一种安全监控采集模块的制作方法

本实用新型涉及电子信息领域里的嵌入式软硬件，具体是一种安全监控采集模块。

背景技术：

为提高生产环境的安全性、稳定性和可靠性，方便对生产工位的日常管理及维护，提升工作人员的管理水平，需对影响安全生产的一些参数(如电压电流、接地、漏电流、温度、烟感、红外等)进行统一的集中监控，建立一个安全、科学、高效、一体化、主动式的安全生产在线监测系统。实时了解各监测点的安全状态及参数，并且对于设备产生的各种故障，通过安全生产在线监测系统，能迅速通知维护部门并使之能够快速响应并处理，杜绝安全隐患，同时可通过信息定期归档，记录管理，为上级主管部门的日常查看、管理、监管提供一个可靠的依据。现有的监控采集模块不能很好的管理各采集终端的生命周期，影响使用的效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种安全监控采集模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种安全监控采集模块，包括MCU主控单元、温度采集模块、漏流采集模块、烟雾报警器采集模块、接地状态采集模块和输出模块，所述的温度采集模块、漏流采集模块、烟雾报警器采集模块、接地状态采集模块通过导线与MCU主控单元输入端连接，输出模块通过导线与MCU主控单元输出端连接，输出模块包括继电器输出模块、RJ45通讯模块、RS485通讯模块和UART串口屏通讯模块。

作为本实用新型进一步的方案：所述的MCU主控单元的芯片U17型号为LPC1768，主频100MHz，外围存储W25Q64，晶振10MHz。

作为本实用新型进一步的方案：所述的MCU主控单元U17的引脚93通过电阻R123与5V电源连接，温度探头DS18B20通过PORT3与MCU主控单元U17的引脚93连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述的MCU主控单元U17的引脚74通过电阻R88和3.3V电源连接，同时MCU主控单元U17的引脚74和光耦开关与烟雾报警器接口Sign1+连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述的MCU主控单元U17的引脚43通过电阻R104和3.3V电源连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述的MCU主控单元U17的引脚58通过电阻R56与三极管Q10基极连接，三极管Q10发射极接地，三极管Q10集电极通过二极管D25与5V电源连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述的MCU主控单元U17的引脚63通过光耦开关OP1与芯片U13引脚1连接，MCU主控单元U17的引脚62通过光耦开关OP2与芯片U13引脚4连接，MCU主控单元U17的引脚24通过光耦开关OP3同时与芯片U13引脚2和引脚3连接，芯片U13的型号为SP485E。

作为本实用新型进一步的方案：所述的MCU主控单元U17的引脚48通过电阻R131和芯片SUR_K引脚8连接，MCU主控单元U17的引脚49通过电阻R130和芯片SUR_K引脚9连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型实时监控各监测点的安全状态(温度、接地、漏流、烟感、红外、开关量等)，定时记录采样信息、异常信息。定时推送采集信息，实时推送异常信息并上传至服务器，推送方式采样Webservice、Mqtt等诸多协议。维护、设置各监测点的门限参数，管理各采集终端的生命周期，逾期自动报警，用户及权限管理等。查询各监测的采集或者异常的历史数据记录，数据可导出。异常声光电报警输出，报警位置设在监测站、各控制柜上。对于重大异常故障直接切断控制柜的主电源进行实时保护。

附图说明

图1为安全监控采集模块的原理框图图。

图2为安全监控采集模块中MCU主控单元电路图。

图3为安全监控采集模块中温度采集模块电路图。

图4为安全监控采集模块中漏流采集模块电路图。

图5为安全监控采集模块中烟雾报警器采集模块电路图。

图6为安全监控采集模块中接地状态采集模块电路图。

图7为安全监控采集模块中继电器输出模块电路图。

图8为安全监控采集模块中RJ45通讯模块电路图。

图9为安全监控采集模块中RS485通讯模块电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例一：请参阅图1-9，一种安全监控采集模块，包括MCU主控单元、温度采集模块、漏流采集模块、烟雾报警器采集模块、接地状态采集模块和输出模块，

