專利名稱：開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，屬于配電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備領(lǐng) 域，具體涉及一種配電網(wǎng)遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控裝置。
技術(shù)背景目前，配網(wǎng)自動(dòng)化已經(jīng)日趨完善，越來(lái)越多的開閉所、箱變、柱上開關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜 等實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的管理。但配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)功能主要是在原有的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 對(duì)開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)等一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)SCADA功能的延伸，即通過通信網(wǎng)絡(luò)、FTU、 配電子站對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行；而對(duì)于影響配網(wǎng)安 全運(yùn)行的其他方面卻并沒有完全監(jiān)控。開閉所的安全運(yùn)行在配電網(wǎng)中具有舉足輕重的作 用，隨著用電量的增加，電纜接頭出現(xiàn)溫度過熱的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。由于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境惡 劣，在電纜局部發(fā)生過熱后不易被發(fā)現(xiàn)，事故蔓延即造成重大事故，影響正常生產(chǎn)，給 電力企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)和信譽(yù)的重大損失。另外對(duì)于非法闖入、設(shè)備間漏水等安全問題，也 日益成為影響配網(wǎng)安全運(yùn)行的重要因素。對(duì)于這些問題，管理部門主要采取了定期巡視 等人防手段，但人防手段存在著以下不足之處1、能做到定期監(jiān)測(cè)，無(wú)法達(dá)到全天候 監(jiān)測(cè)；2、人工現(xiàn)場(chǎng)巡視、測(cè)量溫度，存在測(cè)量人員人身安全隱患；3、某些監(jiān)測(cè)點(diǎn)無(wú)法 測(cè)量，存在監(jiān)測(cè)盲點(diǎn)。因此，有必要建立一套配網(wǎng)安全運(yùn)行的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及影響配網(wǎng)安全運(yùn)行的因素實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，使配網(wǎng)實(shí)現(xiàn)"可控"、 〃在控〃。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)配網(wǎng)安全運(yùn)行存在的問題，設(shè)計(jì)一種可以及 時(shí)發(fā)現(xiàn)開閉所、環(huán)網(wǎng)柜中電纜頭溫度升高、非法闖入、漏水積水、煙霧等報(bào)警情況，并 能立即采取措施，避免事故發(fā)生，極大提高配網(wǎng)安全運(yùn)行的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度 綜合監(jiān)控裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案是開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合 監(jiān)控裝置，其特征在于包括模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電路、數(shù)據(jù)處理電路、 開關(guān)量輸入調(diào)理電路、通信接口電路，穩(wěn)壓電路與模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路連接，模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)處理電路連接，開關(guān)量輸入調(diào)理電路、通信接口電路與數(shù)據(jù)處理電路連接。