本發(fā)明涉及用于農(nóng)村大喇叭發(fā)布系統(tǒng)和農(nóng)村預警信息發(fā)布拓展平臺的應急預警信息播報設備的應急電源技術(shù)，同樣適合有線電視網(wǎng)絡光纖節(jié)點放大器提供不間斷低壓直流24V電源，尤其涉及一種通過遠程管理、低壓直流24V不間斷、能為大喇叭系統(tǒng)設備提供130W負載大于8小時后備電力、間歇運行大于72小時不間斷電力保證的適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：目前，農(nóng)村大喇叭發(fā)布系統(tǒng)和遠程突發(fā)事件的應急預警信息播報設備的后備不間斷電源技術(shù)處于起步階段，至今沒有配套的抗災后環(huán)境下使用的智能型低壓直流不間斷電源設備，我國農(nóng)村大喇叭基本上沒有配置抗摧毀型不間斷的直流電源設備，若村莊內(nèi)遭遇災害停電，大喇叭即停止工作，少部分地區(qū)安裝了交流UPS電源，由于不符合農(nóng)村環(huán)境電力波動，加上未考慮災害環(huán)境下和災后環(huán)境下使用，沒有考慮遠程集中管控，即使安裝也起不到應有的災中、災后的預警信息播報作用。隨著我國對農(nóng)村大喇叭系統(tǒng)和突發(fā)事件應急預警信息播報系統(tǒng)建設重視，急需我國自行研發(fā)屬于特定使用環(huán)境、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大喇叭設備低壓直流不間斷電源，自主編制通訊協(xié)議，通過有線電視網(wǎng)絡和GPRS網(wǎng)絡進行遠程集中管控，也可實現(xiàn)多級分區(qū)管控的特點，避免被插播和打斷信號和GPRS傳輸指令信息外泄的危險。為有效避免在災中、和災后應急信息播報中存在的問題，符合突發(fā)事件信息播報標準的要求，從項目實戰(zhàn)經(jīng)驗得出：采用專屬為農(nóng)村大喇叭設計的智能型低壓不間斷直流電源系統(tǒng)，能有效保證農(nóng)村廣播設備系統(tǒng)72小時的工作用電需求，能在惡劣環(huán)境、極端氣候環(huán)境中堅持不間斷工作；它以安全電壓的方式提供直流24V電力，不會危機人畜的生命安全，采用遠程通訊管控方式，主動進行農(nóng)村廣播設備的維護和巡檢，有效保證設備運行的良好率，模塊化設計方便工作人員替換部件和電池組。目前，現(xiàn)有設計的農(nóng)村廣播電源設備模塊外殼采用不銹鋼材料制成，造價偏高，現(xiàn)場需要工作人員進行簡單快速連接，此為其一；另外，采用電力模塊和電池模塊、播報模塊是分體組合式工作，在集成一體化運用方面，簡單易用方面，需要進行一定的創(chuàng)新，未來建立一次性的集成突發(fā)事件信息播報設備為簡單易用一體化設備，做到開機即用，免維護的易使用的效果。結(jié)合以上方面，需要對現(xiàn)有技術(shù)進行有效創(chuàng)新。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有農(nóng)村大喇叭電源的運用缺陷，本發(fā)明提供一種適合全天候、滿足災害環(huán)境使用的適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)，可為農(nóng)村大喇叭設備的24V低壓不間斷電源設備，具有遠程可控、遠程可管、耐用、抗摧毀、防水、防震、智能監(jiān)控狀態(tài)和溫度、用電計費等功能，設計適應農(nóng)村電網(wǎng)波動環(huán)境在戶外環(huán)境5年以上使用壽命，還可用于數(shù)據(jù)采集站點或工業(yè)計算機和交換機的24V不間斷電源，通過內(nèi)置的智能通訊管理功能，反應設備的用電環(huán)境和狀態(tài)。各部分結(jié)構(gòu)主要特點分析：不間斷電源轉(zhuǎn)換整流模塊部分，適合農(nóng)村寬幅范圍電壓160V～260V，將交流電轉(zhuǎn)換成恒定的24V直流電源，提供終端設備的穩(wěn)定電壓和能源，輸入端配置隔離變壓器，抵抗線路浪涌帶來的沖擊破壞，輸出端配置高精度穩(wěn)壓模塊，保證輸出直流電純凈，不對GPRS通訊模塊和廣播終端及控制設備的CPU產(chǎn)生干擾，避免普通工業(yè)電源對預警信息設備的雜音干擾和導致CPU頻繁死機的難題；電池自動充電模塊，為電力轉(zhuǎn)換模塊提供第二供電的電力模塊補充，同時負責為后備電池組進行快速充電，能在短時間內(nèi)快速充滿放電中止后的面維護電池組，并且保證后備電池組充滿電源后進行恒壓浮充；后備電池組