專利名稱：絕緣工具柜網絡監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對絕緣工具柜實現(xiàn)網絡監(jiān)控管理的裝置。
背景技術：
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，柜內需要以柜外環(huán)境作為參考，如柜內溫度需高于柜外環(huán)境溫度以防止工器具從柜中取出來后結露，而且在一個單位或系統(tǒng)，所具有的絕緣工具柜不會只有一個、兩個，而具有多個，一方面需要對多個工具柜內的環(huán)境進行監(jiān)控，另外多個工具柜也需要利用同一個柜外環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)作為參考，因此采用網絡化的結構非常必要。
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?，F(xiàn)已有利用網絡實施監(jiān)控的專利申請，如《用于監(jiān)控貨物的方法》(申請?zhí)?3164827)，它包括給每一個貨物或者集裝箱上分配轉發(fā)器，在該轉發(fā)器上，貨物或者集裝箱上的影響變量通過傳感器裝置來記錄。轉發(fā)器彼此之間無線連接轉發(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。《以太網監(jiān)控裝置的雙獨立互連裝置》(申請?zhí)?3213834)，由以太網互連裝置、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構成，以太網互連裝置由用戶計算機通過以太網接口與以太網交換機互連，監(jiān)控設備通過以太網接口與以太網交換機互連構成，平衡型外總線互連裝置由用戶計算機監(jiān)控設備通過外總線接口與串口服務器互連構成，用戶計算機、監(jiān)控設備都分別以兩種獨立的方式互連，構成兩套完全獨立的雙獨立互連裝置，互為冗余備份，當以太網互連裝置出現(xiàn)故障時，再由平衡型外總線互連裝置進行通信工作?！兑环N利用無線網絡遠程監(jiān)控的公路存款機》(申請?zhí)?3231056)，包括機箱、設置在機箱上部外的操作面板部件、設置在機箱下部的保險箱、設置在機箱內的控制電路部件及設置在機箱內的電源，控制電路中還包括無線發(fā)送模塊和無線接收模塊，無線發(fā)送模塊設置在公路存款機內與控制電路的RS232驅動電路雙向連接；無線接收模塊設置在銀行的主機旁，與銀行主機內的串行通訊接口連接；通過無線網絡，銀行主機內的無線接收模塊接收公路存款機內的無線發(fā)送模塊發(fā)送的用戶存款信息，使銀行可以實時了解公路存款機內金額，及時取出較多存款。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種能將絕緣工具柜內、外環(huán)境溫、濕度信息以及工器具的使用信息通過電力線載波組成一個網絡，實現(xiàn)信息傳輸與共享，然后接入上位機，并通過以太網與電力管理信息系統(tǒng)連接，構成分層分布的網絡化結構的絕緣工具柜網絡監(jiān)控系統(tǒng)。
本實用新型目的的實現(xiàn)方式為，絕緣工具柜網絡監(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，上位機的以太網(ETHERNET)接口接至電力MIS系統(tǒng)7，載波模塊2、4、5的電源L接電源供電網絡A、B、C相中的任意一相，N接電源供電網絡的N線，電源供電網絡的A、B和B、C相之間各并聯(lián)一個耦合電容。
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腳經過分頻器U1(CD4060)接濕度傳感器UH(HF3223)，第2、3、4、5、10腳分別接看門狗U11(X5045)的1、2、5、6、7腳，第24、25、26腳分別接與門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顯示鍵盤接口，空調管溫傳感器JPT經比較器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U7的6、8腳分別經電阻R26、R27、三極管Q5、Q6分別接繼電器JQ5的6和11腳，溫度開關U10(MAX6510)的3腳經電阻R37、三極管Q7接繼電器JQ1的線圈，JQ5的16、8、9腳分別接開關S1、S2和S3，JQ5的4腳和13腳分別接繼電器JQ3和JQ2的線圈，同時經過二極管D12和D11接繼電器JQ4的線圈，繼電器JQ1的常閉接點串聯(lián)至繼電器JQ3的常開接點，繼電器JQ3、JQ2、JQ4的常開接點分別控制加熱器(JHT)、除濕機(JDH)、風扇(JFAN)。
