本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)工具領(lǐng)域，具體涉及一種通道轉(zhuǎn)換儀，作為電力設(shè)備與作業(yè)終端之間的通信通道。

背景技術(shù)：

目前遠程電力抄表是通過采集器采集電能表數(shù)據(jù)并上傳給集中器保存，集中器再定時將數(shù)據(jù)傳送給抄表控制中心實現(xiàn)，如果電能表、采集器或集中器中有一設(shè)備出現(xiàn)故障，遠程電力抄表將無法工作，需要運維人員到現(xiàn)場對這些設(shè)備進行檢測并讀取數(shù)據(jù)。而電能表、采集器和集中器等待測設(shè)備，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信接口，有些使用RS232通信接口，有些使用RS485通信接口，有些使用紅外通信接口，讀取這些待測設(shè)備的數(shù)據(jù)需要與其通信接口匹配的不同的抄讀工具，所以運維人員在現(xiàn)場進行檢測和讀取數(shù)據(jù)時，常常需要攜帶多種抄讀工具，工作十分不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種通道轉(zhuǎn)換儀，該通道轉(zhuǎn)換儀可與不同通信接口類型的待測設(shè)備通信，連接在待測設(shè)備與作業(yè)終端之間充當信息交換通道，使得現(xiàn)場檢測簡單方便。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：一種通道轉(zhuǎn)換儀，包括數(shù)據(jù)接口、主控模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、紅外收發(fā)模塊、藍牙模塊和電源模塊，數(shù)據(jù)接口連接RS232通信模塊和RS485通信模塊，RS232通信模塊、RS485通信模塊、紅外收發(fā)模塊和藍牙模塊均連接主控模塊，主控模塊用于選擇RS232通信模塊、RS485通信模塊或紅外收發(fā)模塊與待測設(shè)備通信，藍牙模塊用于與作業(yè)終端通信；電源模塊為主控模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、紅外收發(fā)模塊和藍牙模塊供電，電源模塊與RS485通信模塊之間還連接有電壓轉(zhuǎn)換電路，電壓轉(zhuǎn)換電路用于將電源模塊輸出的3.3V電壓轉(zhuǎn)換成5V電壓提供給RS485通信模塊。

通道轉(zhuǎn)換儀通過RS485通信模塊、RS232通信模塊或紅外通信模塊與待測設(shè)備連接，通過藍牙模塊與作業(yè)終端連接，通道轉(zhuǎn)換儀的主控模塊分析藍牙模塊接收的來自作業(yè)終端的采集命令數(shù)據(jù)，選擇RS485模塊、RS232模塊或紅外通信模塊將采集命令數(shù)據(jù)發(fā)送給待測設(shè)備，通道轉(zhuǎn)換儀通過RS485通信模塊、RS232通信模塊或紅外收發(fā)模塊接收待測設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)，經(jīng)主控模塊處理后通過藍牙模塊傳輸給作業(yè)終端，這樣通道轉(zhuǎn)換儀在待測設(shè)備與作業(yè)終端之間形成信息交換通道，作業(yè)終端可以讀取不同通信接口的待測設(shè)備的數(shù)據(jù)，節(jié)省多種抄讀工具，使現(xiàn)場檢測讀表更加簡便。

進一步，所述電源模塊包括充電接口、充電芯片、電池、開關(guān)電路和提示電路，充電芯片連接在充電接口與電池之間，電池連接開關(guān)電路的第一端，開關(guān)電路的第二端連接主控模塊、RS232通信模塊、電壓轉(zhuǎn)換電路、紅外收發(fā)模塊和藍牙模塊；提示電路與充電芯片和主控模塊相連，提示電路用于根據(jù)充電芯片發(fā)送的充電狀態(tài)信號和主控模塊發(fā)送的電池狀態(tài)信號發(fā)出提示。

通道轉(zhuǎn)換儀采用電池供電，并可通過充電接口連接外部電源給電池充電，設(shè)計提示電路與充電芯片和主控模塊相連，正在充電、充電結(jié)束、電池電壓過低或電池電壓正常時均發(fā)出不種的提示，方便用戶知曉通道轉(zhuǎn)換儀的狀態(tài)，在其電量低時及時充電，保證工作效率。

進一步，所述提示電路包括雙色發(fā)光二極管LED2和四個三極管，雙色發(fā)光二極管LED2的公共陽極引腳連接開關(guān)電路的第一端，雙色發(fā)光二極管LED2的第一陰極引腳連接三極管Q2和三極管Q4的集電極，三極管Q2的發(fā)射極連接充電芯片，三極管Q4的基極連接主控模塊，雙色發(fā)光二極管LED2的第二陰極引腳連接三極管Q3和三極管Q5的集電極，三極管Q3的發(fā)射極連接充電芯片，三極管Q5的基極連接主控模塊，三極管Q2和三極管Q3的基極分別通過兩個電阻與充電接口連接，三極管Q4和三極管Q5的發(fā)射極均接地。

