CN205450174U - 一种用于故障指示器维护的通信规约转换设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于故障指示器维护的通信规约转换设备，该转换设备完成了蓝牙信号和433M射频信号的通信规约转换，进而实现了安装在手机上的维护软件对故障指示器的维护调试功能，且携带方便，能耗较低。它包括主控模块、433M射频通信模块和蓝牙通信模块，其中433M射频通信模块为APC240模块，433M射频无线通信采集故障指示器系统信息并通过串口将采集数据发送到主控模块；蓝牙通信模块接收手机维护软件的蓝牙控制信息并将控制信息通过串口发送到主控模块，主控模块实现433M射频无线通信与蓝牙无线通信的规约和数据转换，并生成433M射频通信模块和蓝牙通信模块的工作模式控制指令。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电网自动化系统中故障指示器产品，尤其是一种用于故障指示器维护的通信规约转换设备。
背景技术
在输配电网运行系统中，线路分支较多，运行方式复杂，线路的管理维护工作量很大，发生故障时查找费时费力。故障指示器能实现配电线路的短路、接地等故障的现场定位，方便电力设备运维人员对电力故障处理。但故障指示器量大面广，现场设备监测与日常检修工作非常困难。为了解决这一问题，现有技术中多采用手持维护设备对故障指示器进行维护，这种维护方式具有以下缺点：
由于配电线路中故障指示器的品种众多，其通讯终端的通讯方式也多种多样，对于同一型号的故障指示器需要专用的手持维护设备，携带多种手持维护设备增加了运维人员的工作量，同时也为检修工作增添了不便。
手持维护设备一般采用专用掌上维护终端，需要单独生产，并进行充电维护，使用寿命短，人机界面显示效果比较差。
因此行业内急需开发一种故障指示器的手机维护系统，该手机维护系统可以通过手机上安装的软件对故障指示器进行监测管理和参数设置，运维人员通过手机即可获知故障指示器运行状态和告警数据，将大大减少日常检修的工作量，且同时弥补了以上维护方式的缺点。而目前手机一般自带蓝牙功能，但并不支持433M无线通信，这就需要解决蓝牙433M无线通信及规约转换的问题。
由于故障指示器大多安装在高架线杆上，维护人员需要长时间在外工作，手持维护设备需要依靠电池供电，频繁更换电池一方面携带不方便，另一方面增加了维护成本。因此，需要设计一种低功耗的用于故障指示器维护的通信规约转换设备。
APC240模块是高度集成超低功耗半双工微功率无线数据传输模块，其嵌入高速单片机和高性能射频芯片，采用高效的循环交织纠检错编码，抗干扰和灵敏度都较高，APC240模块能够提供多个频道的选择，可在线修改串口速率，收发频率，发射功率，射频速率等各种参数，非常适用于无线通信领域。APC240模块具有四种工作模式，分别为：正常模式、唤醒模式、省电模式和休眠模式，可以通过设置使APC240模块在空闲时进入省电模式或休眠模式，因此APC240模块功耗非常低，在省电模式下，数据接收仅仅消耗不到15uA的电流，一节3.6V/3.6A时的锂亚电池可工作10年以上。
发明内容
发明目的：为解决上述技术问题，本实用新型提出一种用于故障指示器维护的通信规约转换设备，本实用新型可以有效实现故障指示器和手机之间的信号传递规约转换。
技术方案：为实现上述技术效果，本实用新型提出一种用于故障指示器维护的通信规约转换设备，包括壳体、电源及内部控制电路，内部控制电路包括主控模块、433MHz射频通信模块和蓝牙通信模块，主控模块分别与433MHz射频通信模块和蓝牙通信模块连接；433M射频通信模块采集故障指示器系统信息并通过串口将采集数据发送到主控模块；蓝牙通信模块接收手机维护软件的蓝牙控制信息并将控制信息通过串口发送到主控模块，主控模块实现433M射频无线通信与蓝牙无线通信的规约和数据转换；其中：
433MHz射频通信模块为APC240模块，APC240模块设有数据输入端RX1、数据输出端TX1、数据输入输出指示端INT、工作模式控制端SETA、SETB以及433MHz射频信号收/发端；数据输入输出指示端INT与主控模块的使能端相连，主控模块可通过读取输入输出指示端INT的高/低电平状态判断433MHz射频通信模块收发及空闲状态，输入输出指示端INT为低电平时，433MHz射频通信模块处于接收或发送状态，输入输出指示端INT高电平时，433MHz射频通信模块处于空闲状态；工作模式控制端SETA、SETB分别通过GPIO接口与主控模块相连，主控模块通过控制SETA、SETB的电平使APC240模块进入四个工作模式，所述工作模式分别为：正常模式，唤醒模式，省电模式和休眠模式；数据输出端TX1与主控模块相连，用于APC240模块向主控模块输出数据；数据输入端RX1与主控模块相连，用于APC240模块从主控模块读取数据；433MHz射频信号收/发端用于与故障指示器进行433MHz射频信号交互；
