一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于設(shè)備故障預(yù)警的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置；解決的技術(shù)問題為：提供一種方便攜帶、可根據(jù)設(shè)備的工作電量參數(shù)變化來確定設(shè)備的工作狀態(tài)、并且當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時能夠進行預(yù)警的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置；采用的技術(shù)方案為：包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有電路板，電路板上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和預(yù)警模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端相連，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與預(yù)警模塊的輸入端相連；殼體上設(shè)有采集信號輸入端口和聲光報警器，采集信號輸入端口與數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端相連，聲光報警器與預(yù)警模塊的輸出端相連；適用于故障預(yù)警領(lǐng)域。
【專利說明】
一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于設(shè)備故障預(yù)警的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型工廠中，除了直接用于生產(chǎn)的設(shè)備之外，還有許多數(shù)量眾多的諸如供電、照明、空氣凈化、排氣和排污等與生產(chǎn)配套的設(shè)備;在一個大型綜合商業(yè)體建筑中，保障其運營的設(shè)備包括眾多照明、中央空調(diào)、發(fā)電、電梯、鍋爐和風(fēng)機等設(shè)備，這些設(shè)備是否正常，將對生產(chǎn)或者運營產(chǎn)生直接的影響；而大多工廠和綜合商業(yè)體目前采用的設(shè)備故障報警機制，是在設(shè)備出現(xiàn)了完全損壞的故障、導(dǎo)致其停止運行后再進行報警，這樣的機制不僅會對生產(chǎn)造成直接影響，而且對設(shè)備的損害也會很大。
[0003]大多數(shù)耗能設(shè)備，在發(fā)生很多故障前，其工作狀態(tài)應(yīng)該是一個趨壞的過程，只不過這種趨壞的程度在未達(dá)到故障級別之前，設(shè)備還是會帶故障進行工作，但是這種帶故障進行工作的狀態(tài)與正常工作的狀態(tài)是有差別的，一般具體體現(xiàn)為:用電功率出現(xiàn)異常、故障部位溫度發(fā)生變化等;此外，現(xiàn)有的一些耗能設(shè)備監(jiān)測報警裝置都是由分離的各個監(jiān)測模塊和報警模塊組成，元器件較多，體積較大，一旦固定在某處對某一耗能設(shè)備進行監(jiān)測，就很難再隨意移動了，影響了監(jiān)測工作的靈活性，降低了監(jiān)測的工作效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為:提供一種方便攜帶、可根據(jù)設(shè)備的工作電量參數(shù)變化來確定設(shè)備的工作狀態(tài)、并且當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時能夠進行預(yù)警的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有電路板，所述電路板上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和預(yù)警模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端相連，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與所述預(yù)警模塊的輸入端相連;所述殼體上設(shè)有采集信號輸入端口和聲光報警器，所述采集信號輸入端口與所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端相連，所述聲光報警器與所述預(yù)警模塊的輸出端相連。
[0006]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括單片機和存儲單元，所述單片機的輸入端為所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，所述單片機的輸出端為所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端，所述存儲單元與所述單片機雙向連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括電量采集芯片Ul;所述電量采集芯片Ul的電流米集正端V2P與電阻Rl的一端和電容Cl的一端相連，電阻Rl的另一端與電阻R2的一端和所述采集信號輸入端口相連，所述電量采集芯片Ul的電流采集負(fù)端V2N與電阻R4的一端和電容C2的一端相連，電阻R4的另一端與電阻R3的一端和所述采集信號輸入端口相連，電容Cl的另一端、電容C2的另一端、電阻R2的另一端和電阻R3的另一端均接地;所述電量采集芯片Ul的電壓采集正端V3P通過電阻R5與所述采集信號輸入端口相連，所述電量采集芯片Ul的電壓采集正端V3P還通過電容C3接地，電阻R6并接在電容C3的兩端，所述電量采集芯片Ul的電壓采集負(fù)端V3N通過電容C4接地，電阻R7并接在電容C3的兩端;所述電量采集芯片Ul的通訊接口與所述單片機的通訊接口雙向連接。