利用充電芯片和主控模塊輸出高低電平，通過三極管通斷分別點亮雙色發(fā)光二極管的兩個不同顏色的燈管作為狀態(tài)的提示，提示效果明顯且電路簡單。

進一步，所述RS485通信模塊包括RS485收發(fā)芯片，RS485收發(fā)芯片的R、D引腳分別連接主控模塊，RS485收發(fā)芯片的A、B引腳分別連接數(shù)據(jù)接口；所述RS485通信模塊還包括由瞬態(tài)電壓抑制管TVS1、開關(guān)二極管V1和開關(guān)二極管V2組成的輸出接口電路，瞬態(tài)電壓抑制管TVS1連接在A、B引腳之間，A引腳通過開關(guān)二極管V1分別連接電壓轉(zhuǎn)換電路提供的電源和電源地，B引腳通過開關(guān)二極管V2分別連接電壓轉(zhuǎn)換電路提供的電源和電源地。

由瞬態(tài)電壓抑制管TVS1、開關(guān)二極管V1和開關(guān)二極管V2組成的輸出接口電路連接在RS485收發(fā)芯片的輸出端，防止誤接強電導(dǎo)致RS485收發(fā)芯片損壞。

進一步，所述數(shù)據(jù)接口為USB數(shù)據(jù)接口，充電接口為USB充電接口。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通道轉(zhuǎn)換儀集成RS485通信模塊、RS232通信模塊、紅外通信模塊和藍牙通信模塊，可選擇RS485通信模塊、RS232通信模塊或紅外通信模塊與待測設(shè)備通信，通過藍牙模塊與作業(yè)終端通信，本發(fā)明在待測設(shè)備與作業(yè)終端之間形成信息交換通道，這樣作業(yè)終端可以讀取不同通信接口的待測設(shè)備的數(shù)據(jù)，節(jié)省多種抄讀工具，使現(xiàn)場檢測讀表更加簡便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明電源模塊的原理結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明具體實施例的電源模塊電路圖。

圖4是本發(fā)明具體實施例的RS485通信模塊電路圖。

圖5為本發(fā)明具體實施例的主控模塊數(shù)據(jù)處理流程示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明通道轉(zhuǎn)換儀，包括數(shù)據(jù)接口、主控模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、紅外收發(fā)模塊、藍牙模塊和電源模塊，數(shù)據(jù)接口連接RS232通信模塊和RS485通信模塊，RS232通信模塊、RS485通信模塊、紅外收發(fā)模塊和藍牙模塊均連接主控模塊，主控模塊用于選擇RS232通信模塊、RS485通信模塊或紅外收發(fā)模塊與待測設(shè)備通信，藍牙模塊用于與作業(yè)終端通信；電源模塊為主控模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、紅外收發(fā)模塊和藍牙模塊供電，電源模塊與RS485通信模塊之間還連接有電壓轉(zhuǎn)換電路，電壓轉(zhuǎn)換電路用于將電源模塊輸出的3.3V電壓轉(zhuǎn)換成5V電壓提供給RS485通信模塊。

如圖2所示，所述電源模塊包括充電接口、充電芯片、電池、開關(guān)電路和提示電路，充電芯片連接在充電接口與電池之間，電池連接開關(guān)電路的第一端，開關(guān)電路的第二端連接負載，本發(fā)明的負載包括主控模塊、RS232通信模塊、電壓轉(zhuǎn)換電路、紅外收發(fā)模塊和藍牙模塊；提示電路與充電芯片和主控模塊相連，提示電路用于根據(jù)充電芯片發(fā)送的充電狀態(tài)信號和主控模塊發(fā)送的電池狀態(tài)信號發(fā)出提示。通道轉(zhuǎn)換儀采用電池供電，并可通過充電接口連接外部電源給電池充電，設(shè)計提示電路與充電芯片和主控模塊相連，正在充電、充電結(jié)束、電池電壓過低或電池電壓正常時均發(fā)出不種的提示，方便用戶知曉通道轉(zhuǎn)換儀的狀態(tài)，在其電量低時及時充電，保證工作效率。

