遠(yuǎn)程集中式ups電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電源控制器與括數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述電源控制器與所述數(shù)據(jù)服務(wù)器無線或有線通信連接，所述電源控制器設(shè)有備用電池電壓實(shí)時檢測電路、UPS輸入輸出電流信號檢測電路、按鍵控制信號輸入電路、環(huán)境溫濕度檢測和報(bào)警電路以及遠(yuǎn)程通信電路。本實(shí)用新型有益效果在于，通過電源遠(yuǎn)程實(shí)時管控系統(tǒng)對電池進(jìn)行定期智能維護(hù)；有效延長電池的使用周期；實(shí)時把網(wǎng)點(diǎn)電力狀況通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)中心；可檢測輸入電壓電流、輸出電壓電流、檢測周圍環(huán)境溫濕度以及可以控制末端負(fù)載。
【專利說明】遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及UPS電源設(shè)備，具體涉及一種可遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理UPS電源的實(shí)時預(yù)警系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]UPS (Uninterruptible Power System)即不間斷電源,是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。
[0003]當(dāng)市電輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷(事故停電)時，UPS立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。
[0004]自二十世紀(jì)六十年代美國通用電氣公司研究生產(chǎn)不間斷電源以來，不間斷電源一直在被改進(jìn)，但是其基本原理沒有重大變化?，F(xiàn)代的不間斷電源由電池組、逆變器和控制電路組成，一端連接電網(wǎng)另一端連接電器負(fù)載。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在于提供一種遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)，通過設(shè)置在UPS中的檢測電路以及通信電路，實(shí)現(xiàn)了在監(jiān)控端對聯(lián)網(wǎng)中的UPS設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測，準(zhǔn)備掌握UPS的工作狀態(tài)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電源控制器與括數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述電源控制器與所述數(shù)據(jù)服務(wù)器無線或有線通信連接，所述電源控制器設(shè)有備用電池電壓實(shí)時檢測電路、UPS輸入輸出電流信號檢測電路、按鍵控制信號輸入電路、環(huán)境溫濕度檢測和報(bào)警電路以及遠(yuǎn)程通信電路；其中
[0008]所述備用電池電壓實(shí)時檢測電路包括運(yùn)算放大器與分壓電路；
[0009]所述UPS輸入輸出電流信號檢測電路包括運(yùn)算放大器以及與其電性連接的積分電路；
[0010]所述按鍵控制信號輸入電路包括薄膜微動開關(guān)、上拉排阻以及編碼器；
[0011]所述環(huán)境溫濕度檢測和報(bào)警電路包括溫度濕度傳感器與報(bào)警蜂鳴器；
[0012]遠(yuǎn)程通信電路設(shè)有網(wǎng)絡(luò)通信芯片。
[0013]需要說明的是，所述分壓電路包括串聯(lián)電連接的電阻R24、R25、R26、R27、R28、R29，其中依次電阻阻值為 560ΚΩ、10ΚΩ、20ΚΩ、30ΚΩ、40ΚΩ、50ΚΩ。
[0014]需要說明的是，所述薄膜開關(guān)包括放電鍵、通電鍵、消音鍵與復(fù)位鍵，其中每個按鍵的一端與所述上拉排阻電性連接，另一端與所述編碼器電性連接。
[0015]作為一種優(yōu)選的方案，所述殼體外部還設(shè)有狀態(tài)指示燈，包括電源指示燈、運(yùn)行指示燈、充放電指示燈以及故障指示燈，上述指示燈分別與按鍵控制信號輸入電路中的上拉排阻電性連接。
[0016]需要說明的是，所述環(huán)境溫濕度檢測電路為單總線訪問，其中電路中設(shè)有電阻阻值5ΚΩ的上拉電阻；所述報(bào)警電路中的報(bào)警蜂鳴器與PNP三極管電性連接，所述PNP三極管與電阻R42、電阻R16電性連接。
[0017]需要說明的是，所述網(wǎng)絡(luò)通信芯片為CP2200，所述網(wǎng)絡(luò)通信芯片與所述數(shù)據(jù)服務(wù)器無線通訊連接。
[0018]本實(shí)用新型有益效果在于:
