专利名称：超低功耗输电线路智能监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及输电线路监测技术领域，具体涉及一种超低功耗输电线路智能监测装置。
背景技术：
输电线路智能监测装置是安装在输电线路铁塔上的用于监测输电线路结冰厚度、 舞动幅度、铁塔倾斜度以及周围气象参数并将相关的采集数据通过GPRS上传至服务器终端的装置，其工作环境恶劣、用电量紧张、可靠性要求很高。为确保输电线路智能监测装置能长时间可靠性工作，必须将这种智能监测装置配置为超低功耗装置。目前，输电线路上使用的智能监测装置耗能大，可靠性低，不具备超低功耗性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超低功耗输电线路智能监测装置，使现有输电线路智能监测装置具有超低功耗性能，保证输电线路智能监测装置能长时间可靠性工作。本发明的技术方案如下
一种超低功耗输电线路智能监测装置，由系统CPU、SD卡存储器、GPRS模块和ZigBee 模块组成；所述系统CPU分别与SD卡存储器、GPRS模块以及ZigBee模块相连接。其进一步的技术方案为所述系统CPU选用MSP430F5438A ；所述SD卡存储器选用金士顿SD卡；所述GPRS模块选用MC52i ；所述ZigBee模块选用CC2530 ；所述SD卡存储器的6脚、8脚、2脚、1脚、5脚分别与系统CPU的48脚、47脚、46脚、45脚、60脚相连接；所述 GPRS模块的34脚、37脚、32脚、17脚、15脚、40脚、41脚分别与系统CPU的57脚、56脚、55 脚、40脚、41脚、42脚、43脚相连接；所述ZigBee模块的39脚、16脚、17脚分别与系统CPU 的53脚、52脚、51脚相连接。本发明的有益技术效果是
一、本发明使用了能降低芯片的电源电压、可灵活控制运行时钟和能在5ys之内快速从待机模式唤醒的超低功耗CPU，这样既保证了系统的超低功耗性能，又保证了系统的正常运行。二、本发明使用系统CPU的捕获功能，使得系统在休眠模式下，也可以准确的捕捉外部信号，产生捕获中断唤醒CPU。这样即使系统处于休眠状态，也不耽误系统的正常运行。三、本发明的SD卡存储器2、GPRS模块3和ZigBee模块4均采用的CPU主动控制模式，只在需要操作模块的时候开启，任务完成或超时后关闭模块，这将提高电能的使用效率，减少输电线路智能监测装置的功率消耗，使得系统能长时间稳定可靠工作。
图1是本发明的电路连接示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步说明。本发明的电路如图1所示，由系统CPU 1、SD卡存储器2、GPRS模块3和ZigBee 模块4组成。本实施例中，系统CPU 1选用2.2疒3. 6V低电压输入，具有5种低功耗模式， 12路内置ADC转换，自带定时器及捕获功能，选用能灵活控制运行时钟的TI公司生产的 MSP430F5438A芯片，用于管理整个输电线路智能监测装置的运行。SD卡存储器2选用SPI 三线通信方式的2G的金士顿SD卡，用于存储智能监测装置采集到气象、舞动轨迹、覆冰等数据。GPRS模块3选用西门子公司新一代内部内置了 TCP/IP协议栈的专用模块MC52i， 用于输电线路智能监测装置与代理服务器之间的数据传输。ZigBee模块4选用TI公司的 ZigBee内部内建了 8051内核的单片计算机的专用芯片CC2530，用于智能监测装置与远程舞动智能监测传感器之间的数据传输。如图1所示，本发明采用具有超低功耗模式和可以在低功耗模式和激活模式下自由切换的系统CPU 1。SD卡存储器2插入焊接在电路板上的SD卡座与系统CPU 1相连，其中SD卡存储器2的6脚、8脚、2脚、1脚、5脚分别与系统CPU 1的48脚、47脚、46脚、45脚、 60脚相连接。GPRS模块3插入焊接在电路板上的专用插槽与系统CPU 1相连，其中GPRS 模块3的34脚、37脚、32脚、17脚、15脚、40脚、41脚分别与系统CPU 1的57脚、56脚、55 脚、40脚、41脚、42脚、43脚相连接。ZigBee模块4采用直接焊接在电路板上与系统CPU 1 相连，其中ZigBee模块4的39脚、16脚、17脚分别与系统CPU 1的53脚、52脚、51脚相连接。