模塊，采用防腐金屬外殼立體封裝的后備電池組，能適應災害的惡劣環(huán)境下使用，能浸泡在水下保證廣播設備救災期的正常工作，保證災后信息播報的需要，即保證散熱又能抵抗外力破壞和沖擊；遠程監(jiān)控管理模塊，通過RS485通訊接口，將電源設備現(xiàn)場環(huán)境和狀態(tài)數(shù)據(jù)傳遞給有線電視網(wǎng)路或無線的GPRS信道，實時反應運行狀況，監(jiān)測輸入市電、電費計量、電池充電、輸出設備用電、環(huán)境溫度、設備艙門打開狀態(tài)，水浸沒狀態(tài)、主要設備故障狀態(tài)、防雷器動作告警狀態(tài)等信息；自主研發(fā)的應急電源監(jiān)控軟件，開發(fā)式通訊協(xié)議，便于上位機，進行有效互聯(lián)互通，用戶可將配置的軟件安裝在服務器上，通過廣電內(nèi)部網(wǎng)絡或農(nóng)村大喇叭的GPRS網(wǎng)絡實現(xiàn)集中管理，大大提高了農(nóng)村預警發(fā)布系統(tǒng)的可靠性，實現(xiàn)信息可控可管，耐用，可信度高等特點；預警信息播報和農(nóng)村大喇叭設備的電源系統(tǒng)能滿足四個100V-25W的農(nóng)村防水型大喇叭(100W)連續(xù)滿負載運行不小于10小時運行要求，主電源機設計為250W，采用雙電力供應模塊的方式工作，當任何一個電力模塊故障，都不會影響100W喇叭的正常運行，滿足國家關(guān)于大喇叭設備用電的需要，大喇叭聲壓級＞70dB覆蓋1000米的范圍，信噪比不低于5dB。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)，包括由金屬外殼制成的農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體，所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體前、后兩端分別安裝自然冷卻散熱板，位于設備主體其中一端的上、下兩側(cè)分別設置電源狀態(tài)信號指示燈和輸入熔斷器、該防水型輸入電源電纜接口，位于設備另一端的上、下兩側(cè)分別設置輸出低壓電源和電池監(jiān)控通訊接口、充電和放電熔斷器；所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體內(nèi)腔中安裝輸入電源濾波器并且該輸入電源濾波器位于靠近防水型輸入電源電纜接口位置處，所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體內(nèi)腔另一側(cè)安裝直流輸出轉(zhuǎn)換模塊并且該直流輸出轉(zhuǎn)換模塊位于靠近輸出低壓電源和電池監(jiān)控通訊接口位置處，其中的輸入電源濾波器與電源整流器連接，其中的直流輸出轉(zhuǎn)換模塊以及輸入電源濾波器分別與設備信息和環(huán)境監(jiān)控板連接；同時，所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體內(nèi)部裝有后備24V電池組主體并且該后備24V電池組主體分別與輸入電源濾波器、電源整流器以及直流輸出轉(zhuǎn)換模塊連接，此后備24V電池組主體兩端各開設一個電池組防水線路接口；其中的防水型輸入電源電纜接口由用于市電輸入的左接口、用于市電輸出的中部接口及用于低壓20-30V輸入的右接口組成。相應地，位于農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體內(nèi)部且位于設備信息和環(huán)境監(jiān)控板兩側(cè)的分別設置電子散熱防水填充膠；所述輸出低壓電源和電池監(jiān)控通訊接口由七個端口組成，左側(cè)第一個是DC24V直流輸出接口第一路，左側(cè)第二個是DC24V直流輸出接口第二路，左側(cè)第三個是DC24V直流后備電池組接口第一路，中間端口是DC24V直流后備電池組接口第二路，右側(cè)第三個是外部節(jié)點信號采集端口，右側(cè)第二個是外部溫度信號采集端口，右側(cè)第一個是外部通訊RS485接口；所述后備24V電池組主體內(nèi)置24V-24AH電池組并且電池組主體壁面上設置電子防水密封填充膠；用于救災環(huán)境的還有鋰電池組.24V-60A尺寸700*250*120mm各種電池規(guī)格可搭配，重量輕，造價偏高.