CN206251340U - 一种用于输电线路在线监测***的低功耗无线通信装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于输电线路在线监测***的低功耗无线通信装置，包括第一无线传输模块、第二无线传输模块、微处理器、电源开关控制模块；第一无线传输模块采用低功耗设计，功能简单，仅用于接收和发送微量数据，第二无线传输模块用于发送业务数据。当无线通信装置待机时，微处理器处于低功耗休眠模式，第二无线传输模块处于断电状态，整机待机功耗极低。当无线通信装置正常工作时，第一无线传输模块接收数据中心站下达的指令，唤醒微处理器，微处理器启动第二无线传输模块，进行数据发送。该无线通信装置可用于输电线路在线监测***，特别适用于业务数据量较大的高频数据采集的场合，能够大大降低***功耗，提高其工作可靠性。

Description

一种用于输电线路在线监测***的低功耗无线通信装置

技术领域

本实用新型涉及无线通信相关技术领域，特别是涉及一种用于输电线路在线监测***的低功耗无线通信装置，主要应用于采用无线传输方式进行数据通信的***。

背景技术

输电线路的正常运行与电网***安全、供电可靠性息息相关，电力***需要对输电线路状态、故障等进行实时监测。由于输电线路在野外，缺少稳定的电源供应，目前普遍采用的是太阳能供电、电池供电、耦合取电等方式，其电源输出功率均有限，往往导致输电线路上在线监测装置无法正常工作，因此当前输电线路在线监测技术领域面临的最大问题是电源供给问题。为了提高在线监测设备工作的可靠性，降低设备功耗至关重要。而输电线路在线监测设备需要将采集的大量数据发送到后台中心站，因此无线数据传输模块必不可少。

由于输电线路在线监测设备大多数时间处于待机状态，信号采集及处理电路可断电，仅在少数时间启动数据采集并发送数据，耗电量较低，但是不可断电，以保证接收上位机的某些执行命令。由于无线数据传输模块常采用GPRS DTU，功耗较大，因此对于在线监测设备的整体低功耗，无线数据传输模块待机的低功耗设计至关重要。

实用新型内容

为解决现有技术中输电线路在线监测装置通信单元功耗较高的问题，本实用新型提出一种低功耗无线通信装置，包括第一无线传输模块、第二无线传输模块、微处理器、电源开关控制模块，第一无线传输模块内置低速单片机，第一无线传输模块向微处理器发送数据或接收微处理器发送的数据，第二无线传输模块内置高速单片机，第二无线传输模块接收微处理器发送的数据或接收所述微处理器发送的数据，电源开关控制模块控制第二无线传输模块电源输入的导通与断开，第一无线传输模块与微处理器电连接，微处理器与第二无线传输模块电连接，微处理器与电源开关控制模块电连接，电源开关控制模块与第二无线传输模块电连接。

上述第一无线传输模块为GPRS DTU通信模块。

上述第二无线传输模块为GPRS DTU通信模块。

上述电源开关控制模块包括电源芯片LT3431。

使用上述低功耗无线通信装置的输电线路在线监测***，包括第一无线传输模块、第二无线传输模块、微处理器、电源开关控制模块、数据采集模块、数据采集开关控制模块，第一无线传输模块内置低速单片机，第一无线传输模块向微处理器发送数据或接收微处理器发送的数据，第二无线传输模块内置高速单片机，第二无线传输模块接收微处理器发送的数据，微处理器接收并处理数据采集模块发送的数据，电源开关控制模块控制第二无线传输模块电源输入的导通与断开，数据采集开关控制模块控制数据采集模块电源输入的导通与断开，第一无线传输模块与微处理器电连接，微处理器分别与第二无线传输模块和数据采集模块电连接，微处理器分别与电源开关控制模块和数据采集开关控制模块电连接，电源开关控制模块与第二无线传输模块电连接，数据采集开关控制模块与数据采集单元电连接。

上述电源开关控制模块包括电源芯片LT3431。

上述数据采集开关控制模块包括电源芯片LT3431。

上述数据采集模块包括高速信号处理器现场可编程门阵列。

附图说明

图1是低功耗无线通信装置结构框图

图2是电源开关控制模块电路图

图3是输电线路在线监测***结构框图

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1.第一无线传输模块；2.微处理器；3.第二无线传输模块；4.电源开关控制模块；5.数据采集开关控制模块；6.数据采集模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

低功耗无线通信装置结构框图如图1所示。第一无线传输模块1和第一无线传输模块2都可以采用GPRS DTU通信模块，区别在于第一无线传输模块1和第二无线传输模块2的功能和功耗不同。第一无线传输模块1内置低速单片机，低速单片机功能简单，功耗较低，第一无线传输模块1主要用于接收如微处理器或数据中心站发送的工作指令，数据量较小，因此第一无线传输模块1的功能简单、功耗极低。第二无线传输模块3内置高速单片机，主要用于接收微处理器2发送的业务数据并将其传输至数据中心站，因此第二无线传输模块3的功能丰富，功耗较高。由于第二无线传输模块3的功耗较高，因此由微处理器2通过电源开关控制模块4控制第二无线传输模块3输入电源的通断，当微处理器2需要向数据中心站传输数据时打开电源开关控制模块4的开关，第二无线传输模块3正常工作，其余时间微处理器2关断电源开关控制模块4的开关，第二无线传输模块3处于断电状态，从而节约了能量消耗。

