一种智能数据控制器的制作方法

本实用新型属于输电线路监测设备领域，具体涉及一种智能数据控制器。

背景技术：

由于输电线路终年暴露在野外，要遭受自然天气、自然灾害甚至人为损坏等侵害，输电线路的安全运行受到严重威胁。对输电线路进行运行状态及周围环境变化巡视（发现设备故障和危及输电线路安全的隐患）以及检修维护是保障输电线路安全运行的必然手段。目前对输电线路的监测方式主要有人工巡线和直升机巡线。输电线路长且分布环境复杂，人工巡线和直升机巡线难度大，周期长，因恶劣天气下无法进行巡线监测导致时效性差。

近几年，通信技术和传感技术的发展使得输电线路网上监测成为可能。但目前的技术还存在以下问题：

1、维护难：由于输电设备大都安装在偏远地区，很多地方人迹罕至；技术维修人员到现场维修一次非常艰难；此外，由于现有的蓄电池大都采用串联的方式进行使用，只要其中一个电池坏了，整个蓄电池系统就崩溃，造成整个设备的故障。而且，由于新旧电池一般不能一起混用，又在另一方面增加了设备的成本。

2、易故障：因为在现有的风力发电技术中，如果风力超过设备的承受能力，有没有完备的控制系统，导致风机叶片转速过快，很有可能导致风能发电过盛。由此引发的输出电压明显上升，从而引起后级输入端电压过高而烧毁后级电路元器件，导致智能数据控制器被烧毁。

3、缺少保障措施：现有的设备系统中，缺少对整个系统正常运行的保障措施；导致遇到一些极端情况，整个系统的稳定性极差，很容易就会崩溃。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可使用性较好、设备维护简便、维修成本较低、设备的使用寿命较长的智能数据控制器。

一种智能数据控制器，其特征在于，它包括：电源模块和数据控制模块；所述电源模块包括：发电系统和电源控制模块；所述发电系统和电源控制模块互相连接；所述数据控制模块包括：控制单元、通讯模块、数据采集模块和数据输出模块；所述通讯模块、数据采集模块、数据输出模块分别与控制单元信号连接；所述电源控制模块与控制单元相连。

进一步的，所述发电系统包括：风力发电系统、太阳能发电系统；所述风力发电系统和太阳能发电系统分别与电源控制模块相连接。

进一步的，所述控制单元为嵌入式MCU处理器；所述通讯模块包括：WIFI单元、ZIGBEE单元和RJ45接口；所述电源控制模块包括：STM32L151控制芯片、电源保护电路以及多个蓄电池；所述风力发电系统、太阳能发电系统的输出端分别与STM32L151控制芯片相连，所述电源保护电路的输入端以及多个蓄电池的输入端分别与STM32L151控制芯片相连，多个蓄电池的输出端分别与电源保护电路输入端相连。

进一步的，所述发电系统与电源控制模块之间设置有无级泄能电路。

进一步的，所述无级泄能电路包括输入端VIN、输出端OUT、接地端D、二极管U、电阻R2、NMOS管Q、电阻R1，所述二极管U的负极分别与输入端VIN、电阻R2的一端相连，电阻R1的另一端与NMOS管Q的漏级相连，二极管U的正极分别与NMOS管Q的栅极、电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别与输出端OUT、接地端D、NMOS管Q的源级相连。

进一步的，所述数据采集模块为多个摄像头。

进一步的，所述数据输出模块为RS485接口模块。

进一步的，所述WIFI单元包括5.8GHzWIFI和2.4GHzWIFI。

本实用新型的有益效果是：该智能数据控制器的电源控制模块采用STM32L151控制芯片，该芯片可以将风力发电系统和太阳能发电系统产生的电能变换控制后经过电源保护电路直接给数据控制模块供电，这样即便所有的蓄电池都损坏，智能数据控制器也可以正常工作，提高了设备的可使用性，而且该电源控制模块的多个蓄电池的输入端分别与STM32L151控制芯片相连，多个蓄电池的输出端分别与电源保护电路输入端相连，这样每个蓄电池都可以单独给数据控制模块供电，即便其中一个蓄电池发生损坏，也不影响其他蓄电池的正常工作，损坏得蓄电池只需更换新的即可，不会对其他电池造成任何影响，使设备维护更加简便，同时也降低了维修成本，延长了设备的使用寿命。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述智能数据控制器的结构框图。