所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體采用鋁合金外殼；所述自然冷卻散熱板采用多翼片鋁合金電子散熱裝置并且直接安裝在農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體背部；所述電源整流器的整流電路采用高頻電子整流技術(shù)，高壓和低壓之間采用電子高頻隔離變壓器隔離；所述后備24V電池組主體可由兩個24V-24AH后備電池模塊組成，用金屬外殼封裝，內(nèi)部填充電子散熱防水密封膠；所述后備24V電池組主體上設置便攜式暗裝不銹鋼拉手；所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體配置有智能監(jiān)控RS485通訊協(xié)議與電源遠程監(jiān)控管理軟件，與廣播終端設備進行內(nèi)部通訊時，應急電源將數(shù)據(jù)上傳到GPRS通訊模塊，通過監(jiān)控中心管理軟件，尋址方式進行通訊管理。本發(fā)明所述的適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)的有益效果為：綜合而言，填補了我國國內(nèi)農(nóng)村預警信息發(fā)布系統(tǒng)領域，即農(nóng)村大喇叭設備和城市公共信息播報設備的應急電源的技術(shù)空白，有利于我國農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的普及和運用，利用廣電網(wǎng)絡覆蓋面廣、安全性高、可管可控和省、市、縣、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村五級貫通的資源優(yōu)勢，對覆蓋全國行政村和自然村的農(nóng)村大喇叭系統(tǒng)進行完美配套；從技術(shù)基礎層面確保農(nóng)村預警信息發(fā)布系統(tǒng)按照“標準高、覆蓋廣、技術(shù)強、網(wǎng)絡全、反應快、效能好”的總體目標得到實現(xiàn)，能在惡劣條件下發(fā)揮農(nóng)村大喇叭的功效，即使遭遇災害也能有效工作；杜絕了以往農(nóng)村大喇叭設備在災害發(fā)生中，起不到作用的難題；同時，該低壓應急電源在其他領域也得到較好的運用，如分布式廣電HFC光端機的后備電源，汽車焊接車間的工業(yè)交換機后備電源領域，野外地球數(shù)據(jù)采集領域均得到較好的運用，有較高的經(jīng)濟價值和運用前景。具體而言，突發(fā)事件或災害發(fā)生前后，在當?shù)仉娏χ袛鄷r，本發(fā)明的設備能在極端惡劣氣候環(huán)境下為農(nóng)村大喇叭和農(nóng)村預警信息發(fā)布設備提供穩(wěn)定和足夠長后備時間的電力，確保整個播報終端系統(tǒng)的可控可管能力，提高抗災、減災能力、按照分組模塊化組合設計、方便運輸和安裝，提高現(xiàn)場安裝的工作效率、降低制造成本，還具有耐用設計和耐候性設計特點，較低運維成本，特別是具備遠程監(jiān)管和維護功能，提高了整體的科學性和高效性；本發(fā)明包括應急電源的主機殼體和電池殼體，應急后備電源的輸入電源濾波器、電源整流器和智能充電模塊、設備信息和環(huán)境監(jiān)控、直流/直流輸出轉(zhuǎn)換模塊、后備長壽命24V電池組等組件以及RS485通訊協(xié)議和電源遠程監(jiān)控管理軟件，有利于農(nóng)村預警信息發(fā)布拓展平臺部署，農(nóng)村大喇叭系統(tǒng)智能化的升級，野外和災害環(huán)境下數(shù)據(jù)采集、野外和災害環(huán)境下廣播方式的信息發(fā)布系統(tǒng)設備的應急后備電源保障，提高了預警信息發(fā)布設備的抗可控、可管、抗摧毀能力；按照模塊化設計，便于運輸和安裝，單個工作人員可進行操作，具有耐候性和長壽命、智能化等特點，日常狀態(tài)下，由農(nóng)村或質(zhì)量較差的電網(wǎng)向本應急電源設備進行供電，進入電源前段后進行有效濾波和整流，將交流電轉(zhuǎn)換成直流脈沖電力，向中部的電源濾波裝置輸送電力，一路直接送往后部的直流/直流轉(zhuǎn)換單元，通過分配輸送給智能廣播終端設備和廣播功放，起到推動大喇叭發(fā)出聲響的作用，另一路則從中部脈沖直流部分輸送電能給蓄電池充電單元，實現(xiàn)智能分段式充電，直至電池充滿進入涓流飽和浮充狀態(tài)。等待農(nóng)村電網(wǎng)的電力中斷時，蓄電池立即釋放儲備的電力；浮充滿的電池電壓在28V左右，不能直接為后端的智能廣播終端提供電力，需要經(jīng)過中部的電源濾波裝置輸送電力，送往后部的直流/直流轉(zhuǎn)換單元，通過分配輸送給智能廣播終端設備和廣播功放，起到推動大喇叭發(fā)出聲響的作用，在電池故障和耗盡的狀態(tài)，只需要農(nóng)村市電恢復，設備立即恢復工作，快速充電單元在1小時內(nèi)將后備電池充滿至90％，起到快速恢復左右，也可以采用人為方式直接投放和擴展后備電池組，通過電池組的擴展外部接口，起到系統(tǒng)快速恢復的特效，擴展電力接口同時滿足航道預警燈的電力供應和災害環(huán)境局部照明的作用。