CN206251339U - 一种基于4g通讯的故障指示器终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于4G通讯的故障指示器终端，包括MCU芯片、4G通讯模块、电源模块和各路电压转换芯片；4G通讯模块实现终端与主站间的通讯，其与终端的主控模块MCU芯片之间通过串口通讯；电源模块包括外部电源太阳能板和内部电源锂电池，二者之间连接隔离DCDC芯片，将太阳能板输出的电能隔离开并转换成15V电压后给锂电池充电；锂电池后端连接有二级降压芯片DCDC芯片和LDO芯片，分别将15V电压转换为4V供给4G通讯模块，及将4V电压二次转换为3.3V供给MCU芯片。增设4G通讯模块实现4G通讯，与主站间的数据交互更快，提高了终端的安全性和稳定性；微处理器功能全面，运行速度更快，适于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种故障指示器终端，具体指一种能够实现4G通讯的故障指示器终端。
背景技术
当前是通信技术飞速发展的时代，随着国际4G通信技术的推广应用，我国的4G通信业务也得到了全面的发展。4G通信相对于2G通信而言，其传输速率更快，通信价格更加便宜。因此，电力行业众多产品也针对这个情况，推出了替换2G通讯模块的4G通讯模块产品，从而满足市场和发展的需要。基于4G通讯的故障指示器终端，与主站的数据交互将更快，减少了丢帧的风险，提高了终端的安全性和稳定性。而将4G通讯技术运用于故障指示器终端还需在以下几个方面进行完善和改进：
（1）4G通讯模块在终端上的布局，以保证无线通讯的稳定，使其不受PCB板上其他信号的影响；
（2）4G通讯模块的供电设计，以保证2A电流的峰值输出；
（3）MCU和4G模块之间的数据交互方式。
本实用新型将针对上述各方面对故障指示器终端的硬件进行改进和完善，以满足系统要求。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提供了一种数据交互及运行速度更快、功能全面稳定、能够实现4G通讯的故障指示器终端。
本实用新型通过以下技术方案来实现：
一种基于4G通讯的故障指示器终端，所述终端包括MCU芯片、4G通讯模块、电源模块和各路电压转换芯片；
所述MCU芯片为终端的主控模块，对信号及各模块实现处理、控制；
所述4G通讯模块用于实现终端与主站间的通讯，其与MCU芯片之间通过串口通讯；
所述电源模块为终端各模块提供工作电源，由外部电源和内部电源两部分组成，外部电源采用太阳能板供电，内部电源采用锂电池供电，且太阳能板与锂电池之间连接隔离DCDC芯片，将太阳能板输出的电能隔离开并转换成15V电压后给锂电池充电；锂电池后端连接有二级降压芯片DCDC芯片和LDO芯片，其中，DCDC芯片将15V电压转换为4V电压供给4G通讯模块，LDO芯片将转换后的4V电压二次转换为3.3V电压供给MCU芯片。
作为本案的优化方案，所述4G通讯模块采用SIMCOM的SIM7100CE和中兴ME3630作为互相替换选择型芯片。
作为本案的优化方案，所述MCU芯片采用基于 ARM Cortex-M0+ 的微处理器 。
作为本案的优化方案，所述4G通讯模块与MCU芯片之间通过UART串口通讯。
本实用新型的有益效果是：对现有故障指示器终端的硬件进行改进和完善，增设4G通讯模块从而实现4G通讯功能，与主站间的数据交互更快，减少了丢帧的风险，提高了终端的安全性和稳定性；微处理器功能全面，运行速度更快；内、外电源配合，实现安全、稳定、节能的供电要求；极大提高了产品市场的竞争力，顺应市场及技术创新的发展需求，适于推广应用。
附图说明
图1为本实用新型基于4G通讯的故障指示器终端的结构示意框图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型及其效果作进一步阐述。
如图1所示，一种基于4G通讯的故障指示器终端，包括MCU芯片、4G通讯模块、电源模块和各路电压转换芯片；
所述MCU芯片为终端的主控模块，对信号及各模块实现处理、控制；采用基于 ARMCortex-M0+ 的微处理器，主频高达48Mhz，极大提高了整个终端的运行速度；其兼顾了终端内部原来的对钟功能、无线通讯功能及串口就地升级等功能，极大完善了整个处理器的功能全面性，也满足国网后期招标的需求。各个功能的具体内容如下：
对钟功能：主站实时下发对钟功能，即使在终端掉电的时候，终端内部电池利用存储的电量依旧能够保证时钟正常运行，并且在终端上电之后将整个系统的时钟更新。
无线通讯功能：终端在与主站连接时采用4G通讯，与故障指示器之间采用无线通讯，终端可以通过无线（频率433Mhz）与故障指示器之间进行数据交互。
无线升级功能：当终端被放置到运行现场时，可以通过无线进行升级，而不需要工程人员爬到电线杆或者外挂装置上，极大方便了现场维护人员的工作量。
就地升级功能：通过终端自带的485通讯接口给终端进行升级，主要在终端未运行的状态下使用，使得通讯更为便捷和稳定。
所述4G通讯模块用于实现终端与主站间的直接通讯，将终端本地信息上传至主站。其中，4G通讯芯片采用SIMCOM的SIM7100CE和中兴ME3630作为互相替换选择型芯片，4G通讯芯片和MCU之间通过现有的UART串口通讯，通讯速率115200pbs；以MCU向4G通讯芯片发送AT命令的方式，可以查询模块所在区域的信号强度，可以通过模块连接到所在区域的公网或者专网，然后连接到后台主站；且通讯制式支持全网通，极大方便各个地区的用户。
