具有綜合管理器的溫控機箱及其控制系統的製作方法
2023-08-03 12:39:46 1
具有綜合管理器的溫控機箱及其控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有綜合管理器的溫控機箱及其控制系統，其包括箱內監控設備、機箱電閘、溫控系統、除霧除霜系統、防雷系統，溫控系統由連接散熱風扇的高溫溫控開關和連接加熱電阻的低溫溫控開關組成，而還包括綜合管理器，綜合管理器由機箱電閘提供電源，並分別連接箱內監控設備、溫控系統、除霧除霜系統和監控管理端。一種溫控機箱綜合管理系統，包括相互連接的電源模塊和控制模塊；電源模塊連接電網電源輸入，控制模塊連接交換機單元、電源啟動保護單元、除霧控制單元、加熱控制單元、散熱控制單元；交換機單元通過網絡擴展接口連接外部網絡和機箱內監控設備。本發明在實現現有溫控機箱的使用功能基礎上，提高了溫控機箱的可靠性，拓寬了產品使用範圍。
【專利說明】 具有綜合管理器的溫控機箱及其控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種溫控機箱，特別是涉及一種具有綜合管理器的溫控機箱及其控制系統。
【背景技術】
[0002]溫控機箱主要安裝在城市路口或交通幹道沿線的支架或電桿上，機箱裡面可以根據用途，放置一個或若干個監控設備，如:攝像機、嵌入式識別算法主機、網絡視頻伺服器、硬碟錄像機等監控設備，這些設備可以完成道路卡口抓拍、闖紅燈抓拍、超速車輛記錄、車牌識別、未系安全帶的駕駛員等的全天候監控和記錄。因為室外環境很惡劣，溫控機箱可對這些設備進行有效防護，防雷、防塵、防雨、防霧、防霜等，保證溫控機箱內的監控設備不隨外界環境變化穩定工作。
[0003]如圖1所示，傳統的溫控機箱包括機箱電閘，溫控系統，防雷系統，以及通過乙太網連接監控管理端的箱內監控設備，機箱電閘將電網電源輸入的AC220 V電源提供給箱內監控設備，箱內監控設備通過乙太網連接監控管理端，通過這種機箱結構設計，保證防雨、防塵，並通過溫控開關，控制加熱電阻或風扇，維持機箱的溫度，但是溫控機箱不推薦在戶外使用，即使在戶外使用，也有很多限制條件。由於一些精密貴重的監控設備(如高清攝像機、硬碟錄像機、嵌入式識別算法主機等)對環境敏感，若在惡劣環境下工作，將無法啟動或損毀，這些設備價格昂貴，智能化程度高，在智能交通等安防領域不可或缺，而傳統機箱的保護能力已經無法達到要求，故通過此發明實現在原有溫控機箱不變的情況下，加強智能電源管理，環境監控，遠程網絡通訊等特殊需求。
【發明內容】
[0004]本發明為解決傳統溫控機箱保護能力不足，機箱內的監控設備有時不能正常運行的問題所採取的技術方案是:
一種具有綜合管理器的溫控機箱，包括箱內監控設備、溫控系統、機箱電閘和除霧除霜系統，散熱器由散熱風扇和高溫溫控開關組成，加熱器由加熱電阻和低溫溫控開關組成，而還包括綜合管理器，綜合管理器由機箱電閘提供電源，並分別連接箱內的監控設備、溫控系統、除霧除霜系統和箱外的監控伺服器；綜合管理器包括嵌入式邏輯編程晶片及與其連接的電網電源輸入端、設備電源輸出端、散熱設備電源輸出端、散熱設備反饋輸入端、除霧除霜設備電源輸出端、除霧除霜設備反饋輸入端、交換機、千兆乙太網輸入和設備網絡輸出端，其中電網電源輸入端連接機箱電閘，設備電源輸出端連接箱內監控設備，散熱設備電源輸出端、散熱設備反饋輸入端連接散熱器，控制散熱器工作；加熱設備電源輸出端、加熱設備反饋輸入端連接加熱器，控制加熱器工作；除霧除霜設備電源輸出端、除霧除霜設備反饋輸入端連接除霧除霜系統，控制除霧除霜器工作；千兆乙太網輸入端連接交換機，並通過物聯網遠程連接綜合管理器，同時為機箱內監控設備提供網絡通訊。加熱設備反饋一般是用低溫溫控開關實現，散熱設備反饋一般是用高溫溫控開關實現，除霧除霜設備反饋一般是用溫溼度傳感器實現。
