CN203941201U - 便携式电力能耗检测终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种便携式电力能耗检测终端，所述检测终端包括主控单元、板上存储单元、数据采集单元、无线数据通信单元、定位授时单元、电源管理单元和人机交互单元，所述主控单元为CORTEX-A8处理器，电源管理单元的型号为TPS65910，无线数据通信单元包括3G模块、WIFI无线模块、型号为TPS63021的第一电源芯片和型号为USB2145的USB扩展器，3G模块的型号为MG323-B，WIFI无线模块的型号为UM02BS，所述定位授时单元包括BD2/GPS双系统卫星定位模块、BD2/GPS双模天线和型号为XRP6658的第二电源芯片，所述数据采集单元包括RS-485总线接口、红外数据IrDA收发模块和CAN总线接口。本实用新型具有集成度高，携带方便的优点，能够全面、及时、便捷、安全地获取和传输电力能耗参数，提高电力能耗采集效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力能耗检测技术领域，尤其涉及一种便携式电力能耗检测终端。
背景技术
便携式电力能耗检测终端是介于供电站与电表之间的中间层设备，具有数据采集、数据处理、数据存储和数据发送等功能。随着我国电力能源产业的不断发展，现有的电力检测设备因配置较低、功能单一、扩展能力差、移动使用不便等，已经不能满足当前工作多样化的需求。例如，现有的电力检测设备采用的主控单元型号较老，片上资源有限，数据处理能力较差；数据传输方式单一，不能用于某些布线困难的工业场所或者商业场所接收无线数据；人机交互方式单一，缺乏友好的用户交互方式；以及人工移动采集不便等问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述问题，提供了一种便携式、集成度高和功能丰富的便携式电力能耗检测终端。
为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：
一种便携式电力能耗检测终端，所述检测终端包括用于主控的主控单元、用于存储数据的板上存储单元、用于采集及传送电力数据的数据采集单元、用于无线接入互联网的无线数据通信单元、用于定位及授时的定位授时单元、用于供电的电源管理单元和人机交互单元，所述主控单元为CORTEX-A8处理器；所述电源管理单元的型号为TPS65910，电源管理单元上设有四路DCDC直流输出端、八路LDO直流输出端、晶振、I2C接口和开关控制接口，四路DCDC直流输出端分别与主控单元和板上存储单元相连，I2C接口和开关控制接口通过I2C总线与主控单元相连，八路LDO直流输出端分别与数据采集单元、无线数据通信单元和人机交互单元相连；所述无线数据通信单元包括3G模块、WIFI无线模块、型号为TPS63021的第一电源芯片和型号为USB2145的USB扩展器，3G模块的型号为MG323-B，WIFI无线模块的型号为UM02BS，USB扩展器通过USB接口与主控单元相连，USB扩展器分别与3G模块和WIFI无线模块相连，第一电源芯片分别与主控单元和3G模块相连，3G模块与主控单元相连；所述定位授时单元包括BD2/GPS双系统卫星定位模块、BD2/GPS双模天线和型号为XRP6658的第二电源芯片，第二电源芯片分别与BD2/GPS双系统卫星定位模块、BD2/GPS双模天线和主控单元相连，主控单元通过串口与定位授时单元相连；所述数据采集单元包括RS-485总线接口、红外数据IrDA收发模块和CAN总线接口，RS-485总线接口包括型号为ADM2587的RS-485收发器和与RS-485收发器相连的RS-485物理接口，RS-485收发器通过串口与主控单元相连，RS-485物理接口与RS-485总线相连，CAN总线接口包括型号为PCA82C250的CAN收发器和与CAN收发器相连的CAN物理接口，CAN收发器通过CAN接口与主控单元相连，CAN物理接口与CAN总线相连，红外数据IrDA收发模块通过串口与主控单元相连；主控单元分别与板上存储单元和人机交互单元相连。
优选地，所述板上存储单元包括DDR3内存、NANDFLASH内存和TF卡，DDR3内存、NANDFLASH内存和TF卡分别与主控单元相连。
优选地，所述NANDFLASH内存的型号为MT29F2G08ABBE，NANDFLASH内存的容量为2Gb，DDR3内存的型号为MT41K256M16HA-125:E，DDR3内存的容量为4GB，TF卡的容量为32GB。
优选地，所述人机交互单元包括液晶显示屏、触摸屏和键盘，液晶显示屏的型号为AT070TN94V.1，触摸屏为电阻式触摸屏。
相比较于现有技术，本实用新型的便携式电力能耗检测终端采用CORTEX-A8内核微处理器作为主控单元，采用TPS65910为电源管理单元，具有集成度高，携带方便的优点，能够全面、及时、便捷、安全地获取和传输电力能耗参数，提高电力能耗采集效率，降低人工抄表成本。
附图说明
图1是本实用新型便携式电力能耗检测终端的电路原理框图。
图2是本实用新型便携式电力能耗检测终端中电源管理单元的供电电路原理框图。
