專利名稱：智能綜合監(jiān)控預(yù)警保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用在建筑物場所的智能遠程公網(wǎng)通訊型綜合監(jiān)控預(yù)警保護裝置。
技術(shù)背景 當(dāng)今社會生產(chǎn)、生活中，電已經(jīng)無處不在，成為社會最不可或缺的基礎(chǔ)之一。但另 一方面，隨著電氣化的空前普及應(yīng)用，電氣綜合安全隱患，特別是電氣火災(zāi)隱患日益突出， 線路老化、漏電、短路、過負荷、過欠壓的危害日益嚴重；電氣設(shè)備狀況異常、老化和故障也 是日益嚴重的事故安全隱患。但現(xiàn)階段，機房、自動銀行、家庭住宅及其他建筑物重要場所 遠程監(jiān)控預(yù)警產(chǎn)品的功能主要集中在環(huán)境監(jiān)測、安全防范，部分產(chǎn)品對動力監(jiān)測有所體 現(xiàn)，但主要是計量檢測或監(jiān)測市電的停電/送電功能。 建筑物場所電氣綜合安全(包含電氣火災(zāi))監(jiān)測預(yù)警保護功能是目前包括短信機 房監(jiān)控等建筑物場所公網(wǎng)遠程監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域的空白，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警保護功能也是建筑 物場所遠程監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域的不足。電氣綜合安全(含電氣火災(zāi))監(jiān)測預(yù)警保護技術(shù)和設(shè)備 狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)與現(xiàn)有產(chǎn)品的環(huán)境遠程監(jiān)測技術(shù)、安全防范遠程監(jiān)測技術(shù)一體化結(jié)合是科技 進步和社會發(fā)展的必然。
發(fā)明內(nèi)容 本實用新型的目的在于對機房、住宅等建筑物場所提供一種具有電氣綜合安全 (含電氣火災(zāi))監(jiān)控預(yù)警保護功能和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測功能的新型智能遠程監(jiān)控預(yù)警保護裝 置。該裝置在實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測、安全防范、市電停止和短信通訊等基本功能的同時，增加漏電、 短路、過負荷、過欠壓等全方位綜合電氣預(yù)警保護和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警保護功能。本裝置通 過遠程通訊實現(xiàn)遙信、遙測、遙控、遙設(shè)和遙視功能。本實用新型可以能不依賴于通訊獨立 工作，執(zhí)行實時監(jiān)測保護、本地報警和協(xié)調(diào)管理等功能。 為實現(xiàn)上敘目的，本實用新型的技術(shù)方案是本實用新型由前端采集電路包括 綜合電量采集處理電路，環(huán)境、安防、設(shè)備狀態(tài)信號的采集處理電路組成；本實用新型的 電路核心是微控制器電路，本實用新型具體實施方案采用的是內(nèi)含DSP核的DSC芯片 dsPIC6014A，該芯片能夠處理傅里葉運算、小波運算等算法，能夠精準計算并辨別各種信號 的正常與否、事故類型、事故位置等；本實用新型的后端輸出控制由光電耦合器隔離輸出電 路，本地聲光報警電路，繼電器輸出保護控制電路，一路串口通訊電路與遠程公網(wǎng)通訊模塊 相連，本實用新型采用短信模塊；本實用新型具體應(yīng)用實例采用獨立的多路電源電路，分別 給微控制器、輸入采集處理電路、輸出控制電路、短信模塊供給相互獨立的電源。把各種綜 合信號及數(shù)據(jù)采集進入微控制器，通過軟件處理，判斷各類參數(shù)的狀態(tài)，有異常情況將立即 發(fā)出本地和遠方報警。本地報警采取聲光報警，遠方報警采取短信報警；有事故發(fā)生，監(jiān)控 預(yù)警保護裝置首先準確判斷事故部位，通過跳閘、停機等方式實時切除故障，保障其他無故 障部分正常運行，然后及時發(fā)出本地和遠方報警信號。
3
圖1是本實用新型的技術(shù)方案硬件框圖 圖2是本實用新型的電模擬量采集處理電路圖 圖3是本實用新型的本實用新型的總體程序流程圖 圖4是本實用新型的開關(guān)量信號采集處理電路圖 圖5是本實用新型的開關(guān)量輸出控制電路圖 圖6是本實用新型的主電路原理圖
具體實施方式
