一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置，用于解決現(xiàn)有的監(jiān)控設(shè)備存在控制方式單一的問題，即現(xiàn)有設(shè)備采用自動控制或人工控制的單軌控制手段，在設(shè)備出現(xiàn)問題時，無法及時進(jìn)行補救。本實用新型包括數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換機構(gòu)、中央控制PLC機構(gòu)、人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)，所述三個機構(gòu)通過通訊總線連接，其中：數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及與其連接的傳感器；中央控制PLC機構(gòu)包括PLC、信號輸入模塊、控制輸出模塊；人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)包括觸摸屏和GPRS短信模塊。該裝置通過設(shè)置控制輸出模塊和GPRS短信模塊達(dá)到雙軌控制的目的，由此提高設(shè)備控制的穩(wěn)定性、快速性與實時性。
【專利說明】—種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種環(huán)境監(jiān)控裝置，特別是一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟發(fā)展,安裝著大型電力設(shè)備的屋舍、機房的封閉空間越來越多，由于在此封閉空間內(nèi)容易積攢有毒有害氣體，對維護(hù)設(shè)備的工作人員和電氣設(shè)備本身存在安全隱患，以及由于氣候原因使密閉空間內(nèi)溫濕度不均衡，容易誘發(fā)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，因此需要對上述空間進(jìn)行監(jiān)測控制，以保證工作人員能夠安全工作、電氣設(shè)備能夠穩(wěn)定運行。
[0003]目前，現(xiàn)有的監(jiān)控設(shè)備基本包括兩類:一類是通過移動通訊技術(shù)將報警信息發(fā)送給相關(guān)工作人員，通過工人直接到現(xiàn)場排障或者通過人工遠(yuǎn)程控制相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行排障，此類設(shè)備帶來的問題是控制速度慢、效率低，并且可能危害工作人員的身體健康；另一類是通過信息處理單元檢測到的報警信號，監(jiān)控設(shè)備自動控制執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行排障，此類設(shè)備存在的問題是信息反饋不具有實時性，工作人員無法在第一時間獲知前方情況。上述兩類監(jiān)控設(shè)備共同存在的問題是控制方式單一，導(dǎo)致在設(shè)備出現(xiàn)故障時，不能及時的通過其他手段進(jìn)行補救。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置，用于提高該類設(shè)備的穩(wěn)定性以及信息反饋的及時性。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型提供的用于密閉空間(變電機房)的環(huán)境監(jiān)控裝置，包括數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換機構(gòu)、中央控制PLC機構(gòu)、人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)，所述三個機構(gòu)通過通訊總線連接，其中:數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及與其連接的傳感器；中央控制PLC機構(gòu)包括PLC、信號輸入模塊、控制輸出模塊；人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)包括觸摸屏和GPRS短信模塊。
[0006]其中:
[0007]所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器用于將檢測到的傳感器的信號，轉(zhuǎn)化為PLC可以直接運算的數(shù)字量信息，并通過通訊總線將該信息傳輸給PLC ；
[0008]所述的PLC用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)臄?shù)字量信息、信號輸入模塊的外部數(shù)據(jù)及觸摸屏傳輸?shù)脑O(shè)備的控制方式、設(shè)備的報警信息、報警值、遠(yuǎn)程查詢情況等外部信息進(jìn)行綜合運算，通過控制輸出模塊控制相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備，同時，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器傳輸來的數(shù)據(jù)通過通訊總線傳輸至觸摸屏；
[0009]所述的觸摸屏用于將PLC傳輸來的數(shù)據(jù)信息與所述外部輸入的參數(shù)進(jìn)行比較，對不在合理范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時顯示、及歸檔處理，同時驅(qū)動GPRS短信模塊向相關(guān)工作人員報警。
[0010]該環(huán)境監(jiān)控裝置通過通訊總線協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、觸摸屏，使他們與PLC構(gòu)成完整的核心控制部件，其將數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程通訊控制的任務(wù)分?jǐn)偨o不同的機構(gòu)，減輕了 PLC的工作壓力，使各部件均能夠穩(wěn)定的處理和傳達(dá)相關(guān)信息。
[0011]作為優(yōu)選技術(shù)手段，所述的傳感器包括溫濕度傳感器、含氧量傳感器和/或SF6傳感器。所述的傳感器有多種，可以任意選擇其中的一種或多種與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器相連。
[0012]作為優(yōu)選技術(shù)手段，所述的通訊總線為RS-485/422總線或PROFIBUS-DP總線。采用通訊方式連接可以最大程度的節(jié)約物理連接，避免由于接線造成的故障，同時又提高了系統(tǒng)的實時性與響應(yīng)的快速性。
[0013]作為優(yōu)選技術(shù)手段，所述的觸摸屏設(shè)有以太網(wǎng)口，用于連接工業(yè)控制計算機。
[0014]作為優(yōu)選技術(shù)手段，所述的觸摸屏內(nèi)嵌組態(tài)軟件，在該組態(tài)軟件上進(jìn)行二次開發(fā)能使觸摸屏的畫面更加生動靈活、數(shù)據(jù)顯示更具實時性。
