一种电力现场运维通信装置的制作方法

本实用新型涉及电能表通信设备领域，尤其涉及一种实现上位机与电能表通信的电力现场运维通信装置。

背景技术：

目前，全球范围内生产的电子式电能表都有一个标准的红外型对外通信接口，任何外部设备要和电能表进行通信，包括数据抄读、通信设置等，都可以通过红外通信口进行抄读，但红外通信口并不是智能设备(平板、手机、电脑)的一个标准通信接口，经常会造成智能设备无法与电能表通信的情况，这在一定程度限制了电能表的广泛应用。现有的解决方法是通过配置相应的通信装置，以实现信号的转化，使得智能设备可以和电能表通信。

但是，红外信号容易受到外界光源的影响，从而造成信号的偏差，现有的通信装置通常直接将红外信号转换电压信号，而没有预先对光源信号进行处理，因此，信号传输的精度稍低。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种提高信号传输精度的电力现场运维通信装置。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的电力现场运维通信装置包括主控电路和电源模块，电源模块向主控电路提供电源，主控电路包括MCU数据处理电路、信号发送电路、信号接收电路以及WIFI模块，信号发送电路、信号接收电路以及WIFI模块分别与MCU数据处理电路电连接；信号发送电路包括第一放大电路和红外二极管，第一放大电路的输入端与MCU数据处理电路电连接，第一放大电路的输出端与红外二极管电连接；信号接收电路包括光敏三极管、第二放大电路和比较电路，光敏三极管的集电极分别与第二放大电路和电源模块电连接，第二放大电路的输出端与比较电路的反向端电连接，比较电路的输出端与MCU数据处理电路电连接。

由上述方案可见，本实用新型的电力现场运维通信装置通过在信号发送电路中设置第一放大电路，对输出的信号进行放大处理，从而使得输出的信号功率增强，有利于电能表对红外信号的接收。同时，在信号接收电路设置第二放大电路，使接收到的红外信号增强，减少信号的误差，从而提高数据接收的精度。此外，信号接收电路还设置有比较电路，通过比较电路对接收的红外光信号进行转换，转换成符合向MCU数据处理电路传输的电信号，便于MCU数据处理电路进行处理并发送至上位机，实现上位机与电能表之间的通信。

进一步的方案中，信号接收电路还包括阈值电压调节电路，阈值电压调节电路分别与比较电路的正向端和电源模块电连接。

由此可见，通过设置阈值电压调节电路，可对比较电路的阈值电压进行调节，便于根据实际需要对阈值电压进行设置，提高电力现场运维通信装置的应用性。

进一步的方案中，电源模块包括充电电路、可充电电池以及稳压电路，充电电路和稳压电路分别与可充电电池的电连接。

由此可见，利用可充电电池可便于电力现场运维通信装置的携带以及电池的重复使用，提高设备的利用率。

进一步的方案中，充电电路包括电源输入端、第一滤波电路和电池充电管理芯片，第一滤波电路分别与电源输入端和电池充电管理芯片的输入端电连接，电池充电管理芯片的输出端与可充电电池的电连接。

由此可见，充电电路通过电池充电管理芯片进行充电管理，有利于保障可充电电池充电的稳定性，同时，在电源输入端向电池充电管理芯片输入电压时，需先通过第一滤波电路进行滤波，提高电压输入的稳定性。

进一步的方案中，充电电路包括还包括电源指示电路，电源指示电路与电池充电管理芯片电连接。

由此可见，设置电源指示电路，可便于用户获知电力现场运维通信装置当前的电源使用情况，以便作出应对措施，例如，对电力现场运维通信装置进行充电等。

进一步的方案中，稳压电路包括稳压芯片、第二滤波电路以及第三滤波电路，第二滤波电路与可充电电池电连接，稳压芯片的输入端与第二滤波电路电连接，稳压芯片的输出端与第三滤波电路电连接。

由此可见，稳压电路通过设置第二滤波电路以及第三滤波电路，保障稳压电路输出稳定的电压。

附图说明

图1是本实用新型电力现场运维通信装置实施例的电路原理框图。

图2是本实用新型电力现场运维通信装置实施例中信号发送电路的电路原理图。

图3是本实用新型电力现场运维通信装置实施例中信号接收电路的电路原理图。

图4是本实用新型电力现场运维通信装置实施例中充电电路的电路原理图。

图5是本实用新型电力现场运维通信装置实施例中稳压电路的电路原理图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的电力现场运维通信装置包括主控电路1和电源模块6，电源模块6向主控电路1提供电源。主控电路1包括MCU数据处理电路2、信号发送电路3、信号接收电路4以及WIFI模块5，信号发送电路3、信号接收电路4以及WIFI模块5分别与MCU数据处理电路2电连接。WIFI模块5与上位机进行信息交互，MCU数据处理电路2向信号发送电路3发送控制电信号，信号发送电路3将控制电信号转化成控制光信号并发送至电能表。信号接收电路4获取电能表的数据光信号，信号接收电路4将数据光信号转换成数据电信号并发送至MCU数据处理电路2，MCU数据处理电路2将数据电信号发送至WIFI模块5，由WIFI模块5发送至上位机。其中，电源模块6包括充电电路61、可充电电池62以及稳压电路63，充电电路61和稳压电路63分别与可充电电池62的电连接，稳压电路63向主控电路1中各电路模块提供直流电源。

