專利名稱：智能綜合監(jiān)控預(yù)警保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用在建筑物場(chǎng)所的智能遠(yuǎn)程公網(wǎng)通訊型綜合監(jiān)控預(yù)警保護(hù)裝置。
技術(shù)背景 當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)、生活中，電已經(jīng)無(wú)處不在，成為社會(huì)最不可或缺的基礎(chǔ)之一。但另 一方面，隨著電氣化的空前普及應(yīng)用，電氣綜合安全隱患，特別是電氣火災(zāi)隱患日益突出， 線路老化、漏電、短路、過(guò)負(fù)荷、過(guò)欠壓的危害日益嚴(yán)重；電氣設(shè)備狀況異常、老化和故障也 是日益嚴(yán)重的事故安全隱患。但現(xiàn)階段，機(jī)房、自動(dòng)銀行、家庭住宅及其他建筑物重要場(chǎng)所 遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警產(chǎn)品的功能主要集中在環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全防范，部分產(chǎn)品對(duì)動(dòng)力監(jiān)測(cè)有所體 現(xiàn)，但主要是計(jì)量檢測(cè)或監(jiān)測(cè)市電的停電/送電功能。 建筑物場(chǎng)所電氣綜合安全(包含電氣火災(zāi))監(jiān)測(cè)預(yù)警保護(hù)功能是目前包括短信機(jī) 房監(jiān)控等建筑物場(chǎng)所公網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域的空白，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警保護(hù)功能也是建筑 物場(chǎng)所遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的不足。電氣綜合安全(含電氣火災(zāi))監(jiān)測(cè)預(yù)警保護(hù)技術(shù)和設(shè)備 狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)與現(xiàn)有產(chǎn)品的環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)、安全防范遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)一體化結(jié)合是科技 進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的必然。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的在于對(duì)機(jī)房、住宅等建筑物場(chǎng)所提供一種具有電氣綜合安全 (含電氣火災(zāi))監(jiān)控預(yù)警保護(hù)功能和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能的新型智能遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警保護(hù)裝 置。該裝置在實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全防范、市電停止和短信通訊等基本功能的同時(shí)，增加漏電、 短路、過(guò)負(fù)荷、過(guò)欠壓等全方位綜合電氣預(yù)警保護(hù)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警保護(hù)功能。本裝置通 過(guò)遠(yuǎn)程通訊實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控、遙設(shè)和遙視功能。本實(shí)用新型可以能不依賴于通訊獨(dú)立 工作，執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保護(hù)、本地報(bào)警和協(xié)調(diào)管理等功能。 為實(shí)現(xiàn)上敘目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是本實(shí)用新型由前端采集電路包括 綜合電量采集處理電路，環(huán)境、安防、設(shè)備狀態(tài)信號(hào)的采集處理電路組成；本實(shí)用新型的 電路核心是微控制器電路，本實(shí)用新型具體實(shí)施方案采用的是內(nèi)含DSP核的DSC芯片 dsPIC6014A，該芯片能夠處理傅里葉運(yùn)算、小波運(yùn)算等算法，能夠精準(zhǔn)計(jì)算并辨別各種信號(hào) 的正常與否、事故類型、事故位置等；本實(shí)用新型的后端輸出控制由光電耦合器隔離輸出電 路，本地聲光報(bào)警電路，繼電器輸出保護(hù)控制電路，一路串口通訊電路與遠(yuǎn)程公網(wǎng)通訊模塊 相連，本實(shí)用新型采用短信模塊；本實(shí)用新型具體應(yīng)用實(shí)例采用獨(dú)立的多路電源電路，分別 給微控制器、輸入采集處理電路、輸出控制電路、短信模塊供給相互獨(dú)立的電源。把各種綜 合信號(hào)及數(shù)據(jù)采集進(jìn)入微控制器，通過(guò)軟件處理，判斷各類參數(shù)的狀態(tài)，有異常情況將立即 發(fā)出本地和遠(yuǎn)方報(bào)警。本地報(bào)警采取聲光報(bào)警，遠(yuǎn)方報(bào)警采取短信報(bào)警；有事故發(fā)生，監(jiān)控 預(yù)警保護(hù)裝置首先準(zhǔn)確判斷事故部位，通過(guò)跳閘、停機(jī)等方式實(shí)時(shí)切除故障，保障其他無(wú)故 障部分正常運(yùn)行，然后及時(shí)發(fā)出本地和遠(yuǎn)方報(bào)警信號(hào)。
3
圖1是本實(shí)用新型的技術(shù)方案硬件框圖 圖2是本實(shí)用新型的電模擬量采集處理電路圖 圖3是本實(shí)用新型的本實(shí)用新型的總體程序流程圖 圖4是本實(shí)用新型的開關(guān)量信號(hào)采集處理電路圖 圖5是本實(shí)用新型的開關(guān)量輸出控制電路圖 圖6是本實(shí)用新型的主電路原理圖
