CN218005284U - 一种接地杆感知状态事件电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种接地杆感知状态事件电路，包括微控制器U1、LORA无线模块P4、人体感应传感器U5、电平转换器U4、GPS北斗天线插座J2、BMS电池充放电管理模块U2六个部分；通过人体感应传感器U5感知人员靠近的状态，来保护人员安全；状态事件主要包括接地杆状态、时间、地理位置坐标、人员接近等信息。接地杆感知状态事件电路与服务器采用TCP连接，以20s周期心跳方式上报数据记录信息，服务器实时检测接地杆状态并显示在接收器一端，对接地杆状态作实时预警。

Description

一种接地杆感知状态事件电路

技术领域

本实用新型涉及接地设备技术领域，尤其涉及一种接地杆感知状态事件电路。

背景技术

由CN201721212139.8《一种智能接地杆装置》，当下使用接地杆时，接地杆在感知接地状态的功能以外没有采用其他手段来保护人员安全，其他人员靠近时如果没有察觉，很可能导致人员伤亡，因此在感知接地状态以外，接地杆还需要对人员接近状态、时间以及地理位置信息做感知并记录，记录后上传至服务器，并由远程接收端——平板，实时监控并预警，在保证人员安全的同时还能记录时间、地理位置的多维信息作为数据库。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种接地杆感知状态事件电路，用来解决现有接地杆无法感知人员接近状态的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种接地杆感知状态事件电路，包括微控制器U1、LORA无线模块P4、人体感应传感器U5、电平转换器U4、GPS北斗天线插座J2、BMS电池充放电管理模块U2；微控制器U1通过电平转换模块U4与LORA无线模块P4连接，LORA无线模块P4接收状态事件；利用人体感应传感器U5感知人员接近，GPS北斗天线插座J2生成地理位置坐标，形成完整数据记录。

在以上技术方案的基础上，优选的，微控制器U1的引脚30、31、32、50、51、61、62与电平转换模块U4电性连接，电平转换模块U4的引脚13、14、17、18与LORA无线模块P4电性连接。

优选的，LORA无线模块P4的引脚2接入网络，引脚7、8接入4V电源。

优选的，人体感应传感器U5的引脚1与电容C17和电阻R11的一端电性连接，引脚1同时接地，引脚2与电容C17的另一端、电阻R11的另一端以及电阻R10的一端电性连接，引脚3与3.3V电源、电容C16的一端以及电阻R10的另一端电性连接，引脚4与电阻R9的一端电性连接；电阻R9的另一端接地，电容C16的另一端接地。

优选的，电平转换器U4的引脚2与1.8V电源、电容C14的一端以及电阻R12的一端电性连接，引脚10与电阻R12的另一端电性连接，引脚15、16与程序固件下载USB接口电性连接，引脚19与3.3V电源和电容C15的一端电性连接；电容C14的另一端接地，电容C15的另一端接地。

优选的，GPS北斗天线插座J2的引脚1、3接地，引脚2与电容C7的一端电性连接，电容C7的另一端与微控制器U1电性连接。

优选的，BMS电池充放电管理模块U2的引脚1与电阻R1的一端和地线电性连接，引脚2与电阻R1的另一端电性连接，引脚4与5V输入接口DC5V和电容C1的一端电性连接，引脚3与1A输入接口DC1和电容C1的另一端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，微控制器U1为air820ug，LORA无线模块P4为ATK-LORA-02模块，人体感应传感器U5为RDB224，电平转换器U4为TXS0108EPWR，BMS电池充放电管理模块U2为TP4056。

本实用新型提供的一种接地杆感知状态事件电路，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)采用型号为RDB224的人体感应传感器，感应人员接近状态，输出到微控制器，实时监控，从而保护人员安全；

(2)记录状态事件，具体包含：接地杆状态、时间、地理位置坐标、人员接近等，以20s的周期上报数据记录信息到服务器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种接地杆感知状态事件电路的电路接线图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1为本实用新型一种接地杆感知状态事件电路的电路接线图，包括微控制器U1、LORA无线模块P4、人体感应传感器U5、电平转换器U4、GPS北斗天线插座J2、BMS电池充放电管理模块U2；微控制器U1通过电平转换模块U4与LORA无线模块P4连接，LORA无线模块P4接收状态事件；利用人体感应传感器U5感知人员接近，GPS北斗天线插座J2生成地理位置坐标，形成完整数据记录。

