专利名称：输电线路舞动监测远程智能传感器的制作方法
技术领域：
[0001]本实用新型涉及输电线路监测技术领域，具体涉及一种超低功耗的短距离无线数据传输的输电线路舞动监测远程智能传感器。
背景技术：
输电线路在运行过程中会因自然条件的作用而发生多种灾害事故，舞动就是其中危害较为严重的一种。舞动是导线截面在风激励作用下不均匀受力产生的一种低频率 (0. l 3Hz)、大振幅(2(T300d)的自激振动现象。导线舞动的危害是多方面的，轻者会引起相邻线路闪络、跳闸，重者发生金具及绝缘子损坏、甚至倒塔等。目前，国内外的研究人员对架空线路输电导线舞动进行过研究，在导线舞动机理、 导线舞动防治等领域取得了一定的成果。在导线舞动方面也有一些方案及设备。但现有的监测系统大多体积大、准确度低、功耗大、数据传输丢失率高、不易安装和扩展。申请号为200820099619的实用新型专利公开了一种高压输电线舞动在线监测仪，其通过红外摄像头进行视频数据采集，数据量巨大，增加了数据传输压力和系统功耗； 使用的GSM无线数据收发模块对网络运营商有依赖，数据传输的可靠性不能自行保证，在运营商的网络覆盖不到的地方或者信号不理想的地方无法使用。

实用新型内容针对现有的输电线路舞动监测装置体积大、功耗高和数据传输丢失率高的不足， 申请人:经过研究改进，提供一种输电线路舞动监测远程智能传感器，体积小、数据传输丢失率低、功耗超低。本实用新型的技术方案如下一种输电线路舞动监测远程智能传感器，包括第一 DSP芯片和第二DSP芯片；所述第一 DSP芯片与第一传感器芯片、第一时钟芯片以及第一看门狗芯片相连接，一起作为主芯片；所述第二 DSP芯片与第二传感器芯片、第二时钟芯片以及第二看门狗芯片，一起作为备用芯片；所述第一 DSP芯片和第二 DSP芯片分别与ZigBee芯片相连接；所述第一 DSP芯片和第二 DSP芯片分别与SD卡相连接。本实用新型的有益技术效果是一、本实用新型可以实时监测输电线路舞动情况。二、本实用新型体积小，方便运输和安装。三、采用低速无线网络ZigBee技术，数据丢失率低、功耗低和有自组网能力，因此本实用新型的数据传输可靠性高、功耗低、不依赖外网，可以用于野外等环境恶劣的场合。四、同一条输电线路所需的本实用新型输电线路舞动监测远程智能传感器的数量少，不需要支付网络使用费，可降低用户使用成本。

[0013]图I是本实用新型的电路连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步说明。如图1所示，本实用新型包括ZigBee芯片I、第一传感器芯片2、第一 DSP芯片3、 第二 DSP芯片4、第二传感器芯片5、第一看门狗芯片6、第一时钟芯片7、第二时钟芯片8、第二看门狗芯片9以及SD卡10。本实施例中，第一传感器芯片2和第二传感器芯片5选用ADXL312,第一时钟芯片 7和第二时钟芯片8选用TX8025T，第一看门狗芯片6和第二看门狗芯片9选用CATl 161，第
一DSP芯片3、和第二 DSP芯片4选用TMS320F28035PNT，SD卡10选用金士顿SD卡，ZigBee 芯片I选用CC2530F256。如图I所示，第一传感器芯片2、第一时钟芯片7、第一看门狗芯片6均通过I2C总线与第一 DSP芯片3进行数据交互。其中，第一传感器芯片2 (ADXL312)的26脚、24脚分别与第一 DSP芯片3 (TMS320F28035PNT)的3脚、2脚连接。第一时钟芯片7 (TX8025T)的 10脚、2脚、13脚分别与第一 DSP芯片3 (TMS320F28035PNT)的4脚、3脚、2脚连接。