數(shù)據(jù)處理電路包括CPUD1、時(shí)鐘芯片D2、鎖存器D3、 RAM存儲(chǔ)器D4、譯碼器D13A、 D13B、總線驅(qū)動(dòng)器D16，電阻排RP1、 RP3、電阻器R38-R43、電容器C9-C12、 C17、 二 極管V3、 V4、發(fā)光二極管V5、 V6、三極管V7、晶振XT1、 XT2、鋰電池BAT1、蜂鳴器 FMQ、撥碼開關(guān)SW1、連接器J1、 J2， CPU Dl的數(shù)據(jù)線ADO-AD7與鎖存器D3、 RAM存儲(chǔ) 器D4的數(shù)據(jù)線D0-D7相連，與總線驅(qū)動(dòng)器D16的B0-B7相連；CPU Dl的地址總線A8-A15 與D4的A8-A14、 /CE相連；鎖存器D3的Q0-Q7與D4的AO-A7相連；鎖存器D3的LE 接CPUD1的33腳，/0E接地；CPUD1的/RD、 /WR分別與D4的/0E、 /WE相連；譯碼器 D13A的1腳接地，2、 3腳分別與CPU Dl的12、 7腳相連，4、 5、 6腳分別連接到電子 開關(guān)D6、 D7、 D12的INH端，譯碼器D13B的15腳接地，14、 13腳分別與CPU Dl的9、 8腳相連，11腳與總線驅(qū)動(dòng)器D16的19腳相連，12腳與總線驅(qū)動(dòng)器D8的19腳相連； 時(shí)鐘芯片D2的6、 5腳分別與CPU Dl的17、 23腳相連，1、 2腳與時(shí)鐘晶振XT2相連， 3腳與CPUD1的14腳相連，4腳接地，3、 6、 5腳分別接上拉電阻R38、 R39、 R40， 二 極管V3、 V4的負(fù)極與8腳相連，鋰電池BAT1正極與二極管V4的正極相連，鋰電池BAT1 負(fù)極接地，二極管V3的正極接VCC，電容器C17—端接8腳，另一端接地；晶振XT1 與CPUD1的X1、 X2相連，電容器C9、 C10串連后接點(diǎn)接地，兩端分別與晶振XT1的兩 端相連；電容器Cll、 C12并聯(lián)后分別接VCC與地；電阻器R42、 R43分別與發(fā)光二極管 V5、 V6串連，發(fā)光二極管V5、 V6正極分別接VCC，電阻器R42、 R43另一端分別接CPU Dl的5、 4腳；蜂鳴器FMQ—端接VCC,另一端接三極管V7的發(fā)射極，三極管V7的集 電極接地，基極接電阻器R41，電阻器R41另一端通過連接器J2的2腳連接到CPU Dl 的2腳；連接器Jl的2腳連接到CPU Dl的3腳，連接器Jl、 J2的3腳分別接CPU Dl 的5、 4腳，1腳并聯(lián)后接地；電阻排RP1為CPU Dl的ADO-AD7數(shù)據(jù)線上拉電阻；CPU Dl 的35腳接VCC， IO腳接地；電組排RP3為總線驅(qū)動(dòng)器D16的A0-A7輸入線上拉電阻； 撥碼開關(guān)SW1 —側(cè)接地，另一側(cè)接總線驅(qū)動(dòng)器D16的AO-A7。模擬量采集A/D轉(zhuǎn)換電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器D5、電子開關(guān)D6、 D7、 D12、運(yùn)算放大器 D9、電阻器R1-R27、電容器C18-C20、輸入端子X1-X8，電子開關(guān)D6、 D7、 D12的A、 B、 C端分別連接到CPU Dl的P33、 P34、 P14，電子開關(guān)D6、 D7、 D12的INH端分別連接到 D13A的4、 5、 6腳，X端并連后，連接到運(yùn)算放大器D9的3腳，運(yùn)算放大器D9的1、 2腳相連后，通過電阻器R27連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器D5的3腳，電阻器R26和電容器C20并連后， 一端接運(yùn)算放大器D9的3腳，另一端接地；模數(shù)轉(zhuǎn)換器D5的5腳、4腳分別 連接到CPU Dl的17、 23腳，2腳接地，1腳接穩(wěn)壓器D10的2腳；電子開關(guān)D6、 D7 的X0-X7、電子開關(guān)D12的X0-X3為信號(hào)輸入端，共接入由輸入端子XI-X6輸入的18 路溫度采集信號(hào)和由輸入端子X7、 X8輸入的2路模擬信號(hào)；電子開關(guān)D6、 D7、 D12的 每一路信號(hào)輸入端均通過一個(gè)電阻器連接到輸入端子Xl-X8上，電子開關(guān)D6的信號(hào)輸 入端X0、 XI、 X2分別通過電阻器R1、 R2、 R3接到輸入端子X1的2、 4、 6腳，電子開 關(guān)D6的信號(hào)輸入端X3、 X4、 X5分別通過電阻器R4、 R5、 R6接到輸入端子X2的2、 4、 6腳；輸入端子X1-X6的l、 3、 5腳連接后經(jīng)電阻器R21接VC0，輸入端子X7、 X8的2 腳接地；電子開關(guān)D12的X6腳依次經(jīng)電阻器R23、節(jié)點(diǎn)VCO、電阻器R22接VCC， X7 腳經(jīng)電阻器R24接地，電容器C18—端接節(jié)點(diǎn)VC0，另一端接地；每一路信號(hào)輸入端均 接有由二極管V1、 V2和電阻器R25、電容器C19組成的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，二極管V1、 V2串 接后，二極管V1負(fù)極接VCC， 二極管V2正極接地，電阻R25、電容C19并聯(lián)在二極管 V2的兩端，二極管V1、 V2串接后的節(jié)點(diǎn)分別連接電子開關(guān)D6、 D7的X0-X7、電子開 關(guān)D12的X0-X3的信號(hào)輸入端。