微控制器U1的引脚6、15、24、27、28、33、34、36、56、58、72、73、75、76、79、82、83、86、88、90、91、94、95、103、125、145、146接地；微控制器U1的引脚7、8、9、10与SIM卡插座CARD1电性连接，CARD1的引脚1、2、3、4、C5接地，CARD1的引脚C1与电容C4的一端和D1电性连接；微控制器U1的引脚12、13、14与微控制器固件下载接口USB1电性连接，微控制器固件下载接口USB1的引脚5、6接地；微控制器U1的引脚18与电容C8的一端电性连接，电容C8的另一端与电阻R4的一端电性连接，电阻R4的另一端与电容C10的一端和音频功放U3的引脚3电性连接，微控制器U1的引脚19与电容C9的一端电性连接，电容C9的另一端与电阻R5的一端电性连接，电阻R5的另一端与电容C10的另一端和音频功放U3的引脚4电性连接；音频功放U3的引脚1与电阻R6的一端和微控制器U1的引脚29电性连接，引脚2与电容C11的一端电性连接，电容C11的另一端与电阻R6的另一端和地线电性连接；微控制器U1的引脚23与电阻R7的一端电性连接，引脚24与电阻R7的另一端和地线电性连接；微控制器U1的引脚25、26与电容C5的一端和稳压二极管ZD1的一端电性连接，电容C5的另一端与稳压二极管ZD1的另一端和地线电性连接；微控制器U1的引脚30、31、32、50、51、61、62与电平转换器U4电性连接；微控制器U1的引脚35与电容C7的一端电性连接，电容C7的另一端与GPS北斗天线插座J2电性连接；微控制器U1的引脚37与电阻R8的一端电性连接，电阻R8的另一端与发光二极管D4的一端电性连接，发光二极管D4的另一端接地；微控制器U1的引脚39与D4电性连接，引脚40与D3电性连接，引脚41与D2电性连接，引脚43与D1电性连接；微控制器U1的引脚44与电阻R18的一端电性连接，电阻R18的另一端与发光二极管驱动三极管“Q1、Q2、Q3、Q4、Q5”电性连接；微控制器U1的引脚73与4G插座J1电性连接。微控制器U1采用air820ug的集成一体化4g通信模块，它通过电平转换器U4与LORA无线模块连接，实现4G通信、卫星定位，起核心微控制器的作用。

LORA无线模块P4的引脚1、3、9、15接地，引脚4、5与微控制器U1电性连接，引脚6、10、11、12与电平转换器U4电性连接，引脚7、8与4V电源电性连接。LORA无线模块采用ATK-LORA-02模块，具有微功率、低功耗、高性能、远距离的特性，选用了集成化模块，可实现多模块数据互传，从而接收状态事件。

人体感应传感器U5的引脚1与电容C17的一端、电阻R11的一端和地线电性连接，引脚2与电容C17的另一端、电阻R11的另一端和电阻R10的一端电性连接，引脚3与3.3V电源、电容C16的一端和电阻R10的另一端电性连接，引脚4与电阻R9的一端电性连接；电阻R9的另一端接地，电容C16的另一端接地。人体感应传感器U5采用RDB224数字热释电传感器，感知人员接近信息并输出到微控制器U1。

电平转换器U4的引脚3、4、5、6、7、8、9与微控制器U1电性连接，引脚2与1.8V电源、电容C14的一端和电阻R12的一端电性连接，引脚10与电阻R12的另一端电性连接，引脚19与3.3V电源和电容C15的一端电性连接；电容C14的另一端接地，电容C15的另一端接地；电平转换器U4的引脚11接地。电平转换器采用TXS0108EPWR，是8位非反相转换器芯片，允许在任何1.2V，1.5V，1.8V，2.5V，3.3V与5V电压节点之间进行低压双向转换，在本实施例中输出1.8V和3.3V电源。

GPS北斗天线插座J2的引脚1、3接地，引脚2与电容C7的一端电性连接，电容C7的另一端与微控制器U1的引脚35电性连接。GPS北斗天线插座J2采用RF-ANT-IPEX，起卫星定位的作用，输出地理位置坐标到微控制器U1。

BMS电池充放电管理模块U2的引脚1与电阻R1的一端和地线电性连接，引脚2与电阻R1的另一端电性连接，引脚4与5V输入接口DC5V和电容C1的一端电性连接，引脚3与1A输入接口DC1、电容C1的另一端和地线电性连接；BMS电池充放电管理模块U2的引脚5与4V电源电性连接，引脚6与发光二极管D2的一端电性连接，发光二极管D2的另一端与电阻R2的一端电性连接，引脚7与发光二极管D3的一端电性连接，发光二极管D3的另一端与电阻R3的一端电性连接，电阻R2的另一端与电阻R3的另一端电性连接；BMS电池充放电管理模块U2的引脚8与5V电源电性连接，引脚9接地。BMS电池充放电管理模块U2采用TP4056，可以很好地适配USB电源，充电电压精度较高。

