用于输电线路可视化智能巡检设备的电路的制作方法

本实用新型属于电力设备领域，特别涉及用于输电线路可视化智能巡检设备的电路。

背景技术：

随着城镇化建设的发展和扩张，线路走廊内的活动逐渐增多，线路运行环境日益恶劣。传统巡视模式短板凸显：随着电网快速发展，人均线路维护长度不断增加，工作效率和质量无法得到保障。线路等级防护要求更高：运行方式的转变经常导致电网出现风险，各类重大政治、文体活动保电日益增多。外力破坏事件有逐年增多的趋势。

针对常规输电线路巡视方法，派人工巡视，需要人员蹲守现场，由于需要支付人力成本，使得成本居高不下。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了使用智能巡检设备对输电线路中的电压检测的用于输电线路可视化智能巡检设备的电路，无需支付监控人员的工资，降低了监控成本。

为了达到上述技术目的，本实用新型提供了用于输电线路可视化智能巡检设备的电路，在所述电路中设有主控芯片，其特征在于，在主控芯片外围，还设有与主控芯片共用接地线的电压比较电路、连接在主控芯片PB0至PB5端口上的信号处理电路、连接在主控芯片PB0、PB1端口上的模数混合电路、连接在主控芯片PB1、MNOUT-2端口上的模数转换电路、连接在主控芯片BOOT0、PB2端口上的烧录电路、连接在主控芯片VDD端口上的复位电路、以及连接在主控芯片上PA系列端口上的外部通讯电路；

其中，电压比较电路包括：比较器U1A和比较器U1B，

比较器U1A的同向输入端依次经电阻R5和R26与电池采样端连接，在比较器U1A的同向输入端与接地端之间设有电阻R3；比较器U1A的输出端经电阻R6连接至MOS管Q3的栅极，比较器U1A的电压输入端与MOS管Q3的漏极连接，在比较器U1A的输出端与MOS管Q3的源极之间并联有电阻R2、二极管D4以及二极管D1；

比较器U1B的同向输入端与比较器UIA的反向输入端相连，比较器UIB的反相输入端依次经电阻R27和R10与电池采样端相连，在比较器U1B的反向输入端与接地端之间设有电阻R11，比较器U1B的输出端经电阻R9连接至MOS管Q4的栅极，比较器U1B的输出端与比较器U1A的电压输入端之间还设有电阻R8，MOS管Q4的源极与MOS管Q3的漏极之间设有二极管D2，MOS管Q4的漏极连接稳压管L7805CP的输入端，稳压管L7805CP的输出端连接至供电端VCC。

可选的，所述信号处理电路，包括：

三极管Q5，三极管Q5的基极经电阻R21与主控芯片的PB1端角相连，三极管Q5的发射极接地，在三极管Q5的基极与发射极之间连接有电阻R23，在三极管Q5的集电极上还连接有电阻R18；

三极管Q6，三极管Q6的基极经电阻R22与主控芯片的PB0端角相连，三极管Q6的发射极接地，在三极管Q6的基极与发射极之间连接有电阻R24，在三极管Q6的集电极上还连接有电阻R19；

轻触开关K1，设有与轻触开关K1并联的电容C1，轻触开关K1的一端经电阻R14接地，另一端连接至主控芯片的PB5端角，主控芯片的PB5端角经电阻R12连接供电端VCC，在PB5端角与接地端之间还设有电容C2。

可选的，所述模数混合电路，包括：

相互并联的电容C15、C16、C17、C18、C19、C20，电容C18的一端与C19一端之间设有电阻R134，电容C18的另一端与C19另一端之间设有电阻R135，电容C15的一端与主控芯片的PB0端角连接，电容C15的另一端接地，电容C20的一端与主控芯片的PB1端角连接，电容C20的另一端接地。

可选的，所述模数转换电路，包括：

放大器U9，放大器U9的反向输入端与主控芯片的PB1端角相连，放大器U9的输出端经电阻R37与主控芯片的MUOUT-2端角相连，在放大器U9的反向输入端与输出端之间并联有第一电阻集合电容C20，第一电阻集包括并联的电阻R32和电阻R33，以及与并联后二者串联的电阻R34，在第一电阻集与MUOUT-2端角之间设有电阻R37，在MUOUT-2端角与接地端之间设有电容C21；

放大器U9的正向输入端经电阻R64、电阻R36与接地端相连，在电阻C20与接地端之还设有与电阻R36、R64连接的电阻R35，放大器U9的正向输入端还经电阻R63连接3.0V电压输入端。

