一种用于电力系统的巡检装置的制作方法

本实用新型涉及水利水电技术领域，特别是涉及一种用于电力系统的巡检装置。

背景技术：

目前，对于水利水电行业来讲，所涉及到大量的人力、物力和财力，并存在建设周期长，影响因素多的特点，使得对施工安全难以管理和控制。通过实际调查发现，在水利水电行业中现场施工沟通，安全巡检手段较为落后，依然采用传统文件报送方式进行交流，无法及时对安全问题记录并下发整改，耗时较长，工作量大。

技术实现要素：

本实用新型就是为了解决现有水利水电行业中，安全巡检过程采用文件报送方式进行交流，无法及时对安全问题记录并下发整改，耗时较长，工作量大的技术问题，提供一种基于定位、语音、图片采集技术的用于电力系统的巡检装置。

本实用新型的技术方案是，包括PIC18F25K20单片机、EM411GPS模块、电源模块、语音识别模块、STM32F407芯片、OV7670摄像头模块和cc2530zigbee模块，EM411GPS模块与PIC18F25K20单片机连接，语音识别模块与PIC18F25K20单片机10连接，电源模块用于给PIC18F25K20单片机、EM411GPS模块、语音识别模块、STM32F407芯片、OV7670摄像头模块和cc2530zigbee模块供电；EM411GPS模块的第3引脚与PIC18F25K20单片机的第22引脚连接，EM411GPS模块的第4引脚与PIC18F25K20单片机的第23引脚连接；

语音识别模块包括LD3320A芯片和麦克风，LD3320A芯片的第9和10引脚与麦克风连接，LD3320A芯片的第41、40、39、38、37、36、35、34引脚分别与PIC18F25K20单片机的第11、12、13、14、15、16、17、18引脚连接，LD3320A芯片的第44、45、42、43、48、47、46引脚分别与PIC18F25K20单片机的第24、4、5、6、21、7、25引脚连接；

OV7670摄像头模块的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引脚分别与STM32F407芯片的PC6、PC7、PE0、PE1、PE4、PB6、PB8、PB9连接，OV7670摄像头模块的SIOD引脚、SIOC引脚分别与STM32F407芯片的PE3、PE2引脚连接；OV7670摄像头模块的PCLK引脚、VSYNC引脚、HREF引脚分别与STM32F407芯片的PA6引脚、PB7引脚、PA4引脚连接；

cc2530zigbee模块的RX引脚与STM32F407芯片的TXD引脚连接，cc2530zigbee模块的TX引脚与STM32F407芯片的RXD引脚连接。

优选地，EM411GPS模块与PIC18F25K20单片机之间通过74HCT04芯片连接，EM411GPS模块的第3引脚与74HCT04芯片的第1引脚连接，74HCT04芯片的第3引脚与第2引脚连接，74HCT04芯片的第4引脚与PIC18F25K20单片机的第22引脚连接，EM411GPS模块的第4引脚与74HCT04芯片的第6引脚连接，74HCT04芯片的第5引脚与PIC18F25K20单片机的第23引脚连接。

优选地，用于电力系统的巡检装置还包括显示模块80和USB接口模块，显示模块与PIC18F25K20单片机连接，USB接口模块的RXD引脚与PIC18F25K20单片机的第27引脚连接，TXD引脚与PIC18F25K20单片机的第28引脚连接。

优选地，用于电力系统的巡检装置还包括SD卡模块、按键SW1和按键SW2，所述按键SW1的一端接地，另一端接电源3.3V，PIC18F25K20单片机U1的第2引脚与按键SW1连接；按键SW2的一端接地，另一端接电源3.3V，PIC18F25K20单片机的第3引脚与按键SW2连接；SD卡模块与PIC18F25K20单片机连接。

本实用新型的有益效果是，使用移动终端定位、语音记录、图片采集技术实现在施工现场定位安全隐患位置、记录安全问题、采集安全隐患照片并实现安全检查发现及发布。应用对象为业主、监理、施工单位安质部专员及高层领导。本实用新型智能化程度高，功能多样，应用过程为使用移动终端在施工现场定位安全检查位置，使用语音功能记录安全问题，拍照上传安全检查照片，在施工现场实时发布安全问题由施工单位落实整改。实现在现场安全检查中及时有效的将安全问题第一时间上报、第一时间处理，规避未及时上报、及时处理所出现的风险。