與目前傳統(tǒng)的農(nóng)村大喇叭設備電源和突發(fā)事件信息播報設備后備電源相比：(1)能快速部署、模塊化設計、大批量產(chǎn)化，耐用，現(xiàn)場僅需簡單安裝即可立即投入生產(chǎn)運行，實現(xiàn)應急信息發(fā)布系統(tǒng)廣泛覆蓋的優(yōu)點；(2)完全滿足惡劣環(huán)境使用的特點，能滿足多種環(huán)境的安裝需要，具有抗災適應性和耐候性，在災害發(fā)生的全過程能安全穩(wěn)定工作，為農(nóng)村大喇叭或突發(fā)事件信息播報設備提供穩(wěn)定的電力，起到保證救災和抗災的信息播報設備的可控、可管；(3)低壓24V的安全電壓設計，輸出電壓穩(wěn)定，輸出紋波低，輸出功率強，溫升低，市電和后備電池之間轉(zhuǎn)換零切換時間，快速智能大功率充電特性，能有效檢測電池的充電電壓和電流；(4)綠色節(jié)能設計，在待機工作環(huán)境下，能有效節(jié)省電力支出，減少應急廣播系統(tǒng)的總體碳排量，電源模塊具有智能的電費計量功能，能有效核算電費的支出狀況；(5)優(yōu)越的災害環(huán)境適應能力，設計結(jié)構(gòu)簡單，全部采用耐腐蝕的金屬外殼，完全密閉的環(huán)境下連續(xù)工作，采用自有技術(shù)研發(fā)，充分考慮到水下工作需要，滿足南方亞熱帶氣候嚴酷條件和西北部高寒地區(qū)使用；(6)供電模塊冗余設計，能滿足某個電力模塊故障條件下，依舊能維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行的特點，即使在完全沒有市電狀態(tài)下，能堅持工作，后備電池故障后，只要外部備用電力接續(xù)上，設備可立即啟動運行，做到安全穩(wěn)定和抗摧毀性；(7)遠程管控和監(jiān)測能力，所有電源設備均內(nèi)置通訊管理模塊，采用工業(yè)通訊接口RS485，能通過廣電網(wǎng)絡和GPRS無線網(wǎng)路實現(xiàn)遠程通訊，能及時了解設備運行狀況，減少巡查人員的工作強度和巡檢運維費用；(8)農(nóng)村電網(wǎng)的突變適應能力，寬電壓范圍適應能力，滿足160V-260V區(qū)間電壓波動的環(huán)境下連續(xù)工作，并能記錄輸入電壓；(9)后備時間可擴展，標準配置滿足8小時需要，可根據(jù)用戶需要配置72小時的后備時間電池組，無需調(diào)整電源模塊和智能充電模塊，智能充電模塊具有快充，恒充，浮充的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，較好延長后備電池的使用壽命和確保電池具有充足的電力，而不會導致電池過充的情況發(fā)生；(10)電源模塊設備溫度監(jiān)控和信息發(fā)布功放主機溫度監(jiān)控功能；(11)漏水報警檢測，設備艙門開啟報警檢測、防雷器動作保護告警、關(guān)鍵設備報警檢測等功能；(12)輸入隔離變壓器配置，可選擇搭載隔離變壓器模塊組成抗雷區(qū)的農(nóng)村預警信息發(fā)布系統(tǒng)電源設備，能有效防止雷擊和浪涌破壞；(13)輸出直流電力凈化功能，打破了傳統(tǒng)工業(yè)直流電源品質(zhì)不高、紋波大、高頻和諧波干擾的難題，解決了傳統(tǒng)直流電壓對低壓通訊和控制設備的干擾，標準配置的DC/DC轉(zhuǎn)換后，恒定輸出高品質(zhì)的低壓24V直流電力。附圖說明下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖1是本發(fā)明實施例所述適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)內(nèi)部示意圖；圖2是本發(fā)明實施例所述適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)正面示意圖；圖3是本發(fā)明實施例所述適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)背面示意圖；圖4是本發(fā)明實施例所述適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)的內(nèi)部電池組主體示意圖；圖5是本發(fā)明實施例所述適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)的遠程智能監(jiān)控部分示意圖；圖6是本發(fā)明實施例所述適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)的主監(jiān)控廣播命令發(fā)送8ms示意圖。