專利名稱：絕緣工具柜網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)絕緣工具柜實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理的裝置。
背景技術(shù)：
因在絕緣工具柜中要放置絕緣桿、絕緣靴、絕緣手套、接地線、驗(yàn)電器、安全帽、安全帶、圍欄等工器具，柜中必須有一溫濕度合適的小環(huán)境，同時(shí)，柜內(nèi)需要以柜外環(huán)境作為參考，如柜內(nèi)溫度需高于柜外環(huán)境溫度以防止工器具從柜中取出來(lái)后結(jié)露，而且在一個(gè)單位或系統(tǒng)，所具有的絕緣工具柜不會(huì)只有一個(gè)、兩個(gè)，而具有多個(gè)，一方面需要對(duì)多個(gè)工具柜內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，另外多個(gè)工具柜也需要利用同一個(gè)柜外環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)作為參考，因此采用網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)非常必要。
低壓電力線載波是利用380V/220V配電線本身作為信息傳輸媒介，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信方式。利用電力線采用電力線載波通信，省去了專用通信布線，因而有很大的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)已有利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)施監(jiān)控的專利申請(qǐng)，如《用于監(jiān)控貨物的方法》(申請(qǐng)?zhí)?3164827)，它包括給每一個(gè)貨物或者集裝箱上分配轉(zhuǎn)發(fā)器，在該轉(zhuǎn)發(fā)器上，貨物或者集裝箱上的影響變量通過(guò)傳感器裝置來(lái)記錄。轉(zhuǎn)發(fā)器彼此之間無(wú)線連接轉(zhuǎn)發(fā)器將所記錄的所有影響變量發(fā)送到所分配的通信單元。《以太網(wǎng)監(jiān)控裝置的雙獨(dú)立互連裝置》(申請(qǐng)?zhí)?3213834)，由以太網(wǎng)互連裝置、平衡型外總線互連裝置、TCP/IP協(xié)議和通信方式選擇協(xié)議CMOP構(gòu)成，以太網(wǎng)互連裝置由用戶計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)接口與以太網(wǎng)交換機(jī)互連，監(jiān)控設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)接口與以太網(wǎng)交換機(jī)互連構(gòu)成，平衡型外總線互連裝置由用戶計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備通過(guò)外總線接口與串口服務(wù)器互連構(gòu)成，用戶計(jì)算機(jī)、監(jiān)控設(shè)備都分別以兩種獨(dú)立的方式互連，構(gòu)成兩套完全獨(dú)立的雙獨(dú)立互連裝置，互為冗余備份，當(dāng)以太網(wǎng)互連裝置出現(xiàn)故障時(shí)，再由平衡型外總線互連裝置進(jìn)行通信工作。《一種利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控的公路存款機(jī)》(申請(qǐng)?zhí)?3231056)，包括機(jī)箱、設(shè)置在機(jī)箱上部外的操作面板部件、設(shè)置在機(jī)箱下部的保險(xiǎn)箱、設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的控制電路部件及設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的電源，控制電路中還包括無(wú)線發(fā)送模塊和無(wú)線接收模塊，無(wú)線發(fā)送模塊設(shè)置在公路存款機(jī)內(nèi)與控制電路的RS232驅(qū)動(dòng)電路雙向連接；無(wú)線接收模塊設(shè)置在銀行的主機(jī)旁，與銀行主機(jī)內(nèi)的串行通訊接口連接；通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，銀行主機(jī)內(nèi)的無(wú)線接收模塊接收公路存款機(jī)內(nèi)的無(wú)線發(fā)送模塊發(fā)送的用戶存款信息，使銀行可以實(shí)時(shí)了解公路存款機(jī)內(nèi)金額，及時(shí)取出較多存款。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種能將絕緣工具柜內(nèi)、外環(huán)境溫、濕度信息以及工器具的使用信息通過(guò)電力線載波組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息傳輸與共享，然后接入上位機(jī)，并通過(guò)以太網(wǎng)與電力管理信息系統(tǒng)連接，構(gòu)成分層分布的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)的絕緣工具柜網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。