本實用新型能實現(xiàn)如下功能1、數(shù)據(jù)共享在多臺絕緣工具柜同時使用時，以電源線作為載體，采用低壓電力線載波進行溫、濕度數(shù)據(jù)的采集和傳輸，進行網絡通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳遞和共享，實現(xiàn)對工具柜小環(huán)境溫、濕度的準確控制；2、實時監(jiān)控絕緣工具柜柜內溫、濕度信息不僅可以通過本絕緣工具柜柜外的顯示屏顯示，還能由轉換裝置將載波信息接入上位機，并通過以太網與MIS系統(tǒng)(電力管理信息系統(tǒng))連接，通過上位機和MIS系統(tǒng)的管理，對絕緣工具柜的運行狀況進行實時監(jiān)控，保證越限控制、報警、非正常問題的及時發(fā)現(xiàn)，從而保證絕緣工具柜運行的安全性和可靠性；3、遠程設置絕緣工具柜的運行控制參數(shù)可由本地設置，也可通過網絡，在權限允許范圍內，由上位機和MIS系統(tǒng)進行遠程設置，實現(xiàn)參數(shù)設置的網絡化；4、絕緣工具管理網絡化不僅絕緣工具柜的運行及參數(shù)設置可通過網絡進行控制、管理，而且絕緣工具柜里存放的絕緣工器具也可以通過網絡進行管理；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)，通過條形碼掃描器讀入柜內的存儲器中，上位機和MIS系統(tǒng)可通過局域網和低壓載波形成的網絡對工具柜進行訪問，可以得到當前狀態(tài)信息或歷史記錄，并且可對這些信息進行查詢、分析、處理，實現(xiàn)絕緣工具安全監(jiān)控的專業(yè)化管理，實現(xiàn)對絕緣工具使用管理的網絡化，從而構成了分層分布的網絡化監(jiān)控管理系統(tǒng)，有效對絕緣工具柜的工作環(huán)境及柜內工具使用情況實施監(jiān)控管理。


圖1是本實用新型電原理圖圖2是絕緣工具柜控制器電原理圖具體實施方式
參照圖1，本實用新型將絕緣工具柜內、外環(huán)境溫、濕度傳感器、柜內條形碼掃描器通過電力線載波組成一個網絡，實現(xiàn)信息傳輸與共享，然后由載波模塊(SJYC-B)5接入上位機6，并通過以太網與電力管理信息系統(tǒng)7連接，從而構成了分層分布的網絡化結構。
載波模塊(SJYC-B)2、4、5是實現(xiàn)串行通信和載波通信相互轉發(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)可以很方便的實現(xiàn)各設備的數(shù)據(jù)通信。所有設備都是單相AC220V電源，當采用三相AC380V交流供電網絡時，A、B和B、C相之間各并聯(lián)一個耦合電容，使載波信息可以在三相之間傳輸。上位機可以通過以太網(ETHERNET)與電力管理信息系統(tǒng)(MIS)7連接，實現(xiàn)信息交互。
參照圖2，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所測量的柜內溫度，并通過顯示器顯示。調整電阻R28的阻值可以調整溫度開關U10(MAX6510)的動作溫度值，當溫度過高時，溫度開關動作，驅動繼電器JQ1切斷加熱器的電源AC，以保證柜內溫度不至過高，保護柜內的工器具，杜絕了火災等隱患。當柜內溫度低于設定值時，加熱控制JHI啟動柜內加熱器加熱。
濕度傳感器UH(HF3223)的輸出頻率量，經過分頻器U1(CD4060)分頻接入主處理器的中斷腳，14腳，主處理器對每兩次中斷的間隔進行計時然后轉換為頻率，最后根據(jù)濕度傳感器UH(HF3223)給定的算法計算出柜內的實際濕度。
空調管溫傳感器JPT用于檢測除濕機是否結霜，當除濕機管溫低于零度時，比較器U3(LM311)的第7腳輸出電平發(fā)生跳變，主處理器通過檢測第17腳的電平即可判斷除濕機是否結霜。
