電氣控制櫃的溫度監測報警電路的製作方法

2023-09-10 22:18:00

專利名稱：電氣控制櫃的溫度監測報警電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及監測報警的電子電路，尤其涉及對電氣控制櫃體的溫度進行監測報警的電子電路。
背景技術：
電氣控制櫃，尤其是低壓開關櫃，適用於發電廠、石油、化工、冶金、紡織、高層建築等行業，作為輸電、配電及電能轉換之用。電氣控制櫃的電氣火災大多是因電纜節頭接觸不良導致，但是一旦其發生電氣火災而損壞，將對生產、生活造成極大的影響。因此，對電氣控制櫃進行溫度監控報警，在其發生火災前及時報警提示，將大大降低險情的發生。而傳統的電氣控制櫃的溫度監測報警電路主要存在以下不足1.僅具備單一路的溫度採集，溫度採集覆蓋面太窄，不利於電氣櫃的整體監測。2.報警信號通過有線通訊線纜進行報警信號的傳輸，需要額外花費布線成本。

實用新型內容因此，本實用新型提出一種具有多路溫度採集和將報警信號耦合至電力線傳輸的電氣控制櫃的溫度監測報警電路，克服了上述的2種不足。本實用新型採用如下技術方案電氣控制櫃的溫度監測報警電路，包括多路K型溫度傳感器，設置於電氣控制櫃體的不同位置上，輸出連接一模擬開關電路單元的輸入埠；一模擬開關電路單元，輸入端連接於上述各路K型溫度傳感器的輸出端，輸出端連接於一運放電路單元；一運放電路單元，輸入連接於上述的模擬開關電路單元的輸出端，輸出連接於一 A/D轉換電路單元；一 A/D轉換電路單元，輸入端連接於上述的運放電路單元的輸出埠，輸出連接於一單片機控制電路單元；一單片機控制電路單元，其輸出端連接於多路指示燈單元和一電力線載波信號發生電路單元，輸入端連接於一看門狗電路單元，輸入輸出端連接於一 485通信接口電路單元；多路指示燈單元，連接於上述的單片機控制電路單元的多個輸出埠 ；一電力線載波信號發生電路單元，輸入端連接於上述的單片機控制電路單元，輸出耦合至電力線纜上；一看門狗電路單元，輸出連接於上述的單片機控制電路單元的埠 ；一 485通信接口電路單元，連接於上述的單片機控制電路單元的輸入輸出埠。進一步的，所述的模擬開關電路單元是4051的多路模擬開關晶片。進一步的，所述的電力線載波信號發生電路單元是由2個時基電路構成的兩個不同頻率的振蕩電路級聯後於一接耦合變壓器組成高頻調製脈衝信號發生電路。進一步的，所述的看門狗電路單元是5045的看門狗晶片。進一步的，所述的485通信接口電路單元是8019的通訊控制晶片串聯75176的 RS485接口晶片。本實用新型採用如上技術方案，通過多路K型溫度傳感器和一模擬開關電路單元及單片機控制電路單元實現多路巡檢，以及通過電力線載波信號發生電路單元和485通信接口電路單元實現電力線和總線雙向報警傳輸方式，實現一種具備多路監測、藉助電力線的雙向報警傳輸的電氣控制櫃的溫度監測報警電路。本實用新型不僅報警方式安全可靠、 溫度採集覆蓋面寬，且因減少布線和多路傳感而帶來的硬體成本降低的優勢。

圖1是本實用新型的電路模塊框圖；圖2是本實用新型一優選實施例的電路原理圖。
具體實施方式
現結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。參閱圖1所示，電氣控制櫃的溫度監測報警電路，包括多路K型溫度傳感器101........10η，設置於電氣控制櫃體的不同位置上，輸出
連接一模擬開關電路單元2的輸入埠 ；一模擬開關電路單元2，輸入端連接於上述各路K型溫度傳感器101........IOn