可选的，所述复位电路，包括：

开关S1，在开关S1两端并联有电容C14，开关S1的一端经电阻R13连接主控芯片VDD端口，开关S1的另一端接地。

可选的，所述外部通讯电路，包括：

型号为RSM485CHT的通讯芯片U4，U9的TXD端角与主控芯片的PA10端角相连，U9的RXD端角与主控芯片的PA9端角相连，U9的CON端角与主控芯片的PA1端角相连，U9的A、B端口连接485通讯总线的高电平端和低电平端。

可选的，所述主控芯片的型号为STM32F103R8T6。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

通过上述电路的配合，使得该智能巡检设备能够完成对输电线路中的电压检测，并且可以根据检测结果将结果进行上报，相对于现有技术中人工监控的方式，能够提升监控的实时性，同时无需支付监控人员的工资，从而降低日常维护费用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例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是本实用新型提供的电压比较电路的结构示意图；

图2是本实用新型提供的信号处理电路的结构示意图；

图3是本实用新型提供的模数混合电路的结构示意图；

图4是本实用新型提供的模数转换电路的结构示意图；

图5是本实用新型提供的复位电路的结构示意图；

图6是本实用新型提供的外部通讯电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。

实施例一

本实用新型提供了用于输电线路可视化智能巡检设备的电路，在所述电路中设有主控芯片，其特征在于，在主控芯片外围，还设有与主控芯片共用接地线的电压比较电路、连接在主控芯片PB0至PB5端口上的信号处理电路、连接在主控芯片PB0、PB1端口上的模数混合电路、连接在主控芯片PB1、MNOUT-2端口上的模数转换电路、连接在主控芯片BOOT0、PB2端口上的烧录电路、连接在主控芯片VDD端口上的复位电路、以及连接在主控芯片上PA系列端口上的外部通讯电路；

其中，如图1所示，电压比较电路包括：比较器U1A和比较器U1B，

比较器U1A的同向输入端依次经电阻R5和R26与电池采样端连接，在比较器U1A的同向输入端与接地端之间设有电阻R3；比较器U1A的输出端经电阻R6连接至MOS管Q3的栅极，比较器U1A的电压输入端与MOS管Q3的漏极连接，在比较器U1A的输出端与MOS管Q3的源极之间并联有电阻R2、二极管D4以及二极管D1；

比较器U1B的同向输入端与比较器UIA的反向输入端相连，比较器UIB的反相输入端依次经电阻R27和R10与电池采样端相连，在比较器U1B的反向输入端与接地端之间设有电阻R11，比较器U1B的输出端经电阻R9连接至MOS管Q4的栅极，比较器U1B的输出端与比较器U1A的电压输入端之间还设有电阻R8，MOS管Q4的源极与MOS管Q3的漏极之间设有二极管D2，MOS管Q4的漏极连接稳压管L7805CP的输入端，稳压管L7805CP的输出端连接至供电端VCC。

在实施中，为了解决现有技术中人工巡视的诸多缺陷，本申请提出了一种可视化智能巡检设备中的电路，该电路中包括电压比较电路、信号处理电路、模数混合电路、连接在主控芯片上的模数转换电路、烧录电路、复位电路、以及外部通讯电路。

基于上述众多电路，信号处理电路获取输电线路上的电压并进行处理，将处理后的电压值传输至电压比较电路进行对比，进而将对比后的参数传输至主控芯片进行分析，如果输电线路存在缺陷，则令主控芯片通过外部通讯电路发送信息，从而完成线路修复。

除此以外，在主控芯片外围还设有烧录电路以及复位电路，分别用于对主控芯片进行程序升级或在出现异常时进行强制复位处理，以免主控芯片出现软件故障使得巡检设备无法正常运行。

可视化智能巡检系统创造性地将视频监控技术与电子巡检技术有机结合起来，以时下火热的“互联网+”为出发点，从根本上解决了传统巡检方式长期存在的问题。借助该系统可以对输电线路重点部位巡检情况进行无死角全程监控。相关责任人及各级领导均可以随时监督线路设备现场运行环境，监督巡检人员工作情况，及时、直观地掌握工作进展与设备运行情况，在第一时间对可能发生的状况进行处置，同时也有效提高了巡检效率及巡检质量,为实现输电线路管理的自动化、智能化提供有力的技术支撑。

输电线路智能巡视装置对输电线路的通道环境、设备状态进行自动间歇式拍照(必要时微视频)，并将图片发至监控中心、移动终端。

智能巡视装置特点：

性价比高，二八原则，剔除传统的视频、云台、激光、红外等功能，只保留图片、微视频等核心功能，在能够满足巡视要求的情况下，大幅降低设备成本，用20％的成本解决了80％的需求。结构简单，后期基本无需维护。可靠性高，产品设计之初便考虑到户外严酷的环境，工业防护等级可达IP67，SIM卡芯片化，不会因为室外高低温差大出现的接触不良。