第一看门狗芯片6 (CAT1161)的6脚、5脚、7脚分别与第一 DSP芯片3 (TMS320F28035PNT)的 3脚、2脚、9脚连接。金士顿SD卡10通过SPI总线与第一 DSP芯片3进行数据交互。其中，金士顿SD 卡10的I脚、5脚、2脚、7脚分别与第一 DSP芯片3 (TMS320F28035PNT)的55脚、41脚、42 脚、46脚连接。ZigBee芯片I通过UART总线与第一 DSP芯片3进行数据交互。其中，ZigBee芯片 I (CC2530F256)的 17 脚、16 脚、20 脚分别与第一 DSP 芯片 3 (TMS320F28035PNT)的 40 脚、34脚、25脚连接。同样，第二传感器芯片5、第二时钟芯片8、第二看门狗芯片9均通过I2C总线与第
二DSP芯片4进行数据交互。其中，第二传感器芯片5 (ADXL312)的26脚、24脚分别与第二 DSP芯片4 (TMS320F28035PNT)的3脚、2脚连接。第二时钟芯片8 (TX8025T)的10脚、 2脚、13脚分别与第二 DSP芯片4 (TMS320F28035PNT)的4脚、3脚、2脚连接。第二看门狗芯片9 (CAT1161)的6脚、5脚、7脚分别与第二 DSP芯片4 (TMS320F28035PNT)的3脚、2 脚、9脚连接。金士顿SD卡10通过SPI总线与第二 DSP芯片4进行数据交互。其中，金士顿SD 卡10的I脚、5脚、2脚、7脚分别与第二 DSP芯片4 (TMS320F28035PNT)的55脚、41脚、42 脚、46脚连接。ZigBee芯片I通过UART总线与第二 DSP芯片4进行数据交互。其中，ZigBee芯片 I (CC2530F256)的 17 脚、16 脚、20 脚分别与第二 DSP 芯片 4 (TMS320F28035PNT)的 40 脚、34脚、75脚连接。本实用新型中，第一传感器芯片2、第一时钟芯片7、第一看门狗芯片6以及第一 DSP芯片3为主芯片，平时处于运行状态。第二传感器芯片5、第二看门狗芯片9、第二时钟芯片8、第二 DSP芯片4都是备用芯片，平时处于不运行状态，当主芯片出现故障时，通过 ZigBee芯片I将第二传感器芯片5、第二看门狗芯片9、第二时钟芯片8、第二 DSP芯片4升级为主芯片，处于运行状态，原来的主芯片不工作。本实用新型的工作过程如下通过第一传感器芯片2进行加速度数据采集，采集到的加速度数据经过I2C总线传输给第一 DSP芯片3进行快速傅里叶变换(FFT)运算，经过 FFT运算后，数据量可以减少到直接采集到的数据量的10%左右，降低了数据传输压力并提高了数据传输效率。第一时钟芯片7进行时钟数据采集，采集到的时钟数据经过I2C总线传输给第一 DSP芯片3进行世纪秒处理。第一 DSP芯片3将处理后的数据一方面通过ZigBee 芯片I发送出去，另一方面将采集到的数据和处理后的数据存储到金士顿SD卡10中保存， 以备用户调用历史数据。第一看门狗芯片6用于监测第一 DSP芯片3的运行状态，防止程序跑飞。基于上述结构，本实用新型通过集成传感器芯片、时钟芯片、DSP (数字信号处理) 芯片、看门狗芯片、ZigBee芯片和SD卡于一块电路板上，进而安放于箱体内，达到缩小装置体积的目的；利用ZigBee数据传输丢失率低、自组网能力和超低功耗的特 点，并且采集到的数据经过DSP芯片经FFT处理后数据量大大减少，从而达到降低数据传输压力、降低数据丢失率及减少功耗的目的。以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种输电线路舞动监测远程智能传感器，其特征在于包括第一DSP芯片(3)和第二 DSP芯片(4);所述第一 DSP芯片(3)与第一传感器芯片(2)、第一时钟芯片(7)以及第一看门狗芯片(6)相连接，一起作为主芯片；所述第二 DSP芯片(4)与第二传感器芯片(5)、第二时钟芯片(8)以及第二看门狗芯片(9)，一起作为备用芯片；所述第一 DSP芯片(3)和第二 DSP芯片(4)分别与ZigBee芯片(I)相连接；所述第一 DSP芯片(3)和第二 DSP芯片(4)分别与SD卡(10)相连接。
