手持式戶外變壓器地理信息採集器的製作方法

2023-06-07 19:46:51 1

專利名稱：手持式戶外變壓器地理信息採集器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種戶外電力設備地理信息採集設備，特別涉及一種手持 式戶外變壓器地理信息採集器。
背景技術：
戶外電力設備，特別是野外架設的電力設備，與電力維修部門距離遠，當 其發生故障時，維修人員無法在短時間內找準其位置，給及時的維修帶來困難， 整個電力系統的穩定運行也受到了影響。為此，如何能夠在短時間內找到野外 故障電力設備的位置成為保障電力系統穩定運行課題的一個研究方向。
本實用新型從準確定位的角度出發，研發一種戶外變壓器地理信息採集器， 採集變壓器的經緯度地理信息，在戶外變壓器發生故障後，可以在短時間內幫 助維修人員準確定位。

實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種基於GPS的手持式戶外變壓器地理信息採集 裝置，以解決戶外配電變壓器地理定位的問題，幫助維修人員準確定位。
本實用新型的目的是這樣實現的 一種手持式戶外變壓器地理信息釆集器， 包括電源，還具有
中央處理電路主要由單片機組成；
4X4鍵盤輸入電路與中央處理電路連接，用於輸入啟動採集指令、存儲 指令以及與上位機數據傳遞指令；
地理信息釆集電路通過GPS確定目標的經諱度數據；
LCD顯示電路與中央處理電路連接，用於顯示中央處理電路發送來的顯示 信息；
電平匹配電路連接地理信息採集電路和中央處理電路，將前者採集目標 的經緯度數據輸送至後者；
數據交換接口電路將中央處理電路與上位機連接，將目標的經諱度數據 從中央處理電路傳輸至上位機。本實用新型手持式屍外變壓器地理信息採集器主要由4X 4鍵盤輸入電路、 LCD顯示電路、中央處理電路、地理信息採集電路、EEROM存儲電路(單片機系 統擴充配置)、電平匹配電路、數據交換接口電路和電源構成；4X4鍵盤輸入電 路產生各種指令信號(有啟動採集指令、存儲指令、與上位機數據傳遞指令) 輸入中央處理電路中；LCD顯示電路顯示中央處理電路發送來的顯示信息，包括 採集器初始化啟動提示信息，鍵盤指令信息，採集得到的經諱度數據和與上位 機數據傳遞提示信息；中央處理電路將採集器初始化啟動信息發送到LCD顯示 電路中，接收鍵盤的指令信號，將指令信號發送到LCD顯示電路中，並根據啟 動採集指令將啟動信號經電平匹配電路發送到地理信息採集電路中；根據存儲 指令將經緯度數據存儲到EEROM存儲電路中或讀取存儲電路中的數據；根據與 上位機數據傳遞指令將戶外變壓器地理信息數據經數據交換接口電路傳送到上 位機中；地理信息採集電路在接到啟動採集指令後使用GPS定位戶外變壓器地 理位置，並將經緯度數據經過電平匹配電路傳送到中央處理電路中；EER0M存儲 電路存儲中央處理電路發送的經緯度數據，也可以向中央處理電路發送存儲數 據；電平匹配電路連接中央處理電路和地理信息釆集電路；數據交換接口電路 連接中央處理電路和上位機；電源由9V乾電池加穩壓電路構成，為採集器的各 電路模塊提供工作電壓。
本實用新型的有益效果是本專利提供的手持式戶外變壓器地理信息採集 器，以GPS技術為基礎，採集戶外變壓器的經緯度信息，維修人員可以準確找 到故障變壓器所在位置，為及時排除故障提供幫助。


圖1是本實用新型的系統結構框圖； 圖2是圖1所示4X4鍵盤輸入電路的電路圖； 圖3是圖1所示中央處理電路的電路圖； 圖4是圖l所示EEROM存儲電路的電路圖； 圖5是圖1所示電平匹配電路的電路圖； 圖6是圖l所示數據交換接口電路的電路圖； 圖7是圖1所示電源的電路圖； 圖8是系統工作流程圖。
具體實施方式