開關(guān)量采集電路包括總線驅(qū)動(dòng)器D8、光電耦合器D14、 D15 、電阻排RP2、電阻 器R30-R37、電容器C1-C8、輸入端子X9-X10，共有8路相同的輸入調(diào)理電路，其中一 路連接方式，輸入端子X9的1腳通過電阻R30連接到光電耦合器D14的2腳，光電耦 合器D14的1腳接+12V電源，D14光電耦合器的l、 2腳之間并接電容器C1，光電耦合 器D14的16腳連接到總線驅(qū)動(dòng)器D8的2腳；電阻排RP2為總線驅(qū)動(dòng)器D8的AO-A7腳 上拉電阻；總線驅(qū)動(dòng)器D8的B0-B7腳連連接總線驅(qū)動(dòng)器D16的B0-B7腳，DIR腳接VCC， 19 腳接譯碼器D13B的12腳。通信接口電路包括接口芯片Dll、電容器C13-C16、通信接口 XS1，接口芯片Dll 的l、 3腳接電容器C13， 4、 5腳接電容器C14， 16、 2腳接電容器C15， 6、 15腳接電 容器C16， 13、 14腳分別連接通信接口 XS1的2、 3腳，16腳接VCC， 15腳接地，11、 12腳分別連接CPU Dl的13、 11腳。穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器DIO、電位器RW1、電阻器R28-R29、電容器C21-C22、穩(wěn)壓二 極管V8，穩(wěn)壓器D10的3腳接地，1、 3腳與電位器RW1的2、 3腳連接，1、 2腳與電 位器RW1的2、 1腳和電阻器R29連接，電阻器R29經(jīng)節(jié)點(diǎn)VDD與電阻器R28串接，電 阻器R28另一端接+12V電源，電容器C22接穩(wěn)壓器D10的2、 3腳，電容器C21與穩(wěn)壓 二極管V8并聯(lián)后， 一端接節(jié)點(diǎn)VDD，另一端接地。溫度采集方法，是通過在電纜及電纜接頭上安裝連續(xù)測(cè)量溫度的探頭，對(duì)電纜、電 纜頭的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并把測(cè)量結(jié)果通過通信網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù) 器，通過軟件分析能夠提前預(yù)知電纜的早期過熱現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)電纜故障的早期預(yù)測(cè)，達(dá)到 預(yù)警的功能。室內(nèi)浸水檢測(cè)方法，是在電纜溝等容易積水的地方放置浸水傳感器， 一旦有積水，立即告警，預(yù)防事故的發(fā)生。消防檢測(cè)方法，是利用煙霧傳感器檢測(cè)煙霧顆粒，遇到警情立即告警。 非法闖入檢測(cè)方法，是在需要檢測(cè)的門上安裝門磁開關(guān)，遇到非法闖入立即告警。 通信方法，是監(jiān)控裝置通過GPRS通道同監(jiān)控中心相聯(lián)，GPRS由專業(yè)運(yùn)營(yíng)商提供，確保通信可靠。數(shù)據(jù)處理方法，是綜合監(jiān)控裝置通過對(duì)比A、 B、 C三相的采集數(shù)據(jù)，判別是否出現(xiàn) 溫度升高，從而避免了因季節(jié)不同、環(huán)境溫度不同而造成的溫度限值不同的問題。通過 與歷史數(shù)據(jù)比較，判別是否有紅外、煙霧、漏水、門磁等告警發(fā)生。報(bào)警方法，是當(dāng)有浸水、煙霧以及電纜發(fā)生故障造成電纜或電纜頭溫度升高并超過 設(shè)定的報(bào)警限時(shí)，監(jiān)控裝置立即啟動(dòng)發(fā)送過程，將告警信息發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心 會(huì)以不同的方式發(fā)出報(bào)警，包括網(wǎng)絡(luò)報(bào)警客戶端、短信等，并顯示發(fā)生報(bào)警點(diǎn)的位置及 記錄發(fā)生報(bào)警的時(shí)間，及時(shí)準(zhǔn)確指導(dǎo)檢修和故障査找工作。工作原理通過采集安裝在電纜上的探頭溫度，對(duì)電纜的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 通過程序比較判斷，確認(rèn)是否發(fā)生溫度升高事故，并通過采集傳感器的信號(hào)，來(lái)判斷是 否發(fā)生紅外、煙霧、漏水、門磁等告警。 一旦發(fā)生告警，監(jiān)控裝置將立即啟動(dòng)發(fā)送過程， 將告警信息發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心通過短信或屏幕提示等方式通知相關(guān)人員，立即 進(jìn)行故障處理，從而保證了配電網(wǎng)的運(yùn)行安全。