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl，這是本實(shí)用新型智能綜合檢測(cè)保護(hù)裝置的硬件框圖。 如圖所示，本裝置以微控制器為核心，其前端與電力采集處理電路、環(huán)境量采集處 理電路、安防信號(hào)采集處理電路和設(shè)備狀態(tài)采集處理電路相連接；微控制器后端接本地聲 光報(bào)警電路、控制保護(hù)電路和通訊電路，通訊電路中的232驅(qū)動(dòng)電路與短信模塊相連。 參照?qǐng)D2是本實(shí)用新型的電模擬量采集處理電路圖，并接在進(jìn)線入口的RV1器件 是防浪涌器件。通過(guò)電壓、電流、剩余電流互感器采集到電量，經(jīng)過(guò)二階低通濾波電路，濾除 高頻干擾信號(hào)后，經(jīng)過(guò)由運(yùn)算放大器組成的電壓跟隨器電路進(jìn)行處理。經(jīng)電壓跟隨器處理 后的信號(hào)進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換專用芯片或微控制器內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，本實(shí)用新型使用微控制器 內(nèi)部的12位AD轉(zhuǎn)換模塊。經(jīng)過(guò)AD模塊處理后，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，本實(shí)用新型 采用傅里葉運(yùn)算計(jì)算出各基波及主要諧波的電流、電壓、剩余電流數(shù)值。 對(duì)各種環(huán)境信號(hào)量、安防信號(hào)量和設(shè)備狀態(tài)量的采集處理，本實(shí)用新型用以下幾 種方式采集處理模擬量采集、開關(guān)量采集、總線通訊和近距離無(wú)線通訊等。各種電信號(hào)量、 環(huán)境信號(hào)量、安防信號(hào)量和設(shè)備狀態(tài)量經(jīng)過(guò)采集處理，微控制器實(shí)時(shí)計(jì)算出的各數(shù)值后，通 過(guò)各種判據(jù)和設(shè)定值比較，判斷是否有異?；蚬收习l(fā)生。 參照?qǐng)D3是本實(shí)用新型的總體程序流程圖。本實(shí)用新型的程序流程從初始化1
到電量采集，環(huán)境、安防、設(shè)備狀態(tài)等參量的分時(shí)采集2、電量的有效值計(jì)算處理，環(huán)境、安 防、設(shè)備狀態(tài)等參量的分時(shí)處理3、是否有異?；蚬收习l(fā)生4，如果有故障發(fā)生，立即進(jìn) 行故障處理5，進(jìn)行異?；蚬收暇偷芈暪鈭?bào)警6，讓后立即通過(guò)短信模塊異?；蚬收线h(yuǎn) 程短信報(bào)警并傳輸數(shù)據(jù)7;如果判斷無(wú)異?；蚬收希桨瑢I(yè)算法的綜合智能協(xié)同管理 及節(jié)能控制實(shí)時(shí)預(yù)警監(jiān)測(cè)和保護(hù)功能完全可以12。 本實(shí)用新型具體實(shí)施方案采用的微處理器具有雙串口。手機(jī)遠(yuǎn)程查詢和控制，是 通過(guò)其中一串口，通過(guò)串口中斷程序采集到各種外部電話和手機(jī)號(hào)碼及控制信號(hào)等信息， 程序流程從提取授權(quán)管理人員手機(jī)的查詢、控制信息9到根據(jù)手機(jī)信息要求處理或控制10，通過(guò)短信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)信息11，中斷返回13。 參考圖4是本實(shí)用新型的開關(guān)量信號(hào)采集處理電路圖。采用光電耦合器隔離和穩(wěn) 壓二極管反接處理，增加開關(guān)量采集電路的抗干擾性和可靠性。D2、 D3、 D4、 D5是反接的穩(wěn) 壓二極管，能夠擬制低電壓大電流的干擾信號(hào)。 參考圖5是本實(shí)用新型具體實(shí)施方案的開關(guān)量輸出控制電路圖，采用光電耦合器 和保持繼電器。
4[0020] 參考圖6是本實(shí)用新型具體實(shí)施方案的主電路原理圖。本實(shí)用新型具體實(shí)施方案 采用dsPIC6014A芯片，該芯片具有豐富的通訊口 ，本方案中用到雙串口 ， 一路485通訊，一 路232通訊；該芯片具有強(qiáng)大的DSP核，能夠快速處理傅里葉運(yùn)算、開方等數(shù)學(xué)公式；該芯 片具有片內(nèi)EEPR0M，能夠保存各種設(shè)定值和事件處理結(jié)果數(shù)據(jù)，掉電保存，能夠供用戶追查 了解異常情況、事故類型分析等。
權(quán)利要求一種智能綜合監(jiān)控預(yù)警保護(hù)裝置，包括微控制器、前端采集電路、后端控制電路，其特征在于微控制器與其前端電力采集處理電路、環(huán)境采集電路、安防信號(hào)采集處理電路和設(shè)備狀態(tài)采集處理電路相連接，微控制器后端連接本地聲光報(bào)警電路、控制保護(hù)電路和通訊電路，通訊電路中的RS232驅(qū)動(dòng)電路與短信模塊相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能綜合監(jiān)控預(yù)警保護(hù)裝置，主要技術(shù)方案為本實(shí)用新型由前端采集電路與后端輸出控制構(gòu)成，前端采集電路包括綜合電量采集處理電路；環(huán)境、安防、設(shè)備狀態(tài)信號(hào)的采集處理電路，后端輸出控制由光電耦合器隔離輸出電路、本地聲光報(bào)警電路、繼電器輸出保護(hù)控制電路，一路串口通訊電路與遠(yuǎn)程公網(wǎng)通訊模塊相連。本實(shí)用新型采用短信模塊，多路電源電路分別給微控制器、輸入采集處理電路、輸出控制電路、短信模塊供給相互獨(dú)立的電源。該裝置在實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全防范、市電停止和短信通訊等基本功能的同時(shí)，增加了漏電、短路、過(guò)負(fù)荷、過(guò)欠壓等全方位綜合電氣預(yù)警保護(hù)和設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)預(yù)警保護(hù)功能。
文檔編號(hào)G05B19/048GK201508479SQ20092014702
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者單立輝, 李俊嶺, 濮方興 申請(qǐng)人:單立輝;李俊嶺;濮方興