本實(shí)用新型屬于輸電線路監(jiān)測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置。

背景技術(shù)：

由于輸電線路終年暴露在野外，要遭受自然天氣、自然災(zāi)害甚至人為損壞等侵害，輸電線路的安全運(yùn)行受到嚴(yán)重威脅。對(duì)輸電線路進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)及周?chē)h(huán)境變化巡視(發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和危及輸電線路安全的隱患)以及檢修維護(hù)是保障輸電線路安全運(yùn)行的必然手段。目前對(duì)輸電線路的監(jiān)測(cè)方式主要有人工巡線和直升機(jī)巡線。輸電線路長(zhǎng)且分布環(huán)境復(fù)雜，人工巡線和直升機(jī)巡線難度大，周期長(zhǎng)，因惡劣天氣下無(wú)法進(jìn)行巡線監(jiān)測(cè)導(dǎo)致時(shí)效性差。

近幾年，通信技術(shù)和傳感技術(shù)的發(fā)展使得輸電線路網(wǎng)上監(jiān)測(cè)成為可能。輸電線路網(wǎng)上監(jiān)測(cè)是通過(guò)電子設(shè)備采集監(jiān)測(cè)圖片，監(jiān)測(cè)信息再通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控后臺(tái)，監(jiān)控后臺(tái)根據(jù)監(jiān)測(cè)信息判斷輸電線路及周?chē)h(huán)境變化情況。目前可采用能夠?qū)崿F(xiàn)視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠糜谳旊娋€路的數(shù)據(jù)控制裝置進(jìn)行監(jiān)控，從而克服傳統(tǒng)的采用人工巡線或者空中巡線等方式會(huì)因天氣或地形難以隨時(shí)開(kāi)展的缺點(diǎn)。目前的用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置，包括控制單元、數(shù)據(jù)處理單元、供電模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊，所述供電模塊、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊分別與控制單元通過(guò)電線相連，并且所述數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊還分別與控制單元通過(guò)信號(hào)線相連，所述數(shù)據(jù)處理單元與數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)信號(hào)線相連。上述用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置在使用過(guò)程中存在以下問(wèn)題：首先，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)控制裝置的數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊以及控制單元自從設(shè)備安裝過(guò)后開(kāi)始就始終處于運(yùn)行狀態(tài)，而對(duì)于輸電線路的監(jiān)控并不是連續(xù)的，而是間斷性，即數(shù)據(jù)控制裝置只需間歇性的采集輸電線路的視頻數(shù)據(jù)然后傳送給監(jiān)控后臺(tái)即可，這就使得數(shù)據(jù)控制裝置絕大數(shù)時(shí)間都處于空閑狀態(tài)，但是數(shù)據(jù)控制裝置卻一直在運(yùn)行，導(dǎo)致數(shù)據(jù)控制裝置功耗較大，對(duì)于供電電源的要求較高，導(dǎo)致其實(shí)用性較差；其次，由于輸變電線路并不僅僅存在地理環(huán)境的問(wèn)題，其本身還處于高壓的電場(chǎng)強(qiáng)度中，在高壓輸變線附近，存在相線與地之間的高壓電場(chǎng)，電場(chǎng)會(huì)在置于其中的一定長(zhǎng)度的金屬件兩端形成壓差，如系統(tǒng)過(guò)長(zhǎng)的導(dǎo)線，系統(tǒng)很長(zhǎng)的地線上易形成靜電和感應(yīng)電，為了使設(shè)備能不受感應(yīng)電影響，有一種辦法是接地，但桿塔自身也同樣存在壓差，要實(shí)現(xiàn)接地很困難；因此現(xiàn)有的用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置在該環(huán)境中極易受到干擾，從而造成采集的數(shù)據(jù)失真，導(dǎo)致使用時(shí)的穩(wěn)定性無(wú)法得到保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠降低功耗、提高實(shí)用性的用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：該用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置，包括控制單元、數(shù)據(jù)處理單元、供電模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊，所述供電模塊、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊分別與控制單元通過(guò)電線相連，并且所述數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊還分別與控制單元通過(guò)信號(hào)線相連，所述數(shù)據(jù)處理單元與數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)信號(hào)線相連，還包括自帶硬件協(xié)議棧具有休眠功能的W5500網(wǎng)口芯片，所述W5500網(wǎng)口芯片與控制單元之間分別通過(guò)電線和信號(hào)線相連。

進(jìn)一步的是，所述控制單元與數(shù)據(jù)采集模塊之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與供電模塊之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與外接口模塊之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與以太網(wǎng)網(wǎng)卡之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與數(shù)據(jù)處理單元之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與W5500網(wǎng)口芯片之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊；所述控制單元與數(shù)據(jù)采集模塊之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)處理單元之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與外接口模塊之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與以太網(wǎng)網(wǎng)卡之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與數(shù)據(jù)處理單元之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與W5500網(wǎng)口芯片之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器。

進(jìn)一步的是，所述隔離變壓器為HR911105A變壓器。

進(jìn)一步的是，所述控制單元為STM32F103RF單片機(jī)。

進(jìn)一步的是，所述數(shù)據(jù)處理單元為ARM920T處理器。

進(jìn)一步的是，所述外接口模塊包括RS485接口、RS232接口、Zigbee模塊和WiFi模塊。

進(jìn)一步的是，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括依次相連的交換機(jī)、網(wǎng)橋、路由器。