图3是本实用新型便携式电力能耗检测终端中无线数据通信单元的电路原理框图。
图4是本实用新型便携式电力能耗检测终端中定位授时单元与主控单元连接的电路原理框图。
图5是本实用新型便携式电力能耗检测终端中数据采集单元的电路原理框图。
图6是本实用新型便携式电力能耗检测终端中板上存储单元的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详细说明本实用新型，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1，本实用新型的便携式电力能耗检测终端包括用于主控的主控单元、用于存储数据的板上存储单元、用于采集及传送电力数据的数据采集单元、用于无线接入互联网的无线数据通信单元、用于定位及授时的定位授时单元、用于供电的电源管理单元和用于给使用者提供操作接口的人机交互单元，主控单元分别与板上存储单元、数据采集单元、无线数据通信单元、定位授时单元、电源管理单元和人机交互单元相连。
主控单元用于控制和调度各单元工作，主控单元采用TI的AM335x系列的CORTEX-A处理器，CORTEX-A处理器的最高主频为720MHz，处理能力强大，片上资源丰富，并且植入基于开源的Linux操作系统开发的系统和电力应用软件，可以方便地集成多种功能，极高的运算能力、扩展能力和工业级的稳定性，CORTEX-A处理器的强劲性能提供了高速运算能力，同时片上资源丰富，满足终端的接口要求。
参照图2，电源管理单元用于为各单元提供所需的直流电源，电源管理单元的型号为TPS65910，电源管理单元上设有四路DCDC直流输出端、八路LDO直流输出端、晶振、I2C接口和开关控制接口，可调节每一路的电压和控制开关状态，这提供了非常灵活的能耗管理机制。四路DCDC直流输出端分别与主控单元和板上存储单元相连，主要给主控单元的内核和板上存储单元中的DDR3内存提供直流电。I2C接口和开关控制接口通过I2C总线与主控单元相连，主控单元通过I2C总线可以读取实时时钟数据，也可以通过I2C总线控制开关控制接口，以提供灵活的开关机方式。八路LDO直流输出端分别与数据采集单元、无线数据通信单元和人机交互单元相连并提供直流电源，或者给其它外设提供直流电。
参照图3，无线数据通信单元用于所述主控单元和远端后台服务器通信，无线数据通信单元包括3G模块、WIFI无线模块、型号为TPS63021的第一电源芯片和型号为USB2145的USB扩展器，USB扩展器通过USB接口与主控单元相连，USB扩展器分别与3G模块和WIFI无线模块相连，第一电源芯片与主控单元控制连接，由主控单元通过POW_EN端口进行开关控制，第一电源芯片与3G模块相连并提供直流电，3G模块与主控单元控制连接，主控单元通过RESET端口控制3G模块的复位和电源使能。USB扩展器将主控单元的USB1扩展成4个USB口，用于提供3G模块和WIFI无线模块的数据通信。G模块采用华为的、型号为MG323-B的模块，通信速率高达几百K pbs，3G模块的外部设有SIM卡接口和3G信号天线接口。WIFI无线模块选用RF-LINK的UM02BS，WIFI无线模块外部设有2.4G信号天线接口。
参照图4，定位授时单元用于接收和分解全球定位卫星报文，将其传给所述主控单元，以便进行定位跟踪和授时。定位授时单元包括BD2/GPS双系统卫星定位模块、BD2/GPS双模天线和型号为XRP6658的第二电源芯片，BD2/GPS双系统卫星定位模块能够接收北斗二代卫星信号或是GPS卫星信号，第二电源芯片分别与BD2/GPS双系统卫星定位模块和BD2/GPS双模天线相连，以提供供电，主控单元与第二电源芯片控制连接，主控单元通过POW_EN端口对第二电源芯片进行控制，主控单元通过串口信号线RST、TXD、RXD与定位授时单元相连。
参照图5，数据采集单元用于接收电能量数据采集设备采集的电能量数据，将其传给所述主控单元。数据采集单元包括RS-485总线接口、红外数据IrDA收发模块和CAN总线接口，RS-485总线接口用于接收RS-485总线类型的电能量数据采集设备采集的电能量数据，CAN总线接口用于接收CAN总线类型的电能量数据采集设备采集的电能量数据，红外数据IrDA收发模块用于通过红外连接技术接收电能量数据采集设备采集的电能量数据。
RS-485总线接口包括型号为ADM2587的RS-485收发器和与RS-485收发器相连的RS-485物理接口，RS-485收发器通过串口信号线TXD、RXD与主控单元相连，RS-485物理接口与RS-485总线相连。ADM2587内部集成了隔离单元，使得检测终端与外部总线互不影响，得到了安全保障，同时，总线上有信息传达时，进行信号转换，并发送给主控单元的RXD信号，收和发的控制通过一个IO口完成，平时都处于接收状态。CAN总线接口包括型号为PCA82C250的CAN收发器和与CAN收发器相连的CAN物理接口，主控单元通过CAN控制器的TX和RX脚与PCA82C250进行通信，然后做差分信号的转换，CAN收发器通过CAN接口与主控单元相连，CAN物理接口与CAN总线相连。红外数据IrDA收发模块通过串口TXD和RXD与主控单元相连，以完成红外数据的收发。