本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)方式為，絕緣工具柜網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控裝置，各絕緣工具柜控制器1的串行通信發(fā)送接口(TXD)和接收接口(RXD)分別接載波模塊(SJYC-B)2的串行通信接口RXD、TXD，數(shù)字溫濕度傳感器3的串行通信發(fā)送接口(TXD)和接收接口(RXD)分別接載波模塊(SJYC-B)4的串行通信接口RXD、TXD，上位機(jī)6的串行通信發(fā)送接口(TXD)和接收接口(RXD)分別接載波模塊(SJYC-B)5的串行通信接口RXD、TXD，上位機(jī)的以太網(wǎng)(ETHERNET)接口接至電力MIS系統(tǒng)7，載波模塊2、4、5的電源L接電源供電網(wǎng)絡(luò)A、B、C相中的任意一相，N接電源供電網(wǎng)絡(luò)的N線，電源供電網(wǎng)絡(luò)的A、B和B、C相之間各并聯(lián)一個(gè)耦合電容。
于絕緣工具柜控制器1的主處理器U6(89C52)的30腳和31腳接條形碼掃描器JKID，16腳接溫度傳感器UT(DS18B20)，14腳經(jīng)過(guò)分頻器U1(CD4060)接濕度傳感器UH(HF3223)，第2、3、4、5、10腳分別接看門(mén)狗U11(X5045)的1、2、5、6、7腳，第24、25、26腳分別接與門(mén)U7(74HC08)的4、10和施密特觸發(fā)器U2(74HC14)的3腳，第13、11腳分別為通信發(fā)送接口(TXD)和接收接口(RXD)，第18、19分別為I2C顯示鍵盤(pán)接口，空調(diào)管溫傳感器JPT經(jīng)比較器U3(LM311)、施密特觸發(fā)器U2接主處理器的第17腳，施密特觸發(fā)器U2的4腳接U7的5和9腳，與門(mén)U7的6、8腳分別經(jīng)電阻R26、R27、三極管Q5、Q6分別接繼電器JQ5的6和11腳，溫度開(kāi)關(guān)U10(MAX6510)的3腳經(jīng)電阻R37、三極管Q7接繼電器JQ1的線圈，JQ5的16、8、9腳分別接開(kāi)關(guān)S1、S2和S3，JQ5的4腳和13腳分別接繼電器JQ3和JQ2的線圈，同時(shí)經(jīng)過(guò)二極管D12和D11接繼電器JQ4的線圈，繼電器JQ1的常閉接點(diǎn)串聯(lián)至繼電器JQ3的常開(kāi)接點(diǎn)，繼電器JQ3、JQ2、JQ4的常開(kāi)接點(diǎn)分別控制加熱器(JHT)、除濕機(jī)(JDH)、風(fēng)扇(JFAN)。
本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)如下功能1、數(shù)據(jù)共享在多臺(tái)絕緣工具柜同時(shí)使用時(shí)，以電源線作為載體，采用低壓電力線載波進(jìn)行溫、濕度數(shù)據(jù)的采集和傳輸，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳遞和共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)工具柜小環(huán)境溫、濕度的準(zhǔn)確控制；2、實(shí)時(shí)監(jiān)控絕緣工具柜柜內(nèi)溫、濕度信息不僅可以通過(guò)本絕緣工具柜柜外的顯示屏顯示，還能由轉(zhuǎn)換裝置將載波信息接入上位機(jī)，并通過(guò)以太網(wǎng)與MIS系統(tǒng)(電力管理信息系統(tǒng))連接，通過(guò)上位機(jī)和MIS系統(tǒng)的管理，對(duì)絕緣工具柜的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證越限控制、報(bào)警、非正常問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而保證絕緣工具柜運(yùn)行的安全性和可靠性；3、遠(yuǎn)程設(shè)置絕緣工具柜的運(yùn)行控制參數(shù)可由本地設(shè)置，也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，在權(quán)限允許范圍內(nèi)，由上位機(jī)和MIS系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)化；4、絕緣工具管理網(wǎng)絡(luò)化不僅絕緣工具柜的運(yùn)行及參數(shù)設(shè)置可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制、管理，而且絕緣工具柜里存放的絕緣工器具也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理；5、清楚絕緣工器具的使用狀態(tài)絕緣工器具的使用狀態(tài)，通過(guò)條形碼掃描器讀入柜內(nèi)的存儲(chǔ)器中，上位機(jī)和MIS系統(tǒng)可通過(guò)局域網(wǎng)和低壓載波形成的網(wǎng)絡(luò)對(duì)工具柜進(jìn)行訪問(wèn)，可以得到當(dāng)前狀態(tài)信息或歷史記錄，并且可對(duì)這些信息進(jìn)行查詢、分析、處理，實(shí)現(xiàn)絕緣工具安全監(jiān)控的專業(yè)化管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣工具使用管理的網(wǎng)絡(luò)化，從而構(gòu)成了分層分布的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控管理系統(tǒng)，有效對(duì)絕緣工具柜的工作環(huán)境及柜內(nèi)工具使用情況實(shí)施監(jiān)控管理。