圖中：1、農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體；2、自然冷卻散熱板；3、輸入電源濾波器；4、電源整流器；5、電子散熱防水填充膠；6、設備信息和環(huán)境監(jiān)控板；7、直流輸出轉(zhuǎn)換模塊；8、防水型輸入電源電纜接口；9、輸出低壓電源和電池監(jiān)控通訊接口；10、電源狀態(tài)信號指示燈和輸入熔斷器；11、充電和放電熔斷器；12、后備24V電池組主體；13、電池組防水線路接口。具體實施方式如圖1-4所示，本發(fā)明實施例所述的適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)，包括由金屬制成的農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體1，根據(jù)電源設備和后備電池設計均考慮野外環(huán)境的需要，設計輸入電壓方式多樣化，電源的輸入交流電壓160-250VAC均能可靠工作，充分考慮農(nóng)村環(huán)境和災害環(huán)境下使用的特殊性，設計考慮延長電源模塊的使用壽命，低功耗設計和自然冷卻設計，更好適應嚴苛的工作環(huán)境，滿足災區(qū)特殊環(huán)境下耐高溫，防水浸等特點，即使在災害發(fā)生后沒有市電的狀態(tài)下，電源模塊通過自帶的后備電池組也可進行有效的信息發(fā)布工作，自帶RS485通訊接口，實現(xiàn)遠程集中管理，也可與廣播終端機聯(lián)網(wǎng)通訊，起到遠程管理和監(jiān)控的目的，減少現(xiàn)場維護工作量，可自動統(tǒng)計用電量，實現(xiàn)用電計費管理；部件連接關(guān)系如下：所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體1前、后兩端分別安裝自然冷卻散熱板2，位于設備主體其中一端的上、下兩側(cè)分別設置電源狀態(tài)信號指示燈和輸入熔斷器10、該防水型輸入電源電纜接口8，位于設備另一端的上、下兩側(cè)分別設置輸出低壓電源和電池監(jiān)控通訊接口9、充電和放電熔斷器11；所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體1內(nèi)腔中安裝輸入電源濾波器3并且該輸入電源濾波器3位于靠近防水型輸入電源電纜接口8位置處，所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體1內(nèi)腔另一側(cè)安裝直流輸出轉(zhuǎn)換模塊7并且該直流輸出轉(zhuǎn)換模塊7位于靠近輸出低壓電源和電池監(jiān)控通訊接口9位置處，其中的輸入電源濾波器3與電源整流器4連接，其中的直流輸出轉(zhuǎn)換模塊7以及輸入電源濾波器3分別與設備信息和環(huán)境監(jiān)控板6連接，位于設備信息和環(huán)境監(jiān)控板6兩側(cè)的農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體1里側(cè)分別設置電子散熱防水填充膠5；同時，所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體1內(nèi)部裝有后備24V電池組主體12并且該后備24V電池組主體12分別與輸入電源濾波器3、電源整流器4以及直流輸出轉(zhuǎn)換模塊7連接，此后備24V電池組主體12兩端各開設一個電池組防水線路接口13。其中的電源整流器4是將交流160V-240V市電轉(zhuǎn)換低壓24V直流電源；其中的直流輸出轉(zhuǎn)換模塊7為低紋波、純凈24V直流輸出模塊，對廣播設備和通訊設備CPU等不造成高頻干擾；其中的防水型輸入電源電纜接口8由用于市電輸入的左接口、用于市電輸出的中部接口及用于低壓20-30V輸入的右接口組成；其中的輸出低壓電源和電池監(jiān)控通訊接口9由七個端口組成，左側(cè)第一個是DC24V直流輸出接口第一路，左側(cè)第二個是DC24V直流輸出接口第二路，左側(cè)第三個是DC24V直流后備電池組接口第一路，中間端口是DC24V直流后備電池組接口第二路，右側(cè)第三個是外部節(jié)點信號采集端口，右側(cè)第二個是外部溫度信號采集端口，右側(cè)第一個是外部通訊RS485接口；其中的后備24V電池組主體12內(nèi)置帶有熔斷器的24V-24AH電池組并且內(nèi)壁面設置電子防水密封填充膠。