進(jìn)一步的是，所述數(shù)據(jù)采集模塊為多個(gè)攝像機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果是：該用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置通過(guò)設(shè)置自帶硬件協(xié)議棧具有休眠功能的W5500網(wǎng)口芯片，當(dāng)數(shù)據(jù)控制裝置在無(wú)任務(wù)時(shí)期，通過(guò)W5500網(wǎng)口芯片預(yù)設(shè)的時(shí)間給控制單元發(fā)送控制指令使其控制所有供電都斷開(kāi)使數(shù)據(jù)控制裝置停止運(yùn)行，并使控制單元和W5500網(wǎng)口芯片進(jìn)入低功耗休眠模式，達(dá)到預(yù)設(shè)的恢復(fù)時(shí)間及時(shí)蘇醒，使控制單元開(kāi)始工作，接通所有供電，整個(gè)數(shù)據(jù)控制裝置可以運(yùn)行，通過(guò)W5500網(wǎng)口芯片使得數(shù)據(jù)控制裝置在任務(wù)期間運(yùn)行，在無(wú)任務(wù)時(shí)期休眠，大大降低了對(duì)供電電源的要求，提高了數(shù)據(jù)控制裝置的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型所述用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，該用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置，包括控制單元、數(shù)據(jù)處理單元、供電模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊，所述供電模塊、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊分別與控制單元通過(guò)電線相連，并且所述數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊還分別與控制單元通過(guò)信號(hào)線相連，所述數(shù)據(jù)處理單元與數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)信號(hào)線相連，還包括自帶硬件協(xié)議棧具有休眠功能的W5500網(wǎng)口芯片，所述W5500網(wǎng)口芯片與控制單元之間分別通過(guò)電線和信號(hào)線相連。該用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置的工作原理如下：供電模塊給控制單元供電，控制單元將電流轉(zhuǎn)換后分別給數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)網(wǎng)卡、外接口模塊供電，數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行輸變電線路的相關(guān)數(shù)據(jù)采集，將采集到的信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)處理單元處理后，再傳送給控制單元進(jìn)而通過(guò)數(shù)據(jù)傳送模塊發(fā)送回去，該用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置由于設(shè)置了自帶硬件協(xié)議棧具有休眠功能的W5500網(wǎng)口芯片，當(dāng)數(shù)據(jù)控制裝置在無(wú)任務(wù)時(shí)期，通過(guò)W5500網(wǎng)口芯片預(yù)設(shè)的時(shí)間給控制單元發(fā)送控制指令使其控制所有供電都斷開(kāi)使數(shù)據(jù)控制裝置停止運(yùn)行，并使控制單元和W5500網(wǎng)口芯片進(jìn)入低功耗休眠模式，達(dá)到預(yù)設(shè)的恢復(fù)時(shí)間及時(shí)蘇醒，使控制單元開(kāi)始工作，接通所有供電，整個(gè)數(shù)據(jù)控制裝置可以運(yùn)行，通過(guò)W5500網(wǎng)口芯片使得數(shù)據(jù)控制裝置在任務(wù)期間運(yùn)行，在無(wú)任務(wù)時(shí)期休眠，大大降低了對(duì)供電電源的要求，提高了數(shù)據(jù)控制裝置的實(shí)用性。

在上述實(shí)施方式中，所述控制單元與數(shù)據(jù)采集模塊之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與供電模塊之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與外接口模塊之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與以太網(wǎng)網(wǎng)卡之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與數(shù)據(jù)處理單元之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，所述控制單元與W5500網(wǎng)口芯片之間的電線上設(shè)置有隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊；所述控制單元與數(shù)據(jù)采集模塊之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)處理單元之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與外接口模塊之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與以太網(wǎng)網(wǎng)卡之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與數(shù)據(jù)處理單元之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器，所述控制單元與W5500網(wǎng)口芯片之間的信號(hào)線上設(shè)置有隔離變壓器。通過(guò)在各個(gè)電子元器件之間的電線上設(shè)置隔離電壓為3000V的隔離輸出DC-DC模塊，在各個(gè)電子元器件之間的信號(hào)線上設(shè)置隔離變壓器，能夠?qū)?shù)據(jù)控制裝置中的單個(gè)電子元器件、信號(hào)耦合或者共地線單獨(dú)隔離開(kāi)來(lái)，避免感應(yīng)電形成回環(huán)讓設(shè)備無(wú)法正常工作，以此達(dá)到穩(wěn)定工作的目的，使得用于輸電線路的數(shù)據(jù)控制裝置避免在高壓環(huán)境中受到的信號(hào)干擾，穩(wěn)定性較好。

為了提高隔離效果，所述隔離變壓器優(yōu)選為HR911105A變壓器。HR911105A變壓器價(jià)格便宜，隔離效果也較好。

為了使控制效果較好，所述控制單元優(yōu)選為STM32F103RF單片機(jī)。同時(shí)，為了提高數(shù)據(jù)處理的速度和準(zhǔn)確性，所述數(shù)據(jù)處理單元優(yōu)選為ARM920T處理器。

為了滿足實(shí)際情況中各種接口的需要，所述外接口模塊包括RS485接口、RS232接口、Zigbee模塊和WiFi模塊，上述四個(gè)接口模塊涵蓋了目前絕大數(shù)通用的接口模塊，滿足了工業(yè)設(shè)計(jì)的需要。

為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蜏?zhǔn)確性，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括依次相連的交換機(jī)、網(wǎng)橋、路由器。

再者，所述數(shù)據(jù)采集模塊可以是現(xiàn)有的各種圖片、圖像采集設(shè)備，作為優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊為多個(gè)攝像機(jī)。

所述電源模塊為多組蓄電池，蓄電池上還連接有風(fēng)光互補(bǔ)控制器，所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器上連接有光伏發(fā)電組件和風(fēng)力發(fā)電組件。