一种具有定位功能的接地线的制作方法

1.本实用新型涉及配电网接地线领域，具体是一种具有定位功能的接地线。


背景技术：

2.目前，传统的接地线挂设位置的复核方式是仅靠施工人员反馈并登记在接地线使用情况记录表上。在10kv配网接地线管理方面仅依靠监理、业主到点巡查的方式复核临时接地线挂设情况，不仅工作量大、效率低，一旦接地线数量较多或接地线分散较广时，管理人员将耗费大量时间去复核接地线挂设情况。由于复核时间较长，若接地线出现误挂、漏挂，此时对施工现场的安全管理处于真空期，从而引发事故。因此，传统的接地线挂设信息的复核方式已经无法满足现行智能电网需求，亦无法周全保障停电施工安全动态情况，所以对传统接地线管理进行改进创新的需求极为迫切。
3.申请号为2018205612351的实用新型专利公开了一种基于sim868的定位和通信系统，其包括sim868模块电路、电源模块电路、天线模块电路、sim卡接口模块电路和指示灯模块电路，可同时进行gsm通信和gnss定位。
4.上述实用新型专利的技术效果符合目前接地线的改进需求，如果将上述技术与接地线结合，将会实现接地线的实时定位和位置反馈。但是，又由于接地线分布较广，而且都是在野外，对电源的续航要求较高，因此有必要对电源模块进行适应性改进，以适用于野外长时间运行。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有定位功能的接地线，可以实时定位及反馈地理位置，并且续航能力强。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种具有定位功能的接地线，包括绝缘操作杆和定位装置，定位装置包括外壳，设置在外壳内的电子模块，以及设置在外壳外并与绝缘操作杆相互可拆卸连接的至少一个连接扣；电子模块包括sim868模块，以及分别与该sim868模块耦接的sim卡接口模块、电源模块、定位模块和通信模块；电源模块包括光伏板、锂离子电池、以及耦接在光伏板和锂离子电池之间的充电电路，充电电路又包括低通滤波电路、mc34063控制芯片、nmos管、储能电感、续流二极管和快恢复二极管；其中，低通滤波电路的输入端耦接光伏板的输出端，输出端耦接mc34063控制芯片的电源输入端、耦接储能电感的其中一端、耦合快恢复二极管的阴极；nmos管的栅极与mc34063控制芯片的控制输入端耦接，源极接地，漏极耦接储能电感的另一端、快恢复二极管的阳极、续流二极管的阳极；续流二极管的阴极耦接锂离子电池。
7.此外，本实用新型还提供如下附属技术方案：
8.优选的，充电电路还包括阻容降压电路，该阻容降压电路耦接在低通滤波电路与快恢复二极管的阴极之间。
9.优选的，电源模块还包括降压电路，降压电路又包括lm7805降压芯片、ams1117降
压芯片和多个滤波电容，其中，lm7805降压芯片耦接在锂离子电池的输出端，用于对输出电压进行降压稳压至5v并输出；ams1117降压芯片耦接在lm7805降压芯片的输出端，用于对5v电压进行降压稳压至3.3v并输出；多个滤波电容分别耦接在lm7805降压芯片和ams1117降压芯片的输入输出端，用于输入滤波和输出滤波。
10.优选的，定位模块包括gnss天线、耦接在电源模块与gnss天线之间的电源滤波电路、以及耦接在sim868模块与gnss天线之间的定位信号滤波电路。电源滤波电路为rl滤波电路，包括电阻r11和电感l1。定位信号滤波电路为clc滤波电路，包括电容c15、电感l4和电容c18。
11.优选的，通信模块包括gprs天线，以及耦接在sim868模块与gprs天线之间的通信信号滤波电路。通信信号滤波电路为clc滤波电路，包括电容c19、电感l5和电容c10。
12.优选的，外壳呈方盒形，该外壳至少一个外侧面上固定安装光伏板。
13.优选的，连接扣包括相互对称设置的左夹片和右夹片，左夹片和右夹片上均设置有圆弧形夹口，在圆弧形夹口内侧固定设置有防滑橡胶垫。
14.本实用新型的接地线的优势在于：通过在现有接地线的基础上设置定位装置，使其具有定位功能，实现对接地线的地理位置的实时定位及反馈，而定位装置中的电源模块包括光伏板、充电电路和锂离子电池，光伏板用于发电，充电电路用于充电控制，锂离子电池用于储电和放电，因此定位装置的续航能力更强，更适用于接地线的应用场景。
附图说明
15.图1是定位装置的结构示意图。
16.图2是电子模块的结构框图。
17.图3是sim868模块、定位模块和通信模块的电路图。
18.图4是充电电路的电路图。
19.图5是降压电路的电路图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型进行说明，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。
21.见图1，本实施例的接地线包括绝缘操作杆1和定位装置。定位装置又包括外壳2、电子模块(图未示)和连接扣3，其中，外壳2呈方盒形，内部中空，电子模块固定设置在外壳2内，其主要是由各电子元器件和电路板组成，连接扣3固定设置在外壳2的其中一侧，用于与绝缘操作杆1相互可拆卸连接。连接扣3包括相互对称设置的左夹片和右夹片，该左夹片和右夹片均为弹性夹片，并且均设置有圆弧形夹口，该圆弧形夹口夹持在绝缘操作杆1外。为了提高夹持稳定性，在左夹片和右夹片的圆弧形夹口内侧分别固定设置有防滑橡胶垫4。