[0019]1、通過電源遠(yuǎn)程實(shí)時管控系統(tǒng)對電池進(jìn)行定期智能維護(hù)；
[0020]2、準(zhǔn)確智能的掌握電池性能，免除對電池的日常維護(hù)；
[0021]3、有效延長電池的使用周期；
[0022]4、實(shí)時把網(wǎng)點(diǎn)電力狀況通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)中心；
[0023]5、智能記錄電池的品牌、型號、采購時間，使固定資產(chǎn)的管理提高至信息化；
[0024]6、有效的過壓保護(hù)使UPS工作在安全的環(huán)境中。
[0025]7、本實(shí)用新型可檢測輸入電壓電流、輸出電壓電流、檢測周圍環(huán)境溫濕度以及可以控制末端負(fù)載。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型的電池電壓檢測電路；
[0027]圖2為本實(shí)用新型UPS輸入輸出電流信號檢測電路；
[0028]圖3為本實(shí)用新型的按鍵與顯示接口電路；
[0029]圖4為本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信電路；
[0030]圖5為本實(shí)用新型的環(huán)境檢測和報(bào)警輸出電路。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0032]本實(shí)用新型為一種遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電源控制器與數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述電源控制器與所述數(shù)據(jù)服務(wù)器無線或有線通信連接，所述電源控制器設(shè)有備用電池電壓實(shí)時檢測電路、UPS輸入輸出電流信號檢測電路、按鍵控制信號輸入電路、環(huán)境溫濕度檢測和報(bào)警電路以及遠(yuǎn)程通信電路；其中
[0033]所述備用電池電壓實(shí)時檢測電路包括運(yùn)算放大器與分壓電路；
[0034]所述UPS輸入輸出電流信號檢測電路包括運(yùn)算放大器以及與其電性連接的積分電路；
[0035]所述按鍵控制信號輸入電路包括薄膜微動開關(guān)、上拉排阻以及編碼器；
[0036]所述環(huán)境溫濕度檢測和報(bào)警電路包括溫度濕度傳感器與報(bào)警蜂鳴器；
[0037]遠(yuǎn)程通信電路設(shè)有網(wǎng)絡(luò)通信芯片。
[0038]需要說明的是，所述分壓電路包括串聯(lián)電連接的電阻R24、R25、R26、R27、R28、R29，其中依次電阻阻值為 560ΚΩ、10ΚΩ、20ΚΩ、30ΚΩ、40ΚΩ、50ΚΩ。
[0039]需要說明的是，所述薄膜開關(guān)包括放電鍵、通電鍵、消音鍵與復(fù)位鍵，其中每個按鍵的一端與所述上拉排阻電性連接，另一端與所述編碼器電性連接。
[0040]作為一種優(yōu)選的方案，所述殼體外部還設(shè)有狀態(tài)指示燈，包括電源指示燈、運(yùn)行指示燈、充放電指示燈以及故障指示燈，上述指示燈分別與按鍵控制信號輸入電路中的上拉排阻電性連接。
[0041]需要說明的是，所述環(huán)境溫濕度檢測電路為單總線訪問，其中電路中設(shè)有電阻阻值5ΚΩ的上拉電阻；所述報(bào)警電路中的報(bào)警蜂鳴器與PNP三極管電性連接，所述PNP三極管與電阻R42、電阻R16電性連接。
[0042]進(jìn)一步的，由于設(shè)有溫濕度傳感器，除了可以監(jiān)測UPS使用環(huán)境條件外，還可以將本實(shí)用新型與環(huán)境中的空氣調(diào)節(jié)器進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)溫濕度的變化超過預(yù)設(shè)時自動調(diào)整空氣調(diào)節(jié)器。
[0043]需要說明的是，所述網(wǎng)絡(luò)通信芯片為CP2200，所述網(wǎng)絡(luò)通信芯片與所述數(shù)據(jù)服務(wù)器無線通訊連接。
[0044]如圖1所示，通過分壓電路采集電池兩端電壓，經(jīng)由運(yùn)算放大器LMV324對采集到的微弱電壓信號進(jìn)行放大，使MCU處理器可以對其進(jìn)行Α/D模數(shù)轉(zhuǎn)換。放大電路采用三個放大器共同構(gòu)成的精密放大器，其中運(yùn)算放大器LMV324包含四個放大器，分別是U19A、U19B、U19C，其共同構(gòu)成精密放大器，進(jìn)一步的，U19D接成虛擬地以增加抗干擾能力。
[0045]如圖2所示，電阻R30、R31作為電流采樣電阻，運(yùn)算放大器U18A、U18D接成電壓跟隨電路，電阻R45、R46的作用是穩(wěn)定采樣放大后的信號輸出，然后電阻R47、R48接到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路上，這樣便可采集UPS的輸入/輸出的電流信號。