的輸出端，輸出端連接於一運放電路單元3 ；—運放電路單元3，輸入連接於上述的模擬開關電路單元2的輸出端，輸出連接於一 A/D轉換電路單元4;一 A/D轉換電路單元4，輸入端連接於上述的運放電路單元3的輸出埠，輸出連接於一單片機控制電路單元5 ；一單片機控制電路單元5，其輸出端連接於多路指示燈單元6和一電力線載波信號發生電路單元7，輸入端連接於一看門狗電路單元8，輸入輸出端連接於一 485通信接口電路單元9 ；多路指示燈單元6，連接於上述的單片機控制電路單元5的多個輸出埠 ；一電力線載波信號發生電路單元7，輸入端連接於上述的單片機控制電路單元5， 輸出耦合至電力線纜上；一看門狗電路單元8，輸出連接於上述的單片機控制電路單元5的埠 ；一 485通信接口電路單元9，連接於上述的單片機控制電路單元5的輸入輸出端□。參閱圖2所示，所述的模擬開關電路單元是4051的多路模擬開關晶片。所述的電力線載波信號發生電路單元是由2個時基電路構成的兩個不同頻率的振蕩電路級聯後於一接耦合變壓器組成高頻調製脈衝信號發生電路。所述的單片機控制電路單元5採用8051 晶片組成。所述的看門狗電路單元是5045的看門狗晶片。所述的485通信接口電路單元是8019的通訊控制晶片串聯75176的RS485接口晶片。[0035]本實用新型採用K型溫度傳感器採集溫度信號，檢測到微弱的直流電壓信號，經信號調整後，傳送到模擬開關電路單元，經運放電路單元放大和A/D轉換電路單元進行A/ D處理後，經單片機控制電路單元進行邏輯數據處理，實時顯示當前溫度值，當某一 K型溫度傳感器檢測到的信號超過設定值時，通過多路指示燈單元發出該路的報警指示，經RS485 數據信號輸出，傳輸到監控器，同時通過電力線載波信號發生電路單元經電力線將載波報警信號傳輸至消防控制中心。下面以其中一路進行詳細說明當第一相的K型溫度傳感器U8，檢測到溫度逐漸升高，溫度傳感器的電阻值逐漸增大，兩端電壓也逐漸增大，此過程將溫度信號轉化為電壓信號，經電阻R3限流接入模擬開關晶片U2第(1 腳，經內部轉換後從U2第( 腳輸出，輸入運算放大器U7的第(3) 腳，經過運算放大電路將數據信號放大後由運算放大器U7的第(6)腳輸出，輸入AD轉換晶片U3的輸入端第( 腳，經A/D轉換後將數據信號從單片機ICl第( 腳輸入。單片機 ICl檢測到第( 腳有數據信號輸入後，經過邏輯分析判斷，該信號溫度值是否達到了報警溫度值。如沒有達到報警溫度值則單片機ICl沒有信號輸出；如果有達到報警溫度值則單片機ICl分兩路輸出，第一路，由單片機ICl的第(35)腳輸出低電平，經電阻R11，使發光二極體LEDl亮，表示第一相有溫度報警信號產生。第二路，由單片機ICl的第(4)腳、第(5) 腳、第(6)腳串行數據輸出分別加到通信控制晶片U5的第(xl)腳、第(x2)腳、第(x3)腳和485信號收發晶片TO的第(1)腳、第(2、；3)腳、第(4)腳將第一相的溫度報警信號傳送到系統總線，顯示於監控器上。電力載波發生電路由555晶片Ul、555晶片U2、電阻R31、電阻R32、耦合變壓器BTl 等組成載波發射電路，當單片機ICl第22腳輸出低電位經電阻R22限流使三極體Ql導通， 為555晶片Ul和555晶片U2提供電源，晶片Ul、U2分別是555時基電路組成的兩個不同頻率的振蕩電路。第一塊555晶片Ul構成低頻振蕩電路，頻率Fl主要由電容C31、電阻R32 決定，3腳輸出頻率為Fl的低頻信號。