本实用新型涉及智能电网技术领域，具体而言，涉及一种具有故障检测功能的通讯装置。
背景技术：
由于配电网线路分支多、供电区域广、运行情况复杂，一旦电网中的某个线路发生故障，则会导致故障区域难以准确定位，使得停电时间过长。现有的故障指示器可在配电线路发生故障时快速定位故障区域，大大缩短故障点的查找时间，为快速排除线路故障提供有力保障。但现有的故障指示器在电网线路发生故障时，需要巡检人员进行人工巡线，并通过查看在分支和用户进线等处安装的故障指示器的指示以确定故障分支和区段，导致电网线路的故障排查成本高，可靠性差。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提供一种具有故障检测功能的通讯装置，通过对该具有故障检测功能的通讯装置的巧妙设计，能够有效解决上述问题。
本实用新型较佳实施例提供一种具有故障检测功能的通讯装置，应用于智能电网，所述具有故障检测功能的通讯装置包括壳体和设置于该壳体中的主控芯片、AD转换电路和存储器，所述主控芯片上集成有射频通信电路，所述AD转换电路、所述射频通信电路和所述存储器分别与所述主控芯片连接。
在本实用新型较佳实施例的选择中，所述具有故障检测功能的通讯装置还包括用于电网线路状态数据采集的数据采集电路，所述数据采集电路的输出端与所述AD转换电路的输入端连接。
在本实用新型较佳实施例的选择中，所述具有故障检测功能的通讯装置还包括报警器和用于进行故障指示的指示灯，所述主控芯片上集成有I/O接口电路；
所述I/O接口电路输入端与所述主控芯片连接、输入端与所述指示灯和所述报警器分别连接，且所述指示灯安装于所述壳体的外表面。
在本实用新型较佳实施例的选择中，所述具有故障检测功能的通讯装置还包括用于进行数据显示的显示屏，所述显示屏与所述I/O接口电路连接，且所述显示屏安装于所述壳体的外表面。
在本实用新型较佳实施例的选择中，所述显示屏为多点电容触摸屏。
在本实用新型较佳实施例的选择中，所述具有故障检测功能的通讯装置中还包括GPS定位器，所述GPS定位器与所述主控芯片连接。
在本实用新型较佳实施例的选择中，所述具有故障检测功能的通讯装置还包括电源模块，所述电源模块与所述主控芯片连接以为所述主控芯片的正常工作提供电能供给。
在本实用新型较佳实施例的选择中，所述射频通信电路为GPRS模块或Zigbee模块。
在本实用新型较佳实施例的选择中，所述主控芯片可以为C430F5137芯片。
与现有技术相比，本实用新型实施例提供的具有故障检测功能的通讯装置，其中，通过对该具有故障检测功能的通讯装置的巧妙设计，能够在安装有该通讯装置的智能电网的故障巡检时，避免人工巡检，同时大幅提高故障定位效率和精度，降低电网线路维护成本。
进一步地，本使用新型给出的具有故障检测功能的通讯装置采用基于主控芯片和射频通信模块集成的单芯片设计模式，可避免现有技术中基于双芯片设计时的需要分别对不同芯片进行供电时的供电电流不稳定等问题，同时本实用新型结构简单，具有较强的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的具有故障检测功能的通讯装置的方框结构示意图。
图2为图1中所示的主控芯片的方框结构示意图。
图3为本实用新型实施例提供的具有故障检测功能的通讯装置的另一方框结构示意图。
图标：11-具有故障检测功能的通讯装置；110-主控芯片；111-AD转换电路；112-射频通信电路；113-存储器；114-数据采集电路；115-I/O接口电路；116-指示灯；117-报警器；118-显示屏；119-GPS定位器。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