本實(shí)用新型所具有的有益效果是監(jiān)控裝置采用低功耗微控制器，測(cè)溫單元采用最 新微電子技術(shù)，利用微控制器進(jìn)行溫度的測(cè)量，施工簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠；同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)測(cè) 量，靈敏度高；可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)開閉所、環(huán)網(wǎng)柜中電纜頭溫度升高、非法闖入、漏水積水、 煙霧等報(bào)警情況，并能立即采取措施，避免事故發(fā)生，極大提高配網(wǎng)安全運(yùn)行。數(shù)據(jù)傳 輸通道采用成熟的GPRS網(wǎng)絡(luò)或TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，只要開閉所具有GSM信號(hào)，就能實(shí)現(xiàn)可靠 通信；溫度越限報(bào)警采用相對(duì)比較的方法，解決了因線路負(fù)荷不同、季節(jié)不同(冬、夏) 所造成的溫度告警限值的不同，極大的方便了用戶的使用；采用多種方式告警系統(tǒng)檢 測(cè)到告警信息后，立即啟動(dòng)告警程序，包括當(dāng)?shù)芈暪飧婢?、網(wǎng)絡(luò)客戶端報(bào)警、短信報(bào)警、電話語(yǔ)音報(bào)警等。不論您處在何地，都會(huì)以最快的速度接收到告警信息。

圖1是本實(shí)用新型綜合監(jiān)控裝置原理框圖；圖2是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)處理電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型模擬量采集A/D轉(zhuǎn)換電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型開關(guān)量采集電路原理圖。圖l-4是本實(shí)用新型開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置最佳實(shí)施例，其中 D1CPU 、 D2時(shí)鐘芯片、D3鎖存器、D4存儲(chǔ)器RAM、 D5模數(shù)轉(zhuǎn)換器、D6-D7電子開關(guān)、 D8總線驅(qū)動(dòng)器、D9運(yùn)算放大器、D10穩(wěn)壓器、Dll RS232接口芯片、D12電子開關(guān)、D13A、 D13B譯碼器、D14、 D15光電耦合器、D16總線驅(qū)動(dòng)器、RP1-RP3電阻排、R1-R43電 阻器、C1-C22電容器、VI-V4二極管、V5-V6發(fā)光二極管、V7三極管、V8穩(wěn)壓二極管、 XT1-XT2晶振、鋰電池BAT1、 Jl-J2連接器、XI-X10輸入端子、XS1通訊接口、 FMQ蜂 鳴器、SW1撥碼開關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖l-4對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明如圖1所示，開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置由模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換 電路、穩(wěn)壓電路、數(shù)據(jù)處理電路、開關(guān)量輸入調(diào)理電路、通信接口電路組成。穩(wěn)壓電路 與模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路連接，模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)處理電路連 接，開關(guān)量輸入調(diào)理電路、通信接口電路與數(shù)據(jù)處理電路連接。如圖2所示，數(shù)據(jù)處理電路由CPU Dl (STC89C54-PLCC44)、時(shí)鐘芯片D2(PCF8563T)、 鎖存器D3 (74HCT573)、廳存儲(chǔ)器D4 (鵬2256BLFP)、接口芯片Dll (RS232)、譯碼 器D13A、 D13B (74HCT139)、總線驅(qū)動(dòng)器D16 (74HCT245),電阻排RP1、 RP3、電阻器 R38-R43、電容器C9- C12、 C17、 二極管V3、 V4、發(fā)光二極管V5、 V6、三極管V7、晶 振XT1、 XT2、鋰電池BAT1、蜂鳴器FMQ、撥碼開關(guān)SW1、連接器J1、 J2組成。通信接 口電路由接口芯片Dll (RS232)、電容器C13-C16、通信接口 XS1組成。