當555晶片Ul的3腳輸出高電平時，第二塊555晶片U2構成的高頻振蕩電路工作，其振蕩頻率F2主要由C33、R34決定，且第二個的振蕩頻率 F2遠大於第一個的振蕩頻率Fl，這樣在第二塊555晶片U2的3腳輸出為振蕩頻率F2的脈衝調製信號。該調製信號通過由高頻的三極體Q2、耦合變壓器BT1、電容C35、電容C36組成的驅動電路在電力線上產生高頻調製脈衝，高頻調製脈衝信號經電力線傳輸至消防控制中心，由消防控制中心載波主機接收載波報警信號。儘管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和範圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.電氣控制櫃的溫度監測報警電路，其特徵在於，包括多路K型溫度傳感器(101........10η)，設置於電氣控制櫃體的不同位置上，輸出連接一模擬開關電路單元O)的輸入埠 ；一模擬開關電路單元O)，輸入端連接於上述各路K型溫度傳感器(101........IOn)的輸出端，輸出端連接於一運放電路單元(3)；一運放電路單元(3)，輸入連接於上述的模擬開關電路單元(2)的輸出端，輸出連接於一 A/D轉換電路單元(4)；一 A/D轉換電路單元G)，輸入端連接於上述的運放電路單元(3)的輸出埠，輸出連接於一單片機控制電路單元(5)；一單片機控制電路單元(5)，其輸出端連接於多路指示燈單元(6)和一電力線載波信號發生電路單元(7)，輸入端連接於一看門狗電路單元(8)，輸入輸出端連接於一 485通信接口電路單元(9)；多路指示燈單元(6)，連接於上述的單片機控制電路單元(5)的多個輸出埠 ； 一電力線載波信號發生電路單元(7)，輸入端連接於上述的單片機控制電路單元(5)， 輸出耦合至電力線纜上；一看門狗電路單元(8)，輸出連接於上述的單片機控制電路單元(5)的埠 ； 一 485通信接口電路單元(9)，連接於上述的單片機控制電路單元(5)的輸入輸出端□。
2.如權利要求1所述的電氣控制櫃的溫度監測報警電路，其特徵在於所述的模擬開關電路單元是4051的多路模擬開關晶片。
3.如權利要求1所述的電氣控制櫃的溫度監測報警電路，其特徵在於所述的電力線載波信號發生電路單元是由2個時基電路構成的兩個不同頻率的振蕩電路級聯後於一接耦合變壓器組成高頻調製脈衝信號發生電路。
4.如權利要求1所述的電氣控制櫃的溫度監測報警電路，其特徵在於所述的看門狗電路單元是5045的看門狗晶片。
5.如權利要求1所述的電氣控制櫃的溫度監測報警電路，其特徵在於所述的485通信接口電路單元是8019的通訊控制晶片串聯75176的RS485接口晶片。
專利摘要本實用新型涉及監測報警的電子電路，尤其涉及對電氣控制櫃體的溫度進行監測報警的電子電路。電氣控制櫃的溫度監測報警電路，包括多路K型溫度傳感器、一模擬開關電路單元、一運放電路單元、一A/D轉換電路單元、一單片機控制電路單元、多路指示燈單元、一電力線載波信號發生電路單元、一看門狗電路單元、一485通信接口電路單元。本實用新型實現一種具備多路監測、藉助電力線的雙向報警傳輸的電氣控制櫃的溫度監測報警電路。本實用新型不僅報警方式安全可靠、溫度採集覆蓋面寬，且因減少布線和多路傳感而帶來的硬體成本降低的優勢。
文檔編號G08B17/06GK201965720SQ201020699168
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者傅俊豪, 傅漢水 申請人:福建俊豪電子有限公司