該結(jié)構(gòu)能適應水浸環(huán)境和極端氣候環(huán)境條件下工作，手提式模塊設計，便于單個工作人員免工具快速替換和搬運等特點，減輕工作人員的勞動強度；在替換電池和電源模塊的過程，不會影響系統(tǒng)的可靠工作；電源輸入和輸出接口，采用防水接口設計。以上本發(fā)明實施例所述的適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)，各個對應結(jié)構(gòu)主要有如下特點：所述農(nóng)村預警信息發(fā)布電源設備主體1采用鋁合金外盒設計，具有自身散熱能力，殼體堅固抵抗外力破壞，主體內(nèi)填充電子散熱防水密封膠；內(nèi)置500W的直流電源整流模塊和充電單元模塊、直流/直流轉(zhuǎn)換模塊單元、監(jiān)控管理單元，輸入電力濾波單元，有效組合保護各模塊免受震動影響；所述自然冷卻散熱板2考慮到電源模塊的發(fā)熱和散熱需要，配置60℃環(huán)境下，維持250W散熱需要的多翼片鋁合金電子散熱器，直接安裝在主體背部，依靠自然環(huán)境進行有效冷卻；所述輸入電源濾波器3濾除農(nóng)村電網(wǎng)波動的浪涌尖峰脈沖，起到保護廣播終端設備安全和電源本身保護的作用，抵擋線路感應雷擊等影響；所述電源整流器4有效把波動的市電轉(zhuǎn)換成直流電力，為設備提供有效的低壓直流電力，至少滿足200W的滿載輸出需要，整流電路采用高頻電子整流技術(shù)，高壓和低壓之間采用電子高頻隔離變壓器隔離；所述電子散熱防水填充膠5可填充應急電源本體內(nèi)部空隙，有效保障電子散熱需要和抗潮濕和防水的需要；所述設備信息和環(huán)境監(jiān)控板6實時采集和傳輸電源的各種工作狀態(tài)信息，計量電源設備的用電量，采集廣播和電源設備的溫度狀態(tài)，測量輸入和輸出，充電的技術(shù)參數(shù)，也可以作為可選的部件，不安裝在電源設備中；所述直流輸出轉(zhuǎn)換模塊7：廣播設備和GPRS傳輸設備對電源質(zhì)量要求較高，普通工業(yè)電源提供的直流電力紋波干擾和高頻干擾容易導致廣播設備的CPU擾亂，輸出雜音較大，采用直流/直流轉(zhuǎn)換模塊將有效穩(wěn)定整流器后端的電力不穩(wěn)定和后備電池電壓波動的影響，直流/直流轉(zhuǎn)換模塊功率設計200W；所述防水型輸入電源電纜接口8：農(nóng)村預警信息發(fā)布拓展平臺的電源設備設計考慮在災害環(huán)境下使用，電源接口線路均考慮防水設計，保障在大雨和水浸后能起到有效發(fā)布信息的能力，輸入輸出線路均按照防水設計；所述輸出低壓電源和電池監(jiān)控通訊接口9：同樣考慮到遠程監(jiān)控和管理的需要，接口也同樣安裝防水接口設計，有效防止設備遭受水浸的影響。低壓部分和高壓部分進出線接口分開設計，避免干擾和操作安全需要。所述電源狀態(tài)信號指示燈和輸入熔斷器10：現(xiàn)場現(xiàn)在電源輸入信號指示，以及顯示電源內(nèi)部工作狀態(tài)的指示，輸入熔斷器采用防水旋鈕設計，便于更好保險絲，方便檢修和判斷故障；所述充電和放電熔斷器11：充電熔斷器是電源本體對后備電池的之間連接的保護裝置，當電池意外故障時，及時分斷電路，起到過流保護的作用；所述后備長壽命24V電池組主體12是整個應急電源模塊的電力儲備裝置，單個電池組設計為24V-24AH，產(chǎn)品原設計使用10年，在戶外環(huán)境下連續(xù)工作大于5年的設計要求，每套電源模塊標準配置2個24V-24AH后備電池模塊，電池組采用長壽命的免維護閥控鉛酸電池組，用金屬外殼封裝，內(nèi)部填充電子散熱防水密封膠，保障電池組即使浸泡在水下也能很好的工作，方磚設計考慮便攜手柄，單個電池重量控制在20KG，便于一個人進行檢修安裝和運輸。所述電池組防水線路接口13：電池組防水接口同樣考慮到電池組擴展的需要，可以級聯(lián)下一組電池組，不需要額外現(xiàn)場進行接線，便于控制擴展后備電力時間配置；另外，所述后備24V電池組主體12上還設置便攜式暗裝不銹鋼拉手：正常狀態(tài)下收納在外殼內(nèi)部，可較輕松翻起手柄，提拿電源設備和電池設備，是針對災后快速運輸和安裝的必備條件。