参见图2，信号发送电路3包括第一放大电路31和红外二极管D1，第一放大电路31的输入端TXD与MCU数据处理电路2电连接，第一放大电路31的输出端与红外二极管D1电连接。其中，第一放大电路31包括PNP型三极管Q1和PNP型三极管Q2，PNP型三极管Q1的发射极与电源模块6电连接，PNP型三极管Q1的基极与MCU数据处理电路2电连接，PNP型三极管Q1的集电极与PNP型三极管Q2的发射极电连接，PNP型三极管Q2的基极与电源模块6电连接，PNP型三极管Q2的集电极与红外二极管D1的正极电连接。MCU数据处理电路2通过输入端TXD发送控制电信号，控制电信号通过PNP型三极管Q1和PNP型三极管Q2的放大处理，并输送至红外二极管D1发送。

参见图3，信号接收电路4包括光敏三极管Q3、第二放大电路41、比较电路U1和阈值电压调节电路42，光敏三极管Q3的集电极分别与第二放大电路41和电源模块6电连接，第二放大电路41的输出端与比较电路U1的反向端电连接，比较电路U1的输出端RXD与MCU数据处理电路2电连接，阈值电压调节电路42分别与比较电路U1的正向端和电源模块6电连接。优选的，比较电路U1为LM393 型号的双电压比较器集成电路。其中，第二放大电路41包括NPN型三极管Q4，NPN型三极管Q4的基极与光敏三极管Q3的集电极电连接，NPN型三极管Q4的集电极分别与电源模块6和比较电路U1电连接。阈值电压调节电路42包括可调电阻Z1、电阻R1和电容C1，可调电阻Z1的第一端分别与电源模块6和比较电路U1的反向端电连接，可调电阻Z1的第二端与电阻R1的第一端电连接，电阻R1的第二端接地，电容C1的第一端与可调电阻Z1的第一端电连接，电容C1的第二端与电阻R1的第二端电连接。通过调节可调电阻Z1可调节阈值电压调节电路42的输出电压，从而改变比较电路U1的阈值。

参见图4，充电电路61包括电源输入端J1、第一滤波电路611和电池充电管理芯片U2，第一滤波电路611分别与电源输入端J1和电池充电管理芯片U2电连接，电池充电管理芯片U2的输出端与可充电电池62的电连接。其中，第一滤波电路611包括并联的稳压二极管D1、电容C2和电容C3。充电电路61还设置有指示灯电路612，指示灯电路612与电池充电管理芯片U2电连接，电池充电管理芯片U2向指示灯电路612发送指示信号，用以提示充电状态以及电池的用电量。

参见图5，稳压电路63包括稳压芯片U3、第二滤波电路631以及第三滤波电路632，第二滤波电路631通过开关SW与可充电电池62电连接，稳压芯片U3的输入端与第二滤波电路631电连接，稳压芯片U3的输出端与第三滤波电路632电连接，第三滤波电路632通过端子633向主控电路1提供稳压芯片U3稳压后的直流电源。其中，第二滤波电路631包括稳压二极管D2、电容C4和电容C5，稳压二极管D2的第一端与稳压芯片U3的输入端电连接，稳压二极管D2的第二端接地，电容C4的第一端与稳压芯片U3的输入端电连接，电容C4的第二端接地，电容C5的第一端与稳压芯片U3的输入端电连接，电容C5的第二端接地。第三滤波电路632包括电容C6和电容C7，电容C6的第一端与稳压芯片U3的输出端电连接，电容C6的第二端接地，电容C7的第一端与稳压芯片U3的输出端电连接，电容C7的第二端接地。

由上述可知，本实用新型的电力现场运维通信装置通过在信号发送电路3中设置第一放大电路31，对输出的信号进行放大处理，从而使得输出的信号功率增强，有利于电能表对红外信号的接收。同时，在信号接收电路4设置第二放大电路41，使接收到的红外信号增强，减少信号的误差，从而提高数据接收的精度。此外，信号接收电路4还设置有比较电路U1，通过比较电路U1对接收的红外光信号进行转换，转换成符合向MCU数据处理电路2传输的电信号，便于MCU数据处理电路2进行处理并发送至上位机，实现上位机与电能表之间的通信。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。