本實用新型涉及配電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于智能配電柜iPanel的綜合環(huán)境監(jiān)控裝置，用于電力環(huán)境狀態(tài)的模擬量采集、處理，并通過總線接口傳遞給監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在低壓配電領(lǐng)域，智能配電柜逐步被認可，并快速發(fā)展。電力參數(shù)的檢測已經(jīng)被普遍推廣，配合后臺監(jiān)控組網(wǎng)，完成了基本的智能配電需求。但是隨著低壓配電更高的安全可靠及運行維護的新需求，僅僅是電力參數(shù)的監(jiān)控已經(jīng)不能滿足某些用電場合的需求。在一些環(huán)境溫濕度較大的場所或地區(qū)，如我國北方地區(qū)、沿海城市、海島等地，要求配電柜具備溫濕度監(jiān)測與控制能力。在一些對安全可靠要求極高的重要場所，要求配電柜具備探測煙霧能力與溫度探測器一起配合預(yù)警報警，保障供電設(shè)施的安全運行。

目前配電柜環(huán)境監(jiān)控功能的實現(xiàn)主要是加裝溫濕度控制器，由溫濕度控制器進行溫濕度采集，并根據(jù)設(shè)定值控制加熱器和風(fēng)扇運行，達到檢測和控制溫濕度的目的。這種方式功能較為單一，智能化、可視化程度較低，對安全可靠并無太大保證。如果要求配電柜有其他環(huán)境信息監(jiān)控的話，需求再增加相應(yīng)的功能產(chǎn)品模塊，比如需要煙霧探測時，就要增加煙霧探測器。這樣就造成多個節(jié)點需要接入總線，浪費總線資源。同時由于環(huán)境信息參數(shù)相對較少，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嵭?，同時在通訊速率不能兼容時，會更加麻煩，對于環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的成本也會增加，致使配電柜整柜沒有競爭力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有配電柜對環(huán)境信息監(jiān)控不足的缺陷，提供一種用于智能配電柜iPanel的綜合環(huán)境監(jiān)控裝置，將溫度、濕度、凝露、煙霧等環(huán)境信息通過同一裝置采集處理，并將采集的信息及時傳送給上級系統(tǒng)；僅需要一個控制器即可完成所有環(huán)境信息的監(jiān)測，大大降低成本，同時提高環(huán)境監(jiān)控的實時性。

本實用新型的技術(shù)方案是：

1.一種用于智能配電柜iPanel的綜合環(huán)境監(jiān)控裝置，其特征在于，包括核心板模塊、傳感器模塊、控制輸出模塊、通訊模塊、配置模塊；所述核心板模塊分別連接傳感器模塊、控制輸出模塊、通訊模塊、配置模塊；所述核心板模塊包括MCU主控制器，用于計算與控制，接收來自傳感器模塊采集的模擬信號，輸出數(shù)字信號給控制輸出模塊，并通過通訊模塊上傳至監(jiān)控平臺，所述傳感器模塊具有用于連接環(huán)境監(jiān)測傳感器的接口，用于采集環(huán)境監(jiān)測信息，所述配置模塊用于參數(shù)配置，實現(xiàn)人機交互。

2.所述傳感器模塊具有溫度傳感器、濕度傳感器、凝露傳感器和/或煙霧傳感器的接口，所述傳感器本體為外置式。

3.所述核心板模塊還包括24V直流電源，用于為整個設(shè)備供電。

4.所述傳感器模塊包括AD采樣芯片，所述AD采樣芯片將傳感器采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過SPI總線傳送給核心板模塊。

5.所述控制輸出模塊用于數(shù)字量的輸出，包括驅(qū)動電路和電磁隔離繼電器，由核心板模塊控制信號的輸出。

6.所述控制輸出模塊為無源干接點。

7.所述配置模塊包括分別與核心板模塊連接的撥碼開關(guān)電路和按鍵電路；所述撥碼開關(guān)電路包括撥碼開關(guān)S1、S2,用于配置設(shè)備通訊地址及通訊速率；所述按鍵電路包括按鍵K1、K2，用于復(fù)位重啟、升級調(diào)試以及組合使用用于配置參數(shù)。

8.所述配置模塊還包括與核心板模塊連接的指示燈電路，所述指示燈電路包括LED指示燈，用于指示設(shè)備狀態(tài)。

9.所述配置模塊還包括與核心板模塊Reset引腳連接的看門狗電路，用于意外死機時的復(fù)位。

10.所述通訊模塊采用RS485總線，通過雙絞線與上級系統(tǒng)連接，通訊模塊由核心板模塊通過UART接口控制。

本實用新型的技術(shù)效果：

本實用新型提供的一種用于智能配電柜iPanel的綜合環(huán)境監(jiān)控裝置，將溫度、濕度、凝露、煙霧等環(huán)境信息通過同一裝置采集處理，同時將采集的信息及時傳送給上級系統(tǒng)；僅需要一個控制器即可完成所有環(huán)境信息的監(jiān)測，大大降低成本，同時提高環(huán)境監(jiān)控的實時性。

本實用新型的裝置可與顯示裝置相連接，在本地觸摸屏上提供當前配電柜的環(huán)境信息，同時可以在觸摸屏上配置裝置參數(shù)，裝置可提供6路繼電器輸出，主要用于風(fēng)扇、加熱器、壓縮機等改善柜內(nèi)環(huán)境的設(shè)備啟動與停止，實現(xiàn)智能化，也可用于報警指示燈或蜂鳴器。上述優(yōu)點大大提高了本實用新型在智能配電柜中應(yīng)用的優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型的傳感器模塊電路原理圖。