蓝牙模块设有数据输入端RX0、数据输出端TX0、使能端GPIO-WAKEUP和蓝牙信号收/发端；数据输入端RX0与主控模块相连，用于蓝牙模块向主控模块输出数据；数据输出端TX0与主控模块相连，用于蓝牙模块从主控模块读取数据；使能端WAKEUP与主控模块相连，当接收到主控模块发送的启动信号时启动工作；蓝牙信号收/发端用于与维护软件进行蓝牙信号交互。
进一步的，所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备还包括电源回路和晶振回路；电源回路为所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备提供3.3V直流电压；晶振回路为所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备提供频率为8MHz的脉冲信号。
进一步的，所述主控模块还包括LED控制电路，LED控制电路与设置在壳体上的LED灯相连，根据所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备的开关状态控制LED灯的开启或关闭。
进一步的，所述LED控制电路包括常用灯控制电路和备用灯控制电路。
有益效果：本实用新型能够解决蓝牙433MHz无线通信及规约转换的问题，从而使得故障指示器的手机维护方式的实现成为可能，同时，本实用新型能够实现工作模式的智能切换，在空闲时自动切换至省电模式或休眠模式，能耗较低，节省电池成本。
附图说明
图1为本实用新型内部控制电路结构原理图；
图2为433MHz射频通信模块接口设计原理图；
图3为蓝牙通信模块接口设计原理图；
图4为主控模块接口设计原理图；
图5为LED控制电路的拓扑结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示为本实用新型内部控制的电路结构原理图，内部控制电路包括主控模块、433M射频通信模块和蓝牙通信模块，433M射频通信模块和蓝牙通信模块分别通过UART/CMOS串口与主控模块相连，具体连接关系如图2至4所示：
433MHz射频通信模块为APC240模块，APC240模块设有数据输入端RX1、数据输出端TX1、数据输入输出指示端INT、工作模式控制端SETA、SETB以及433MHz射频信号收/发端；数据输入输出指示端INT与主控模块的使能端相连，主控模块可通过读取输入输出指示端INT的高/低电平状态判断433MHz射频通信模块收发及空闲状态，输入输出指示端INT为低电平时，433MHz射频通信模块处于接收或发送状态，输入输出指示端INT高电平时，433MHz射频通信模块处于空闲状态；工作模式控制端SETA、SETB分别通过GPIO接口与主控模块相连，主控模块通过控制SETA、SETB的电平使APC240模块进入四个工作模式，所述工作模式分别为：正常模式，唤醒模式，省电模式和休眠模式；数据输出端TX1与主控模块相连，用于APC240模块向主控模块输出数据；数据输入端RX1与主控模块相连，用于APC240模块从主控模块读取数据；433MHz射频信号收/发端用于与故障指示器进行433MHz射频信号交互；
蓝牙模块设有数据输入端RX0、数据输出端TX0、使能端WAKEUP和蓝牙信号收/发端；数据输入端RX0与主控模块相连，用于蓝牙模块向主控模块输出数据；数据输出端TX0与主控模块相连，用于蓝牙模块从主控模块读取数据；使能端WAKEUP与主控模块相连，当接收到主控模块发送的启动信号时启动工作；蓝牙信号收/发端用于与维护软件进行蓝牙信号交互。
实施例：433MHz射频通信模块U6采用安美通公司的APC240系列433M无线通信芯片，蓝牙通信模块B1采用华茂公司EH-MC10系列蓝牙无线通信芯片，主控模块U1E优选为飞思卡尔公司的MKL26系列微处理器，具体连接关系如图2至4所示：
U6的管脚1为433MHz射频信号收/发端；U6的管脚2、3分别与U1E的管脚22、23相连；U6的管脚4、6分别与U1E的管脚18、16相连；U6的管脚5与U1E的管脚17相连；U6的管脚7接直流电压VCC33，管脚8接地。
B1的管脚9、10分别与U1E的管脚25、24相连；B1的管脚11接地，管脚12接直流电压VCC33；B1的管脚14串联电阻R7，R7的另一端与管脚13相连，R7与管脚13的连接点与电阻R4的一端相连，R4的另一端作为B1的使能端GPIO-WAKEUP并与U1E的管脚19相连。