參照圖l，這是本實用新型智能綜合檢測保護裝置的硬件框圖。 如圖所示，本裝置以微控制器為核心，其前端與電力采集處理電路、環(huán)境量采集處 理電路、安防信號采集處理電路和設(shè)備狀態(tài)采集處理電路相連接；微控制器后端接本地聲 光報警電路、控制保護電路和通訊電路，通訊電路中的232驅(qū)動電路與短信模塊相連。 參照圖2是本實用新型的電模擬量采集處理電路圖，并接在進線入口的RV1器件 是防浪涌器件。通過電壓、電流、剩余電流互感器采集到電量，經(jīng)過二階低通濾波電路，濾除 高頻干擾信號后，經(jīng)過由運算放大器組成的電壓跟隨器電路進行處理。經(jīng)電壓跟隨器處理 后的信號進入模數(shù)轉(zhuǎn)換專用芯片或微控制器內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，本實用新型使用微控制器 內(nèi)部的12位AD轉(zhuǎn)換模塊。經(jīng)過AD模塊處理后，模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，本實用新型 采用傅里葉運算計算出各基波及主要諧波的電流、電壓、剩余電流數(shù)值。 對各種環(huán)境信號量、安防信號量和設(shè)備狀態(tài)量的采集處理，本實用新型用以下幾 種方式采集處理模擬量采集、開關(guān)量采集、總線通訊和近距離無線通訊等。各種電信號量、 環(huán)境信號量、安防信號量和設(shè)備狀態(tài)量經(jīng)過采集處理，微控制器實時計算出的各數(shù)值后，通 過各種判據(jù)和設(shè)定值比較，判斷是否有異常或故障發(fā)生。 參照圖3是本實用新型的總體程序流程圖。本實用新型的程序流程從初始化1
到電量采集，環(huán)境、安防、設(shè)備狀態(tài)等參量的分時采集2、電量的有效值計算處理，環(huán)境、安 防、設(shè)備狀態(tài)等參量的分時處理3、是否有異?；蚬收习l(fā)生4，如果有故障發(fā)生，立即進 行故障處理5，進行異?；蚬收暇偷芈暪鈭缶?b>6，讓后立即通過短信模塊異?；蚬收线h 程短信報警并傳輸數(shù)據(jù)7;如果判斷無異常或故障，到包含專業(yè)算法的綜合智能協(xié)同管理 及節(jié)能控制實時預(yù)警監(jiān)測和保護功能完全可以12。 本實用新型具體實施方案采用的微處理器具有雙串口。手機遠程查詢和控制，是 通過其中一串口，通過串口中斷程序采集到各種外部電話和手機號碼及控制信號等信息， 程序流程從提取授權(quán)管理人員手機的查詢、控制信息9到根據(jù)手機信息要求處理或控制10，通過短信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)信息11，中斷返回13。 參考圖4是本實用新型的開關(guān)量信號采集處理電路圖。采用光電耦合器隔離和穩(wěn) 壓二極管反接處理，增加開關(guān)量采集電路的抗干擾性和可靠性。D2、 D3、 D4、 D5是反接的穩(wěn) 壓二極管，能夠擬制低電壓大電流的干擾信號。 參考圖5是本實用新型具體實施方案的開關(guān)量輸出控制電路圖，采用光電耦合器 和保持繼電器。
4[0020] 參考圖6是本實用新型具體實施方案的主電路原理圖。本實用新型具體實施方案 采用dsPIC6014A芯片，該芯片具有豐富的通訊口 ，本方案中用到雙串口 ， 一路485通訊，一 路232通訊；該芯片具有強大的DSP核，能夠快速處理傅里葉運算、開方等數(shù)學(xué)公式；該芯 片具有片內(nèi)EEPR0M，能夠保存各種設(shè)定值和事件處理結(jié)果數(shù)據(jù)，掉電保存，能夠供用戶追查 了解異常情況、事故類型分析等。
權(quán)利要求一種智能綜合監(jiān)控預(yù)警保護裝置，包括微控制器、前端采集電路、后端控制電路，其特征在于微控制器與其前端電力采集處理電路、環(huán)境采集電路、安防信號采集處理電路和設(shè)備狀態(tài)采集處理電路相連接，微控制器后端連接本地聲光報警電路、控制保護電路和通訊電路，通訊電路中的RS232驅(qū)動電路與短信模塊相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種智能綜合監(jiān)控預(yù)警保護裝置，主要技術(shù)方案為本實用新型由前端采集電路與后端輸出控制構(gòu)成，前端采集電路包括綜合電量采集處理電路；環(huán)境、安防、設(shè)備狀態(tài)信號的采集處理電路，后端輸出控制由光電耦合器隔離輸出電路、本地聲光報警電路、繼電器輸出保護控制電路，一路串口通訊電路與遠程公網(wǎng)通訊模塊相連。本實用新型采用短信模塊，多路電源電路分別給微控制器、輸入采集處理電路、輸出控制電路、短信模塊供給相互獨立的電源。該裝置在實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測、安全防范、市電停止和短信通訊等基本功能的同時，增加了漏電、短路、過負荷、過欠壓等全方位綜合電氣預(yù)警保護和設(shè)備狀態(tài)檢測預(yù)警保護功能。
文檔編號G05B19/048GK201508479SQ20092014702
公開日2010年6月16日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者單立輝, 李俊嶺, 濮方興 申請人:單立輝;李俊嶺;濮方興