经发明人研究发现，目前通信型的故障指示器大多采用了单片机芯片加无线通信芯片的双芯片实现方案，如利用PIC16F690单片机和无线通信芯片NRF905的实现方案或单片机和通信模块连接的实现方案等；其中，单片机通过RS232串口线(或其他方式)与无线通信芯片，这类双芯片(或双模块)方案，需要电源模块同时给单片机和无线芯片供电，单片机与无线模块之间还需进行协议式的数据交互，不利于提高故障指示器的可靠性和稳定性。
综上，为解决上述问题，如图1所示，本实用新型实施例提供一种应用于智能电网中的具有故障检测功能的通讯装置11，该具有故障检测功能的通讯装置11包括壳体和设置于该壳体中的主控芯片110、AD转换电路111和存储器113，所述主控芯片110上集成有射频通信电路112，所述AD转换电路111、所述射频通信电路112和所述存储器113分别与所述主控芯片110连接。
其中，本实施例通过采用基于模块集成的单芯片实现具有故障检测功能的通讯装置11的设计，即所述主控芯片110上集成有用于无线通信的射频通信电路112，能够有效提高所述具有故障检测功能的通讯装置11的集成度以及在进行电网线路检测时的故障信息的可靠性和稳定性，避免现有技术中采用双芯片实现电网线路故障检测和通信传输时出现的数据传输的可靠性、稳定性不高以及传输协议复杂的问题出现。此外，还避免了现有技术中采用双芯片实现故障指示器设计时出现的供电电流不稳的问题。
本实施例中，所述壳体作为所述具有故障检测功能的通讯装置11的各模块的载体和保护罩，因此，所述壳体的形状、大小、材质等均可根据实际需求进行灵活设计，本实施例在此不做限制。
所述射频通信电路112用于实现管理终端与所述具有故障检测功能的通讯装置11之间的数据交互，因此，所述射频通信电路112可以是但不限于GPRS模块或Zigbee模块，。如在本实施例中，所述主控芯片110可以采用TI公司的CC430F5137芯片或HOLTEK公司的HT66F03芯片等，该CC430F5137芯片和HT66F03芯片均是集成有射频通信电路112的低功耗单片机。其中，通过比较，TI公司的CC430F5137芯片属于MSP430系列单片机，充分利用了业内领先的射频(RF)专业技术和超低功耗MSP430处理器，可以实现独特的低功耗/高性能组合，提供了300～928MHz的RF应用处理器，具备20MHz的运行频率、4kB的SRAM、32kB的Flash、12位的转换器(ADC)和32位的乘法器。另外，与其他芯片相比，CC430F5137芯片既能够降低装置的复杂性，又可简化RF设计，而且封装尺寸小。
另外，上述的CC430F5137芯片在微控制器内核、外围电路、射频接收发射器(射频通信线路)之间提供了一个极高的集成性，使得基于该芯片的具有故障检测功能的通讯装置11的解决方案变得容易实现，且其性能易于优化。
根据实际需求，所述存储器113用于实现对通讯装置11检测或接收到的数据进行存储，因此，所述存储器113可以是如图1所示与所述主控芯片110分别独立设计，也可以是如图2所示，与处理器、存储控制器一起集成于所述主控芯片110中，本实施例在此不做限制。可选地，所述存储器113可以是随机存取存储器(RAM)、闪存(Flash Memory)等。
进一步地，所述AD转换电路111用于将外部采集的电网线路上的模拟电压或电流信号转化为主控芯片110可以处理的数字信号并传输给所述主控芯片110进行数据计算、分析，以及进行线路故障的逻辑判断，最后通过射频通信电路112将判断结果数或故障信号传输给相应的管理终端。
可选地，如图3所示，所述具有故障检测功能的通讯装置11还包括用于电网线路状态数据采集的数据采集电路114，所述数据采集电路114的输出端与所述AD转换电路111的输入端连接。其中，所述数据采集电路114用于对相应位置处的电网线路上得电压信号进行采样并将采样结果发送给所述AD转换电路111。