温度采集模块、漏流采集模块、烟雾报警器采集模块、接地状态采集模块通过导线与MCU主控单元输入端连接，输出模块通过导线与MCU主控单元输出端连接，输出模块包括继电器输出模块、RJ45通讯模块、RS485通讯模块和UART串口屏通讯模块，

通过集成温度传感器(DS18B20)，零序电流互感器，烟雾报警器及接地采集电路的采集及数据处理，算法计算，得出一系列的设备安全参数；同时通过继电器的控制，来实现对报警灯的控制，控制柜的主电源的控制；将采集的数据及报警，由无线网络或者RJ45与上位机大系统进行数据交换，实现数据上传。

实施例二：在实施例一的基础上MCU主控单元的芯片U17型号为LPC1768，主频100MHz，外围存储W25Q64，晶振10MHz。

MCU主控单元U17的引脚93通过电阻R123与5V电源连接，温度探头DS18B20通过PORT3与MCU主控单元U17的引脚93连接，接入温度采集电路，DS18B20内部有一个64位光刻ROM，则在温度总线上，可以多个温度探头并联，通过匹配ROM地址，读取指定的温度探头温度。DS18B20的存储器，用来保存温度值，则系统可以直接通过总线发送命令，直接读取探头感应到的温度。

漏流采集模块中将被测线路的零线火线同时穿过零序电流传感器，则传感器将感应的电流信号通过IA+，IA-接入漏电流采集电路中，经过R138将电流信号转为电压信号，在通过运放芯片SGM8272放大滤波后，接入计量芯片。

MCU主控单元U17的引脚74通过电阻R88和3.3V电源连接，同时MCU主控单元U17的引脚74和光耦开关与烟雾报警器接口Sign1+连接。光耦开关的型号为PS2501-1烟雾报警器的常开点接到Sign1+，当烟雾报警器报警时，报警器里的继电器由常开点变成常闭点，采集电路光耦会导通，则IO5电平会变低，主控检查IO5的电平来判断烟雾是否报警。

MCU主控单元U17的引脚43通过电阻R104和3.3V电源连接，同时MCU主控单元U17的引脚43和光耦开关一端连接，光耦开关另一端接地。接地状态采集模块引一根被测接地线到PE3，当接地状态好时，光耦会周期性导通，则JD3的电平信号会周期性高低，主控直接检测JD3电平状态，能确认接地状态。

MCU主控单元U17的引脚58通过电阻R56与三极管Q10基极连接，三极管Q10发射极接地，三极管Q10集电极通过二极管D25与5V电源连接。三极管Q10型号为9012，二极管D25为4148。继电器输出模块当采集数据出现故障时，主控会控制RELAY3，将电平拉高，Q10导通，来控制继电器切换。来控制现场的报警灯及蜂鸣器工作，及切断供电部分的开关。

MCU主控单元U17的引脚63通过光耦开关OP1与芯片U13引脚1连接，MCU主控单元U17的引脚62通过光耦开关OP2与芯片U13引脚4连接，MCU主控单元U17的引脚24通过光耦开关OP3同时与芯片U13引脚2和引脚3连接，芯片U13的型号为SP485E，RS485通讯模块的RS485芯片通过光耦的导通，进行数据的传输来实现主控芯片与上位机或服务器的数据通讯。用来配置采集模块的参数，同时通过485采集扩展外围模块。

MCU主控单元U17的引脚48通过电阻R131和芯片SUR_K引脚8连接，MCU主控单元U17的引脚49通过电阻R130和芯片SUR_K引脚9连接，RJ45通讯模块电路主要使用网口模组，主控与网口模组之间可以双向数据传输。主控会定时的通过MQTT协议将数据上传给服务器。当有数据报警时，主控会及时的将报警信息上传给服务器。

需要特别说明的是，本申请中MCU主控单元现有技术的应用，温度采集模块、漏流采集模块、烟雾报警器采集模块、接地状态采集模块和输出模块等的连接组合方式本申请的创新点，其有效解决了。现有的监控采集模块不能很好的管理各采集终端的生命周期，影响使用的效果的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。