數(shù)據(jù)處理電路，CPUD1的數(shù)據(jù)線AD0-AD7與鎖存器D3、RAM存儲(chǔ)器D4的數(shù)據(jù)線D0-D7 相連，與總線驅(qū)動(dòng)器D16的B0-B7相連；CPU Dl的地址總線A8-A15與D4的A8-A14、 /CE相連；鎖存器D3的Q0-Q7與D4的AO-A7相連；鎖存器D3的LE接CPU Dl的33腳， /0E接地；CPU Dl的/RD、 /WR分別與D4的/0E、 /WE相連；譯碼器D13A的1腳接地，2、 3腳分別與CPU Dl的12、 7腳相連，4、 5、 6腳分別連接到電子開關(guān)D6、 D7、 D12的INH端，Dl犯的15腳接地，14、 13腳分別與CPUD1的9、 8腳相連，11腳與總線驅(qū)動(dòng) 器D16的19腳相連，12腳與總線驅(qū)動(dòng)器D8的19腳相連。時(shí)鐘芯片D2的6、 5腳分別 與CPU Dl的17、 23腳相連，1、 2腳與時(shí)鐘晶振XT2相連，3腳與CPU Dl的14腳相連， 4腳接地，3、 6、 5腳分別接上拉電阻R38、 R39、 R40， 二極管V3、 V4的負(fù)極與8腳相 連，鋰電池BAT1正極與二極管V4的正極相連，二極管V3的正極接VCC，電容器C17 一端接8腳，另一端接地；晶振XT1與CPUD1的X1、 X2相連，電容器C9、 C10為晶振 電容，分別與晶振XT1的兩端相連；電容器Cll、 C12為濾波電容；電阻器R42、 R43 為限流電阻，發(fā)光二極管V5、 V6為指示燈；FMQ為蜂鳴器，三極管V7連接在FMQ上， R41為限流電阻，通過連接器J2連接到CPUD1的P10;電阻排RP1為數(shù)據(jù)線上拉電阻， 連接到CPU Dl的ADO-AD7;電組排RP3為總線驅(qū)動(dòng)器D16的輸入線上拉電組，分別連 接在D16的A0-A7;撥碼開關(guān)SW1 —側(cè)接地，另一側(cè)接總線驅(qū)動(dòng)器D16的A0-A7。通信接口電路，接口芯片D11的1、 3腳接電容器C13, 4、 5腳接電容器C14， 16、 2腳接電容器C15, 6、 15腳接電容器C16、 13、 14腳分別連接通信接口 XS1的2、 3 腳，16腳接VCC， 15腳接地，11、 12腳分別連接CPU Dl的13、 11腳。如圖3所示，模擬量采集A/D轉(zhuǎn)換電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器D5 (MCP3221)、電子開關(guān) D6、 D7 (CD衡)、運(yùn)算放大器D9 (MCP6002)、電子開關(guān)D12 (CD4051)、電阻器Rl-R27、 電容器C18-C20、輸入端子X1-X8，穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓器DIO (LM336)、電位器RW1、電阻 器R28-R29、電容器C21-C22、穩(wěn)壓二極管V8組成。模擬量采集A/D轉(zhuǎn)換電路，電子開關(guān)D6、 D7、 D12的A、 B、 C端分別連接到CPU Dl 的P33、 P34、 P14，電子開關(guān)D6、 D7、 D12的INH端分別連接到D13A的4、 5、 6腳，X 端并連后，連接到運(yùn)算放大器D9的3腳，運(yùn)算放大器D9的l、 2腳相連后，通過電阻 器R27連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器D5的3腳，電阻器R26和電容器C20并連后， 一端接運(yùn)算放 大器D9的3腳，另一端接地。模數(shù)轉(zhuǎn)換器D5的5腳、4腳分別連接到CPU Dl的17、 23腳，2腳接地，1腳接穩(wěn)壓器D10的2腳。電子開關(guān)D6、 D7的X0-X7、電子開關(guān)D12 的X0-X3為信號(hào)輸入端，共接入由輸入端子X1-X6輸入的18路溫度采集信號(hào)和由輸入 端子X7、 X8輸入的2路模擬信號(hào)。電子開關(guān)D6、 D7、 D12的每一路信號(hào)輸入端均通過 一個(gè)電阻器連接到輸入端子X1-X8上，如D6的信號(hào)輸入端X0、 XI、 X2分別通過電阻器 Rl、 R2、 R3接到輸入端子XI的2、 4、 6腳，D6的信號(hào)輸入端X3、 X4、 X5通過電阻器 R4、 R5、 R6接到輸入端子X2的2、 4、 6腳；輸入端子X1-X6的l、 3、 5腳連接后經(jīng)電 阻器R21接VC0，輸入端子X7、 X8的2腳接地，電子開關(guān)D12的X6腳經(jīng)電阻器R23、R22接VCC， X7腳經(jīng)電阻器R24接地，電容器C18 —端接電阻器R23、 R22的節(jié)點(diǎn)和VC0， 另一端接地。每一路信號(hào)輸入端均接有由二極管V1、 V2和電阻器R25、電容器C19 組成的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，二極管V1、 V2串連后，二極管V1負(fù)極接VCC， 二極管V2正極接地， 電阻R25、電容C19并聯(lián)在二極管V2的兩端，二極管V1、 V2串連后的節(jié)點(diǎn)接電子開 關(guān)D6、 D7、 D12的每一路信號(hào)輸入端。穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓器D10的3腳接地，1、 3腳與電位器RW1的2、 3腳連接，1、 2 腳與電位器RW1的2、 1腳和電阻器R29連接，電阻器R29經(jīng)節(jié)點(diǎn)VDD與電阻器R28串 接，電阻器R28另一端接+12V電源，電容器C22接穩(wěn)壓器D10的2、 3腳，電容器C21 與穩(wěn)壓二極管V8并聯(lián)后， 一端接節(jié)點(diǎn)VDD，另一端接地。如圖4所示，開關(guān)量采集電路由總線驅(qū)動(dòng)器D8 (7祖CT245)、光電耦合器D14、 D15 (TLP521)、電阻排RP2、電阻器R30-R37、電容器C1-C8、輸入端子X9-X10組成。 共有8路相同的輸入調(diào)理電路。其中一路連接方式，輸入端子X9的1腳通過電阻R30 連接到光電耦合器D14的2腳，光電耦合器D14的1腳接+12V電源，D14光電耦合器的 1、 2腳之間并接電容器C1，光電耦合器D14的16腳連接到總線驅(qū)動(dòng)器D8的2腳。電 阻排RP2為上拉電阻， 一端與VCC連接，另一端分別連接到總線驅(qū)動(dòng)器D8的A0-A7腳， 總線驅(qū)動(dòng)器D8的BO-B7腳連接到總線驅(qū)動(dòng)器D16的B0-B7腳?？偩€驅(qū)動(dòng)器D8的DIR 腳接VCC， 19腳接譯碼器D13B的12腳。監(jiān)控系統(tǒng)包括三部分， 一是監(jiān)控中心，二是傳輸網(wǎng)絡(luò)，三是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。本監(jiān)控裝 置處于系統(tǒng)的第三部分，即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。監(jiān)控中心設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器、前置工作站、瀏覽終 端、網(wǎng)絡(luò)短信服務(wù)器等，主要負(fù)責(zé)接收各監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析、判 斷、告警等功能，以不同的方式提醒相關(guān)工作人員現(xiàn)場(chǎng)的工作情況。傳輸網(wǎng)絡(luò)采用系統(tǒng) 內(nèi)局域網(wǎng)，或在條件不具備的情況下，采用GPRS通信網(wǎng)，主要完成數(shù)據(jù)的傳輸功能。綜合監(jiān)控裝置安裝在開閉所或環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)，用以監(jiān)測(cè)電纜頭的溫度，紅外報(bào)警、煙霧、漏水、門磁以及環(huán)境溫濕度，并可以在需要的時(shí)候啟動(dòng)風(fēng)扇。 工作過程溫度探頭安裝在電纜上，隨著溫度的變化，溫度探頭的輸出信號(hào)隨之變化。該信號(hào) 經(jīng)過調(diào)理電路進(jìn)入到電子開關(guān)D6或D7或D12，由CPU Dl控制選擇一路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換， 并讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，通過換算得出實(shí)際溫度值，由程序分析判斷是否有溫度超過限值 的情況發(fā)生， 一旦發(fā)現(xiàn)溫度越限，立即啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)告警，并通過通信接口XS1，經(jīng)通信信 道，將告警信息發(fā)送到監(jiān)控中心。紅外、煙霧、漏水、門磁等開關(guān)量信號(hào)經(jīng)過光電耦合器D14、 D15傳輸?shù)娇偩€驅(qū)動(dòng)器 D16被CPU Dl讀取，由程序比較判斷是否有告警產(chǎn)生， 一旦發(fā)現(xiàn)告警，立即啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) 告警，并通過通信接口XS1，經(jīng)通信信道，將告警信息發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心負(fù)責(zé)將告警信息通過網(wǎng)絡(luò)短信服務(wù)器發(fā)送到相關(guān)人員的手機(jī)上，提示出 現(xiàn)警情，請(qǐng)立即處理。另外，系統(tǒng)中的IE瀏覽器終端也可以接收到告警信息，并在計(jì) 算機(jī)屏幕上提示。