圖3是本實用新型的控制輸出模塊電路原理圖。

圖4是本實用新型的配置模塊電路原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的智能配電柜iPanel的綜合環(huán)境監(jiān)控裝置的實施例作進一步說明。

如圖1所示，是本實用新型智能配電柜iPanel的綜合環(huán)境監(jiān)控裝置的原理框圖。包括核心板模塊、傳感器模塊、控制輸出模塊、通訊模塊、配置模塊；核心板模塊分別連接傳感器模塊、控制輸出模塊、通訊模塊、配置模塊；核心板模塊包括MCU主控制器，用于計算與控制，接收來自傳感器模塊采集的模擬信號，輸出數(shù)字信號給控制輸出模塊，并通過通訊模塊上傳至監(jiān)控平臺，傳感器模塊具有用于連接環(huán)境監(jiān)測傳感器的接口，用于采集環(huán)境監(jiān)測信息，配置模塊用于實現(xiàn)人機交互。核心板模塊還包括24V直流電源，用于為整個設(shè)備供電。本實用新型實施例的傳感器模塊具有溫度傳感器、濕度傳感器、凝露傳感器和/或煙霧傳感器的接口，而傳感器本體為外置式，例如，想測量溫度時，在相應(yīng)的接口連接溫度傳感器即可。如圖2所示，是本實用新型的傳感器模塊電路原理圖。傳感器模塊包括防護濾波電路、運算放大電路、ADC采樣芯片AD7606。本實施例中，以溫度采集為例展示了傳感器模塊的電路，圖2中JP1為外部接線端子，T1為輸出的第一路溫度。溫度傳感器接到端子JP1上后，與防護濾波電路的輸入端T1+、T1-連接，先經(jīng)過高頻電感L1、L2濾波，再經(jīng)過TVS管防護；再連接電橋測電阻電路，將電阻信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，再經(jīng)過運算放大電路放大，再經(jīng)過RC濾波電路，得到用于ADC的模擬信號；ADC采樣芯片連接模擬信號輸出端T1，將模擬信號采集轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過SPI串行接口傳送給核心板模塊，用計算分析得到最終的溫度。濕度、凝露、煙霧傳感器與此類似，可認為是相同原理。

如圖3所示，是本實用新型的控制輸出模塊電路原理圖。控制輸出模塊用于輸出數(shù)字量，控制繼電器的動作，包括驅(qū)動電路和電磁隔離繼電器，由核心板模塊控制信號的輸出。開出部分由核心板模塊控制繼電器輸出開出信號。首先經(jīng)過驅(qū)動電路，再驅(qū)動具有電磁隔離的繼電器?？刂戚敵瞿K為干接點，且具備接口功率大的特點，因此可以兼容不同規(guī)格的交直流設(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)可以通過控制輸出模塊啟動或關(guān)閉該設(shè)備，改善環(huán)境狀況?？刂戚敵瞿K的輸入端DO1、DO2、DO3與核心板模塊連接，由核心板模塊提供數(shù)字控制信號，對應(yīng)的輸出端RL11、RL12、RL21、RL22、RL31、RL32根據(jù)輸入端的變化，通過電平或脈沖方式完成對外部設(shè)備的控制。

如圖4所示，是本實用新型的配置模塊電路原理圖。配置模塊包括指示燈電路、按鍵電路及撥碼開關(guān)電路；指示燈電路中LED P_K、COM1、COM2、BAKK端與核心板模塊連接，指示燈D1用于指示設(shè)備狀態(tài)，D2、D3用于指示通訊狀態(tài)，D4用于指示調(diào)試配置狀態(tài)。按鍵電路中KEY1、KEY2端與核心板模塊連接，當按鍵被按下時KEY1、KEY2端由高電平變?yōu)榈碗娖?，MCU根據(jù)電平持續(xù)時間判斷按鍵執(zhí)行目的。K1、K2即可用于復(fù)位重啟、升級調(diào)試，又可以組合使用用于配置參數(shù)。撥碼開關(guān)電路中ADC1_IN4、ADC1_IN5端與核心板模塊連接，撥動撥碼開關(guān)位置用于配置設(shè)備通訊地址及通訊速率，其獲取信息方式另辟蹊徑，通過改變ADC1_IN4、ADC1_IN5端電壓，結(jié)合ADC采樣方式獲取撥碼位置，從而分析出二進制數(shù)據(jù)，在僅有兩個IO口的情況下獲取8位數(shù)據(jù)信息。

另外，配置模塊還包括與核心板模塊Reset引腳連接的看門狗電路，用于意外死機時的復(fù)位。

通訊模塊是裝置與上級系統(tǒng)溝通的部分，通訊模塊采用RS485接口，核心板模塊通過UART接口對其進行控制，將所采集到的環(huán)境信息數(shù)據(jù)通過通訊模塊出送給上級系統(tǒng)，上級系統(tǒng)指令通過RS485接口可以對控制輸出模塊進行操作。

以上實施案例中，僅是本實用新型的一種舉例，對于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的人員來說，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上仍然可以對本實用新型創(chuàng)造進行修改或者等同替換；綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制，一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均涵蓋在本實用新型專利的保護范圍當中。