进一步地，请再次参阅图3，所述具有故障检测功能的通讯装置11还包括报警器117和用于进行故障指示的指示灯116，所述主控芯片110上集成有I/O接口电路115；所述I/O接口电路115输入端与所述主控芯片110连接、输入端与所述指示灯116和所述报警器117分别连接，且所述指示灯116安装于所述壳体的外表面。可选地，所述指示灯116可以为LED灯，如可通过不同颜色表征所述具有故障检测功能的通讯装置11是否存在故障。所述报警器117可以为灯光报警器、蜂鸣报警器等，本实施例在此不做限制。
进一步地，所述具有故障检测功能的通讯装置11还包括用于进行数据显示的显示屏118，所述显示屏118与所述I/O接口电路115连接，且所述显示屏118安装于所述壳体的外表面。可选地，所述显示屏118可以为但不限于多点电容触摸屏。
进一步地，由于实际实施时，智能电网的不同线路分支上分别安装有多个所述具有故障检测功能的通讯装置11，因此，为了精确获取每个装置的位置信息，本实施例中，所述具有故障检测功能的通讯装置11中还包括GPS定位器119，所述GPS定位器119与所述主控芯片110连接。其中，所述GPS定位器119可用于将检测到的位置信息传送给所述主控芯片110，并由该主控芯片110在进行故障信息发送时一并发送给管理终端进行处理。可选地，所述GPS定位器119的型号等可根据实际需求进行灵活选取。
进一步地，在所述具有故障检测功能的通讯装置11的正常工作中需要必要的电供给，因此，在本实施例中，所述具有故障检测功能的通讯装置11还包括电源模块，所述电源模块与所述主控芯片110连接以为所述主控芯片110的正常工作提供电能供给，即本实施例中可通过采用电源模块同时为所述主控芯片110和集成于该主控芯片110上得射频通信电路112供电，避免了现有技术中对于采用双芯片(主控芯片110和通信芯片)时需采用电源分别为两个芯片进行供电的问题。
实际实施时，所述电源模块可以为但不限于太阳能供电模块、电流感应器供电模块等。应注意的是，所述电源模块为所述主控芯片110提供的电流可以为经过整流和滤波处理的直流电压，以确保所述具有故障检测功能的通讯装置11的稳定运行。
基于上述对所述具有故障检测功能的通讯装置11的设计和描述，该具有故障检测功能的通讯装置11可具有数据采集、计算分析、输出报警指示、数据无线传输的功能，以及低功耗、高可靠性的特点。其中，根据对具有故障检测功能的通讯装置10的装置设计所分析的功能，可将程序划分成数据采集与故障判断、无线通信、电源管理、报警指示等主要模块。结合TI公司MSP430芯片的特性，程序利用c语言编写。MSP430单片机，支持1种活动模式和5种低功耗模式”，通过模块的智能化运行管理和主控芯片110中的CPU的状态组合，以自动唤醒的方式支持低功耗的要求，各模块运行可以完全独立，如I/O接口电路115、AD转换电路111、定时器、看门狗等不同功能模块均可在主控芯片110中的主CPU休眠的状态下独立运行。正常情况下，CPU以低功耗模式运行，当需要CPU工作时，如AD转换电路111可以通过中断的方式唤醒CPU，执行数据采样、计算、故障判断。如果发生故障，则启动无线传输，发送故障信息，并本地翻牌指示；如果没有发生故障，CPU继续进人低功耗运行模式，从而使指示器能够以最低功耗运行。
综上所述，
本实用新型实施例提供的具有故障检测功能的通讯装置10，其中，通过对该通讯装置10的巧妙设计，能够在安装有该通讯装置的智能电网的故障巡检时，避免人工巡检，同时大幅提高故障定位效率和精度，降低电网线路维护成本。
进一步地，本使用新型给出的具有故障检测功能的通讯装置10采用基于具有故障检测功能的通讯装置10和射频通信电路112集成的单芯片设计模式，可避免现有技术中基于双芯片设计时的需要分别对不同芯片进行供电时的供电电流不稳定等问题，同时本实用新型结构简单，具有较强的实用性。
在本实用新型的描述中，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。