接地杆感知状态事件电路采用了型号为air820ug的集成一体化4g通信模块，该模块集成有4g、卫星定位、arm a5核等功能。它通过电平转换器U4与LORA无线模块P4连接，LORA无线模块P4接收来自其它终端LORA无线模块的状态事件，如感知接地杆状态电路终端的LORA无线模块输出的接地杆接地状态，并利用中断的方式借助人体感应传感器U5感知人员接近，最终形成完整的数据记录，具体包含：接地杆状态、时间、地理位置坐标、人员接近等信息。接地杆感知状态事件电路与服务器采用TCP连接，以20s周期心跳方式上报数据记录信息。

当本实用新型使用时，工作人员先将主体接地杆挂接在裸露电线上，然后本实用新型的一种接地杆感知状态事件电路通过串口与接地杆中的LORA无线模块连接，在接地杆感知接地状态后，通过LORA无线模块将数据通过多模块传输，输出到一种接地杆的感知状态事件电路的LORA无线模块P4中，再经由电平转换器U4输出到微控制器U1中，人体感应传感器U5感知人员接近与否，当人员未接近时，发光二极管D8绿灯亮；人员未接近时，发光二极管D7红灯亮，同时实时输出状态事件到微控制器U1，微控制器U1输出状态事件到服务器，远程接收端平板监测接地杆状态并预警，还可显示人员接近状态以及时间、地理位置等多维信息。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种接地杆感知状态事件电路，其特征在于：包括微控制器U1、LORA无线模块P4、人体感应传感器U5、电平转换器U4、GPS北斗天线插座J2、BMS电池充放电管理模块U2；微控制器U1通过电平转换模块U4与LORA无线模块P4连接，LORA无线模块P4接收状态事件，利用人体感应传感器U5感知人员接近，GPS北斗天线插座J2生成地理位置坐标，形成完整数据记录。

2.如权利要求1所述的一种接地杆感知状态事件电路，其特征在于：所述微控制器U1的引脚30、31、32、50、51、61、62与电平转换模块U4电性连接，电平转换模块U4的引脚13、14、17、18与LORA无线模块P4电性连接。

3.如权利要求2所述的一种接地杆感知状态事件电路，其特征在于：所述LORA无线模块P4的引脚2接入网络，引脚7、8接入4V电源。

4.如权利要求3所述的一种接地杆感知状态事件电路，其特征在于：所述人体感应传感器U5的引脚1与电容C17和电阻R11的一端电性连接，引脚2与电容C17的另一端、电阻R11的另一端以及电阻R10的一端电性连接，引脚3与3.3V电源、电容C16的一端以及电阻R10的另一端电性连接，引脚4与电阻R9的一端电性连接；电阻R9的另一端和电容C16的另一端均接地。

5.如权利要求4所述的一种接地杆感知状态事件电路，其特征在于：所述电平转换器U4的引脚2与1.8V电源、电容C14的一端以及电阻R12的一端电性连接，引脚10与电阻R12的另一端电性连接，引脚15、16与程序固件下载USB接口电性连接，引脚19与3.3V电源和电容C15的一端电性连接；电容C14的另一端和电容C15的另一端均接地。

6.如权利要求5所述的一种接地杆感知状态事件电路，其特征在于：所述GPS北斗天线插座J2的引脚1、3接地，引脚2与电容C7的一端电性连接，电容C7的另一端与微控制器U1电性连接。

7.如权利要求6所述的一种接地杆感知状态事件电路，其特征在于：所述BMS电池充放电管理模块U2的引脚1与电阻R1的一端和地线电性连接，引脚2与电阻R1的另一端电性连接，引脚4与5V输入接口DC5V和电容C1的一端电性连接，引脚3与1A输入接口DC1和电容C1的另一端电性连接。

8.如权利要求1所述的一种接地杆感知状态事件电路，其特征在于：所述微控制器U1为air820ug，LORA无线模块P4为ATK-LORA-02模块，人体感应传感器U5为RDB224，电平转换器U4为TXS0108EPWR，BMS电池充放电管理模块U2为TP4056。

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