[0005]一種具有綜合管理器的溫控機箱控制系統，包括相互連接的電源模塊和控制模塊；電源模塊連接電網電源輸入，控制模塊連接交換機單元、電源啟動保護單元、除霧控制單元、加熱控制單元、散熱控制單元；交換機單元通過網絡擴展接口連接外部網絡和機箱內監控設備。
[0006]所述的控制模塊通過物聯網通信模塊連接遠程狀態監視單元、權限管理單元、遠程控制管理單元和狀態報警單元。
[0007]本發明具有的優點和積極效果是:
本發明可以對溫控機箱進行智能電源管理，遠程監控，遠程管理，網絡交換等功能，使傳統溫控機箱擁有一個智能的大腦，並和外界通過網絡交互通訊，接收控制端的命令，同時將狀態回傳控制端，配合現有溫控機箱。在實現現有溫控機箱的使用功能基礎上，還具有以下優點:
1.通過嵌入式邏輯編程晶片智能監控；
?.體積小巧，可裝入傳統溫控機箱，也可靈活應用於其他場合；
ii1.超低功耗；
iv.網絡交換，不用另配交換機；
v.物聯網通訊；
v1.遠程控制管理；
vi1.遠程狀態監測；
vii1.保護全面，智能電源保護，遠程手動控制，遠程狀態監測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是現有技術的整體示意圖；
圖2是本發明具有綜合管理器的溫控機箱的整體示意圖；
圖3是本發明具有綜合管理器的溫控機箱的結構示意圖；
圖4是本發明具有綜合管理器的溫控機箱控制系統功能模塊框圖；
圖5是本發明散熱設備的反饋示意圖；
圖6是本發明加熱設備的反饋示意圖。
【具體實施方式】
[0009]以下參照附圖2~6及實施例對本發明的溫控機箱綜合管理器詳細的說明。
[0010]如圖2、3所示一種具有綜合管理器的溫控機箱，包括箱內監控設備、溫控系統、機箱電閘和除霧除霜系統，散熱器由散熱風扇和高溫溫控開關組成，加熱器由加熱電阻和低溫溫控開關組成，而還包括綜合管理器，綜合管理器由機箱電閘提供電源，並分別連接箱內的監控設備、溫控系統、除霧除霜系統和箱外的監控伺服器；綜合管理器包括嵌入式邏輯編程晶片及與其連接的電網電源輸入端、設備電源輸出端、散熱設備電源輸出端、散熱設備反饋輸入端、除霧除霜設備電源輸出端、除霧除霜設備反饋輸入端、交換機、千兆乙太網輸入和設備網絡輸出端，其中電網電源輸入端連接機箱電閘，設備電源輸出端連接箱內監控設備，散熱設備電源輸出端、散熱設備反饋輸入端連接散熱器，控制散熱器工作；加熱設備電源輸出端、加熱設備反饋輸入端連接加熱器，控制加熱器工作；除霧除霜設備電源輸出端、除霧除霜設備反饋輸入糹而連接除霧除霜系統，控制除霧除霜器工作；千兆乙太網輸入?而連接交換機，並通過物聯網遠程連接綜合管理器，同時為機箱內監控設備提供網絡通訊。加熱設備反饋一般是用低溫溫控開關實現，散熱設備反饋一般是用高溫溫控開關實現，除霧除霜設備反饋一般是用溫溼度傳感器實現。
[0011]如圖4~6所示，一種具有綜合管理器的溫控機箱控制系統，包括相互連接的電源模塊和控制模塊，電源模塊連接電網電源輸入，控制模塊連接交換機單元、電源啟動保護單元、除霧除霜控制單元、加熱控制單元、散熱控制單元，交換機單元通過網絡擴展接口連接外部網絡和機箱內監控設備；所述的控制模塊通過嵌入式邏輯編程晶片周邊的電器、網絡晶片，同時接受傳感器檢測信號，事實處理，並配合電源模塊、電預案啟動保護模塊加熱控制單元、散熱控制單元完成電壓監測、環境檢測、系統上電、報警輸出；所述的交換機單元完成網絡父換功能；除霧除霜控制單兀控制除霧除霜系統。