權(quán)利要求1、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于包括模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電路、數(shù)據(jù)處理電路、開關(guān)量輸入調(diào)理電路、通信接口電路，穩(wěn)壓電路與模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路連接，模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)處理電路連接，開關(guān)量輸入調(diào)理電路、通信接口電路與數(shù)據(jù)處理電路連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于 數(shù)據(jù)處理電路包括CPU Dl、時(shí)鐘芯片D2、鎖存器D3、 RAM存儲(chǔ)器D4、譯碼器D13A、 D13B、 總線驅(qū)動(dòng)器D16，電阻排RP1、 RP3、電阻器R38-R43、電容器C9- C12、 C17、 二極管 V3、 V4、發(fā)光二極管V5、 V6、三極管V7、晶振XT1、 XT2、鋰電池BAT1、蜂鳴器FMQ、 撥碼開關(guān)SW1、連接器J1、 J2， CPU Dl的數(shù)據(jù)線ADO-AD7與鎖存器D3、 RAM存儲(chǔ)器D4 的數(shù)據(jù)線DO-D7相連，與總線驅(qū)動(dòng)器D16的B0-B7相連；CPU Dl的地址總線A8-A15與 D4的A8-A14、 /CE相連；鎖存器D3的Q0-Q7與D4的AO-A7相連；鎖存器D3的LE接 CPU Dl的33腳，/0E接地；CPU Dl的/RD、 /WR分別與D4的/0E、 /WE相連;譯碼器D13A 的1腳接地，2、 3腳分別與CPU Dl的12、 7腳相連，4、 5、 6腳分別連接到電子開關(guān) D6、 D7、 D12的INH端，譯碼器Dl犯的15腳接地，14、 13腳分別與CPU Dl的9、 8 腳相連，11腳與總線驅(qū)動(dòng)器D16的19腳相連，12腳與總線驅(qū)動(dòng)器D8的19腳相連；時(shí) 鐘芯片D2的6、 5腳分別與CPUD1的17、 23腳相連，1、 2腳與時(shí)鐘晶振XT2相連，3 腳與CPU Dl的14腳相連，4腳接地，3、 6、 5腳分別接上拉電阻R38、 R39、 R40， 二 極管V3、 V4的負(fù)極與8腳相連，鋰電池BAT1正極與二極管V4的正極相連，鋰電池BAT1 負(fù)極接地，二極管V3的正極接VCC，電容器C17 —端接8腳，另一端接地；晶振XT1 與CPUD1的X1、 X2相連，電容器C9、 C10串連后接點(diǎn)接地，兩端分別與晶振XT1的兩 端相連；電容器Cll、 C12并聯(lián)后分別接VCC與地；電阻器R42、 R43分別與發(fā)光二極管 V5、 V6串連，發(fā)光二極管V5、 V6正極分別接VCC,電阻器R42、 R43另一端分別接CPU Dl的5、 4腳；蜂鳴器FMQ—端接VCC，另一端接三極管V7的發(fā)射極，三極管V7的集 電極接地，基極接電阻器R41，電阻器R41另一端通過連接器J2的2腳連接到CPU Dl 的2腳；連接器Jl的2腳連接到CPU Dl的3腳，連接器Jl、 J2的3腳分別接CPU Dl 的5、 4腳，1腳并聯(lián)后接地；電阻排RP1為CPU Dl的ADO-AD7數(shù)據(jù)線上拉電阻；CPU Dl 的35腳接VCC， IO腳接地；電組排RP3為總線驅(qū)動(dòng)器D16的AO-A7輸入線上拉電阻； 撥碼開關(guān)SW1 —側(cè)接地，另一側(cè)接總線驅(qū)動(dòng)器D16的AO-A7。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于 模擬量采集A/D轉(zhuǎn)換電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器D5、電子開關(guān)D6、 D7、 D12、運(yùn)算放大器D9、 電阻器R1-R27、電容器C18-C20、輸入端子Xl-X8，電子開關(guān)D6、 D7、 D12的A、 B、 C 端分別連接到CPU Dl的P33、 P34、 P14，電子開關(guān)D6、 D7、 D12的INH端分別連接到 D13A的4、 5、 6腳，X端并連后，連接到運(yùn)算放大器D9的3腳，運(yùn)算放大器D9的1、 2腳相連后，通過電阻器R27連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器D5的3腳，電阻器R26和電容器C20 并連后， 一端接運(yùn)算放大器D9的3腳，另一端接地；模數(shù)轉(zhuǎn)換器D5的5腳、4腳分別 連接到CPU Dl的17、 23腳，2腳接地，1腳接穩(wěn)壓器D10的2腳；電子開關(guān)D6、 D7 的X0-X7、電子開關(guān)D12的X0-X3為信號(hào)輸入端，共接入由輸入端子Xl-X6輸入的18 路溫度采集信號(hào)和由輸入端子X7、 X8輸入的2路模擬信號(hào)；電子開關(guān)D6、 D7、 D12的 每一路信號(hào)輸入端均通過一個(gè)電阻器連接到輸入端子Xl-X8上，電子開關(guān)D6的信號(hào)輸 入端XO、 XI、 