一种支持led光取能的高压系统多参数在线监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种支持LED光取能的高压系统多参数在线监测装置。
【背景技术】
[0002]电力系统的安全运行对国民的正常生活有着重大的影响，而高压电力设备作为电力系统主干部分，长期工作于高电压、大电流、强磁场环境中，若不对其运行参数进行在线监测，一旦系统内部发生故障，将对国民经济产生难以估量的损失。我国大多高压电力设备运行于封闭环境中，使得其内部热量集中，温升难以控制，温度超过一定范围后极易引发系统运行故障。若设备运行于高湿度空气环境中，湿度与温度易综合形成凝露，当湿度过高时，设备金属材料会发生锈蚀，机械强度下降，绝缘材料性能也会大大降低，严重影响系统的工作可靠性。另外，电力系统发生短路故障时，线路上产生强大的电流也会对电力设备造成极大的危害。因此有必要对高压电力设备运行中的温度、湿度、电流参数进行在线监测。在线监测装置的终端信息采集器一般直接埋置于高压系统中，由于电气绝缘问题，造成终端信息采集器的电源获取不易，激光取能是目前较为常用的取能方式，但存在半导体激光发生器成本过高、使用寿命偏低等问题，因此急需另一种低成本、高寿命的光源，保证在线监测装置本身的可靠运行。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种低功耗、低成本且系统结构简单的支持LED光取能的高压系统多参数在线监测装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种支持LED光取能的高压系统多参数在线监测装置，包括LED灯组驱动单元、高压侧信息采集单元和低压侧信息处理单元；所述LED灯组驱动单元包括依次连接的220V市电、前级反激型PFC恒压电路、后级BUCK型恒流调光电路和LED灯组；所述高压侧信息采集单元包括太阳能电池、稳压模块、温湿度传感器、电流传感器、电流信号处理模块、高压侧单片机、ANT发送模块，所述太阳能电池经所述稳压模块为温湿度传感器、电流传感器、电流信号处理模块、高压侧单片机及ANT发送模块供电，所述高压侧单片机与温湿度传感器、电流信号处理模块及ANT发送模块分别连接，所述电流信号处理模块还与所述电流传感器连接；所述低压侧信息处理单元包括依次连接的用于接收所述ANT发送模块发送信号的ANT接收模块、低压侧单片机、电平变换模块、RS232接口，还包括一用于为低压侧信息处理单元供电的电源模块，所述低压侧单片机还与所述后级BUCK型恒流调光电路连接。
[0005]在本实用新型一实施例中，所述前级反激型PFC恒压电路的控制芯片为L6562集成芯片。
[0006]在本实用新型一实施例中，所述后级BUCK型恒流调光电路的驱动芯片为LM3404HV集成芯片。
[0007]在本实用新型一实施例中，所述LED灯组为带聚光效果的LED灯组。
[0008]在本实用新型一实施例中，所述高压侧单片机、低压侧单片机均为PIC16F系列单片机。
[0009]在本实用新型一实施例中，所述温湿度传感器为温湿度数字式传感器HDC1000。
[0010]在本实用新型一实施例中，所述ANT发送模块、ANT发送模块均采用以nRF24AP2为核心的AP1000。
[0011]相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型利用低压侧LED灯组提供的光能量通过太阳能电池转换成电能量为高压侧信息采集电路供电，高压侧单片机实时采集高压系统内部温度、湿度、电流信息，并通过ANT无线通信模块传输至低压侧单片机，低压侧单片机把信息通过RS232接口传至上位机，并通过恒流调光电路的调光接口控制LED灯组运行性能。本实用新型采用低成本、高寿命的新型高压取能方式，能同时监测系统内部温度、湿度、电流信息，且装置结构简单，易于实现。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型原理框图。