本發(fā)明實施例所述的適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)，對于可拓展結(jié)構(gòu)，主要包括：(一)電源模塊采用通用的標準設計，可進行并機使用，也可采用單機使用，具有簡便的替換和擴展輸出功率的功能；(二)電池組的擴展性，考慮電池的有效使用期為5年，故后備電池除便攜和長壽命的特點外，還考慮到長壽和擴展的需要，電池組之間可靈活替換和進行級聯(lián)擴展；(三)RS485通訊協(xié)議和電源遠程監(jiān)控管理軟件可實現(xiàn)多機的集中管理和遠程計費，可以按照多個中心站點的分布式管控，也可作為一個大中心的方式進行有效管控，軟件的監(jiān)控數(shù)量高達100萬臺站點采集控制，通常一個省級監(jiān)控數(shù)目在50萬個以內(nèi)。實現(xiàn)單個和多個站點擴展極為方便。如圖2所示，本發(fā)明實施例所述的適合農(nóng)村預警信息發(fā)布設備的災害應急電源系統(tǒng)所采用的監(jiān)控軟件界面，可更加直觀的顯示電源的各種工作參數(shù)和運行狀態(tài)，靈活的查詢和編址功能，方便了用戶及時了解運行狀況和進行遠程運維。通過組態(tài)開發(fā)軟件編寫電源監(jiān)控軟件，電源內(nèi)置的監(jiān)控板設計開發(fā)的MBUS通訊協(xié)議，用戶通過安裝在上位機的軟件管理和監(jiān)控電壓設備，只需要將電源設備的RS485接口和電腦的串口進行通訊，讀取電源設備的各項參數(shù)，也可在上位機軟件中設定電源地址和進行報警閥值設定，當采集到設定值超出范圍時，及時通知監(jiān)控和管理人員，并形成記錄文件；同樣，也可以和廣播終端設備直接通訊，并入農(nóng)村預警信息發(fā)布拓展平臺的監(jiān)控系統(tǒng)中，起到有效的遠程管理功能。可非常簡便的了解到電網(wǎng)輸入電氣參數(shù)和電費計量信息，了解充電狀態(tài)和放電的狀態(tài)，廣播設備的輸出用電狀態(tài)、電源本體和廣播終端設備的發(fā)熱情況，以及廣播終端設備的使用環(huán)境和漏水、浪涌保護、設備艙門開啟、關(guān)鍵廣播終端設備故障的告警信息，與廣播終端設備進行內(nèi)部通訊時，應急電源將數(shù)據(jù)上傳到GPRS通訊模塊，通過監(jiān)控中心管理軟件，尋址方式進行通訊管理。本文描述了電源模塊數(shù)據(jù)上報的Modbus通訊規(guī)約標準，應用于應急廣播電源設備模塊向上級監(jiān)控設備上報數(shù)據(jù)時的通訊規(guī)約。適用范圍：規(guī)約適用于開發(fā)的整流模塊，是開發(fā)、測試模塊通訊軟件的依據(jù)；物理接口：RS485通訊方式，波特率為9600，字符格式采用奇校驗位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位(E81)的異步串行通訊格式；幀結(jié)構(gòu)：8Bit地址8Bit功能碼nX8Bit數(shù)據(jù)16BitCRC校驗碼采用Modbus規(guī)約的RTU(RemoteTerminalUnit)方式，每個字節(jié)以2個十六進制數(shù)，有效的數(shù)據(jù)范圍為0～9，A～F。地址：指模塊的地址，默認為01；功能碼：模塊只支持功能碼03(讀數(shù)據(jù))、06(設置數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)：上報或下設的數(shù)據(jù)，按寄存器(數(shù)據(jù)地址)進行發(fā)送，每一個寄存器由兩個字節(jié)組成。CRC校驗：CRC(CyclicalRedundancyCheck)對地址、功能碼和數(shù)據(jù)進行校驗，由兩個字節(jié)組成，CRC由傳輸設備生成，附加在數(shù)據(jù)幀中，如果由接收到數(shù)據(jù)計算出來的校驗和與附加在數(shù)據(jù)后的校驗和不一致，則有錯誤發(fā)生。幀間隔于幀識別：幀間隔必須大于4ms(9600bps)，字符間超過4ms識別為單幀數(shù)據(jù)接收完成；接收單元等待4ms識別命令正確則返回數(shù)據(jù)；主監(jiān)控發(fā)送命令后16ms內(nèi)沒有收到單元返回數(shù)據(jù)則認為通訊失敗，可以立即發(fā)送下一命令；主監(jiān)控正確接收單元返回，等待4ms發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。主監(jiān)控廣播命令發(fā)送后等待8ms發(fā)送下一命令。