所述电源模块为终端的各模块提供工作电源，由外部电源和内部电源两部分组成，外部电源采用太阳能板供电，内部电源采用锂电池供电，且太阳能板与锂电池之间连接隔离DCDC芯片，一方面将外部太阳能板的电能输入与终端的其他模块隔离开，另一方面将太阳能板的输出电压转换成15V电压后给锂电池充电。由于4G通讯模块和MCU芯片采用不同的电压幅值，4G通讯模块一般采用4V电压，MCU一般采用3.3V电压；因此，锂电池后端连接有二级降压芯片DCDC芯片和LDO芯片，其中，DCDC芯片将15V电压转换为4V电压供给4G通讯模块，LDO芯片将转换后的4V电压二次转换为3.3V电压供给MCU芯片。
将本实用新型基于ATMEL公司无线连接单芯片解决方案ATSAMD21G18A的基础上实行：基于ARM Cortex-M0+的MCU的工作频率高达48MHz，高达256KB嵌入式闪存和32KBSRAM；低功耗（小于70µA/MHz），DMA 和事件系统，六个灵活的串行通信模块(SERCOM)，12位ADC（SAM D21G：14个通道），4G芯片，采用LCC封装的全网通无线通信模块，支持GSM/CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA/LTE TDD/LTE FDD全制式。相较于现有市场上的产品芯片，本产品具有更加有利的竞争力，在后期产品更新升级上更具有前瞻性。
以上实施例仅是示例性的，并不会局限本实用新型，应当指出对于本领域的技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，所做出的其它等同变型和改进，均应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于4G通讯的故障指示器终端，其特征在于：所述终端包括MCU芯片、4G通讯模块、电源模块和各路电压转换芯片；
所述MCU芯片为终端的主控模块，对信号及各模块实现处理、控制；
所述4G通讯模块用于实现终端与主站间的通讯，其与MCU芯片之间通过串口通讯；
所述电源模块为终端各模块提供工作电源，由外部电源和内部电源两部分组成，外部电源采用太阳能板供电，内部电源采用锂电池供电，且太阳能板与锂电池之间连接隔离DCDC芯片，将太阳能板输出的电能隔离开并转换成15V电压后给锂电池充电；锂电池后端连接有二级降压芯片DCDC芯片和LDO芯片，其中，DCDC芯片将15V电压转换为4V电压供给4G通讯模块，LDO芯片将转换后的4V电压二次转换为3.3V电压供给MCU芯片。
2.根据权利要求1所述的基于4G通讯的故障指示器终端，其特征在于：所述4G通讯模块采用SIMCOM的SIM7100CE和中兴ME3630作为互相替换选择型芯片。
3.根据权利要求1所述的基于4G通讯的故障指示器终端，其特征在于：所述MCU芯片采用基于 ARM Cortex-M0+ 的微处理器 。
4.根据权利要求1所述的基于4G通讯的故障指示器终端，其特征在于：所述4G通讯模块与MCU芯片之间通过UART串口通讯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621341908.XU CN206251339U (zh) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 一种基于4g通讯的故障指示器终端 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201621341908.XU CN206251339U (zh) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 一种基于4g通讯的故障指示器终端 |
Publications (1)
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| CN206251339U true CN206251339U (zh) | 2017-06-13 |
Family
ID=59005420
Family Applications (1)
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| CN201621341908.XU Active CN206251339U (zh) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 一种基于4g通讯的故障指示器终端 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206251339U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109587653A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-05 | 贵州远诚自控科技有限公司 | 一种基于某地无电源且两地间又不便于布线的信号同步装置 |
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2016
- 2016-12-08 CN CN201621341908.XU patent/CN206251339U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109587653A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-05 | 贵州远诚自控科技有限公司 | 一种基于某地无电源且两地间又不便于布线的信号同步装置 |
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