圖1是本實(shí)用新型電原理圖圖2是絕緣工具柜控制器電原理圖具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型將絕緣工具柜內(nèi)、外環(huán)境溫、濕度傳感器、柜內(nèi)條形碼掃描器通過(guò)電力線載波組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息傳輸與共享，然后由載波模塊(SJYC-B)5接入上位機(jī)6，并通過(guò)以太網(wǎng)與電力管理信息系統(tǒng)7連接，從而構(gòu)成了分層分布的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)。
載波模塊(SJYC-B)2、4、5是實(shí)現(xiàn)串行通信和載波通信相互轉(zhuǎn)發(fā)的模塊。工具柜控制器和數(shù)字溫濕度傳感器以及上位機(jī)6都具有串行通信接口，采用載波模塊(SJYC-B)可以很方便的實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。所有設(shè)備都是單相AC220V電源，當(dāng)采用三相AC380V交流供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，A、B和B、C相之間各并聯(lián)一個(gè)耦合電容，使載波信息可以在三相之間傳輸。上位機(jī)可以通過(guò)以太網(wǎng)(ETHERNET)與電力管理信息系統(tǒng)(MIS)7連接，實(shí)現(xiàn)信息交互。
參照?qǐng)D2，溫度傳感器UT(DS18B20)接入主處理器的U6(89C52)的16腳，主處理器可讀出DS18B20所測(cè)量的柜內(nèi)溫度，并通過(guò)顯示器顯示。調(diào)整電阻R28的阻值可以調(diào)整溫度開(kāi)關(guān)U10(MAX6510)的動(dòng)作溫度值，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，溫度開(kāi)關(guān)動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)繼電器JQ1切斷加熱器的電源AC，以保證柜內(nèi)溫度不至過(guò)高，保護(hù)柜內(nèi)的工器具，杜絕了火災(zāi)等隱患。當(dāng)柜內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí)，加熱控制JHI啟動(dòng)柜內(nèi)加熱器加熱。
濕度傳感器UH(HF3223)的輸出頻率量，經(jīng)過(guò)分頻器U1(CD4060)分頻接入主處理器的中斷腳，14腳，主處理器對(duì)每?jī)纱沃袛嗟拈g隔進(jìn)行計(jì)時(shí)然后轉(zhuǎn)換為頻率，最后根據(jù)濕度傳感器UH(HF3223)給定的算法計(jì)算出柜內(nèi)的實(shí)際濕度。
空調(diào)管溫傳感器JPT用于檢測(cè)除濕機(jī)是否結(jié)霜，當(dāng)除濕機(jī)管溫低于零度時(shí)，比較器U3(LM311)的第7腳輸出電平發(fā)生跳變，主處理器通過(guò)檢測(cè)第17腳的電平即可判斷除濕機(jī)是否結(jié)霜。
S1為自動(dòng)/手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，S1斷開(kāi)時(shí)，由主處理器按照設(shè)定的條件自動(dòng)控制加熱、除濕等設(shè)備；S1合上時(shí)，可以通過(guò)S2和S3開(kāi)關(guān)控制加熱和除濕設(shè)備。由于加熱和除濕都需要柜內(nèi)空氣循環(huán)以保證柜內(nèi)溫度和濕度均衡，驅(qū)動(dòng)循環(huán)風(fēng)扇的繼電器JQ4隨加熱控制繼電器JQ3和除濕控制繼電器JQ2動(dòng)作，JQ2或JQ3任意一個(gè)動(dòng)作時(shí)，JQ4動(dòng)作。
主處理器U6(89C52)的30腳和31腳模擬PS/2鍵盤(pán)接口的Keyboard clock和Keyboarddata信號(hào)，接入KB MID-6型條形碼掃描器JKID，條形碼掃描器掃描的條形碼數(shù)據(jù)通過(guò)這兩個(gè)引腳傳送給主處理器U6。