由于无线通信装置包含第一无线传输模块1和第二无线传输模块3，因此当负责与数据中心站进行数据交互的第一无线传输模块1发生故障时，此时可以由第二无线传输模块3代替第一无线传输模块1与数据中心站进行数据交互，此时微处理器2将电源开关控制模块4的开关一直处于打开状态。该工作模式增加了无线通信装置的可靠性。

电源开关控制模块电路图如图2所示。电源开关控制模块4的电源芯片采用宽电压范围输入的降压开关型集成稳压器LT3431，一方面，电源开关控制模块4将输入电压Vin转换成第二无线传输模块3所需的电压Vout；另一方面，电源芯片LT3431具有低电平有效的开关控制脚SHDN，该管脚与微处理器2的控制端口连接，由单片机控制端口输出高低电平来控制LT3431的通断状态，从而控制是否给第二无线传输模块3供电。

输电线路在线监测***结构框图如图3所示。与图1所示的低功耗无线通信装置相比，增加了数据采集开关控制模块5和数据采集模块6。微处理器2通过数据采集开关控制模块5控制数据采集模块6是否采集数据。数据采集开关控制模块5也可以采用如电源开关控制模块所使用的电源芯片LT3431控制数据采集模块6的输入电源，从而控制数据采集模块6是否进行数据采集。当数据采集模块6用于高频信号采集时需要采用高速信号处理器，如现场可编程门阵列FPGA(Field－Programmable Gate Array)；当用于低频信号采集时可以采用低速信号处理器，如单片机，或者由微处理器2直接与采集数据的传感器连接，进行数据采集与处理。由于当***不进行数据采集时微处理器2处于低功耗休眠工作模式，第二无线传输模块3和数据采集模块6均处于断电状态，与传统输电线路在线监测***相比，大大降低了***功耗。

Claims (8)

1.一种低功耗无线通信装置，其特征在于，包括第一无线传输模块、第二无线传输模块、微处理器、电源开关控制模块，所述第一无线传输模块内置低速单片机，所述第一无线传输模块向所述微处理器发送数据或接收所述微处理器发送的数据，所述第二无线传输模块内置高速单片机，所述第二无线传输模块接收所述微处理器发送的数据或接收所述微处理器发送的数据，所述电源开关控制模块控制所述第二无线传输模块电源输入的导通与断开，所述第一无线传输模块与所述微处理器电连接，所述微处理器与所述第二无线传输模块电连接，所述微处理器与所述电源开关控制模块电连接，所述电源开关控制模块与所述第二无线传输模块电连接。

2.根据权利要求1所述的低功耗无线通信装置，其特征在于，所述第一无线传输模块为GPRS DTU通信模块。

3.根据权利要求1所述的低功耗无线通信装置，其特征在于，所述第二无线传输模块为GPRS DTU通信模块。

4.根据权利要求1或2或3所述的低功耗无线通信装置，其特征在于，所述电源开关控制模块包括电源芯片LT3431。

5.一种使用如权利要求1所述低功耗无线通信装置的输电线路在线监测***，其特征在于，包括第一无线传输模块、第二无线传输模块、微处理器、电源开关控制模块、数据采集模块、数据采集开关控制模块，所述第一无线传输模块内置低速单片机，所述第一无线传输模块向所述微处理器发送数据或接收所述微处理器发送的数据，所述第二无线传输模块内置高速单片机，所述第二无线传输模块接收所述微处理器发送的数据，所述微处理器接收并处理所述数据采集模块发送的数据，所述电源开关控制模块控制所述第二无线传输模块电源输入的导通与断开，所述数据采集开关控制模块控制所述数据采集模块电源输入的导通与断开，所述第一无线传输模块与所述微处理器电连接，所述微处理器分别与所述第二无线传输模块和所述数据采集模块电连接，所述微处理器分别与所述电源开关控制模块和所述数据采集开关控制模块电连接，所述电源开关控制模块与所述第二无线传输模块电连接，所述数据采集开关控制模块与所述数据采集单元电连接。

6.根据权利要求5所述的输电线路在线监测***，其特征在于，所述电源开关控制模块包括电源芯片LT3431。

7.根据权利要求5所述的输电线路在线监测***，其特征在于，所述数据采集开关控制模块包括电源芯片LT3431。

8.根据权利要求5或6或7所述的输电线路在线监测***，其特征在于，所述数据采集模块包括现场可编程门阵列。