命令解釋：1.1查詢數(shù)據(jù)(功能碼：03)上位機發(fā)送數(shù)據(jù)查詢命令信息幀，監(jiān)控單元接收到正確的查詢命令后，對命令進行響應回送數(shù)據(jù)給上位機。以查詢模塊輸出電壓、電流、模塊限流比為例，說明如下：查詢命令幀格式模塊響應幀格式1.2設置數(shù)據(jù)(功能碼：06)上位機發(fā)送設置數(shù)據(jù)查詢命令和設置數(shù)據(jù)，整流模塊接收到正確的設置命令后，將指定的數(shù)據(jù)設置成命令幀中攜帶的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)原樣返回進行響應；若設置不成功，則不應答。格式如下：設置命令幀格式模塊響應幀格式1.3廣播命令(功能碼：06)當上位機發(fā)送的設置命令數(shù)據(jù)包中地址字段為FFH時，表示上位機發(fā)送廣播命令，所有接收該類型數(shù)據(jù)包的模塊都執(zhí)行數(shù)據(jù)包中包含的命令，并且不對上位機應答。注意：廣播命令的定義不同于標準Modbus協(xié)議中的廣播命令，在標準Modbus協(xié)議中廣播地址是00H而不是FFH。A：數(shù)據(jù)地址定義數(shù)據(jù)類型地址范圍模擬量AI0～B信號量DI5上位機如果讀取設備不支持的數(shù)據(jù)地址或不存在的數(shù)據(jù)地址，設備不響應。上位機如果設置設備不支持的數(shù)據(jù)地址或不存在的數(shù)據(jù)地址，設備不響應。上位機如果下發(fā)設備不支持的功能碼，則設備不響應。AI量地址定義每個模擬量AI用16Bit表示，滿量程65535表示+6553.5，讀回的16Bit的AI值Vh和實際表示的AI值Vf之間的對應關(guān)系為：Vf＝Vh/10，AI量的精度為0.1；模塊返回時，當前工作模式無關(guān)的參數(shù)填0。DI量地址和位定義定義位定義信號名稱備注Bit0模塊故障狀態(tài)上行：1---故障，0---正常Bit1交流電壓狀態(tài)上行：1---停電，0---正常Bit2～Bit15保留保留對于實例運用說明：(一)農(nóng)村大喇叭發(fā)布系統(tǒng)和農(nóng)村預警信息發(fā)布拓展平臺的電源設備設計完成后，安裝在廣東廣電科研院進行農(nóng)村環(huán)境小規(guī)模試用，運用在農(nóng)村預警信息發(fā)布拓展平臺項目中，2013年1月9日通過全國廣電行業(yè)專家組的技術(shù)論證和樣機測試，達到應急信息系統(tǒng)發(fā)布的基礎平臺運用試驗技術(shù)需要，起到了很好的電力保障作用，解決了我國在災害環(huán)境農(nóng)村預警信息發(fā)布系統(tǒng)后備電力保障的技術(shù)空白；本發(fā)明的農(nóng)村預警信息發(fā)布平臺應急電源設備也同樣適用在我國其他省市和邊遠地區(qū)的農(nóng)村或其他特殊場合，為更多的人員安全提供護。(二)城市公共信息發(fā)布系統(tǒng)的應急電力保障運用，本發(fā)明應急后備電力設備同樣發(fā)揮了良好的功效，通過第一階段運用測試，計劃安裝在高速公路的公眾場合，裝置在高速公路的燈桿下，用LED信息發(fā)布屏和智能信息發(fā)布終端機，進行災害信息發(fā)布和交通信息指引。逐步完善高速公路安全保障。(三)模塊化數(shù)據(jù)中心(微模塊)控制電氣的后備電力保障，目前已裝配在我國數(shù)據(jù)中心運營商，網(wǎng)絡運營商的微模塊數(shù)據(jù)中心中，提供24V的照明和氣流遏制門開啟和氣流遏制天窗開啟，避免市電中斷后，依舊能提供足夠的消防保障電力，執(zhí)行自動門開啟和疏散LED照明燈面板的電力保障。(四)在工業(yè)控制和通訊交換機領域的使用，成功安裝在豐田汽車的工業(yè)交換機和打印機后備電力項目中，起到在復雜和惡劣環(huán)境下通訊電力保障，受到用戶的好評和贊許，有效替換工業(yè)交換機電容式24V后備電力的時間短的不足。(五)有線廣播電視網(wǎng)絡HFC網(wǎng)絡的光機的后備電力保障，本發(fā)明解決分布式光機停電后，使用手提發(fā)電機供電的低效率和勞動強度大的難題，使配置在省網(wǎng)HCF光發(fā)射站的維護人員減少，節(jié)約運行成本。本發(fā)明具有較好的耐候性，為廣州市區(qū)戶外的光機提供了后備良好電力保障。以上實施例是本發(fā)明較優(yōu)選具體實施方式的幾種，本領域技術(shù)人員在本技術(shù)方案范圍內(nèi)變化和替換包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。當前第1頁1 2 3