一種支持led光取能的高壓系統(tǒng)多參數(shù)在線監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種支持LED光取能的高壓系統(tǒng)多參數(shù)在線監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行對(duì)國(guó)民的正常生活有著重大的影響，而高壓電力設(shè)備作為電力系統(tǒng)主干部分，長(zhǎng)期工作于高電壓、大電流、強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境中，若不對(duì)其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，一旦系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生故障，將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生難以估量的損失。我國(guó)大多高壓電力設(shè)備運(yùn)行于封閉環(huán)境中，使得其內(nèi)部熱量集中，溫升難以控制，溫度超過一定范圍后極易引發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行故障。若設(shè)備運(yùn)行于高濕度空氣環(huán)境中，濕度與溫度易綜合形成凝露，當(dāng)濕度過高時(shí)，設(shè)備金屬材料會(huì)發(fā)生銹蝕，機(jī)械強(qiáng)度下降，絕緣材料性能也會(huì)大大降低，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作可靠性。另外，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，線路上產(chǎn)生強(qiáng)大的電流也會(huì)對(duì)電力設(shè)備造成極大的危害。因此有必要對(duì)高壓電力設(shè)備運(yùn)行中的溫度、濕度、電流參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)裝置的終端信息采集器一般直接埋置于高壓系統(tǒng)中，由于電氣絕緣問題，造成終端信息采集器的電源獲取不易，激光取能是目前較為常用的取能方式，但存在半導(dǎo)體激光發(fā)生器成本過高、使用壽命偏低等問題，因此急需另一種低成本、高壽命的光源，保證在線監(jiān)測(cè)裝置本身的可靠運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種低功耗、低成本且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的支持LED光取能的高壓系統(tǒng)多參數(shù)在線監(jiān)測(cè)裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種支持LED光取能的高壓系統(tǒng)多參數(shù)在線監(jiān)測(cè)裝置，包括LED燈組驅(qū)動(dòng)單元、高壓側(cè)信息采集單元和低壓側(cè)信息處理單元；所述LED燈組驅(qū)動(dòng)單元包括依次連接的220V市電、前級(jí)反激型PFC恒壓電路、后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路和LED燈組；所述高壓側(cè)信息采集單元包括太陽能電池、穩(wěn)壓模塊、溫濕度傳感器、電流傳感器、電流信號(hào)處理模塊、高壓側(cè)單片機(jī)、ANT發(fā)送模塊，所述太陽能電池經(jīng)所述穩(wěn)壓模塊為溫濕度傳感器、電流傳感器、電流信號(hào)處理模塊、高壓側(cè)單片機(jī)及ANT發(fā)送模塊供電，所述高壓側(cè)單片機(jī)與溫濕度傳感器、電流信號(hào)處理模塊及ANT發(fā)送模塊分別連接，所述電流信號(hào)處理模塊還與所述電流傳感器連接；所述低壓側(cè)信息處理單元包括依次連接的用于接收所述ANT發(fā)送模塊發(fā)送信號(hào)的ANT接收模塊、低壓側(cè)單片機(jī)、電平變換模塊、RS232接口，還包括一用于為低壓側(cè)信息處理單元供電的電源模塊，所述低壓側(cè)單片機(jī)還與所述后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路連接。
[0005]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述前級(jí)反激型PFC恒壓電路的控制芯片為L(zhǎng)6562集成芯片。
[0006]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路的驅(qū)動(dòng)芯片為L(zhǎng)M3404HV集成芯片。
[0007]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述LED燈組為帶聚光效果的LED燈組。
[0008]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述高壓側(cè)單片機(jī)、低壓側(cè)單片機(jī)均為PIC16F系列單片機(jī)。
[0009]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述溫濕度傳感器為溫濕度數(shù)字式傳感器HDC1000。
[0010]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述ANT發(fā)送模塊、ANT發(fā)送模塊均采用以nRF24AP2為核心的AP1000。