主控模塊采用帶有4個以上UART口的處理芯片，RS232通信模塊、RS485通信模塊、紅外收發(fā)模塊與藍牙模塊分別連接處理芯片的4個UART口，處理芯片的COM口連接提示電路，處理芯片判斷電池電壓的狀態(tài)并通過COM口向提示電路發(fā)出欠壓狀態(tài)信號或正常狀態(tài)信號。

優(yōu)選地，如圖3所示，提示電路包括雙色發(fā)光二極管LED2，雙色發(fā)光二極管的公共陽極引腳連接主控模塊，雙色發(fā)光二極管的第一陰極引腳連接三極管Q2和三極管Q4的集電極，三極管Q2的發(fā)射極連接充電芯片的充電狀態(tài)指示引腳，三極管Q4的基極連接處理芯片的COM1引腳，雙色發(fā)光二極管的第二陰極管腳連接三極管Q3和三極管Q5的集電極，三極管Q3的發(fā)射極連接充電芯片的充電結(jié)束指示引腳，三極管Q5的基極連接處理芯片的COM0引腳，三極管Q2和三極管Q3的基極分別通過兩個電阻與充電接口連接，三極管Q4和三極管Q5的發(fā)射極均接地。利用充電芯片或主控模塊輸出高低電平，使得三極管通斷分別點亮雙色發(fā)光二極管的兩個不同顏色的燈管作為狀態(tài)的提示，提示明顯且電路簡單。

優(yōu)選地，如圖4所示，RS485通信模塊包括RS485收發(fā)芯片、輸出接口電路和隔離電路，RS485收發(fā)芯片的R、D引腳通過隔離電路連接主控模塊，RS485收發(fā)芯片的A、B引腳分別連接輸出接口電路和數(shù)據(jù)接口。隔離電路包括兩個光耦U1和U2，光耦U1和U2分別連接在RS485收發(fā)芯片的R、D引腳與主控模塊之間。輸出接口電路包括瞬態(tài)電壓抑制管TVS1、開關(guān)二極管V1和開關(guān)二極管V2，瞬態(tài)電壓抑制管TVS1連接在A、B引腳之間連接，A引腳通過開關(guān)二極管V1分別連接電壓轉(zhuǎn)換電路提供的電源和電源地，B引腳通過開關(guān)二極管V2分別連接電壓轉(zhuǎn)換電路提供的電源和電源地。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)接口為USB數(shù)據(jù)接口，充電接口為USB充電接口。

本發(fā)明中RS485通信模塊、RS232通信模塊、紅外收發(fā)模塊和藍牙模塊均可使用常見的電路模塊。

使用本發(fā)明通道轉(zhuǎn)換儀進行采集時，若待測設(shè)備為RS485通信接口或RS232通信接口，使用RS485數(shù)據(jù)線或RS232數(shù)據(jù)線，一端連接待測設(shè)備，另一端連接通道轉(zhuǎn)換儀的數(shù)據(jù)接口，待測設(shè)備為紅外通信接口時，通道轉(zhuǎn)換儀通過紅外通信模塊與待測設(shè)備無線連接，這樣待測設(shè)備與通道轉(zhuǎn)換儀之間即可進行數(shù)據(jù)交換；通道轉(zhuǎn)換儀通過藍牙模塊與作業(yè)終端無線連接，這樣通道轉(zhuǎn)換儀與作業(yè)終端之間即可進行數(shù)據(jù)交換。

開始采集時，作業(yè)終端向通道轉(zhuǎn)換儀發(fā)送采集命令數(shù)據(jù)，如圖4所示，通道轉(zhuǎn)換儀的主控模塊監(jiān)聽其連接藍牙模塊的UART口，一旦接收到作業(yè)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，便對數(shù)據(jù)幀進行校驗，若符合376.1協(xié)議則轉(zhuǎn)至RS232通信模塊發(fā)出，若符合645協(xié)議則轉(zhuǎn)至RS485通信模塊發(fā)出，進行多次波特率自適應(yīng)后若未收到待測設(shè)備的回復(fù)，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)至紅外收發(fā)模塊發(fā)出，進行多次波特率自適應(yīng)后若仍未收到待測設(shè)備的回復(fù)，采集失敗。待測設(shè)備收到采集命令后將數(shù)據(jù)發(fā)送給通道轉(zhuǎn)換儀，通道轉(zhuǎn)換儀再將數(shù)據(jù)發(fā)送給作業(yè)終端，通道轉(zhuǎn)換儀成為作業(yè)終端與待測設(shè)備之間的信息交換通道。其中通道轉(zhuǎn)換儀的RS485通信模塊可適應(yīng)1200、2400、4800和9600波特率，紅外通信模塊可適應(yīng)1200和2400波特率，RS232通信模塊可適應(yīng)2400、4800和9600波特率。