2.根据权利要求I所述输电线路舞动监测远程智能传感器，其特征在于所述第一传感器芯片(2)、第一时钟芯片(7)、第一看门狗芯片(6)通过I2C总线与第一 DSP芯片(3)相连接。
3.根据权利要求I所述输电线路舞动监测远程智能传感器，其特征在于所述第二传感器芯片(5)、第二时钟芯片(8)、第二看门狗芯片(9)通过I2C总线与第二 DSP芯片(4)相连接。
4.根据权利要求I所述输电线路舞动监测远程智能传感器，其特征在于所述ZigBee 芯片(I)通过UART总线与第一 DSP芯片(3)以及第二 DSP芯片(4)相连接。
5.根据权利要求I所述输电线路舞动监测远程智能传感器，其特征在于所述SD卡(10)通过SPI总线与第一 DSP芯片(3)以及第二 DSP芯片(4)相连接。
6.根据权利要求I所述输电线路舞动监测远程智能传感器，其特征在于所述第一传感器芯片(2)和第二传感器芯片(5)选用ADXL312，所述第一时钟芯片(7)和第二时钟芯片(8)选用TX8025T，所述第一看门狗芯片(6)和第二看门狗芯片(9)选用CAT1161，所述第一 DSP芯片(3)和第二 DSP芯片(4)选用TMS320F28035PNT，所述ZigBee芯片(I)选用 CC2530F256 ；所述第一传感器芯片(2)的26脚、24脚分别与第一 DSP芯片(3)的3脚、2脚连接；所述第一时钟芯片(7)的10脚、2脚、13脚分别与第一 DSP芯片(3)的4脚、3脚、2脚连接；所述第一看门狗芯片(6)的6脚、5脚、7脚分别与第一 DSP芯片(3)的3脚、2脚、9脚连接；所述第二传感器芯片(5)的26脚、24脚分别与第二 DSP芯片(4)的3脚、2脚连接；所述第二时钟芯片(8)的10脚、2脚、13脚分别与第二 DSP芯片(4)的4脚、3脚、2脚连接；所述第二看门狗芯片(9)的6脚、5脚、7脚分别与第二 DSP芯片(4)的3脚、2脚、9脚连接；所述SD卡(10)的I脚、5脚、2脚、7脚分别与第一 DSP芯片(3)以及第二 DSP芯片(4) 的55脚、41脚、42脚、46脚连接；所述ZigBee芯片(I)的17脚、16脚、20脚分别与第一 DSP芯片(3)的40脚、34脚、25 脚以及第二 DSP芯片(4)的40脚、34脚、75脚连接。
专利摘要本实用新型提供一种输电线路舞动监测远程智能传感器，由于输电线路的舞动通常发生在环境恶劣的偏远地区，要求监测传感器运输和安装的便利，本实用新型通过集成主/备传感器芯片，将主/备传感器芯片分别与主/备时钟芯片、主/备看门狗芯片、主/备DSP芯片连接，并将主/备传感器芯片与ZigBee芯片和SD卡连接，各芯片集成于一块电路板上，体积小，便于运输和安装。本实用新型的数据经过FFT运算后通过ZigBee芯片将数据发送出去，数据丢失率低、数据量小、功耗超低、数据传输不依赖于外网；通过SD卡储存数据，有历史数据的保留。
文档编号G01H17/00GK202362073SQ20112051738
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月10日 优先权日2011年12月10日
发明者严锐, 刘燕青, 董欣勤, 邵介炎 申请人:无锡市格力普科技有限公司