X2分別通過電阻器R1、 R2、 R3接到輸入端子XI的2、 4、 6腳，電子開 關(guān)D6的信號(hào)輸入端X3、 X4、 X5分別通過電阻器R4、 R5、 R6接到輸入端子X2的2、 4、 6腳；輸入端子X1-X6的1、 3、 5腳連接后經(jīng)電阻器R21接VC0，輸入端子X7、 X8的2 腳接地；電子開關(guān)D12的X6腳依次經(jīng)電阻器R23、節(jié)點(diǎn)VCO、電阻器R22接VCC， X7 腳經(jīng)電阻器R24接地，電容器C18—端接節(jié)點(diǎn)VC0，另一端接地；每一路信號(hào)輸入端均 接有由二極管V1、 V2和電阻器R25、電容器C19組成的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，二極管V1、 V2串 接后，二極管V1負(fù)極接VCC， 二極管V2正極接地，電阻R25、電容C19并聯(lián)在二極管 V2的兩端，二極管V1、 V2串接后的節(jié)點(diǎn)分別連接電子開關(guān)D6、 D7的X0-X7、電子開 關(guān)D12的X0-X3的信號(hào)輸入端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于 開關(guān)量采集電路包括總線驅(qū)動(dòng)器D8、光電耦合器D14、 D15 、電阻排RP2、電阻器 R30-R37、電容器C卜C8、輸入端子X9-XIO，共有8路相同的輸入調(diào)理電路，其中一路 連接方式，輸入端子X9的1腳通過電阻R30連接到光電耦合器D14的2腳，光電耦合 器D14的1腳接+12V電源，D14光電耦合器的l、 2腳之間并接電容器C1，光電耦合器 D14的16腳連接到總線驅(qū)動(dòng)器D8的2腳；電阻排RP2為總線驅(qū)動(dòng)器D8的AO-A7腳上 拉電阻；總線驅(qū)動(dòng)器D8的BO-B7腳連連接總線驅(qū)動(dòng)器D16的BO-B7腳，DIR腳接VCC， 19 腳接譯碼器D13B的12腳。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于: 通信接口電路包括接口芯片Dll、電容器C13-C16、通信接口XS1，接口芯片D11的1、3腳接電容器C13， 4、 5腳接電容器C14, 16、 2腳接電容器C15, 6、 15腳接電容器 C16， 13、 14腳分別連接通信接口 XS1的2、 3腳，16腳接VCC, 15腳接地，11、 12腳 分別連接CPU Dl的13、 11腳。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于: 穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器DIO、電位器RW1、電阻器R28-R29、電容器C21-C22、穩(wěn)壓二極管 V8，穩(wěn)壓器D10的3腳接地，1、 3腳與電位器RW1的2、 3腳連接，1、 2腳與電位器 RW1的2、 1腳和電阻器R29連接，電阻器R29經(jīng)節(jié)點(diǎn)VDD與電阻器R28串接，電阻器 R28另一端接+12V電源，電容器C22接穩(wěn)壓器D10的2、 3腳，電容器C21與穩(wěn)壓二極 管V8并聯(lián)后， 一端接節(jié)點(diǎn)VDD，另一端接地。
專利摘要開閉所、環(huán)網(wǎng)柜電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，屬于配電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備領(lǐng)域。其特征在于包括模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電路、數(shù)據(jù)處理電路、開關(guān)量輸入調(diào)理電路、通信接口電路，穩(wěn)壓電路與模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路連接，模擬量輸入調(diào)理A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)處理電路連接，開關(guān)量輸入調(diào)理電路、通信接口電路與數(shù)據(jù)處理電路連接?？梢约皶r(shí)發(fā)現(xiàn)開閉所、環(huán)網(wǎng)柜中電纜頭溫度升高、非法闖入、漏水積水、煙霧等報(bào)警情況，并能立即采取措施，避免事故發(fā)生，極大提高配網(wǎng)安全運(yùn)行，采用低功耗微控制器，測(cè)溫單元采用最新微電子技術(shù)，利用微控制器進(jìn)行溫度的測(cè)量，簡(jiǎn)單可靠。
文檔編號(hào)H03M1/12GK201118278SQ20072003063
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日
發(fā)明者劉國(guó)永, 趙硯青 申請(qǐng)人:淄博智洋電氣有限公司