一种电力光纤在线振动检测装置的制作方法

本实用新型涉及电力系统领域，具体涉及一种电力光纤在线振动检测装置。

背景技术：

现有的光纤感应监测系统，通常采用光纤(光缆)作为载体，通过对直接接触光纤(缆)或通过承载物，如覆土、铁丝网、围栏等，传递给光纤(缆) 的各种扰动，进行持续和实时的监控，采集扰动数据，经过后端分析处理和智能识别，判断出不同的外部干扰类型，如攀爬铁丝网、围墙，设防区域的行走，挖洞开墙，以及可能威胁光纤(缆)承载物的破坏等，实现系统预警或实时告警，从而达到对侵入设防区域周界、以及内部核心区域的威胁行为进行预警监测的目的，并通过电子地图识别出干扰源的地点。这类装置存在以下不足：成本高，受环境影响较大、检测结果误差大，灵敏度低、不能抵抗电磁干扰。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于克服上述不足，提供一种体积小、重量轻、具有非常好的可靠性和稳定性，通过转换、定位等单元连接姿态传感器单元，实现电力光纤在线振动检测的装置。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种电力光纤在线振动检测装置，包括主控制单元及分别与主控制单元电连接的电源模块、北斗/GPS混合定位单元、姿态传感器单元及墨水屏显示单元；

所述姿态传感器单元包括振动检测芯片mpu9250，北斗/GPS混合定位单元由um20_iii组成；

所述电源模块包括降压转换单元、降压稳压单元、USB充电单元、锂电池及Led指示灯，降压转换单元包括提供电源降压功能的TPS54331降压转换器，降压稳压单元包括提供稳压功能的RT9013-3降压稳压器，USB充电单元包括对单节锂离子电池进行恒压/恒流线性充电的micro_USB接口和TPA4056芯片；

主控制单元为STM32L476MCU，主控制单元的VBAT、VSSA、VSS1、VSS2、VSS、 VSS4接3.3V的电源供电，VDDA、VDD1、VDD2、VDD3、VDD4接地；PC14、PC15 接32.768kHz晶振；PD0、PD1接8M晶振；NEST接复位按键电路；PB12接FLASH_CS、 PC2接SPI2_MISO、PC3接SPI2_MOSI、PB10接SPI2_SCK，连通FLASH；PC13接 TFT-RS、PA15接TFT-CS、PB1接TFT-RESET、PB3接SPI3-CLK、PB4接SPI3-MISO、 PB5接SPI3-MOSI，连通墨水屏显示单元；PC4接um220-TXD、PC5接um220-RXD， PD2接um220-RESET，连通北斗/GPS混合定位单元；PB6接I2C1-SCL、PB7接 I2C1-SDA、PC7接INT-MPU9250，连通姿态传感器单元，通过STM32L476MCU主控制单元来有效进行电力光纤在线振动检测，减少不必要的干扰；本装置能源依赖性低，可大大节省供电设备与线路的成本。

优选的，所述主控制单元、电源模块、北斗/GPS混合定位单元、姿态传感器单元及墨水屏显示单元集成在同一块PCB板上，体积小、重量轻、具有非常好的可靠性和稳定性。

优选的，所述PCB板外设置有保护装置，该处设置确保无辐射、无易燃易爆材料、防水、环保；够抵抗电磁干扰、抗腐蚀，完全不受雷电影响，能在恶劣的化学环境、野外环境及强电磁干扰等场所下工作。

采用姿态传感器单元与转换、北斗/GPS混合定位单元等单元配合，有效提高了灵敏度。

墨水屏显示单元，采用了电子纸显示，相比于现有的设备其抗干扰能力强，轻薄、工艺简单且功耗低，受外界光线影响较小，增强了显示性能，能适应更复杂的光纤沿线环境。

姿态传感器、北斗/GPS混合定位单元等，采用模块化设计，前后滤波、多级放大，保证监测数据的真实性和准确性。

本实用新型的有益效果：体积小、重量轻、具有非常好的可靠性和稳定性；能够抵抗电磁干扰、抗腐蚀，完全不受雷电影响，能在恶劣的化学环境、野外环境及强电磁干扰等场所下工作；无辐射、无易燃易爆材料、防水、环保；能源依赖性低，可大大节省供电设备与线路的成本；结构简单、操作简单方便，产生的振动冲击可以量化，根据不同深度可调节振动力，可重复、定量产生振动。适用于电力光纤在线振动检测，为维护电力光纤提供便利。