[0013]图2是本实用新型前级反激型PFC恒压电路示意图。
[0014]图3是本实用新型后级BUCK型恒流调光电路示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
[0016]本实用新型的支持LED光取能的高压系统多参数在线监测装置，包括LED灯组驱动单元、高压侧信息采集单元和低压侧信息处理单元；所述LED灯组驱动单元包括依次连接的220V市电、前级反激型PFC恒压电路、后级BUCK型恒流调光电路和LED灯组；所述高压侧信息采集单元包括太阳能电池、稳压模块、温湿度传感器、电流传感器、电流信号处理模块、高压侧单片机、ANT发送模块，所述太阳能电池经所述稳压模块为温湿度传感器、电流传感器、电流信号处理模块、高压侧单片机及ANT发送模块供电，所述高压侧单片机与温湿度传感器、电流信号处理模块及ANT发送模块分别连接，所述电流信号处理模块还与所述电流传感器连接；所述低压侧信息处理单元包括依次连接的用于接收所述ANT发送模块发送信号的ANT接收模块、低压侧单片机、电平变换模块、RS232接口，还包括一用于为低压侧信息处理单元供电的电源模块，所述低压侧单片机还与所述后级BUCK型恒流调光电路连接。
[0017]为让本领域技术人员更加了解本实用新型的技术方案，以下具体讲述本实用新型的一实施方案。
[0018]如图1所示，一种支持LED光取能的高压系统多参数在线监测装置，由LED灯组驱动部分、高压侧信息采集部分和低压侧信息处理部分构成。LED灯组驱动部分包括220V市电1、前级反激型PFC恒压电路2、后级BUCK型恒流调光电路3和带聚光效果的LED灯组4 ；高压侧信息采集部分包括太阳能电池5、稳压模块6、温湿度传感器7、电流传感器8、电流信号处理模块9、高压侧单片机10、ANT发送模块11 ;低压侧信息处理部分包括ANT接收模块12、低压侧单片机13、电平变换模块14、RS232接口 15、上位机16及电源模块17 ；
[0019]220V市电I连接到前级反激型PFC恒压电路2输入端，前级反激型PFC恒压电路2输出端再与后级BUCK型恒流调光电路3输入端相连，后级BUCK型恒流调光电路3输出端最后连接到带聚光效果的LED灯组4，低压侧单片机13通过I/O 口接到后级BUCK型恒流调光电路3的调光脚、通过SPI接口及I/O 口连接到ANT接收模块12、通过异步串行接口与I/O 口连接到电平变换模块14，电平变换模块14通过RS232 15连接到上位机16，太阳能电池5输出端与稳压模块6相连，稳压模块6输出端分别与温湿度传感器7、电流信号处理模块9、高压侧单片机10及ANT发送模块11的电源脚相接，高压侧单片机10通过IIC接口与温湿度传感器7相接、通过I/O 口与电流信号处理模块9输出端相接、通过SPI接口及I/O 口与ANT发送模块相接。
[0020]如图2所示，本实用新型中前级反激型PFC恒压电路包括PFC控制芯片L6562、光电耦合器PC817A、开关管Ql、三端可调分流基准源TL431、保险丝Fl、整流桥B1、变压器Tl、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2第三整流二极管D3。
[0021]保险丝Fl —端接交流电Uin的一输入口，另一端接整流桥BI的一个输入端；整流桥BI另一输入端接交流电Uin的另一输入口，整流桥BI的一输出端与第一电容Cl、第一电阻R1、第三电阻R3、第九电阻R9、第五电容C5的一端以及变压器Tl原边绕组的一端相连，整流桥BI的另一输出端及第一电容Cl另一端相连，并连接到接地端SGND ;第一电阻Rl另一端与第二电容C2及第二电阻R2的一端相连，并连接到L6562的MULT引脚，第二电容C2及第二电阻R2的另一端与接地端SGND相连；第九电阻R9另一端与第五电容C5另一端及第一整流二极管Dl阴极相连，第一整流二极管Dl阳极与变压器Tl原边绕组另一端及开关管Ql漏极相连；开关管Ql源极与第八电阻R8及第四电容C4的一端相连，并连接到L6562的CS引脚