本實(shí)用新型涉及監(jiān)測(cè)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)地域廣闊，地跨眾多，受緯度位置和海陸位置的影響，導(dǎo)致我國(guó)南北氣溫差異很大。隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，各行各業(yè)對(duì)設(shè)備的使用環(huán)境要求越來越高，尤其是戶外設(shè)備，特別是無人執(zhí)守的場(chǎng)合，不僅要求系統(tǒng)設(shè)備能在不同的環(huán)境下正常工作，而且要求設(shè)備能夠在戶外長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，同時(shí)還要求能夠時(shí)實(shí)為控制終端提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息。因此需要設(shè)計(jì)一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置，即能對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，也能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和對(duì)設(shè)備故障信息進(jìn)行自動(dòng)預(yù)警。

目前市場(chǎng)上也有一些監(jiān)測(cè)模塊，但是集成度不高，功能比較單一，很難滿足各種復(fù)雜大型用電設(shè)備的監(jiān)控需求。針對(duì)這一現(xiàn)狀，開發(fā)了一種集成監(jiān)測(cè)、控制于一體的裝置，不僅能夠監(jiān)測(cè)用電設(shè)備及其綜合系統(tǒng)的溫度以及用電設(shè)備的工作狀態(tài)，并對(duì)所連接的外部用電設(shè)備實(shí)行智能控制，同時(shí)能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)信息自動(dòng)通過通訊單元發(fā)送至控制終端。該集成監(jiān)測(cè)控制裝置集成度高，魯棒性強(qiáng)，適用于對(duì)各種用電設(shè)備及其系統(tǒng)的運(yùn)行溫度監(jiān)測(cè)與控制，能便捷移植到各種用電設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)控制場(chǎng)合，在設(shè)置監(jiān)控模塊的同時(shí)還設(shè)置控制模塊，不僅發(fā)送設(shè)備或系統(tǒng)故障產(chǎn)生的溫度異常分析報(bào)告同時(shí)還報(bào)警，有效降低由于設(shè)備故障處理不及時(shí)帶來附加損失的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型的目的是提出一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置，集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能控制和數(shù)據(jù)交互于一體，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電設(shè)備及系統(tǒng)內(nèi)的溫度以及用電設(shè)備的工作狀態(tài)，并根據(jù)獲取的溫度傳感器的數(shù)據(jù)來智能控制溫度控制設(shè)備的啟動(dòng)與停止，同時(shí)將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信息通過通訊單元自動(dòng)傳輸至控制終端。

為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型實(shí)施例涉及的一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置，包括交流電監(jiān)測(cè)單元、交流設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制單元、直流設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制單元，溫度監(jiān)測(cè)單元，中央控制單元，電源管理單元，通訊單元，所述交流電監(jiān)測(cè)單元、交流設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制單元、溫度監(jiān)測(cè)單元，通訊單元與中央控制單元相連，直流輸入電壓通過電源管理單元與中央控制單元連接，中央控制單元通過通訊單元與控制終端連接。

所述交流電監(jiān)測(cè)單元包括整流電路、第一電壓采集電路和光電耦合器，采集所述交流電接口輸出的交流電信息。

所述交流設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制單元包括有交流電接口連接有第一控制電路，第一控制電路再連接電流互感器與外設(shè)接口，第一控制電路采用固態(tài)繼電器控制方式，電流互感器的輸出連接第一運(yùn)算放大電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，交流外設(shè)接口并設(shè)置有ESD保護(hù)管。

所述直流設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制單元包括有第二電壓采集電路、第二運(yùn)算放大電路、第二控制電路，第二電壓采集電路通過精密電阻來采樣，第二控制電路通過MOS管開關(guān)實(shí)現(xiàn)控制，第二運(yùn)算放大電路實(shí)現(xiàn)對(duì)直流外設(shè)的工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，直流外設(shè)接口設(shè)置有ESD保護(hù)管；

所述溫度監(jiān)測(cè)單元是通過溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)溫度的監(jiān)測(cè)，控制升溫設(shè)備和降溫設(shè)備的啟動(dòng)與停止。

所述電源管理單元采用低功耗電源芯片實(shí)現(xiàn)輸入電壓的轉(zhuǎn)化，將直流輸入電壓轉(zhuǎn)化為DC3.3V和DC5V。

所述中央控制單元包括微控制器及其外圍電路，所述微處理器通過RS232方式與控制終端通訊。

所述第一控制電路，第二控制電路，電源管理單元以及通訊單元均采用雙保險(xiǎn)設(shè)計(jì)。

所述直流輸入電壓輸入部分設(shè)計(jì)有電流監(jiān)測(cè)電路，通過電阻采樣的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電源輸出電流的監(jiān)測(cè)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置的有益效果包括：

硬件集成度高，集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能控制和數(shù)據(jù)交互功能于一體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電設(shè)備及系統(tǒng)溫度和外部設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保用電設(shè)備在預(yù)設(shè)的工作溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)行，同時(shí)根據(jù)采集的設(shè)備狀態(tài)信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的用電設(shè)備工作是否正常的預(yù)判，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理系統(tǒng)故障提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，提高用電設(shè)備及系統(tǒng)的工作壽命，并有效提供系統(tǒng)故障警報(bào)；

硬件電路采用魯棒性設(shè)計(jì)，電源部分、監(jiān)測(cè)和控制電路均采用雙保險(xiǎn)設(shè)，確保運(yùn)行和監(jiān)測(cè)控制的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型提供的一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置的原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型提供的一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置的實(shí)施例的電氣連接框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