附图说明

图1为本实用新型硬件的结构框图；

图2(a)为本实用新型STM32L476MCU主控制单元的部分电路结构示意图；

图2(b)为本实用新型STM32L476MCU主控制单元的另一部分电路结构示意图；

图3为本实用新型北斗/GPS混合定位单元的电路结构示意图；

图4为本实用新型姿态传感器单元的电路结构示意图；

图5为为本实用新型降压转换单元的电路结构示意图；

图6为本实用新型降压转稳压单元的电路结构示意图；

图7为本实用新型USB充电单元的电路结构示意图；

图8为本实用新型墨水屏显示单元的电路结构示意图；

附图说明：1、主控制单元；2、电源模块；2-1、降压转换单元；2-2、降压稳压单元；2-3、USB充电单元；3、墨水屏显示单元；4、北斗/GPS混合定位单元；5、姿态传感器单元。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1-8所示的一种电力光纤在线振动检测装置，包括主控制单元1及分别与主控制单元1电连接的电源模块2、北斗/GPS混合定位单元4、姿态传感器单元5及墨水屏显示单元3；

所述姿态传感器单元5包括振动检测芯片mpu9250，北斗/GPS混合定位单元4由um20_iii组成；

所述电源模块2包括降压转换单元2-1、降压稳压单元2-2、USB充电单元 2-3、锂电池及Led指示灯，led灯提供电源工作状态指示功能，降压转换单,2-1 包括提供电源降压功能的TPS54331降压转换器，降压稳压单元2-2包括提供稳压功能的RT9013-3降压稳压器，USB充电单元2-3包括对单节锂离子电池进行恒压/恒流线性充电的micro_USB接口和TPA4056芯片；

主控制单元1为STM32L476MCU，主控制单元1的VBAT、VSSA、VSS1、VSS2、 VSS、VSS4接3.3V的电源供电，VDDA、VDD1、VDD2、VDD3、VDD4接地；PC14、 PC15接32.768kHz晶振；PD0、PD1接8M晶振；NEST接复位按键电路；PB12接 FLASH_CS、PC2接SPI2_MISO、PC3接SPI2_MOSI、PB10接SPI2_SCK，连通FLASH； PC13接TFT-RS、PA15接TFT-CS、PB1接TFT-RESET、PB3接SPI3-CLK、PB4接 SPI3-MISO、PB5接SPI3-MOSI，连通墨水屏显示单元3；PC4接um220-TXD、PC5 接um220-RXD，PD2接um220-RESET，连通北斗/GPS混合定位单元4；PB6接 I2C1-SCL、PB7接I2C1-SDA、PC7接INT-MPU9250，连通姿态传感器单元5，通过STM32L476MCU主控制单元1来有效进行电力光纤在线振动检测，减少不必要的干扰；本装置能源依赖性低，可大大节省供电设备与线路的成本。

所述主控制单元1、电源模块2、北斗/GPS混合定位单元4、姿态传感器单元5及墨水屏显示单元3集成在同一块PCB板上，体积小、重量轻、具有非常好的可靠性和稳定性。

所述PCB板外设置有保护装置，该处设置确保无辐射、无易燃易爆材料、防水、环保；够抵抗电磁干扰、抗腐蚀，完全不受雷电影响，能在恶劣的化学环境、野外环境及强电磁干扰等场所下工作。

采用姿态传感器单元5与转换、北斗/GPS混合定位单元等单元配合，有效提高了灵敏度。

墨水屏显示单元3，采用了电子纸显示，相比于现有的设备其抗干扰能力强，轻薄、工艺简单且功耗低，受外界光线影响较小，增强了显示性能，能适应更复杂的光纤沿线环境。

姿态传感器单元5、北斗/GPS混合定位单元4等，采用模块化设计，前后滤波、多级放大，保证监测数据的真实性和准确性。

工作原理：

工作过程为STM32L476MCU主控制单元1上电后启动墨水屏显示单元3、姿态传感器单元5、北斗/GPS混合定位单元4工作，各单元互相配合，数据经主控制模块1处理后，并将结果显示在墨水屏上。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。