作为本实施例的优选实施方式，上述实施例还包括电源回路和晶振回路；电源回路为所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备提供3.3V直流电压；晶振回路为所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备提供频率为8MHz的脉冲信号。
作为本实施例的优选实施方式，所述主控模块还包括LED控制电路，LED控制电路与设置在壳体上的LED灯相连，根据所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备的开关及运行状态控制LED灯的开启或关闭。其中，所述LED控制电路包括常用灯控制电路和备用灯控制电路，具体电路结构如图5所示，常用灯控制电路包括电阻R2和发光二极管LED1，R2的一端接地，另一端与LED1的阴极相连，LED1阳极作为常用灯控制电路的控制端GPIO-LED1并与U1E的管脚21相连；备用灯控制电路包括电阻R3和发光二极管LED2，R3的一端接地，另一端与LED2的阴极相连，LED2阳极作为常用灯控制电路的控制端GPIO-LED2并与U1E的管脚20相连。设备LED指示灯采用PWM方式点灯，减少功耗。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于故障指示器维护的通信规约转换设备，其特征在于，包括壳体、电源及内部控制电路，内部控制电路包括主控模块、433MHz射频通信模块和蓝牙通信模块，主控模块分别与433MHz射频通信模块和蓝牙通信模块连接；433M射频通信模块采集故障指示器系统信息并通过串口将采集数据发送到主控模块；蓝牙通信模块接收手机维护软件的蓝牙控制信息并将控制信息通过串口发送到主控模块，主控模块实现433M射频无线通信与蓝牙无线通信的规约和数据转换；其中：
433MHz射频通信模块为APC240模块，APC240模块设有数据输入端RX1、数据输出端TX1、数据输入输出指示端INT、工作模式控制端SETA、SETB以及433MHz射频信号收/发端；数据输入输出指示端INT与主控模块的使能端相连；工作模式控制端SETA、SETB分别通过GPIO接口与主控模块相连，主控模块通过控制SETA、SETB的电平使APC240模块进入四个工作模式，所述工作模式分别为：正常模式，唤醒模式，省电模式和休眠模式；数据输出端TX1与主控模块相连，用于APC240模块向主控模块输出数据；数据输入端RX1与主控模块相连，用于APC240模块从主控模块读取数据；433MHz射频信号收/发端用于与故障指示器进行433MHz射频信号交互；
蓝牙模块设有数据输入端RX0、数据输出端TX0、使能端GPIO-WAKEUP和蓝牙信号收/发端；数据输入端RX0与主控模块相连，用于蓝牙模块向主控模块输出数据；数据输出端TX0与主控模块相连，用于蓝牙模块从主控模块读取数据；使能端WAKEUP与主控模块相连，当接收到主控模块发送的启动信号时启动工作；蓝牙信号收/发端用于与维护软件进行蓝牙信号交互。
2.根据权利要求1所述的一种用于故障指示器维护的通信规约转换设备，其特征在于，还包括电源回路和晶振回路；电源回路为所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备提供3.3V直流电压；晶振回路为所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备提供频率为8MHz的脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的一种用于故障指示器维护的通信规约转换设备，其特征在于，所述主控模块还包括LED控制电路，LED控制电路与设置在壳体上的LED灯相连，根据所述用于故障指示器维护的通信规约转换设备的开关及运行状态控制LED灯的开启或关闭。
4.根据权利要求3所述的一种用于故障指示器维护的通信规约转换设备，其特征在于，所述LED控制电路包括常用灯控制电路和备用灯控制电路。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107911806A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-04-13 | 华东师范大学 | 一种混合433MHz无线和蓝牙的混合无线组网系统及方法 |
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2015
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