[0011]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型利用低壓側(cè)LED燈組提供的光能量通過太陽能電池轉(zhuǎn)換成電能量為高壓側(cè)信息采集電路供電，高壓側(cè)單片機(jī)實(shí)時(shí)采集高壓系統(tǒng)內(nèi)部溫度、濕度、電流信息，并通過ANT無線通信模塊傳輸至低壓側(cè)單片機(jī)，低壓側(cè)單片機(jī)把信息通過RS232接口傳至上位機(jī)，并通過恒流調(diào)光電路的調(diào)光接口控制LED燈組運(yùn)行性能。本實(shí)用新型采用低成本、高壽命的新型高壓取能方式，能同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部溫度、濕度、電流信息，且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型原理框圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型前級(jí)反激型PFC恒壓電路示意圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。
[0016]本實(shí)用新型的支持LED光取能的高壓系統(tǒng)多參數(shù)在線監(jiān)測(cè)裝置，包括LED燈組驅(qū)動(dòng)單元、高壓側(cè)信息采集單元和低壓側(cè)信息處理單元；所述LED燈組驅(qū)動(dòng)單元包括依次連接的220V市電、前級(jí)反激型PFC恒壓電路、后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路和LED燈組；所述高壓側(cè)信息采集單元包括太陽能電池、穩(wěn)壓模塊、溫濕度傳感器、電流傳感器、電流信號(hào)處理模塊、高壓側(cè)單片機(jī)、ANT發(fā)送模塊，所述太陽能電池經(jīng)所述穩(wěn)壓模塊為溫濕度傳感器、電流傳感器、電流信號(hào)處理模塊、高壓側(cè)單片機(jī)及ANT發(fā)送模塊供電，所述高壓側(cè)單片機(jī)與溫濕度傳感器、電流信號(hào)處理模塊及ANT發(fā)送模塊分別連接，所述電流信號(hào)處理模塊還與所述電流傳感器連接；所述低壓側(cè)信息處理單元包括依次連接的用于接收所述ANT發(fā)送模塊發(fā)送信號(hào)的ANT接收模塊、低壓側(cè)單片機(jī)、電平變換模塊、RS232接口，還包括一用于為低壓側(cè)信息處理單元供電的電源模塊，所述低壓側(cè)單片機(jī)還與所述后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路連接。
[0017]為讓本領(lǐng)域技術(shù)人員更加了解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，以下具體講述本實(shí)用新型的一實(shí)施方案。
[0018]如圖1所示，一種支持LED光取能的高壓系統(tǒng)多參數(shù)在線監(jiān)測(cè)裝置，由LED燈組驅(qū)動(dòng)部分、高壓側(cè)信息采集部分和低壓側(cè)信息處理部分構(gòu)成。LED燈組驅(qū)動(dòng)部分包括220V市電1、前級(jí)反激型PFC恒壓電路2、后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路3和帶聚光效果的LED燈組4 ；高壓側(cè)信息采集部分包括太陽能電池5、穩(wěn)壓模塊6、溫濕度傳感器7、電流傳感器8、電流信號(hào)處理模塊9、高壓側(cè)單片機(jī)10、ANT發(fā)送模塊11 ;低壓側(cè)信息處理部分包括ANT接收模塊12、低壓側(cè)單片機(jī)13、電平變換模塊14、RS232接口 15、上位機(jī)16及電源模塊17 ；
[0019]220V市電I連接到前級(jí)反激型PFC恒壓電路2輸入端，前級(jí)反激型PFC恒壓電路2輸出端再與后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路3輸入端相連，后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路3輸出端最后連接到帶聚光效果的LED燈組4，低壓側(cè)單片機(jī)13通過I/O 口接到后級(jí)BUCK型恒流調(diào)光電路3的調(diào)光腳、通過SPI接口及I/O 口連接到ANT接收模塊12、通過異步串行接口與I/O 口連接到電平變換模塊14，電平變換模塊14通過RS232 15連接到上位機(jī)16，太陽能電池5輸出端與穩(wěn)壓模塊6相連，穩(wěn)壓模塊6輸出端分別與溫濕度傳感器7、電流信號(hào)處理模塊9、高壓側(cè)單片機(jī)10及ANT發(fā)送模塊11的電源腳相接，高壓側(cè)單片機(jī)10通過IIC接口與溫濕度傳感器7相接、通過I/O 口與電流信號(hào)處理模塊9輸出端相接、通過SPI接口及I/O 口與ANT發(fā)送模塊相接。
[0020]如圖2所示，本實(shí)用新型中前級(jí)反激型PFC恒壓電路包括PFC控制芯片L6562、光電耦合器PC817A、開關(guān)管Ql、三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源TL431、保險(xiǎn)絲Fl、整流橋B1、變壓器Tl、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第一整流二極管D1、第二整流二極管D2第三整流二極管D3。
[0021]保險(xiǎn)絲Fl —端接交流電Uin的一輸入口，另一端接整流橋BI的一個(gè)輸入端；整流橋BI另一輸入端接交流電Uin的另一輸入口，整流橋BI的一輸出端與第一電容Cl、第一電阻R1、第三電阻R3、第九電阻R9、第五電容C5的一端以及變壓器Tl原邊繞組的一端相連，整流橋BI的另一輸出端及第一電容Cl另一端相連，并連接到接地端SGND ;第一電阻Rl另一端與第二電容C2及第二電阻R2的一端相連，并連接到L6562的MULT引腳，第二電容C2及第二電阻R2的另一端與接地端SGND相連；第九電阻R9另一端與第五電容C5另一端及第一整流二極管Dl陰極相連，第一整流二極管Dl陽極與變壓器Tl原邊繞組另一端及開關(guān)管Ql漏極相連；開關(guān)管Ql源極與第八電阻R8及第四電容C4的一端相連，并連接到L6562的CS引腳