[0012]所述的控制模塊通過物聯網通信模塊連接遠程狀態監視單元、權限管理單元、遠程控制管理單元和狀態報警單元；所述的遠程狀態監視單元實現在監控管理端監視機箱內設備的工作狀態，所述的權限管理單元完成監控管理端的用戶權限管理，狀態報警單元實現接收控制模塊的報警輸出信號並在監控管理端顯示報警信息。
[0013]所述的嵌入式邏輯編程晶片實現智能原理和網絡通訊，嵌入式邏輯編程晶片周邊的電器、網絡晶片，同時接收各種傳感器檢測到的信號，實時處理；
嵌入式邏輯編程晶片完成電源的智能管理、遠程控制和監控；在機箱初始上電時完成電壓監測、環境監測，確保都正常的情況下，對機箱內部的設備上電，並通過乙太網查詢當前電網電壓、環境溫度、電源狀態。正常工作期間，如果監測到電壓、環境發生突變，則對機箱內的監控設備斷電保護，同時通過網絡發出報警信息。當監測到電壓、環境恢復正常並穩定一段時間後，重新對系統上電；
通過嵌入式邏輯編程晶片完成網絡交換功能；將溫控機箱綜合管理器串聯到監控管理端和箱內監控設備上；
通過嵌入式邏輯編程晶片完成溫控系統、除霧除霜系統的智能管理、遠程控制和監控；通過傳感器檢測環境，自動觸發溫控系統、除霧除霜系統，或遠程網絡控制加熱設備、散熱設備、除霧除霜系統，通過網絡監控機箱各個系統的開啟或關閉的狀態。
[0014]通過嵌入式邏輯編程晶片完成溫控機箱綜合管理器的自身狀態監控和遠程報警；綜合管理器通過網絡將機箱內所有系統狀態匯總並上傳網絡，監控管理端可隨時通過網絡查看機箱的狀態。如果發生異常情況，機箱通過網絡發出報警信息。
[0015]綜合管理器軟體部分還包括:ΙΕ通訊模塊、通訊控制協議和接口、異常或錯誤記錄和處理模塊3個部分。
[0016]IE通訊模塊，指用戶通過乙太網可以訪問綜合管理器，並讀取或設置相關參數； 通訊控制協議和接口包括:
1.各種反饋信號和嵌入式邏輯編程晶片的通訊協議和接口
2.各種控制信號和嵌入式邏輯編程晶片的通訊協議和接口
3.嵌入式邏輯編程晶片控制各個電源輸出的通訊協議和接口
4.嵌入式邏輯編程晶片檢測到異常或錯誤自動處理的通訊協議和接口異常或錯誤記錄和處理模塊，指綜合管理器在設備出現問題的時候，自動記錄並做處理，保證綜合管理器的工作情況有據可查，確保機箱設備運行正常。
[0017]實施例一:在極寒冷的環境下，供電系統故障導致停電。停電導致溫控機箱溫度遠低於工作溫度。供電恢復後機箱上電，加熱電阻和機箱內的監控設備同時上電，雖然箱內溫度漸漸升高，並達到設備可以工作的溫度。加了綜合管理器後的機箱，可實現溫控設備和機箱內的監控設備非同時上電。溫控機箱綜合管理器檢測機箱內環境滿足工作條件，才給設備上電，保證設備無故障一次啟動成功，即便在極端環境下，外界電網出現故障恢復以後不久，機箱內的監控設備就會自動恢復實時監控。
[0018]實施例二:在炎熱的夏天，地表溫度超過55°C，掛在杆上的機箱在散熱風扇工作的情況下，溫度維持在63°C左右。但是由於風扇故障，不能旋轉，散熱停止了。如圖5所示，加裝綜合管理器後的機箱，綜合管理器檢測機箱內的溫度超出了警戒溫度，會立刻給整個機箱的設備斷電，同時通過網絡向管理中心報告報警，大大減少因機箱散熱原因導致巨大損失。