参照图6，板上存储单元用于存储主控单元传来的信息数据，板上存储单元包括DDR3内存、NANDFLASH内存和TF卡，DDR3内存、NANDFLASH内存和TF卡分别与主控单元相连。NANDFLASH内存的型号为MT29F2G08ABBE，NANDFLASH内存的容量为2Gb，NANDFLASH内存主要用于存放Bootloader，linux内核及其文件系统。DDR3内存的型号为MT41K256M16HA-125:E，DDR3内存的容量为4GB，TF卡的容量为32GB。
所述人机交互单元包括液晶显示屏、触摸屏和键盘，液晶显示屏采用INNOLUX公司生产的7"液晶显示屏AT070TN94V.1，触摸屏选用了7"的电阻型触摸屏，键盘采用10个键的按键方式，通过4x3扫描方式，由7个IO口与主控CPU进行连接。
本实用新型的便携式电力能耗检测终端通过数据采集单元采集接收电力数据，并由数据采集单元传送到主控单元中处理，之后保存在板上存储单元内，由无线数据通信单元入网连接，以实现数据的远距离传送，定位授时单元能准确的定位到检测终端的位置。检测终端通过多种方式接收、显示和存储诸如电能表等电力参数，对参数进行谐波分析和能耗分析，以及接收定位授时系统报文信息，实现精确定位和授时功能，并且该终端还可以进行有线、无线数据远程传输/本地传输，具有无线上网、收发短信、触摸输入、按键输入、状态提示和远程系统升级和其他多种扩展功能。
上述说明中，凡未加特别说明的，均采用现有技术中的常规技术手段。
Claims (4)
1.一种便携式电力能耗检测终端，其特征在于，所述检测终端包括用于主控的主控单元、用于存储数据的板上存储单元、用于采集及传送电力数据的数据采集单元、用于无线接入互联网的无线数据通信单元、用于定位及授时的定位授时单元、用于供电的电源管理单元和人机交互单元，所述主控单元为CORTEX-A8处理器；
所述电源管理单元的型号为TPS65910，电源管理单元上设有四路DCDC直流输出端、八路LDO直流输出端、晶振、I2C接口和开关控制接口，四路DCDC直流输出端分别与主控单元和板上存储单元相连，I2C接口和开关控制接口通过I2C总线与主控单元相连，八路LDO直流输出端分别与数据采集单元、无线数据通信单元和人机交互单元相连；
所述无线数据通信单元包括3G模块、WIFI无线模块、型号为TPS63021的第一电源芯片和型号为USB2145的USB扩展器，3G模块的型号为MG323-B，WIFI无线模块的型号为UM02BS，USB扩展器通过USB接口与主控单元相连，USB扩展器分别与3G模块和WIFI无线模块相连，第一电源芯片分别与主控单元和3G模块相连，3G模块与主控单元相连；
所述定位授时单元包括BD2/GPS双系统卫星定位模块、BD2/GPS双模天线和型号为XRP6658的第二电源芯片，第二电源芯片分别与BD2/GPS双系统卫星定位模块、BD2/GPS双模天线和主控单元相连，主控单元通过串口与定位授时单元相连；
所述数据采集单元包括RS-485总线接口、红外数据IrDA收发模块和CAN总线接口，RS-485总线接口包括型号为ADM2587的RS-485收发器和与RS-485收发器相连的RS-485物理接口，RS-485收发器通过串口与主控单元相连，RS-485物理接口与RS-485总线相连，CAN总线接口包括型号为PCA82C250的CAN收发器和与CAN收发器相连的CAN物理接口，CAN收发器通过CAN接口与主控单元相连，CAN物理接口与CAN总线相连，红外数据IrDA收发模块通过串口与主控单元相连；
主控单元分别与板上存储单元和人机交互单元相连。
2.根据权利要求1所述的便携式电力能耗检测终端，其特征在于，所述板上存储单元包括DDR3内存、NANDFLASH内存和TF卡，DDR3内存、NANDFLASH内存和TF卡分别与主控单元相连。
3.根据权利要求2所述的便携式电力能耗检测终端，其特征在于，所述NANDFLASH内存的型号为MT29F2G08ABBE，NANDFLASH内存的容量为2Gb，DDR3内存的型号为MT41K256M16HA-125:E，DDR3内存的容量为4GB，TF卡的容量为32GB。
4.根据权利要求1所述的便携式电力能耗检测终端，其特征在于，所述人机交互单元包括液晶显示屏、触摸屏和键盘，液晶显示屏的型号为AT070TN94V.1，触摸屏为电阻式触摸屏。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| CN106815666A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 上海合煌能源科技有限公司 | 一种可应用于电力需求侧管理系统的终端装置 |
| CN107404333A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-28 | 南京理工大学 | 模块化无线数据采集设备 |
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