一种用于配电网基础设备的环境监控装置的制作方法

本实用新型涉及配电网环境监控技术领域，具体涉及一种用于配电网基础设备的环境监控装置。

背景技术：

目前，随着城市的经济发展，10kV 电缆线路在城市配电网中的应用越来越广泛，因此，环网柜、开闭所也随之广泛地应用到配电网电缆线路当中。环网柜、开闭所作为基础设备，一般都安装在室外，环境非常复杂。夏季高温暴晒，冬季冰冻三尺，这些都对其正常工作造成不利影响。特别是南方多雨，空气潮湿，容易造成凝露，开关打火，甚至酿成事故。而当前的用于配电网基础设备（比如环网柜）的数据采集单元大多只关注电压、电流、功率等电量数据的采集传输，缺少对其工作环境和自身状态的监测。因此，针对配电网基础设备，构建一套具有整体信息化思想的配电网基础设备的环境监控装置，用于保障环网柜、开闭所等配电网基础设备的运行安全，是当前急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服当前的用于配电网基础设备的数据采集单元大多只关注电压、电流、功率等电量数据的采集传输，缺少对其工作环境和自身状态的监测的问题。本实用新型的用于配电网基础设备的环境监控装置，利用传感器检测配电网基础设备的工作环境，整个装置体积小，占用空间少，便于安装，成本低廉，还可以通过冷凝片除湿器改善配电网基础设备的工作环境，容易实现，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于配电网基础设备的环境监控装置，其特征在于：安装在配电网基础设备内部，包括电源板和控制线路板，所述电源板通过电源线与控制线路板相连接，为其提供工作电源，

所述电源板包括电源转换电路、冷凝片除湿器和散热风扇，所述散热风扇安装在冷凝片除湿器上，所述电源转换电路的输出端分别与冷凝片除湿器、散热风扇、控制线路板的电源输出端相连接，

所述控制线路板包括微处理器、传感器检测电路、数码管显示电路、按键电路、通信收发器和冷凝片驱动电路，

所述传感器检测电路包括温度传感器、湿度传感器、臭氧传感器，各传感器的信号输出端分别与微处理器相连接，所述数码管显示电路、按键电路分别与微处理器相连接，所述微处理器还通过通信收发器与后台终端进行通信，所述微处理器还通过冷凝片驱动电路与冷凝片除湿器的控制输入端相连接。

前述的一种用于配电网基础设备的环境监控装置，其特征在于：所述数码管显示电路包括数码管驱动芯片、数码管，所述数码管驱动芯片的信号输入端与微处理器相连接，所述数码管驱动芯片的信号输出端与数码管相连接。

前述的一种用于配电网基础设备的环境监控装置，其特征在于：所述微处理器为PIC18F25K22芯片。

前述的一种用于配电网基础设备的环境监控装置，其特征在于：所述通信收发器内设置有MAX485芯片，并通过Modbus通讯协议与后台终端进行通信。

前述的一种用于配电网基础设备的环境监控装置，其特征在于：所述数码管驱动芯片为SN74LS595驱动芯片，数码管为CL2353A，所述SN74LS595驱动芯片采用级联的方式驱动数码管显示。

前述的一种用于配电网基础设备的环境监控装置，其特征在于：所述电源转换电路内设置有LT1048CP-12电源芯片和LM2575-5电源芯片，所述电源转换电路的输入电压为直流24V，所述LT1048CP-12电源芯片的输出电压为直流12V，所述LM2575-5电源芯片，输出电压为直流5V。

前述的一种用于配电网基础设备的环境监控装置，其特征在于：所述冷凝片除湿器和散热风扇的工作电压为直流12V。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的用于配电网基础设备的环境监控装置，利用传感器检测配电网基础设备的工作环境，包括温度、湿度和臭氧含量，检测精度高，耗能少，响应速度快，灵敏度高，整个装置体积小，占用空间少，便于安装，成本低廉，还可以通过冷凝片除湿器改善配电网基础设备的工作环境，大大地保障了配电网基础设备的运行安全，并集成通信收发器，方便后台数据汇总分析，电路简单，容易实现，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的电源板的结构示意图。