為了說明本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。

如圖1所示為本實(shí)用新型提供的一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置的原理框圖，所述集成監(jiān)測(cè)控制裝置包括交流電監(jiān)測(cè)單元、交流設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制單元、直流設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制單元，溫度監(jiān)測(cè)單元，中央控制單元，電源管理單元，通訊單元，所述交流電監(jiān)測(cè)單元、交流設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制單元、溫度監(jiān)測(cè)單元，通訊單元與中央控制單元相連，直流輸入電壓通過電源管理單元與中央控制單元連接，中央控制單元通過通訊單元與控制終端連接，所述集成監(jiān)測(cè)控制板可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所連接外設(shè)的智能控制，時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè)用電設(shè)備及其系統(tǒng)的溫度變化和所連接外部設(shè)備的工作狀態(tài)，并通過通訊單元將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送至控制終端。

實(shí)施例一

本實(shí)用新型提供的一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置的實(shí)施例一中，該集成監(jiān)測(cè)控制裝置還包括：溫度比較電路、降溫設(shè)備和升溫設(shè)備及其控制電路。

溫度比較電路輸入端與溫度傳感器連接，輸出端分別連接降溫設(shè)備和升溫設(shè)備的控制電路。在判斷溫度傳感器采集的溫度高于設(shè)定溫度上限時(shí)，控制降溫設(shè)備啟動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行降溫；在判斷溫度傳感器采集的溫度低于設(shè)定溫度下限時(shí)，控制升溫設(shè)備啟動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升溫；確保系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備工作在合適的溫度范圍內(nèi)。

實(shí)施例二

如圖2所示為本實(shí)用新型提供的一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置的實(shí)施例的電氣連接框圖，本實(shí)用新型提供的一種集成監(jiān)測(cè)控制裝置的實(shí)施例二中，該監(jiān)測(cè)控制裝置還包括：微控制器。

本實(shí)用新型將交流電通過二極管整流電路來整流，然后通過第一電壓采集電路中的精密電阻進(jìn)行小電壓采集，再通過光電藕合器隔離，最后微處理器通過AD模塊采集光藕的輸出信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電的監(jiān)測(cè)；根據(jù)設(shè)備工作都會(huì)電流變化這一原理，通過電流互感器對(duì)交流電流的采集，再通過第一運(yùn)算放大器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行放大，最后微處理器通過AD模塊對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)對(duì)交流設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)；通過第一電壓采集電路中的精密電阻進(jìn)行小電壓采集，然后通過第二運(yùn)算放大器進(jìn)行電壓放大，最后微處理器通過AD模塊對(duì)放大后 的信號(hào)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)對(duì)交流設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

本實(shí)用新型的直流電源輸入接口連接有電壓采集電阻，第三運(yùn)算放大器并聯(lián)在電阻兩端，對(duì)采集的電壓進(jìn)行放大，然后傳送至微處理器進(jìn)行分處理，最后得到系統(tǒng)中直流電源的輸出電流，從而可以算出系統(tǒng)中直流設(shè)備的功率。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，該集成監(jiān)測(cè)控制裝置還包括與微處理器相連的升溫設(shè)備和降溫設(shè)備(圖中未指示出)。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的溫度傳感器將采用的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至微處理器，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。然后通過微處理器進(jìn)行分析處理，并根據(jù)設(shè)定的溫度的上限和下限通過控制電路對(duì)升溫和降溫設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)和停止的控制，如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的溫度大于溫度設(shè)定上限，那么控制降溫設(shè)備啟動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行降溫，確保系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備工作在合適的溫度范圍內(nèi)；如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的溫度小于溫度設(shè)定下限，那么控制升溫設(shè)備啟動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升溫，確保系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備工作在合適的溫度范圍內(nèi)；如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的溫度在設(shè)置溫度范圍內(nèi)，那么控制溫控設(shè)備關(guān)閉，降低系統(tǒng)功率，節(jié)省電能消耗。

本實(shí)用新型實(shí)施案例中，集成監(jiān)測(cè)控制裝置還包括與微處理器相連的通訊模塊，微處理器通過該通訊模塊與外部的工控機(jī)進(jìn)行通訊，將監(jiān)測(cè)的溫度和電流數(shù)據(jù)以及設(shè)備的工作狀態(tài)通過通信模塊向外發(fā)送，防止通訊干擾。如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備工作異常，集成監(jiān)測(cè)控制裝置會(huì)通過通信模塊向外發(fā)送設(shè)備故障信息，確保系統(tǒng)故障能夠及時(shí)被發(fā)現(xiàn)。溫控設(shè)備的啟動(dòng)和停止溫度均可以通過指令來設(shè)置，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)向外發(fā)送的頻率也可以通過指令來設(shè)置。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，該集成監(jiān)測(cè)控制裝置還包括與微處理器相連的報(bào)警設(shè)備、直流設(shè)備的控制電路(圖中未指示出)。微處理器與升溫設(shè)備、降溫設(shè)備、報(bào)警設(shè)備以及直流設(shè)備均通過有兩個(gè)控制支路的控制電路連接，采用雙保險(xiǎn)設(shè)計(jì)，保證如果其中一路硬件出現(xiàn)故障，另一路硬件還可以支持系統(tǒng)工作，大大提高了系統(tǒng)可靠性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。