[0015]該環(huán)境監(jiān)控裝置同時設(shè)置了控制輸出模塊和GPRS短信模塊，使環(huán)境監(jiān)測控制工作能夠更穩(wěn)定的進(jìn)行，即通過控制輸出模塊控制相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)，同時工作人員可以通過GPRS短信模塊及時掌握監(jiān)控現(xiàn)場的信息，在控制輸出模塊出現(xiàn)故障時，可以根據(jù)實時反饋的信息及時采取補救措施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖3為本實用新型第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型的實質(zhì)性特點作進(jìn)一步的說明。
[0020]第一種實施方式如圖1所示，一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置，包括數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換機構(gòu)、中央控制PLC機構(gòu)、人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)，所述三個機構(gòu)通過通訊總線連接，其中:數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及與其連接的傳感器，所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器為單片機(如圖2-圖3所示)沖央控制PLC機構(gòu)包括PLC、信號輸入模塊、控制輸出模塊；人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)包括觸摸屏和GPRS短信模塊。上述三個機構(gòu)位于所需監(jiān)控的環(huán)境內(nèi)，其中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、PLC、觸摸屏分別設(shè)有一個或多個通訊口，可以通過RS-485/422或PR0FIBUS-DP通訊。采用通訊方式傳輸信息與傳統(tǒng)的連接方式相比，減少了物理連線，提高了數(shù)據(jù)的快速性與實時性的同時減輕了 PLC的負(fù)擔(dān)，從而保證了設(shè)備運行的穩(wěn)定性與可靠性。
[0021]圖中傳感器包括溫濕度傳感器、含氧量傳感器和/或SF6傳感器，三種可以任意選擇其中的一種或多種與單片機相連，也可根據(jù)不同需求增加不同的傳感器。
[0022]在數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換機構(gòu)中，單片機對溫濕度傳感器、含氧量傳感器、SF6傳感器輸出的微弱信號直接進(jìn)行技術(shù)處理，通過通訊方式傳輸給中央控制PLC機構(gòu)。
[0023]中央控制PLC機構(gòu)是整個系統(tǒng)的控制中心，其中的PLC將獲取的信息進(jìn)行綜合、運算，結(jié)合相應(yīng)的控制技術(shù)、置換通風(fēng)技術(shù)以及空調(diào)技術(shù)，形成特定的算法，進(jìn)而通過控制輸出模塊控制進(jìn)風(fēng)、過濾與干燥，實現(xiàn)設(shè)備的通風(fēng)散熱、防凝露、濾塵排毒功能。所述的PLC獲取的信息包括:通過通訊方式獲取的單片機的監(jiān)測數(shù)據(jù)；通過信號輸入模塊獲取外部的數(shù)字量信息，即設(shè)備的啟動與停止、設(shè)備的手/自動選擇、設(shè)備的工作模式選擇、執(zhí)行機構(gòu)的限位保護(hù)、電機及變頻器的過載、過壓、過流等故障報警信息；通過通訊方式讀取人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)的交互信息。
[0024]人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)中，觸摸屏內(nèi)嵌組態(tài)軟件，根據(jù)用戶的不同的需求，在該組態(tài)軟件上進(jìn)行二次開發(fā)。通過組態(tài)軟件讀取中央控制CPU的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括CPU單元從數(shù)據(jù)采集機構(gòu)中獲取的多個傳感器的檢測信息以及CPU單元的相關(guān)數(shù)據(jù)。觸摸屏將被控的工程量數(shù)值進(jìn)行實時顯示，對不在合理范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行報警顯示及歸檔處理，同時驅(qū)動GPRS模塊，將報警信息發(fā)送至相關(guān)人員。與此同時通過RS-485/422或PR0FIBUS-DP通訊，利用預(yù)先設(shè)計好的軟件將現(xiàn)場采取的控制方式、相關(guān)數(shù)據(jù)的合理區(qū)間等信息及參數(shù)傳輸給中央控制PLC機構(gòu)，PLC綜合這些信息后選擇相應(yīng)的控制策略及子程序。
[0025]為減輕中央控制PLC機構(gòu)的負(fù)擔(dān)，觸摸屏通過通訊方式直接與GPRS模塊相連，承擔(dān)了 PLC主控系統(tǒng)遠(yuǎn)程通訊的控制與處理的任務(wù)。
[0026]第二種實施方式如圖2所示，與第一種實施方式不同的是，為了使所述系統(tǒng)功能具有延展性，觸摸屏還設(shè)有以太網(wǎng)口，通過插入100M網(wǎng)線直接與工業(yè)控制計算機相連，以進(jìn)一步加入物聯(lián)網(wǎng)及電力智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
[0027]本實用新型不限于上述【具體實施方式】，所有不脫離本方案結(jié)構(gòu)和作用的變化均在本實用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置，包括數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換機構(gòu)、中央控制PLC機構(gòu)、人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)，所述三個機構(gòu)通過通訊總線連接，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及與其連接的傳感器；中央控制PLC機構(gòu)包括PLC、信號輸入模塊、控制輸出模塊；人機界面及遠(yuǎn)程監(jiān)控機構(gòu)包括觸摸屏和GPRS短信模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的傳感器包括溫濕度傳感器、含氧量傳感器和/或SF6傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的通訊總線為RS-485/422總線。
4.如權(quán)利要求2所述的一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的通訊總線為PROFIBUS-DP總線。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于密閉空間的環(huán)境監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的觸摸屏設(shè)有以太網(wǎng)口，用于連接工業(yè)控制計算機。
【文檔編號】G05B19/05GK203950164SQ201420099307
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】朱玉堂, 楊向民 申請人:浙江久嘉電力科技有限公司