通过移动终端提交安全检查，交由施工单位进行落实整改；实现在现场安全检查中及时有效的将安全问题第一时间上报、第一时间处理，规避未及时上报、及时处理所出现的风险。

本实用新型的便携式移动巡检装置安全、可靠、稳定性高，数据传输快速、稳定、抗干扰能力强。

本实用新型进一步的特征，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是用于电力系统的巡检装置的示意图；

图2是PIC18F25K20单片机和EM411GPS模块、LD3320A芯片的连接示意图；

图3是SD卡模块、USB接口模块、LCD显示屏与PIC18F25K20单片机的连接示意图；

图4是STM32F407芯片与OV7670摄像头模块的连接电路图。

图中符号说明：

10.PIC18F25K20单片机，20.GPS模块，30.电源模块，40.SD卡模块，50.语音识别模块，60.无线通信模块，80.显示模块；U1.PIC18F25K20单片机，U2.74HCT04芯片，U3.EM411GPS模块，U4.LD3320A芯片，U5.OV7670摄像头模块，U6.STM32F407芯片。

具体实施方式

如图1所示，用于电力系统的巡检装置为便携式移动终端结构，其包括壳体，壳体上连接有PIC18F25K20单片机10、GPS模块20、电源模块30、SD卡模块40、语音识别模块50、无线通信模块60和显示模块80，GPS模块20与PIC18F25K20单片机10连接，SD卡模块40与PIC18F25K20单片机10连接，语音识别模块50与PIC18F25K20单片机10连接，无线通信模块60与PIC18F25K20单片机10连接，显示模块80与PIC18F25K20单片机10连接。电源模块30用于给PIC18F25K20单片机10、GPS模块20、SD卡模块40、语音识别模块50、无线通信模块60和显示模块80供电。

显示模块80具体可以采用LCD显示屏。

如图2所示，PIC18F25K20单片机U1的第20引脚接电源3.3V。GPS模块20可以选用EM411GPS模块U3，EM411GPS模块U3的第1和5引脚接地，第2引脚接电源5V，第3引脚与74HCT04芯片U2的第1引脚连接，74HCT04芯片U2的第3引脚与第2引脚连接，74HCT04芯片U2的第4引脚与PIC18F25K20单片机U1的第22引脚连接，EM411GPS模块U3的第4引脚与74HCT04芯片U2的第6引脚连接，74HCT04芯片U2的第5引脚与PIC18F25K20单片机U1的第23引脚连接。74HCT04芯片U2的第2引脚接电源5V，74HCT04芯片U2的第4引脚接电源3.3V。安全巡检人员通过EM411GPS模块U3提供的定位信息进行具体某一个位置的定位安全检查。

用于显示定位信息等信息的LCD显示屏与PIC18F25K20单片机U1连接。

PIC18F25K20单片机U1是采用纳瓦技术的低功耗8位单片机，具有一系列能在工作时显著降低功耗的功能，非常适合手持便携式设备使用。EM411GPS模块U3和PIC18F25K20单片机U1配合使用，信号稳定。

语音识别模块50可以选用LD3320A芯片U4，LD3320A芯片U4的第9和10引脚与麦克风连接，LD3320A芯片的第7、1、32引脚接电源3.3v，LD3320A芯片的第8、33引脚接地。LD3320A芯片U4的第41、40、39、38、37、36、35、34引脚分别与PIC18F25K20单片机U1的第11、12、13、14、15、16、17、18引脚连接。LD3320A芯片U4的第44、45、42、43、48、47、46引脚分别与PIC18F25K20单片机U1的第24、4、5、6、21、7、25引脚连接。

在使用过程中，安全巡检人员对着麦克风讲话，“检查没有发现异常”、“检查合格”、“漏电”等相关内容的讲话声音通过麦克风被LD3320A芯片U4识别，LD3320A芯片U4将音频数据发送给PIC18F25K20单片机U1，单片机记录数据并可以将数据通过无线通信模块60发送出去，从而实现使用语音功能记录安全问题。这个过程快速、方便，能够及时发现问题、记录问题、通报问题。声音数据也可以储存在与PIC18F25K20单片机U1连接的存储模块中。采用LD3320A芯片U4向PIC18F25K20单片机U1发送语音数据抗干扰能力强，速度快，讲话声音识别精度高。