[0019]實施例三:寒流經過，機箱的玻璃窗和攝像機鏡頭上起霧。如圖6所示，加裝綜合管理器後的機箱，綜合管理器通過網絡，接受管理中心發送的命令，打開風扇除霧，溫度低於正常溫度後，加熱電阻啟動，整個機箱溫度適中，並且沒有霧氣影響設備運行。
[0020]實施例四:系統投入運行才幾周後，若干設備出故障了，加了綜合管理器後的機箱，機箱配有物聯網遠程狀態監測功能，可以對溫控系統、電源系統、除霧系統、綜合管理器進行自身狀態查看，確定故障範圍，便於提前準備、統一維護。通過狀態報警，確認故障點。通過遠程控制管理功能進行遠程調試，確定故障。
[0021]本發明可以對溫控機箱進行智能電源管理，遠程監控，遠程管理，網絡交換等功能，使傳統溫控機箱擁有一個智能的大腦，並和外界通過網絡交互通訊，接收控制端的命令，同時將狀態回傳控制端，配合現有溫控機箱。在實現現有溫控機箱的使用功能基礎上，還具有以下優點:
1.通過嵌入式邏輯編程晶片智能監控；
?.體積小巧，可裝入傳統溫控機箱，也可靈活應用於其他場合；
ii1.超低功耗；
iv.網絡交換，不用另配交換機；
v.物聯網通訊；
v1.遠程控制管理；
vi1.遠程狀態監測；
vii1.保護全面，智能電源保護，遠程手動控制，遠程狀態監測。
【權利要求】
1.一種具有綜合管理器的溫控機箱，包括箱內監控設備、溫控系統、機箱電閘和除霧除霜系統，其中溫控系統包括加熱裝置和散熱裝置，加熱裝置由加熱電阻和低溫溫控開關組成，散熱裝置由散熱風扇和高溫溫控開關組成，其特徵在於:還包括綜合管理器，綜合管理器由機箱電閘提供電源，並分別連接箱內監控設備、溫控系統、除霧除霜系統和箱外的監控管理端；綜合管理器包括嵌入式邏輯編程晶片及與其連接的電網電源輸入端、設備電源輸出?而、散熱設備電源輸出?而、散熱設備反饋輸入糹而、除霧除霜設備電源輸出?而、除霧除霜設備反饋輸入端、交換機、千兆乙太網輸入和設備網絡輸出端，其中電網電源輸入端連接機箱電閘，設備電源輸出端連接箱內監控設備，散熱設備電源輸出端、散熱設備反饋輸入端連接散熱器；加熱設備電源輸出端、加熱設備反饋輸入端連接加熱器，除霧除霜設備電源輸出?而、除霧除霜設備反饋輸入糹而連接除霧除霜系統，千兆乙太網輸入?而連接父換機。
2.一種具有綜合管理器的溫控機箱控制系統，其特徵在於:包括相互連接的電源模塊和控制模塊；電源模塊連接電網電源輸入，控制模塊連接交換機單元、電源啟動保護單元、除霧控制單元、加熱控制單元、散熱控制單元；交換機單元通過網絡擴展接口連接外部網絡和機箱內監控設備；嵌入式邏輯編程晶片周邊的電器、網絡晶片，同時接受傳感器檢測信號，事實處理，並配合電源模塊、電預案啟動保護模塊加熱控制單元、散熱控制單元完成電壓監測、環境檢測、系統上電、報警輸出；所述的交換機單元完成網絡交換功能；除霧除霜控制單元控制除霧除霜系統。
3.根據權利要求2所述的具有綜合管理器的溫控機箱控制系統，其特徵在於:所述的控制模塊通過物聯網通信模塊連接遠程狀態監視單元、權限管理單元、遠程控制管理單元和狀態報警單元；所述的遠程狀態監視單元實現在監控管理端監視機箱內設備的工作狀態，所述的權限管理單元完成監控管理端的用戶權限管理，狀態報警單元實現接收控制模塊的報警輸出信號並在監控管理端顯示報警信息。
【文檔編號】G05D23/20GK104483997SQ201410694950
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】戴林, 張海燕, 邱金暉 申請人:天津天地偉業數碼科技有限公司