[0007]優(yōu)選地，所述電量采集芯片Ul的通訊接口為UART接口，或為SPI接口。
[0008]優(yōu)選地，所述電量采集芯片Ul的基準(zhǔn)電壓端REF通過電容C5接地，電容C6并接在電容C5的兩端，所述電量采集芯片Ul的模擬地端AGND和數(shù)字地DGND均接地;所述電量采集芯片UI的外部晶振輸入端CLK IN通過電容C8接地，所述電量采集芯片UI的外部晶振輸出端CLKOUT通過電容C7接地，所述電量采集芯片Ul的外部晶振輸入端CLKIN和外部晶振輸出端CLKOUT之間串接有晶振QI;所述電量采集芯片UI的中斷輸出端I RQ_N與所述單片機的輸入端相連;所述電量采集芯片Ul的數(shù)字電源端DVDD通過電容C19接地，電容ClO并接在電容C9的兩端，所述電量采集芯片UI的模擬電源端AVDD通過電容C11接地，電容C12并接在電容Cll的兩端，所述電量采集芯片Ul的數(shù)字電源端DVDD和模擬電源端AVDD之間串接有電阻R8，所述電量采集芯片Ul的數(shù)字電源端DVDD和模擬電源端AVDD均與+5V電壓相連，所述電量采集芯片Ul的復(fù)位端RST與+5V電壓相連。
[0009]優(yōu)選地，所述電量采集芯片Ul的型號為RN8209G。
[0010]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理模塊還包括預(yù)警結(jié)果輸出單元，所述預(yù)警結(jié)果輸出單元的輸入端與所述單片機的輸出端相連，所述殼體上還設(shè)有預(yù)警結(jié)果輸出端口，所述預(yù)警結(jié)果輸出端口與所述預(yù)警結(jié)果輸出單元的輸出端相連。
[0011]優(yōu)選地，所述預(yù)警結(jié)果輸出端口為RJ45接口，或為RS485接口。
[0012]優(yōu)選地，所述采集信號輸入端口=包括電壓信號輸入端口和電流信號輸入端口。
[0013]優(yōu)選地，所述聲光報警器包括蜂鳴器和指示燈。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0015]本實用新型提供的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，通過實時采集耗能設(shè)備運行時的電量參數(shù)，然后對采集到的所述電量參數(shù)進行處理，確定所述耗能設(shè)備是否處于帶故障運行狀態(tài)，若所述耗能設(shè)備處于帶故障運行狀態(tài)，最后進行預(yù)警，本裝置開創(chuàng)了一種耗能設(shè)備故障預(yù)警的新機制，能廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)和生活中設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控中，如果在耗能設(shè)備故障的萌芽狀態(tài)提前預(yù)警，并采取相應(yīng)措施，就能有效的避免因設(shè)備故障可能造成的各種危害和損失;本實用新型將整個裝置進行監(jiān)測報警的各個模塊集成在一塊電路板上，將電路板安裝在一個殼體里，使得整個裝置的體積較小，根據(jù)需要可隨身攜帶且可隨意移動，提高了工作人員進行監(jiān)測工作的靈活性，進而提高了監(jiān)測的工作效率。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細(xì)的說明；
[0017]圖1為本實用新型實施例一提供的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型實施例一提供的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3為本實用新型實施例一提供的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置中數(shù)據(jù)采集模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中:I為殼體，2為電路板，3為采集信號輸入端口，4為聲光報警器，5為預(yù)警結(jié)果輸出端口，21為數(shù)據(jù)采集模塊，22為數(shù)據(jù)處理模塊，23為預(yù)警模塊，221為單片機，222為存儲單元，223為預(yù)警結(jié)果輸出單元。
【具體實施方式】
[0021]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例;基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]圖1為本實用新型實施例一提供的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實用新型實施例一提供的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖，如圖1、圖2所示，一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，包括殼體I，所述殼體I內(nèi)設(shè)有電路板2，所述電路板2上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊21、數(shù)據(jù)處理模塊22和預(yù)警模塊23，所述數(shù)據(jù)采集模塊21的輸出端與所述數(shù)據(jù)處理模塊22的輸入端相連，所述數(shù)據(jù)處理模塊22的輸出端與所述預(yù)警模塊23的輸入端相連;所述殼體I上設(shè)有采集信號輸入端口 3和聲光報警器4，所述采集信號輸入端口 3與所述數(shù)據(jù)采集模塊21的輸入端相連，所述聲光報警器4與所述預(yù)警模塊23的輸出端相連。