以下結合附圖對發明作進一步的說明。
參見圖1，手持式戶外變壓器地理信息採集器由手持式地理信息錄入器1由 4X4鍵盤輸入電路1、 LCD顯示電路2、中央處理電路3、地理信息採集電路4、 EER0M存儲電路5、電平匹配電路6、數據交換接口電路7和電源8構成；4X4 鍵盤輸入電路1產生各種指令信號(有啟動採集指令、存儲指令、與上位機數 據傳遞指令)輸入中央處理電路3中；LCD顯示電路2顯示中央處理電路3發送 來的顯示信息，包括採集器初始化啟動提示信息，鍵盤1指令信息，採集得到 的經諱度數據和與上位機數據傳遞提示信息；中央處理電路3將採集器始化啟 動信息發送到LCD顯示電路2中，接收鍵盤1的指令信號，將指令信號發送到 LCD顯示電路2中，並根據啟動採集指令將啟動信號經電平匹配電路6發送到地 理信息採集電路4中；根據存儲指令將經緯度數據存儲到EEROM存儲電路5中 或讀取存儲電路5中的數據；根據與上位機數據傳遞指令將戶外變壓器地理信 息數據經數據交換接口電路7傳送到上位機中；地理信息採集電路4在接到啟 動採集指令後使用GPS (衛星定位系統)定位戶外變壓器(即目標)地理位置， 並將經緯度數據經過電平匹配電路6傳送到中央處理電路3中；EEROM存儲電路 5存儲中央處理電路3發送的經緯度數據，也可以向中央處理電路3發送存儲數 據；電平匹配電路6連接中央處理電路5和地理信息採集電路4;數據交換接口 電路7連接中央處理電路5和上位機；電源8由9V乾電池加穩壓電路構成，為 採集器的各電路模塊提供工作電壓。
本實用新型中採用的4X4鍵盤輸入電路1 (與單片機連接)採用掃描方式， 由按鍵，鍵盤接口和晶片74LS20構成。具體電路如圖2。
本實用新型中採用的LCD顯示電路2 (與單片機連接)由12832點陣式液晶 顯示器構成。
本實用新型採用的中央處理電路3採用Microchip公司的PIC單片機 PIC18F4420構成。具體電路如圖3。
本實用新型採用的地理信息採集電路4採用u-blox公司的GPS模塊LEA-4H。 單片機PIC18F4420的44腳連接GPS模塊LEA-4H，該GPS模塊的輸出端連接 SN7407晶片的引腳1， SN7407晶片的引腳2連接該單片機1腳。數據經單片機串口 TXD1 (44腳)直接輸出到GPS模塊接收引腳，GPS模塊返回的數據輸出到 SN7407 (如圖5)的引腳l (RXD1)，經電平匹配後，由SN7407引腳2送到單片 機接收腳RXDll (l腳)。
本實用新型採用的EEROM存儲電路5由4片EEROM存儲晶片M24218構成。 具體電路如圖4所示。
本實用新型採用的電平匹配電路6由SN7407晶片構成。具體電路如圖5所示。
本實用新型採用的數據交換接口電路7由MAX232晶片和接口電路構成。具 體電路如圖6所示。
本實用新型採用的電源8由9V乾電池和電源穩壓晶片L7805構成。具體電 路如圖7所示。
本實用新型的工作基本流程
參見圖8，本實用新型在啟動電源後，單片機進行初始化，包括設置相應 10 口、關閉未用模塊等，初始化後，為使用者顯示提示信息，提示使用者操作 採集地理信息(按F1鍵)還是與上位機通信(按F2鍵)，之後掃描鍵盤，若無 按鍵則一直掃描。
使用者按Fl鍵進入採集地理信息程序段後，顯示提示信息並等待使用者鍵 入2位線路號及3位變壓器號，之後接收來自GPS模塊的信息，判斷此時此的 有無信號，有則繼續執行程序，將經緯度顯示，若使用者希望將這組數據存儲， 則按確定按鍵，系統將存儲線路號、變壓器號以及經緯度，之後返回。
使用者按F2鍵進入與上位機通信程序段後，根據事先定好的通信協議，顯 示提示信息並通過串口一直等待上位機發來握手信號， 一旦檢測到有握手信號 發來，就返回握手信號，然後檢測有無開始傳輸信號，若有，則一次性發送7 組信息，之後再檢測是否結束整個數據傳輸，是則發送結束信號後返回。
權利要求1、一種手持式戶外變壓器地理信息採集器，包括電源(8)，其特徵是還具有中央處理電路(3)主要由單片機組成；4×4鍵盤輸入電路(1)與中央處理電路(3)連接，用於輸入啟動採集指令、存儲指令以及與上位機數據傳遞指令；地理信息採集電路(4)通過GPS確定目標的經緯度數據；LCD顯示電路(2)與中央處理電路(3)連接，用於顯示中央處理電路發送來的顯示信息；電平匹配電路(6)連接地理信息採集電路(4)和中央處理電路(3)，將前者採集目標的經緯度數據輸送至後者；數據交換接口電路(7)將中央處理電路(3)與上位機連接，將目標的經緯度數據從中央處理電路傳輸至上位機。
2、 根據權利要求1所述手持式戶外變壓器地理信息採集器，其特徵是所 述中央處理電路(3)採用Microchip公司的PIC單片機PIC18F4420; 4X4鍵 盤輸入電路(1)由按鍵、鍵盤接口和晶片74LS20構成；LCD顯示電路(2)為 點陣式液晶顯示器；地理信息採集電路(4)採用u-blox公司的GPS模塊LEA-4H; 電平匹配電路(6)由SN7407晶片構成；還具有由4片EER0M存儲晶片M24218 構成的EER0M存儲電路(5);單片機PIC18F4420的44腳連接GPS模塊LEA-4H， 該GPS模塊的輸出端連接SN7407晶片的引腳1， SN7407晶片的引腳2連接該單 片機1腳。
3、 根據權利要求1或2所述手持式戶外變壓器地理信息採集器，其特徵是 所述電源(8)由9V乾電池和電源穩壓晶片L7805構成。
專利摘要一種手持式戶外變壓器地理信息採集器，包括電源，還具有中央處理電路主要由單片機組成；4×4鍵盤輸入電路與中央處理電路連接，用於輸入啟動採集指令、存儲指令以及與上位機數據傳遞指令；地理信息採集電路通過GPS確定目標的經緯度數據；LCD顯示電路與中央處理電路連接，用於顯示中央處理電路發送來的顯示信息；電平匹配電路連接地理信息採集電路和中央處理電路，將前者採集目標的經緯度數據輸送至後者；數據交換接口電路將中央處理電路與上位機連接，將目標的經緯度數據從中央處理電路傳輸至上位機。它以GPS技術為基礎，採集戶外變壓器的經緯度信息，供維修人員確定其位置，以便及時排除故障。
文檔編號G01S1/02GK201289528SQ20082014087
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月21日 優先權日2008年10月21日
發明者軍 周, 文 黃 申請人:自貢電業局