S1為自動/手動切換開關，S1斷開時，由主處理器按照設定的條件自動控制加熱、除濕等設備；S1合上時，可以通過S2和S3開關控制加熱和除濕設備。由于加熱和除濕都需要柜內空氣循環(huán)以保證柜內溫度和濕度均衡，驅動循環(huán)風扇的繼電器JQ4隨加熱控制繼電器JQ3和除濕控制繼電器JQ2動作，JQ2或JQ3任意一個動作時，JQ4動作。
主處理器U6(89C52)的30腳和31腳模擬PS/2鍵盤接口的Keyboard clock和Keyboarddata信號，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)通過這兩個引腳傳送給主處理器U6。
看門狗U11(X5045)為帶EEPROM的看門狗，它一方面給U6(89C52)提供可靠的復位，保證主處理器U6程序的可靠運行；另一方面，用戶設置的溫、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)，通過串行通信口主處理器可以與其他設備進行信息的交互。主處理器U6的18腳和19腳模擬標準I2C接口，接至帶標準I2C接口的鍵盤顯示器件，實現(xiàn)顯示溫、濕度數(shù)據(jù)、設置參數(shù)等人機交互功能。
絕緣工具柜控制器通過串行通信發(fā)送接口(TXD)、接收接口(RXD)與載波模塊(SJYC-B)連接實現(xiàn)雙向通信，響應上位機的請求，讀取柜外環(huán)境溫濕度信息，并將測量的柜內溫、濕度數(shù)據(jù)、工器具條形碼數(shù)據(jù)發(fā)送到載波通信網上。
權利要求1.絕緣工具柜網絡監(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(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，上位機的以太網(ETHERNET)接口接至電力MIS系統(tǒng)(7)，載波模塊(2)、(4)、(5)的電源L接電源供電網絡A、B、C相中的任意一相，N接電源供電網絡的N線，電源供電網絡的A、B和B、C相之間各并聯(lián)一個耦合電容。
2.根據(jù)權利要求1所述的絕緣工具柜網絡監(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腳經過分頻器U1(CD4060)接濕度傳感器UH(HF3223)，第2、3、4、5、10腳分別接看門狗U11(X5045)的1、2、5、6、7腳，第24、25、26腳分別接與門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顯示鍵盤接口，空調管溫傳感器JPT經比較器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U7的6、8腳分別經電阻R26、R27、三極管Q5、Q6分別接繼電器JQ5的6和11腳，溫度開關U10(MAX6510)的3腳經電阻R37、三極管Q7接繼電器JQ1的線圈，JQ5的16、8、9腳分別接開關S1、S2和S3，JQ5的4腳和13腳分別接繼電器JQ3和JQ2的線圈，同時經過二極管D12和D11接繼電器JQ4的線圈，繼電器JQ1的常閉接點串聯(lián)至繼電器JQ3的常開接點，繼電器JQ3、JQ2、JQ4的常開接點分別控制加熱器(JHT)、除濕機(JDH)、風扇(JFAN)。
專利摘要絕緣工具柜網絡監(jiān)控裝置，涉及一種對絕緣工具柜實現(xiàn)網絡監(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分別通過串行通信接口接載波模塊，上位機的以太網接口接至電力MIS系統(tǒng)，各載波模塊的電源接低壓380V/220V電源供電網絡。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、空調管溫傳感器、比較器、加熱器、除濕機、風扇等構成。本實用新型將絕緣工具柜內、外環(huán)境溫、濕度傳感器、柜內條形碼掃描器通過電力線載波組成一個網絡，實現(xiàn)信息傳輸與共享，然后由載波模塊接入上位機，并通過以太網與電力管理信息系統(tǒng)連接，從而構成了分層分布的網絡化結構。
文檔編號G06Q50/00GK2766277SQ20052009506
公開日2006年3月22日 申請日期2005年1月27日 優(yōu)先權日2005年1月27日
發(fā)明者張子蓬, 張家華 申請人:武漢奮進電力技術有限公司