[0023]進一步地，所述采集信號輸入端口3可包括電壓信號輸入端口和電流信號輸入端
□ O
[0024]本實施例中，所述數(shù)據(jù)采集模塊21采集的信號可為電壓信號，也可為電流信號。
[0025]進一步地，所述聲光報警器4可包括蜂鳴器和指示燈。
[0026]進一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊22包括單片機221和存儲單元222，所述單片機221的輸入端為所述數(shù)據(jù)處理模塊22的輸入端，所述單片機221的輸出端為所述數(shù)據(jù)處理模塊22的輸出端，所述存儲單元222與所述單片機221雙向連接。
[0027]進一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊22還包括預(yù)警結(jié)果輸出單元223，所述預(yù)警結(jié)果輸出單元223的輸入端與所述單片機221的輸出端相連，所述殼體I上還設(shè)有預(yù)警結(jié)果輸出端口5，所述預(yù)警結(jié)果輸出端口 5與所述預(yù)警結(jié)果輸出單元223的輸出端相連。
[0028]具體地，所述預(yù)警結(jié)果輸出端口5可為RJ45接口，或為RS485接口。
[0029]本實施例中，通過所述預(yù)警結(jié)果輸出端口5，可將報警信號傳輸至上位機進行數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)分析等動作，所述上位機可為監(jiān)控中心終端，或為現(xiàn)場終端，或為管理維護人員移動設(shè)備。
[0030]本實施例中，所述殼體I上還可設(shè)有電源接口，所述電路板2上還可設(shè)有電源模塊，所述電源模塊為整個裝置進行供電，所述電源接口與所述電源模塊的輸入端相連，所述電源模塊可為可充電電池，所述殼體I上還可設(shè)有充電接口。
[0031]圖3為本實用新型實施例一提供的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置中數(shù)據(jù)采集模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，所述數(shù)據(jù)采集模塊21可包括電量采集芯片Ul;所述電量采集芯片Ul的電流采集正端V2P與電阻Rl的一端和電容Cl的一端相連，電阻Rl的另一端與電阻R2的一端和所述采集信號輸入端口 3相連，所述電量采集芯片Ul的電流米集負(fù)端V2N與電阻R4的一端和電容C2的一端相連，電阻R4的另一端與電阻R3的一端和所述采集信號輸入端口 3相連，電容Cl的另一端、電容C2的另一端、電阻R2的另一端和電阻R3的另一端均接地;所述電量采集芯片Ul的電壓采集正端V3P通過電阻R5與所述采集信號輸入端口 3相連，所述電量采集芯片Ul的電壓采集正端V3P還通過電容C3接地，電阻R6并接在電容C3的兩端，所述電量采集芯片Ul的電壓采集負(fù)端V3N通過電容C4接地，電阻R7并接在電容C3的兩端;所述電量采集芯片Ul的通訊接口與所述單片機221的通訊接口雙向連接。
[0032]進一步地，所述電量采集芯片Ul的通訊接口為UART接口，或為SPI接口。
[0033]進一步地，所述電量采集芯片Ul的基準(zhǔn)電壓端REF通過電容C5接地，電容C6并接在電容C5的兩端，所述電量采集芯片Ul的模擬地端AGND和數(shù)字地DGND均接地;所述電量采集芯片Ul的外部晶振輸入端CLKIN通過電容C8接地，所述電量采集芯片Ul的外部晶振輸出端CLKOUT通過電容C7接地，所述電量采集芯片Ul的外部晶振輸入端CLKIN和外部晶振輸出端CLKOUT之間串接有晶振QI;所述電量采集芯片UI的中斷輸出端I RQ_N與所述單片機221的輸入端相連;所述電量采集芯片Ul的數(shù)字電源端DVDD通過電容C19接地，電容ClO并接在電容C9的兩端，所述電量采集芯片UI的模擬電源端AVDD通過電容C11接地，電容C12并接在電容C11的兩端，所述電量采集芯片UI的數(shù)字電源端DVDD和模擬電源端AVDD之間串接有電阻R8，所述電量采集芯片Ul的數(shù)字電源端DVDD和模擬電源端AVDD均與+5V電壓相連，所述電量采集芯片Ul的復(fù)位端RST與+5V電壓相連。
[0034]進一步地，所述電量采集芯片的型號可為RN8209G。
[0035]由于本實用新型將整個裝置進行監(jiān)測報警的各個模塊集成在一塊電路板上，將電路板安裝在一個殼體里，使得整個裝置的體積較小，根據(jù)需要可隨身攜帶且可隨意移動;使用時，數(shù)據(jù)采集模塊21實時采集耗能設(shè)備運行時的電量參數(shù)并將上述電量參數(shù)傳遞給所述數(shù)據(jù)處理模塊22的單片機221，所述單片機221對上述電量參數(shù)進行處理，確定所述耗能設(shè)備是否處于帶故障運行狀態(tài)，若所述耗能設(shè)備處于帶故障運行狀態(tài)，所述單片機221將給實時預(yù)警模塊23發(fā)送報警信號進行預(yù)警，同時，所述單片機221還可通過預(yù)警結(jié)果輸出單元223將預(yù)警結(jié)果輸出給外部的上位機。本裝置開創(chuàng)了一種耗能設(shè)備故障預(yù)警的新機制，能廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)和生活中設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控中，如果在耗能設(shè)備故障的萌芽狀態(tài)提前預(yù)警，并采取相應(yīng)措施，就能有效的避免因設(shè)備故障可能造成的各種危害和損失，提高了工作人員進行監(jiān)測工作的靈活性，提高監(jiān)測的工作效率，具有實質(zhì)性特點和進步。