[0046]如圖3所示，本實(shí)用新型的按鍵是薄膜徽動開關(guān)，與上拉排阻電性連接，其中上拉排阻RP1、RP2、RP3電阻值為1K Ω，另外還設(shè)有編碼器SN74HC148，其最多可以支持8路按鍵開關(guān)。其中，按鍵KEYO是“放電”鍵、KEYl是“通電”鍵、KEY2是“消音”鍵、KEY3是“復(fù)位”鍵。進(jìn)一步的，殼體外部還設(shè)有狀態(tài)指示燈，包括“電源”指示燈、“運(yùn)行”指示燈、“充放電”指示燈、“故障”指示燈，上述指示燈與上拉排阻RPl電性連接。
[0047]如圖4所示，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)連接的是網(wǎng)絡(luò)通信芯片為CP2200，具體的說，CP2200是集成了 IEEE802.3以太網(wǎng)媒體訪問控制器(MAC)、1Base-T物理層(PHY)和8KB非易失性FLASH存儲器的單芯片以太網(wǎng)控制器，采用48腳TQFP封裝。
[0048]進(jìn)一步的，CP2200為MCU微控制器增加以太網(wǎng)通信功能。8位并行總線接口支持Intel和Motorola總線方式，可以使用復(fù)用或非復(fù)用方式尋址。有方式選擇引腳，用于配置總線接口方式。在非復(fù)用模式下，數(shù)據(jù)傳輸速率超過30Mbps。片內(nèi)FLASH存儲器可用于存儲用戶參數(shù)、Web服務(wù)器內(nèi)容或作為通用非易失性存儲器。FLASH存儲器的最后6個存儲單元已在出廠前被預(yù)先寫入了一個唯一的48位MAC地址。在CP2200內(nèi)預(yù)存唯一 MAC地址，通?？梢詮拇蠖鄶?shù)嵌入式系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中消除必不可少的序列化步驟。CP2200具有四種不同的電源模式，這樣使主處理器能控制整個系統(tǒng)的耗電量?？蛇x的中斷引腳也允許主機(jī)平時進(jìn)入“睡眠”模式，當(dāng)CP2200接收到數(shù)據(jù)包或者加入到網(wǎng)絡(luò)再把主機(jī)喚醒。自動協(xié)商機(jī)制允許芯片自動選擇最有效的傳輸方式(半/全雙工)。
[0049]如圖5所示，環(huán)境溫濕度檢測采用溫濕度傳感器DHT11，單總線訪問方式使電路更簡單，電路中的上拉電阻R8的電阻值為5ΚΩ以穩(wěn)定數(shù)據(jù)通信傳輸。報(bào)警電路中設(shè)置有報(bào)警蜂鳴器警號BEEPl以及控制其是否工作的PNP三極管Q5，采用PNP三極管的接線方式可以有效的防止上電時警號的誤報(bào)警動作。電阻R42的作用是穩(wěn)定PNP三極管Q5的基電極電壓以增強(qiáng)抗干擾能力，電阻R16的作用是限流以保護(hù)三極管工作在安全的條件。
[0050]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電源控制器與數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述電源控制器與所述數(shù)據(jù)服務(wù)器無線或有線通信連接，其特征在于，所述電源控制器設(shè)有備用電池電壓實(shí)時檢測電路、UPS輸入輸出電流信號檢測電路、按鍵控制信號輸入電路、環(huán)境溫濕度檢測和報(bào)警電路以及遠(yuǎn)程通信電路；其中 所述備用電池電壓實(shí)時檢測電路包括運(yùn)算放大器與分壓電路； 所述UPS輸入輸出電流信號檢測電路包括運(yùn)算放大器以及與其電性連接的積分電路； 所述按鍵控制信號輸入電路包括薄膜微動開關(guān)、上拉排阻以及編碼器； 所述環(huán)境溫濕度檢測和報(bào)警電路包括溫度濕度傳感器與報(bào)警蜂鳴器； 遠(yuǎn)程通信電路設(shè)有網(wǎng)絡(luò)通信芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述分壓電路包括串聯(lián)電連接的電阻R24、R25、R26、R27、R28、R29，其中依次電阻阻值為560ΚΩ、10ΚΩ、20ΚΩ、30ΚΩ、40ΚΩ、50ΚΩ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述薄膜開關(guān)包括放電鍵、通電鍵、消音鍵與復(fù)位鍵，其中每個按鍵的一端與所述上拉排阻電性連接，另一端與所述編碼器電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境溫濕度檢測電路為單總線訪問，其中電路中設(shè)有電阻阻值5ΚΩ的上拉電阻；所述報(bào)警電路中的報(bào)警蜂鳴器與PNP三極管電性連接，所述PNP三極管與電阻R42、電阻R16電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程集中式UPS電源實(shí)時管控預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)通信芯片為CP2200，所述網(wǎng)絡(luò)通信芯片與所述數(shù)據(jù)服務(wù)器無線通訊連接。
【文檔編號】G01R31/40GK204065372SQ201420230164
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】楊成彬 申請人:深圳曦光科技有限公司