远程监控终端加声光报警装置，在发现存在可能的隐患时，通过闪光，播放警笛、告警录音，或者远程喊话，提醒或威慑现场施工人员，减少事故发生概率，并为线路负责人赶到现场争取时间。

通过上述电路的配合，使得该智能巡检设备能够完成对输电线路中的电压检测，并且可以根据检测结果将结果进行上报，相对于现有技术中人工监控的方式，能够提升监控的实时性，同时无需支付监控人员的工资，从而降低日常维护费用。

可选的，如图2所示，所述信号处理电路，包括：

三极管Q5，三极管Q5的基极经电阻R21与主控芯片的PB1端角相连，三极管Q5的发射极接地，在三极管Q5的基极与发射极之间连接有电阻R23，在三极管Q5的集电极上还连接有电阻R18；

三极管Q6，三极管Q6的基极经电阻R22与主控芯片的PB0端角相连，三极管Q6的发射极接地，在三极管Q6的基极与发射极之间连接有电阻R24，在三极管Q6的集电极上还连接有电阻R19；

轻触开关K1，设有与轻触开关K1并联的电容C1，轻触开关K1的一端经电阻R14接地，另一端连接至主控芯片的PB5端角，主控芯片的PB5端角经电阻R12连接供电端VCC，在PB5端角与接地端之间还设有电容C2。

可选的，如图3所示，所述模数混合电路，包括：

相互并联的电容C15、C16、C17、C18、C19、C20，电容C18的一端与C19一端之间设有电阻R134，电容C18的另一端与C19另一端之间设有电阻R135，电容C15的一端与主控芯片的PB0端角连接，电容C15的另一端接地，电容C20的一端与主控芯片的PB1端角连接，电容C20的另一端接地。

可选的，如图4所示，所述模数转换电路，包括：

放大器U9，放大器U9的反向输入端与主控芯片的PB1端角相连，放大器U9的输出端经电阻R37与主控芯片的MUOUT-2端角相连，在放大器U9的反向输入端与输出端之间并联有第一电阻集合电容C20，第一电阻集包括并联的电阻R32和电阻R33，以及与并联后二者串联的电阻R34，在第一电阻集与MUOUT-2端角之间设有电阻R37，在MUOUT-2端角与接地端之间设有电容C21；

放大器U9的正向输入端经电阻R64、电阻R36与接地端相连，在电阻C20与接地端之还设有与电阻R36、R64连接的电阻R35，放大器U9的正向输入端还经电阻R63连接3.0V电压输入端。

可选的，如图5所示，所述复位电路，包括：

开关S1，在开关S1两端并联有电容C14，开关S1的一端经电阻R13连接主控芯片VDD端口，开关S1的另一端接地。

可选的，如图6所示，所述外部通讯电路，包括：

型号为RSM485CHT的通讯芯片U4，U9的TXD端角与主控芯片的PA10端角相连，U9的RXD端角与主控芯片的PA9端角相连，U9的CON端角与主控芯片的PA1端角相连，U9的A、B端口连接485通讯总线的高电平端和低电平端。

可选的，所述主控芯片的型号为STM32F103R8T6。

STM32F103R8T6是ST旗下的一款常用的增强型系列微控制器，适用于很多场合：一般情况下，可用于电机驱动和应用控制、医疗和手持设备、PC游戏外设和GPS平台；在工业上，可用在可编程控制器(PLC)、变频器、扫描仪和打印机上；同时，也可以用在警报系统、视频对讲、暖气通风空调系统等等电子产品。

本实用新型提供本实用新型提供了用于输电线路可视化智能巡检设备的电路，在所述电路中设有主控芯片，其特征在于，在主控芯片外围，还设有与主控芯片共用接地线的电压比较电路、连接在主控芯片PB0至PB5端口上的信号处理电路、连接在主控芯片PB0、PB1端口上的模数混合电路、连接在主控芯片PB1、MNOUT-2端口上的模数转换电路、连接在主控芯片BOOT0、PB2端口上的烧录电路、连接在主控芯片VDD端口上的复位电路、以及连接在主控芯片上PA系列端口上的外部通讯电路；通过上述电路的配合，使得该智能巡检设备能够完成对输电线路中的电压检测，并且可以根据检测结果将结果进行上报，相对于现有技术中人工监控的方式，能够提升监控的实时性，同时无需支付监控人员的工资，从而降低日常维护费用。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本实用新型的实施例，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。