申请/专利权人：湖南农业大学

申请日：2019-09-18

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110517472B

主分类号：H04Q9/00

分类号：H04Q9/00;H04L12/10;H04L67/12;H04L67/125;G16Y10/75;G16Y40/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.12.24#实质审查的生效;2019.11.29#公开

摘要：本发明涉及物联网技术领域，公开一种基于电力物联网的功耗优化系统，以降低故障采集器的功耗，提高系统的使用寿命。本发明系统包括：基于太阳能板供电的通信终端，设有第一射频模块及用于与服务器通信的GPRS模块；分设于三相的三个故障采集器，各该故障采集器设有与所述第一射频模块进行通信的第二射频模块，所述第二射频模块与第二单片机连接；所述第二单片机还用于设定相对应第二射频模块的射频接收周期，并根据所设定的该射频接收周期唤醒相应的第二射频模块工作；所述第一射频模块还用于在接收到相对应第二射频模块的确认帧之前，以循环多次发送的方式向相对应的第二射频模块发送数据。

主权项：1.一种基于电力物联网的功耗优化系统，其特征在于，包括：通信终端，设有基于太阳能板供电的电源模块，所述电源模块连接有第一单片机，所述第一单片机与第一射频模块及用于与服务器通信的GPRS模块连接；分设于A、B、C三相的三个故障采集器，各该故障采集器设有与所述第一射频模块进行通信的第二射频模块，所述第二射频模块与第二单片机连接，所述第二单片机还连接有采样电路；所述第二单片机还用于设定相对应第二射频模块的射频接收周期，并根据所设定的该射频接收周期唤醒相应的第二射频模块工作，以及在确定故障后，主动唤醒相对应的第二射频模块将故障信息发送给所述第一射频模块；所述射频接收周期根据相对应故障采集器的电池容量、休眠模式下功耗、最大功耗、历史故障频次和预期使用寿命计算得出；所述第一射频模块还用于在接收到相对应第二射频模块的确认帧之前，以循环多次发送的方式向相对应的第二射频模块发送数据；其中，所述采样电路包括：电流互感器、桥式整流电路、转换电阻R9和滤波电容C10，其中，所述桥式整流电路用于将所述电流互感器输出的与一次电流呈线性关系的正弦电流信号转换为含有脉动成分的直流电流波形，所述转换电阻R9用于将直流电流信号转换成直流电压信号，所述电压信号的输出端与单片机的AD端口连接，所述滤波电容C10与所述转换电阻R9并联在所述电压信号输出端与接地端之间；所述第二单片机，还用于获取所述AD端口的电压信号，通过模数转换后以计算出对应相线的电流大小，进行曲线拟合以根据电流的变化规律以判断是否发生故障，并在判断故障后指令所连接的翻牌复位电路进行翻牌处理；所述翻牌复位电路，以2个NPN三极管Q4、Q8和2个PNP三极管Q5、Q7构成与第二单片机的四个控制端口连接的H桥式控制电路，且三极管Q4、Q7位于翻牌复位线圈的一端，三极管Q5、Q8位于翻牌复位线圈的另一端，使得三极管Q5、Q4导通时，电流方向与三极管Q8、Q7导通时电流方向相反以对应实现红牌翻牌与复位；所述三极管Q4的基极经电阻R7连接所述第二单片机用于翻牌复位控制的第一控制端口，发射极接地，集电极与所述三极管Q7的发射极连接；所述三极管Q7的集电极接3.3V电源，基极经电阻R10连接所述第二单片机用于翻牌复位控制的第二控制端口；所述三极管Q8的基极经电阻R11连接所述第二单片机用于翻牌复位控制的第三控制端口，发射极接地，集电极与所述三极管Q5的发射极连接；所述三极管Q5的集电极接3.3V电源，基极经电阻R8连接所述第二单片机用于翻牌复位控制的第四控制端口；所述第二单片机还用于定期获取并上报所属故障采集器的电池容量，并调度本地算法或根据远程服务器的指令动态调整相对应第二射频模块的射频接收周期，所述第二单片机与所述第二射频模块之间设有继电器，以通过所述继电器控制所述第二射频模块在上电和断电之间切换以节约功耗，所述继电器采用HDF2003芯片，其中第4、第7引脚VCC为系统电源，接继电器常闭端口；第3、第8引脚RF_VCC为第二射频模块电源，接继电器公共端，第5、第6引脚open为常开端口，悬空；第9、第10引脚连接后经电阻R3连接3.3V电源，并经二极管D1连接第1引脚，以及经二极管D2连接第2引脚；所述第1引脚经三极管Q3连接所述第二单片机用于继电器控制的第一端口；所述第2引脚经三极管Q2连接所述第二单片机用于继电器控制的第二端口；其中，在所述三极管Q3的基极与用于继电器控制的所述第一端口之间设有电阻R5，在所述三极管Q2的基极与用于继电器控制的所述第二端口之间设有电阻R4；所述三极管Q3、Q2分别以集电极与第1、第2引脚连接，且所对应发射极分别接地。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南农业大学 基于电力物联网的功耗优化系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD