申请/专利权人：福建省辐射环境监督站;福建师范大学

申请日：2018-04-10

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN108365887B

主分类号：H04B7/185

分类号：H04B7/185

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2018.08.28#实质审查的生效;2018.08.03#公开

摘要：本发明涉及一种北斗应急通讯控制装置。装置由北斗、电流检测模块、供电模块、电平转换芯片、断电重启控制电路、计算机RS‑232串口和直流电源输入端组成，其中，北斗分别和电流检测模块、电平转换芯片相连，电流检测模块和供电模块相连，电平转换芯片和计算机RS‑232串口相连；供电模块分别和断电重启控制电路、输入直流电源相连，断电重启控制电路分别和计算机RS‑232串口、直流电源输入端相连。当需要启动北斗发送数据时，通过计算机RS‑232串口的RTS、DTR控制其上电；当北斗异常时，通过计算机RS‑232串口的RTS、DTR将其断电再上电，实现复位重启。本装置有助于系统长时间稳定运行和低功耗设计。

主权项：1.一种北斗应急通讯控制装置，由北斗（U101）、北斗（U101）的电流检测模块（U102）、北斗（U101）的供电模块（U103）、电平转换芯片（U104）、断电重启控制电路（U105）、计算机RS-232串口（U106）和直流电源（U107）组成，其特征在于：（1）所述装置，北斗（U101）的电流检测模块（U102）和北斗（U101）的供电模块（U103）相连；北斗负载工作电流经北斗的供电模块到北斗的电流检测模块中的IP+到IP-，电流经北斗的供电模块检测大小后由电流检测模块中的Vio脚输出，再通过北斗的Iad采集量化把工作电流数据回馈到监测系统服务平台作为决策管理判断因素依据指标；（2）计算机RS-232串口（U106）的第8引脚连接到电平转换芯片（U104）的Do脚，电平转换芯片（U104）的Di和北斗（U101）的1PPS相连。

全文数据：一种北斗应急通讯控制装置技术领域[0001]本发明涉及北斗通讯技术领域，尤其涉及一种北斗应急通讯控制电路装置。背景技术[0002]目前我国运行的核电厂均为滨海核电站，根据核电厂辐射环境现场监督性监测系统建设规范，监督性监测子站布设在核电厂周围的16个方位，因此，个别自动站可能布设在核电厂周围的某个岛屿，自动站数据传输多采用有线无线通讯双设备，而岛上自动站数据传输受环境和气候影响，数据通过公网无线传输的占比较多。设置在岛屿上的辐射自动监测站，由于受交通、气候如台风、高温高湿等多方面影响，往往会造成运营商的有线和无线通信服务中断，导致自动站监测数据无法正常传输和上报，严重影响监督性监测系统安全运行。相比而言，北斗卫星通信具有不受灾害影响，不存在通信盲区，链路误码率低等优点，因此，在核辐射自动监测站点上增加采用北斗通讯作为应急辅助通讯通道，具有极大的实际意义。[0003]北斗卫星通信对公众开放的部分并不包含通信回执，即无法判断信息是否发送到对应接收方，在许多具体应用场景往往通过协议设计等方式来提高数据传送的可靠性，因此在核辐射自动监测站点采用北斗通信作为应急辅助通讯方式时，如何实现对北斗的状态识别与控制，在需要北斗发送数据时控制上电，在其出现异常时自动复位，对于此类应用系统的长时间稳定运行、低功耗设计无疑具有重要意义。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种与公知的计算机RS-232串口的RTS、DTR输出引脚相连接的控制装置，实现对核辐射监测系统的北斗装置进行上电、断电或重新上电自动复位，以满足应用系统长时间低功耗、稳定运行的需要，具有结构简单、可靠性高的特点。_5]为了达到上述目的，本发明的技术方案是:装置由北斗、北斗的电流检测模块、北斗的供电模块、电平转换芯片、断电重启控制电路、计算机RS-232串口和直流电源输入端组成，其中，北斗分别和北斗的电流检测模块、电平转换芯片相连，北斗的电流检测模块和北斗的供电模块相连，电平转换芯片和计算机RS-232串口相连;北斗的供电模块分别和断电重启控制电路、输入直流电源相连，断电重启控制电路分别和计算机RS_232串口、直流电源输入端相连。[0006]所述的断电重启控制电路由二极管D1、电阻則、似、1«、1?5、1?6，电容〇2，三极管讥组成。其中，电阻R5—端网络标号为RTS1，电阻R6—端网络标号为DTR1，RTS1和DTR1同时连接到二极管D1—端;二极管D1的另一端和R1相连，R1的另一端同时连接三极管Q1的基极、电容C2的一端和电阻R2—端，三极管Q1的发射极、电容C2另一端和电阻R2另一端接地;三极管Q1的集电极同时和电阻R3的一端、北斗的供电模块的En端相连，电阻R3的另一端同时和电源直流输入端、北斗的供电模块的In端相连。[0007]北斗负载工作电流经北斗的供电模块到北斗的电流检测模块中的IP+到IP-，电流经北斗的供电模块检测大小后由电流检测模块中的Vio脚输出，再通过北斗的lad采集量化把工作电流数据回馈到监测系统服务平台作为决策管理判断因素依据指标。[0008]计算机RS-232串口的第4引脚DTR、第7引脚RTS分别和断电重启控制电路中电阻R6、电阻R5相连，电阻R6另一端的网络标号为DTR1，电阻R5另一端的网络标号为RTS1。[0009]本发明所述的电阻R1的阻值范围为：1KD〜500KQ，电阻R3的阻值范围为:2KQ〜500KQ，电阻R1、R2的电阻值比范围为1:10〜5000。[0010]本发明所述的输入直流电源参数范围为:电压+12V〜+30V，电流3.5〜10A。[0011]利用本发明所述的电路，具体的控制方法是：当计算机RS-232串口的RTS、DTR为0N、输出+3V〜+15V时，三极管Q1导通，北斗的供电模块的En端为低电平，北斗的供电模块不输出电源，北斗处于断电状态；当RTS、DTR为0FF、输出-：W〜-15V时，三极管Q1截止，北斗的供电模块的En为高电平，北斗的供电模块输出电源，北斗处于上电状态。因此，应用时，计算机RS-232串口的RTS、DTR先输出低电平，延时一段时间，然后输出高电平，就实现将北斗断电和上电的控制，即将其断电复位重启。[0012]采用本发明的有益效果是：当需要启动北斗发送数据时，通过计算机rs-232串口的RTS、DTR控制其上电；当北斗异常时，通过计算机RS_232串口的RTS、DTR将其断电再上电，实现复位重启，电路简单、可靠;有助于此类应用系统的长时间稳定运行和低功耗设计。[0013]本发明的目的、特征及优点将通过实施例并结合附图进行详细说明。本发明中的所有元件均可采用具有相同或相似功能的其他型号代替，代替后的电路也属于本专利保护范围。附图说明[0014]图1是本发明所述的一种核辐射自动监测站的北斗应急通讯控制电路装置原理框图。[0015]图2是本发明所述的一种核辐射自动监测站的北斗应急通讯控制电路装置实施例的一个连接图。具体实施方式[0016]图1中，U101是北斗，仍〇2是北斗的电流检测模块，U103是北斗的供电模块，U104是电平转换芯片，Ul〇5是，U106是计算机RS-232串口，U107是直流电源输入端。北斗U101分别和北斗U101的电流检测模块U102、电平转换芯片U104相连，电平转换芯片U104和计算机RS-232串口（U106相连;北斗〇]101的电流检测模块①1〇2分别和北斗ul〇1、北斗U101的供电模块U103相连，北斗U1〇1的供电模块①1〇3分别和控制电路①105、直流电源输入端Ul〇7相连，控制电路ui〇5分别和计算机rs-232串口（U106、直流电源输入端U107相连。[00=]图2中，U101是北斗，ul〇2是北斗U101的电流检测模块，Ul03是北斗ui〇i的供，模块，U104是电平转换芯片，U106是计算机rs-232串口。北斗U101的VCC端和电流检测模块ui〇2的pi-相连，北斗ojioi的iad端和北斗①101的电流检测模块ul〇2的丫1〇相连;北斗U101的电流检测模块U102的IP+同时和电容C3的正极、北斗①1〇1的供电模块Ul〇3的Out端相连接，北斗U101的供电模块OJ103的GND端同时和电容C3负极、北斗U101的供电模块U103的GND相连接。直流电源输入端U107中的DC+同时和电容C1的一端、电阻R3的一端和北斗QJ101的供电模块U103的In端相连，电容C1另一端连接到地。计算机RS-232串口（Ul〇6的第2引脚、第3引脚、第S引脚分别连接到电平转换芯片U104的To脚、Ri脚、Do脚，电平转换芯片〇j104的Ti脚、Ro、Di脚分别和北斗U101的Tx、Rx、lppsffi连。计算机RS-232串口（Ul〇6的第4引脚DTR、第7引脚RTS分别和电阻R6、电阻R5相连，电阻R6另一端的网络标号为DTR1，电阻R5另一端的网络标号为RTSUDTR1和RTS1同时连接到二极管D1—端，二极管D1另一端和电阻R1相连，电阻R1另一端同时和电容a、电阻R2和三极營；Q1基极相连，电容C2另一端同时和电阻R2另一端、三极管叭发射极并联接地。三极管以的集电极同时和供电模块U103的En端和电阻R3—端相连。[0018]利用本发明所述的电路，具体的控制方法是：当计算机RS-232串口（U106的RTS、DTR为0N、输出+5V时，三极管Q1导通，北斗U101的供电模块Ul〇3的En端为低电平，北斗U101的供电模块Ul〇3不输出电源，北斗ui〇l处于断电状态；当RTS、DTR为OFF、输出-5V时，三极管Q1截止，北斗U101的供电模块U103的En为高电平，北斗的供电模块U103输出电源，北斗U101处于上电状态。因此，计算机!^-232串口（U106的RTS、DTR先输出低电平，延时一段时间，然后输出高电平，就实现将北斗断电和上电的控制，即将其断电复位重启。

权利要求：1.一种北斗应急通讯控制装置，其特征在于所述装置由北斗①101、北斗U101的电流检测模块U102、北斗U101的供电模块Ul〇3、电平转换芯片U104、断电重启控制电路Ul〇5、计算机RS-232串口（Ul〇6和直流电源U107组成，其中，北斗①101分别和北斗U101的电流检测模块U102、电平转换芯片（U104相连，北斗U101的电流检测模块Ul〇2和北斗（U101的供电模块U103相连，电平转换芯片U104和计算机RS-232串口U106相连;北斗U101的供电模块U103分别和断电重启控制电路ui〇5、输入直流电源（U107相连，断电重启控制电路QJ105分别和计算机RS-232串口（U106、直流电源U107输入端相连。’、2.根据权利要求1所述的一种北斗应急通讯控制装置，其特征在于所述的断电重启控制电路U105由二极管D1、电阻1?1、1?2、1«、1?5、1?6，电容02，三极管叽组成;其中，电阻1?5一端网络标号为RTS1，电阻肪一端网络标号为DTR1，RTS1和DTR1同时连接到二极管D1—端;二极管D1的另一端和R1相连，R1的另一端同时连接三极管Q1的基极、电容C2的一端和电阻R2—端，二极管Q1的发射极、电容C2另一端和电阻R2另一端接地;三极管Q1的集电极同时和电阻R3的一端、北斗（U101的供电模块（U103的En端相连，电阻R3的另一端同时和电源直流U107的输入端、北斗U101的供电模块的In端相连。3.根据权利要求2所述的一种北斗应急通讯控制装置，其特征在于所述的电阻R1的阻值范围为：IKQ〜500KQ，电阻R3的阻值范围为:2KD〜500KD，电阻R1、R2的电阻值比范围为1:10〜5000。4.根据权利要求1所述的一种北斗应急通讯控制装置，其特征在于所述的计算机RS-232串口（U106，其第4引脚DTR、第7引脚RTS分别和断电重启控制电路U105中电阻R6、电阻R5相连，电阻R6另一端的网络标号为DTR1，电阻R5另一端的网络标号为RTS1。5.根据权利要求1所述的一种北斗应急通讯控制装置，其特征在于所述的输入直流电源OJ107，其参数范围为:电压+12V〜+30V，电流3.5〜10A。

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