号模拟器与信号调制解调器模块连接；
所述信号调制解调器模块与核心模块连接；
所述核心模块为STM32F302ZET6单片机。
所述机壳上设置有液晶显示屏、电源开关、报警灯、调频旋钮、调节键、键盘接口以及电源接口。
所述蓄电池电源系统的充电电路为市电通过充电器为12V锂电池进行充电管理的电路；降压电路为12V电源经降压元器件将电压将为5V、3.3V的电路；直流逆变电路为将12V直流电源逆变为频率为50Hz的交流正弦波电路。
所述直流逆变交流模块用于将直流电源逆变为单相经典220V的正弦波50Hz交流电路模拟载波通信所需电力载波通信信道。
所述窄带/宽带信号模拟器用于调节检测装置频率信号与被测载波模块的载波中心频率同步。
所述状态量输出单元用于检测结束输出。
所述电源监控单元用于检测蓄电池电源系统电量将数据提供给核心模块并在液晶显示屏上显示电量信息和冲放电状态。
所述时钟单元用于产生中央时钟信号。
所述液晶显示模块的液晶显示驱动电路包括显示数据驱动电路和控制数据电路；
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一种手持式智能电表载波模块检测装置，采用手持便捷的结构设计理念，最大限度的优化结构合理利用每一寸内部空间，可覆盖全频段，有效提高工作效率，且轻便、安全，操作简单，可防范带电作业的安全隐患。
进一步的，本发明还具有以下有益效果，
1、便携小巧的结构设计
本智能载波模块检测装置采用手持便捷的结构设计理念，最大限度的优化结构合理利用每一寸内部空间，使内部各功能模块的布局更加合理，最终打造成一款外观尺寸接近于120*210*50(mm)的智能载波模块检测仪。
2、安全的工作电压
本智能载波模块检测装置采用12V蓄电池的作为其供电电源，其内部通过直流降压电路和直流逆变电路为各功能模块提供最终的工作电压。其直流低压的工作电源完全满足人体接触安全电压的范围。该设计方案使本检测装置的使用更加安全。
3、载波通讯调节技术
本智能载波检测装置通过窄/宽带载波信号电路与外接频率调节旋钮共同作用可产生不同用于检测载波通讯模块的载波信号频率。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置外观结构主视示意图。
图2为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置外观结构侧视示意图。
图3为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置外观结构仰视示意图。
图4为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置内部结构示意框图。
图5为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置工作原理框图。
图6为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置液晶显示屏电路原理图。
图7为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置液晶显示单元显示数据驱动电路原理图。
图8为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置液晶显示单元控制数据电路原理图。
图9为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置存储单元电路原理图。
图10为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置蓄电池电源系统降压电路DC5V转3.3V电路原理图。
图11为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置蓄电池电源系统降压电路DC12V转5V电路原理图。
图12为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置蓄电池电源系统电池保护电路原理图。
图13为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置键盘输入电路原理图。
图14为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置键盘接口电路原理图。
图15为本发明一种手持式智能电表载波模块检测装置直流逆变交流模块电路原理图。
图中1-机壳、2-蓄电池电源系统、3-液晶显示模块、4-键盘输入模块、5-存储模块、6-时钟单元、7-电源监控单元、8-状态量输出单元、9-直流逆变交流模块、10-窄带/宽带信号模拟器、11-信号调制解调器模块、12-核心模块、101-液晶显示屏、102-电源开关、103-报警灯、104-调频旋钮、105-调节键、106-键盘接口、107-电源接口。
具体实施方式
一种手持式智能电表载波模块检测装置，如图1～图15所示，包括机壳1，机壳1内部设置有蓄电池电源系统2、液晶显示模块3、键盘输入模块4、存储模块5、时钟单元6、电源监控单元7、状态量输出单元8、直流逆变交流模块9、窄带/宽带信号模拟器10、信号调制解调器模块11以及核心模块12，
如图1～图3所示，所述机壳1为机械强度高，坚韧耐磨，尺寸稳定，耐腐蚀，电绝缘性能优异的酚醛塑料构成用于进行电子元件和使用者进行电气隔离的机构。机壳1上设置有液晶显示屏101、电源开关102、报警灯103、调频旋钮104、调节键105、键盘接口106以及电源接口107。
如图4～图15所示，所述蓄电池电源系统2包括充电电路、降压电路、直流逆变电路以及电池保护电路，蓄电池电源系统2为核心模块12和直流逆变交流模块9提供电源；所述充电电路为市电通过专用充电器为12V锂电池进行充电管理的电路；所述降压电路为12V电源经降压元器件将电压将为5V、3.3V为不同的功能模块提供工作电源的电路；所述直流逆变电路为将12V直流电源逆变为频率为50Hz的交流正弦波电路。
所述液晶显示模块3的输入端与核心模块12连接，包括液晶显示屏101以及液晶显示驱动电路；液晶显示模块3为本检测装置的工作参数和工作工况的实时直观信息显示。
所述键盘输入模块4的输出端与核心模块12连接，包括键盘输入电路和键盘接口电路；键盘输入模块4为本检测装置的工作参数和控制命令的输入控制。
所述存储模块5与核心模块12连接，内部设置有存储单元电路，为核心模块12所处理分析的数据中心。
所述时钟单元6的输出端与核心模块12连接，为产生本检测装置的中央时钟的单元电路。
所述电源监控单元7的输入端与核心模块12连接，为本检测装置的电池管理单元检测电池的电量状况并将相关数据提供给核心模块12从而在液晶显示屏101上显示相关的电量信息和冲放电状态。
所述状态量输出单元8的输入端与核心模块12连接，包括语音报警单元和指示灯显示单元，为本检测装置的检测结果输出单元，所述语音报警单元可播报“模块正常”、“模块故障”“电量低，请充电”，所述指示灯显示单元为“模块正常”显示为绿灯闪烁，“模块故障”显示为红灯闪烁。
所述直流逆变交流模块9与蓄电池电源系统2连接；将本检测装置中直流电源逆变为单相经典220V的正弦波50Hz交流电路模拟载波通信所需电力载波通信信道。
所述窄带/宽带信号模拟器10与信号调制解调器模块11连接；为本检测装置的载波信号模拟电路，搭配旋钮开关可产生不同频率的调制信号用于同步被测载波模块的载波中心频率。
所述信号调制解调器模块11与核心模块12连接；
所述核心模块12为STM32F302ZET6单片机，为本检测装置控制中心、信息处理中心、各功能模块正常运行的管理中心。
本发明的工作原理为：通过按键粗调与调频旋钮微调改变通讯频率，使调制信号与待测的载波模块同频，核心模块12通过调制信号把控制命令发送到要检测的载波通讯模块，载波通讯模块通过检测装置上的键盘接口106与核心模块12进行数据交换，核心模块12将被测载波模块的返回数据与数据库数据进行比对分析，核心模块12将比对结果存储到存储模块5，再将分析结果传输到状态量输出单元8，此时语音播报检测结果同时指示灯同步检测结果，此时就可以完成对该载波通讯模块的检测。
本载波模块智能检测装置主要功能如下：不同通信频率的窄带载波通信模块的功能检测：不同通信频率的宽带载波通信模块的功能检测：本载波模块智能检测装置检测结果声光播报功能；本检测装置电池状态监控与低电量语音报警功能；本检测装置对被测模块检测结果统计分析功能。
以上所述的仅是本智能检测装置的优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本检测装置整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实训装置的保护范围。
Claims (9)
1.一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：包括机壳(1)，机壳(1)内部设置有蓄电池电源系统(2)、液晶显示模块(3)、键盘输入模块(4)、存储模块(5)、时钟单元(6)、电源监控单元(7)、状态量输出单元(8)、直流逆变交流模块(9)、窄带/宽带信号模拟器(10)、信号调制解调器模块(11)以及核心模块(12)，
所述蓄电池电源系统(2)包括充电电路、降压电路、直流逆变电路以及电池保护电路，蓄电池电源系统(2)为核心模块(12)和直流逆变交流模块(9)提供电源；
所述液晶显示模块(3)的输入端与核心模块(12)连接，包括液晶显示屏(101)以及液晶显示驱动电路；
所述键盘输入模块(4)的输出端与核心模块(12)连接，包括键盘输入电路和键盘接口电路；
所述存储模块(5)与核心模块(12)连接，内部设置有存储单元电路；
所述时钟单元(6)的输出端与核心模块(12)连接；
所述电源监控单元(7)的输入端与核心模块(12)连接；
所述状态量输出单元(8)的输入端与核心模块(12)连接，包括语音报警单元和指示灯显示单元；
所述直流逆变交流模块(9)与蓄电池电源系统(2)连接；
所述窄带/宽带信号模拟器(10)与信号调制解调器模块(11)连接；
所述信号调制解调器模块(11)与核心模块(12)连接；
所述核心模块(12)为STM32F302ZET6单片机。
2.根据权利要求1所述的一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：所述机壳(1)上设置有液晶显示屏(101)、电源开关(102)、报警灯(103)、调频旋钮(104)、调节键(105)、键盘接口(106)以及电源接口(107)。
3.根据权利要求1所述的一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：所述蓄电池电源系统(2)的充电电路为市电通过充电器为12V锂电池进行充电管理的电路；降压电路为12V电源经降压元器件将电压将为5V、3.3V的电路；直流逆变电路为将12V直流电源逆变为频率为50Hz的交流正弦波电路。
4.根据权利要求1所述的一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：所述直流逆变交流模块(9)用于将直流电源逆变为单相经典220V的正弦波50Hz交流电路模拟载波通信所需电力载波通信信道。
5.根据权利要求1所述的一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：所述窄带/宽带信号模拟器(10)用于调节检测装置频率信号与被测载波模块的载波中心频率同步。
6.根据权利要求1所述的一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：所述状态量输出单元(8)用于检测结束输出。
7.根据权利要求1所述的一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：所述电源监控单元(7)用于检测蓄电池电源系统(2)电量将数据提供给核心模块(12)并在液晶显示屏(101)上显示电量信息和冲放电状态。
8.根据权利要求1所述的一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：所述时钟单元(6)用于产生中央时钟信号。
9.根据权利要求1所述的一种手持式智能电表载波模块检测装置，其特征是：所述液晶显示模块(3)的液晶显示驱动电路包括显示数据驱动电路和控制数据电路。
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