看門(mén)狗U11(X5045)為帶EEPROM的看門(mén)狗，它一方面給U6(89C52)提供可靠的復(fù)位，保證主處理器U6程序的可靠運(yùn)行；另一方面，用戶設(shè)置的溫、濕度參數(shù)等都保存至EEPROM中，即使斷電，參數(shù)也不會(huì)丟失。主處理器U6的11和13腳分別為通信發(fā)送接口(TXD)和接收接口(RXD)，通過(guò)串行通信口主處理器可以與其他設(shè)備進(jìn)行信息的交互。主處理器U6的18腳和19腳模擬標(biāo)準(zhǔn)I2C接口，接至帶標(biāo)準(zhǔn)I2C接口的鍵盤(pán)顯示器件，實(shí)現(xiàn)顯示溫、濕度數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)等人機(jī)交互功能。
絕緣工具柜控制器通過(guò)串行通信發(fā)送接口(TXD)、接收接口(RXD)與載波模塊(SJYC-B)連接實(shí)現(xiàn)雙向通信，響應(yīng)上位機(jī)的請(qǐng)求，讀取柜外環(huán)境溫濕度信息，并將測(cè)量的柜內(nèi)溫、濕度數(shù)據(jù)、工器具條形碼數(shù)據(jù)發(fā)送到載波通信網(wǎng)上。
權(quán)利要求1.絕緣工具柜網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控裝置，其特征在于各絕緣工具柜控制器(1)的串行通信發(fā)送接口(TXD)和接收接口(RXD)分別接載波模塊(SJYC-B)(2)的串行通信接口RXD、TXD，數(shù)字溫濕度傳感器(3)的串行通信發(fā)送接口(TXD)和接收接口(RXD)分別接載波模塊(SJYC-B)(4)的串行通信接口RXD、TXD，上位機(jī)(6)的串行通信發(fā)送接口(TXD)和接收接口(RXD)分別接載波模塊(SJYC-B)(5)的串行通信接口RXD、TXD，上位機(jī)的以太網(wǎng)(ETHERNET)接口接至電力MIS系統(tǒng)(7)，載波模塊(2)、(4)、(5)的電源L接電源供電網(wǎng)絡(luò)A、B、C相中的任意一相，N接電源供電網(wǎng)絡(luò)的N線，電源供電網(wǎng)絡(luò)的A、B和B、C相之間各并聯(lián)一個(gè)耦合電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣工具柜網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控裝置，其特征在于絕緣工具柜控制器(1)的主處理器U6(89C52)的30腳和31腳接條形碼掃描器JKID，16腳接溫度傳感器UT(DS18B20)，14腳經(jīng)過(guò)分頻器U1(CD4060)接濕度傳感器UH(HF3223)，第2、3、4、5、10腳分別接看門(mén)狗U11(X5045)的1、2、5、6、7腳，第24、25、26腳分別接與門(mén)U7(74HC08)的4、10和施密特觸發(fā)器U2(74HC14)的3腳，第13、11腳分別為通信發(fā)送接口(TXD)和接收接口(RXD)，第18、19分別為I2C顯示鍵盤(pán)接口，空調(diào)管溫傳感器JPT經(jīng)比較器U3(LM311)、施密特觸發(fā)器U2接主處理器的第17腳，施密特觸發(fā)器U2的4腳接U7的5和9腳，與門(mén)U7的6、8腳分別經(jīng)電阻R26、R27、三極管Q5、Q6分別接繼電器JQ5的6和11腳，溫度開(kāi)關(guān)U10(MAX6510)的3腳經(jīng)電阻R37、三極管Q7接繼電器JQ1的線圈，JQ5的16、8、9腳分別接開(kāi)關(guān)S1、S2和S3，JQ5的4腳和13腳分別接繼電器JQ3和JQ2的線圈，同時(shí)經(jīng)過(guò)二極管D12和D11接繼電器JQ4的線圈，繼電器JQ1的常閉接點(diǎn)串聯(lián)至繼電器JQ3的常開(kāi)接點(diǎn)，繼電器JQ3、JQ2、JQ4的常開(kāi)接點(diǎn)分別控制加熱器(JHT)、除濕機(jī)(JDH)、風(fēng)扇(JFAN)。
專利摘要絕緣工具柜網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控裝置，涉及一種對(duì)絕緣工具柜實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理的裝置。各絕緣工具柜的控制器、數(shù)字溫濕度傳感器和上位機(jī)分別通過(guò)串行通信接口接載波模塊，上位機(jī)的以太網(wǎng)接口接至電力MIS系統(tǒng)，各載波模塊的電源接低壓380V/220V電源供電網(wǎng)絡(luò)。絕緣工具柜的控制器由主處理器、條形碼掃描器、溫度傳感器、濕度傳感器、通信發(fā)送接口和接收接口、空調(diào)管溫傳感器、比較器、加熱器、除濕機(jī)、風(fēng)扇等構(gòu)成。本實(shí)用新型將絕緣工具柜內(nèi)、外環(huán)境溫、濕度傳感器、柜內(nèi)條形碼掃描器通過(guò)電力線載波組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息傳輸與共享，然后由載波模塊接入上位機(jī)，并通過(guò)以太網(wǎng)與電力管理信息系統(tǒng)連接，從而構(gòu)成了分層分布的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK2766277SQ20052009506
公開(kāi)日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月27日
發(fā)明者張子蓬, 張家華 申請(qǐng)人:武漢奮進(jìn)電力技術(shù)有限公司