系统CPU 1控制SD卡存储器2的数据存储、GPRS模块3的数据传输和ZigBee模块4的数据传输以及控制各模块的开启/关闭状态。只在需要数据存储和数据传输时才开启SD卡存储器2、GPRS模块3、ZigBee模块4，任务结束或者超时后就将其关闭。其中， GPRS模块4是本装置中最消耗功率的模块，在主动传输数据时开启GPRS模块4，数据传输结束或超时关闭GPRS模块4。同时当系统处于休眠模式时，可以在无需CPU资源的条件下， 通过系统CPU 1捕捉上级请求命令，进而打开GPRS模块4进行数据传输操作。数据传输结束或超时后就关闭GPRS模块4。这样可以很好的控制SD卡存储器2、GPRS模块3、ZigBee 模块4的开启/关闭状态，很大程度上减少了功率的消耗，以达到超低功耗的目的。本发明的工作原理如下首先，对系统进行初始化，包含有系统CPU 1初始化，外设端口初始化等。其次，对SD卡存储器2、GPRS模块3、ZigBee模块4通信状态进行判断。 可以选择先判断需要不需要向SD卡存储器2存储数据，如果需要，则开启SD卡存储器2，存储数据结束或超时后关闭SD卡存储器2 ；如果不需要存储数据，则判断需要不需要请求远程舞动智能监测传感器的舞动数据，如果需要，则开启ZigBee模块3，在数据传输结束或者超时后关闭ZigBee模块3 ；如果不需要请求舞动数据，则判断需要不需要向代理服务器传输采集数据，如果需要，则开启GPRS模块4，在数据传输结束或者一定时间内收不到代理服务器响应后关闭GPRS模块4 ；如果不需要向代理服务器传输采集数据，则判断有没有代理服务器的请求信息，如果有，则开启GPRS模块4，在数据传输结束或者超时后关闭GPRS模块 4;如果没有代理服务器的请求信息，则重新回到判断需要不需要进行数据的存储，如此对外设模块进行循环扫描，完成对外部设备开启/关闭控制，以达到减少功耗的目的。最后， 还可以使系统CPU 1在一定时间进入休眠模式，定时时间到则唤醒系统CPU 1，再进入对SD卡存储器2、GPRS模块3、ZigBee模块4操作进行循环判断。 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化， 均应认为包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种超低功耗输电线路智能监测装置，其特征在于由系统CPU (1)、SD卡存储器 (2)、GPRS模块(3)和ZigBee模块(4)组成；所述系统CPU (1)分别与SD卡存储器(2)、 GPRS模块(3)以及ZigBee模块(4)相连接。
2.根据权利要求1所述超低功耗输电线路智能监测装置，其特征在于所述系统CPU (1)选用MSP430F5438A ；所述SD卡存储器(2)选用金士顿SD卡；所述GPRS模块(3)选用 MC52i ；所述 ZigBee 模块(4)选用 CC2530 ；所述SD卡存储器(2)的6脚、8脚、2脚、1脚、5脚分别与系统CPU (1)的48脚、47脚、 46脚、45脚、60脚相连接；所述GPRS模块(3)的34脚、37脚、32脚、17脚、15脚、40脚、41 脚分别与系统CPU (1)的57脚、56脚、55脚、40脚、41脚、42脚、43脚相连接；所述ZigBee 模块(4)的39脚、16脚、17脚分别与系统CPU (1)的53脚、52脚、51脚相连接。
全文摘要
本发明提供一种超低功耗输电线路智能监测装置，由系统CPU、SD卡存储器、GPRS模块和ZigBee模块组成，所述系统CPU分别与SD卡存储器、GPRS模块以及ZigBee模块相连接。本发明由超低功耗系统CPU，适时对系统进行休眠、唤醒的切换，同时通过使用软件控制外围设备的开启/关闭，只在需要操作模块的时候才开启，任务完成或者超时后关闭模块，既保证了系统稳定可靠运行，又减少了系统的功率消耗，以达到超低功耗的目的。
文档编号H02J13/00GK102412628SQ201110413438
公开日2012年4月11日 申请日期2011年12月10日 优先权日2011年12月10日
发明者严锐, 刘燕青, 周虎明, 扬少鹏, 李琴, 贺思阳, 邵介炎 申请人:无锡市格力普科技有限公司