图2是本实用新型所述无级泄能电路的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，该智能数据控制器，包括电源模块和数据控制模块，所述电源模块包括风力发电系统、太阳能发电系统、电源控制模块，所述风力发电系统、太阳能发电系统分别与电源控制模块连接；所述数据控制模块包括控制单元、通讯模块、数据采集模块和数据输出模块，所述通讯模块、数据输出模块、数据采集模块分别与控制单元相连，所述电源控制模块与控制单元相连接，所述通讯模块包括WIFI单元、ZIGBEE单元和RJ45接口；所述电源控制模块包括STM32L151控制芯片、电源保护电路以及多个蓄电池，所述风力发电系统、太阳能发电系统的输出端分别与STM32L151控制芯片相连，所述电源保护电路的输入端以及多个蓄电池的输入端分别与STM32L151控制芯片相连，多个蓄电池的输出端分别与电源保护电路输入端相连。该智能数据控制器的工作原理如下：风力发电系统、太阳能发电系统发电然后经过电源控制模块控制处理后给数据控制模块供电使其正常工作，数据采集模块进行输变电线路的相关数据采集，将采集到的信号通过控制单元处理后，再通过数据输出模块发送回去，该智能数据控制器的电源控制模块采用STM32L151控制芯片，该芯片可以将风力发电系统和太阳能发电系统产生的电能变换控制后经过电源保护电路直接给数据控制模块供电，这样即便所有的蓄电池都损坏，智能数据控制器也可以正常工作，提高了设备的可使用性，而且该电源控制模块的多个蓄电池的输入端分别与STM32L151控制芯片相连，多个蓄电池的输出端分别与电源保护电路输入端相连，这样每个蓄电池都可以单独给数据控制模块供电，即便其中一个蓄电池发生损坏，也不影响其他蓄电池的正常工作，损坏得蓄电池只需更换新的即可，不会对其他电池造成任何影响，使设备维护更加简便，同时也降低了维修成本，延长了设备的使用寿命。

在保证数据控制模块能够正常工作的前提下，最大限度的降低功耗，从而延长智能数据控制器的使用时间，降低能耗，为实现上述目的，所述控制单元为嵌入式MCU处理器。

另外，所述风力发电系统与电源控制模块之间设置有无级泄能电路。通过在风力发电系统与电源控制模块之间设置无级泄能电路，该无级泄能电路会根据风能的功率输入情况和后级电路输入端电压的大小自动判断是否需要作泄能处理，防止风机叶片转速过快导致风能发电过饱引起输出电压明显上升的情况发生，从而避免引起后级输入端电压过高而烧毁后级电路元器件，保证智能数据控制器不被烧毁。如图2所示，所述无级泄能电路包括输入端VIN、输出端OUT、接地端D、二极管U、电阻R2、NMOS管Q、电阻R1，所述二极管U的负极分别与输入端VIN、电阻R2的一端相连，电阻R1的另一端与NMOS管Q的漏级相连，二极管U的正极分别与NMOS管Q的栅极、电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别与输出端OUT、接地端D、NMOS管Q的源级相连。若风机输入端VIN超过一定限制，则二极管U会被击穿导通，大功率NMOS管Q导通，使风机输入端VIN通过大功率电阻R2放电，消耗电能，若输入端VIN电压越高，NMOS管Q的导通性越高，泄能越快，即输入越强，耗能越强，输入弱，耗能就减小，无级的对风机的输入进行保护、泄能。

再者，所述数据采集模块可以是现有的各种图片、图像采集设备，作为优选的，所述数据采集模块为多个摄像头。

为了保证采集到的数据能够及时快速的传递给服务器，所述数据输出模块为RS485接口模块。

由于智能数据控制器其具有特殊的安装环境，如高电场、高空、易震动、无外部电源、极具温差的野外等恶劣性环境，因此设备的安装过程和调试变得尤为重要，因此本实用新型的通讯模块中，包括WIFI单元、ZIGBEE单元和RJ45接口，其具体的使用方式为：WiFi调试有两种途径，途径一为系统自带的5.08GHzWiFi网络，在塔基通过连接此频段来调试设备；另一途径是系统配置的第三微网接口接入RJ45转2.4GHzWiFi模块，在塔基通过连接此频段来调试设备，其各有所长；Zigbee无线调试；系统自带对外数据接入模块，为NF01大功率Zigbee模块，此通道既可作为外部数据的接入，也可作为调试信息的无线通道；RJ45干线有线调试；在特殊情况下，无法通过无线调试的时候可直接通过变压器隔离的RJ45接入内部交换机进入网络进行调试。