22.见图2，电子模块主要包括sim868模块、sim卡接口模块、电源模块、定位模块、通信模块、指示灯模块。其中，sim868模块用于数据接收、处理和发送；sim卡接口模块用于耦合sim卡和sim868模块；电源模块用于输出5v和3.3v直流稳压点；定位模块用于与定位卫星通
信并确定当前自身位置(经度和纬度)；通信模块用于与监控中心(电脑端、手机端)远程通信，将定位模块的定位信号发送至监控中心；指示灯模块用于提供运行灯光指示。
23.见图3，sim868模块的电路结构与现有技术相类似，包括：sim868芯片u1，以及耦接在芯片第34、35脚的电压保护电路，以及耦接在芯片第1、2脚的异步收发传输串口电路。电压保护电路用于保护sim868芯片，其包括相互并联的电容c13、电容c16、电解电容c14和齐纳二极管vd1，其中，电容c13为33pf，电容c16为10pf，电解电容c14为220uf。异步收发传输串口电路用于数据传输通信，其包括三极管q4、三极管q2、电阻r5、电阻r4、电阻r8、电阻r38、电阻r9和电阻r17，其中，三极管q4和三极管q2均是型号为8050的npn型三极管，电阻r5为4.7kω，电阻r4为4.7kω，电阻r8为10kω，电阻r38为4.7kω，电阻r9为4.7kω，电阻r17为10kω。
24.定位模块耦接在sim868芯片u1的第68脚，其包括gnss天线a1、以及耦接在电源模块(5v)与gnss天线a1之间的电源滤波电路、以及耦接在sim868芯片u1与gnss天线a1之间的定位信号滤波电路。电源滤波电路为rl滤波电路，包括电阻r11和电感l1，电阻r11为22kω，电感l1为68nh。定位信号滤波电路为clc滤波电路，包括电容c15、电感l4和电容c18，电容c15为1.2pf，电感l4为4.7nh，电容c18为1.2pf。
25.通信模块耦接在sim868芯片u1的第32脚，其包括gprs天线a3，以及耦接在sim868芯片u1与gprs天线a3之间的通信信号滤波电路。通信信号滤波电路为clc滤波电路，包括电容c19、电感l5和电容c10，电容c19为1.2pf，电感l5为4.7nh，电容c10为1.2pf。
26.电源模块包括光伏板pv1(图1标号5)、锂离子电池bt1、充电电路和降压电路。光伏板pv1至少一块(数量越多，电压越高，发电效果越好)，并固定设置在外壳2的外壁上。锂离子电池bat为可充电电池，其额定输出电压为12v。
27.见图4，充电电路耦接在光伏板和锂离子电池之间，主要用于对光伏输出电压进行升压。充电电路包括低通滤波电路、阻容降压电路、mc34063控制芯片u2、nmos管q5、储能电感l7(100uh)、续流二极管d1和快恢复二极管d2；其中，低通滤波电路包括电阻r39和电容c30，电阻r39为10kω，电容c30为100μf；阻容降压电路包括电阻r40和电容c31，电阻r40为10kω，电容c31为1.2pf。低通滤波电路的输入端耦接光伏板pv1的输出端，低通滤波电路的输出端分别耦接mc34063控制芯片u2的电源输入端(第6脚)、耦接储能电感l7的其中一端、经阻容降压电路耦合快恢复二极管d2的阴极。低通滤波电路用于过滤光伏板pv1的输出电压，阻容降压电路用于消除毛刺信号。nmos管q5的栅极与mc34063控制芯片u2的控制输入端(第2脚)耦接，源极接地，漏极耦接储能电感l7的另一端、快恢复二极管d2的阳极、续流二极管d1的阳极；续流二极管d1的阴极耦接锂离子电池bat，续流二极管用于防止电压电流突变。mc34063控制芯片u2可产生并输出pwm波，控制nmos管q5的导通和截止，进一步控制储能电感l7进行储电和放电，q5导通时l7储电，q5截止时l7放电，储能电感l7放电电压与光伏板pv1的输出电压进行叠加，从而升高锂离子电池的输入电压。
28.见图5，降压电路又包括lm7805降压芯片u3、ams1117降压芯片u4、以及滤波电容c32、c33、c34、c35。其中，lm7805降压芯片u3的输入端耦接锂离子电池的输出端，用于对输出电压进行降压稳压至5v并输出，ams1117降压芯片u4耦接在lm7805降压芯片u3的输出端，用于对5v电压进行降压稳压至3.3v并输出。滤波电容c32耦接在lm7805降压芯片的输入端，滤波电容c33耦接在lm7805降压芯片的输出端，滤波电容c34耦接在ams1117降压芯片的输
入端，滤波电容c35耦接在ams1117降压芯片的输出端。滤波电容c32、c33、c34、c35均为电解电容，分别用于输入滤波和输出滤波，并且滤波电容c32为10μf，滤波电容c33为22μf，滤波电容c34为10μf，滤波电容c35为22μf。降压电路用于将锂离子电池输出的12v稳压直流电降压为5v稳压直流电和3.3v稳压直流电输出。
29.综上所述，本实施例的接地线，通过设计定位装置实现对接地线的地理位置的实时定位及反馈，该用户终端可以是手机、电脑等设备，以做到对接地线的实时定位，进一步提高管理人员对接地线的复核效率，也进一步降低了施工安全隐患。而定位装置中的电源模块可以通过光伏板发电，锂离子电池储电和放电，提高了整个定位装置的续航能力，使得更适用于接地线的应用场景。