[0036]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，其特征在于:包括殼體(I)，所述殼體(I)內(nèi)設(shè)有電路板(2)，所述電路板(2)上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊(21)、數(shù)據(jù)處理模塊(22)和預(yù)警模塊(23)，所述數(shù)據(jù)采集模塊(21)的輸出端與所述數(shù)據(jù)處理模塊(22)的輸入端相連，所述數(shù)據(jù)處理模塊(22)的輸出端與所述預(yù)警模塊(23)的輸入端相連； 所述殼體(I)上設(shè)有采集信號輸入端口(3)和聲光報警器(4)，所述采集信號輸入端口(3)與所述數(shù)據(jù)采集模塊(21)的輸入端相連，所述聲光報警器(4)與所述預(yù)警模塊(23)的輸出端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理模塊(22)包括單片機(221)和存儲單元(222)，所述單片機(221)的輸入端為所述數(shù)據(jù)處理模塊(22)的輸入端，所述單片機(221)的輸出端為所述數(shù)據(jù)處理模塊(22)的輸出端，所述存儲單元(222)與所述單片機(221)雙向連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊(21)包括電量采集芯片Ul; 所述電量采集芯片Ul的電流采集正端V2P與電阻Rl的一端和電容Cl的一端相連，電阻Rl的另一端與電阻R2的一端和所述采集信號輸入端口(3)相連，所述電量采集芯片Ul的電流米集負(fù)端V2N與電阻R4的一端和電容C2的一端相連，電阻R4的另一端與電阻R3的一端和所述采集信號輸入端口( 3)相連，電容CI的另一端、電容C2的另一端、電阻R2的另一端和電阻R3的另一端均接地;所述電量采集芯片Ul的電壓采集正端V3P通過電阻R5與所述采集信號輸入端口(3)相連，所述電量采集芯片Ul的電壓采集正端V3P還通過電容C3接地，電阻R6并接在電容C3的兩端，所述電量采集芯片Ul的電壓采集負(fù)端V3N通過電容C4接地，電阻R7并接在電容C3的兩端;所述電量采集芯片Ul的通訊接口與所述單片機(221)的通訊接口雙向連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述電量采集芯片Ul的通訊接口為UART接口，或為SPI接口。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述電量采集芯片Ul的基準(zhǔn)電壓端REF通過電容C5接地，電容C6并接在電容C5的兩端，所述電量采集芯片UI的模擬地端AGND和數(shù)字地DGND均接地;所述電量采集芯片UI的外部晶振輸入端CLKIN通過電容C8接地，所述電量采集芯片Ul的外部晶振輸出端CLKOUT通過電容C7接地，所述電量采集芯片UI的外部晶振輸入端CLKIN和外部晶振輸出端CLKOUT之間串接有晶振QI;所述電量采集芯片UI的中斷輸出端11^_~與所述單片機(2 21)的輸入端相連;所述電量采集芯片Ul的數(shù)字電源端DVDD通過電容C19接地，電容ClO并接在電容C9的兩端，所述電量采集芯片Ul的模擬電源端AVDD通過電容CU接地，電容C12并接在電容Cll的兩端，所述電量采集芯片UI的數(shù)字電源端DVDD和模擬電源端AVDD之間串接有電阻R8，所述電量采集芯片Ul的數(shù)字電源端DVDD和模擬電源端AVDD均與+5V電壓相連，所述電量采集芯片Ul的復(fù)位端RST與+5V電壓相連。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述電量采集芯片Ul的型號為RN8209G。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理模塊(22)還包括預(yù)警結(jié)果輸出單元(223)，所述預(yù)警結(jié)果輸出單元(223)的輸入端與所述單片機(221)的輸出端相連，所述殼體(I)上還設(shè)有預(yù)警結(jié)果輸出端口(5)，所述預(yù)警結(jié)果輸出端口(5)與所述預(yù)警結(jié)果輸出單元(223)的輸出端相連。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述預(yù)警結(jié)果輸出端口(5)為RJ45接口，或為RS485接口。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述采集信號輸入端口(3)包括電壓信號輸入端口和電流信號輸入端口。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電量采集的便攜式耗能設(shè)備故障預(yù)警裝置，其特征在于:所述聲光報警器(4)包括蜂鳴器和指示燈。
【文檔編號】G01R31/00GK205643566SQ201620451739
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】李紹榮, 楊承, 鄒渝, 楊昕梅
【申請人】南京新創(chuàng)力光電科技有限公司