设置的无线通信模块与PIC18F25K20单片机U1连接，无线通信模块用于将定位数据、语音数据等数据信息发送到控制中心的计算机上或云平台。

按键SW1的一端接地，另一端接电源3.3V，PIC18F25K20单片机U1的第2引脚与按键SW1连接。按键SW2的一端接地，另一端接电源3.3V，PIC18F25K20单片机U1的第3引脚与按键SW2连接。

如图3所示，SD卡模块与PIC18F25K20单片机U1连接。将准备好的SD卡插入SD卡模块，设置按键SW1和按键SW2用于控制SD卡的数据存储，当按键SW1按下时，设定数据保存时间间隔，当按键SW2键按下时，PIC18F25K20单片机U1将从EM411GPS模块U3接收到的GPS定位信息写入SD卡模块。

除了配置可以使用SD卡存储介质的功能，还配置使用USB存储介质的功能，即：USB接口模块的RXD引脚与PIC18F25K20单片机U1的第27引脚连接，TXD引脚与PIC18F25K20单片机U1的第28引脚连接。两种数据存储方式，功能多样，使用更加方便。

如图4所示，用于电力系统的巡检装置还包括STM32F407芯片U6、OV7670摄像头模块U5和cc2530zigbee模块，OV7670摄像头模块U5设有摄像头及电路板，该电路板设有D0引脚、D1引脚、D2引脚、D3引脚、D4引脚、D5引脚、D6引脚、D7引脚、SIOD引脚、SIOC引脚、XCLK引脚、PCLK引脚、VSYNC引脚、HREF引脚、AVDD引脚、DOVDD引脚、DVDD引脚、AGND引脚、DOGND引脚、VREF1引脚、VREDF2引脚等等。OV7670摄像头模块U5的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引脚与STM32F407芯片U6的数据输入接口连接，具体方式可以是：OV7670摄像头模块U5的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引脚分别与STM32F407芯片U6的PC6、PC7、PE0、PE1、PE4、PB6、PB8、PB9引脚连接。

OV7670摄像头模块U5的SIOD引脚、SIOC引脚分别与STM32F407芯片U6的PE3、PE2引脚连接。OV7670摄像头模块U5的PWDN引脚接地，GND引脚、DOGND引脚接地，AVDD引脚接电源2.8V，DOVDD引脚接电源2.8V，DVDD引脚接电源1.8V。

OV7670摄像头模块U5的PCLK引脚、VSYNC引脚、HREF引脚分别与STM32F407芯片U6的PA6引脚、PB7引脚、PA4引脚连接。OV7670摄像头模块U5的XCLK引脚与24Mhz晶振连接。

cc2530zigbee模块的RX引脚与STM32F407芯片U6的TXD引脚连接，cc2530zigbee模块的TX引脚与STM32F407芯片U6的RXD引脚连接。

STM32F407芯片U6、OV7670摄像头模块U5和cc2530zigbee模块工作时所需的电源由电源模块30提供。STM32F407芯片U6的工作电源是5V。

作业人员在电力巡检过程中，使用OV7670摄像头模块U5对现场状况进行拍照和摄像(采集的图像信息精度高)，OV7670摄像头模块U5将采集到的图片、视频信息快速地发送至STM32F407芯片U6。STM32F407芯片U6中的图片、视频数据可以通过cc2530zigbee模块以无线传输的方式发送至上位机或云平台。

上述用于电力系统的巡检装置的应用过程为业主、监理、施工单位安质部专员或相关领导在施工现场进行安全检查使用移动终端定位安全检查位置，使用语音功能记录安全问题，拍照上传安全检查照片；

通过移动终端提交安全检查，交由施工单位进行落实整改；实现在现场安全检查中及时有效的将安全问题第一时间上报、第一时间处理，规避未及时上报、及时处理所出现的风险。

以上所述仅对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。