图2是本实用新型的控制线路板的结构示意图。

图3是本实用新型的控制线路板的系统框图。

图4是本实用新型的各传感器的连接电路图。

图5是本实用新型的PIC18F25K22芯片的电路原理图。

图6是本实用新型的SN74LS595芯片的电路原理图。

图7是本实用新型的电源转换电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型的用于配电网基础设备的环境监控装置，安装在配电网基础设备内部，包括电源板1和控制线路板2，所述电源板1通过电源线与控制线路板2相连接，为其提供工作电源，整个装置体积小，占用配电网基础设备的空间少，便于安装，成本低廉，

如图1所示，所述电源板1包括电源转换电路101、冷凝片除湿器102和散热风扇103，所述散热风扇103安装在冷凝片除湿器102上，所述电源转换电路101的输出端分别与冷凝片除湿器102、散热风扇103、控制线路板2的电源输出端相连接，

如图2及图3所示，所述控制线路板2包括微处理器201、传感器检测电路202、数码管显示电路203、按键电路204、通信收发器205和冷凝片驱动电路206，

所述传感器检测电路202包括温度传感器、湿度传感器、臭氧传感器，各传感器的信号输出端分别与微处理器201相连接，所述数码管显示电路203、按键电路204分别与微处理器201相连接，所述微处理器201还通过通信收发器205与后台终端进行通信，所述微处理器201还通过冷凝片驱动电路206与冷凝片除湿器102的控制输入端相连接。

所述数码管显示电路203包括数码管驱动芯片、数码管，所述数码管驱动芯片的信号输入端与微处理器201相连接，所述数码管驱动芯片的信号输出端与数码管相连接。

本实用新型的一实施例，所述微处理器201为PIC18F25K22芯片，成本低廉，功耗低，温度传感器、湿度传感器、臭氧传感器，将采集的信号传输给微处理器201处理，各传感器通过图4中P1与控制板2相连接，P1的1脚接5V的电源，2脚接地，3脚接图5所示的PIC18F25K22芯片的2脚，4脚接图5所示的PIC18F25K22芯片的14脚，通过串行数据线将各传感器采集的信号传递给微处理器201；

微处理器201将处理的信息通过数据输入端口SI（4脚）、移位脉冲输入端口srclk（6脚）、锁存端口RCK（5脚）送至数码管显示电路203显示，所述数码管显示电路203包括数码管驱动芯片、数码管，所述数码管驱动芯片的信号输入端与微处理器201相连接，所述数码管驱动芯片的信号输出端与数码管相连接，数码管显示电路203可以显示配电网基础设备内工作环境的温度、湿度、臭氧含量的信息；所述数码管驱动芯片为SN74LS595驱动芯片，数码管为CL2353A，所述SN74LS595驱动芯片采用级联的方式驱动数码管显示；

如图5所示，是PIC18F25K22芯片的电路原理图，PIC18F25K22芯片的1脚、20脚接5V的电源，8脚、19脚接地；PIC18F25K22芯片通过锁存端口RCK（5脚）、移位脉冲输入端口SCK（6脚）、数据输入端口SI（4脚）、分别与图6中的U1 SN74LS595芯片的12脚、11脚、14脚相连，将数据发送到SN74LS595芯片。如图6所示，采用U1和U4两片SN74LS595芯片级联的方式驱动数码管显示；

按键电路204用于设置本装置的设备地址、通信波特率、温湿度阈值等信息，控制板2根据接收到的温湿度，判断其是否达到所设置的阈值，达到阈值则启动电源板1上的冷凝片除湿器102工作，为配电网基础设备除湿，为了避免冷凝片工作对控制板2造成影响，冷凝片除湿器102通过光电耦合器与微处理器204相连接，提高安全性能，电源板1还设置散热风扇103，为冷凝片除湿器102散热；

微处理器201的接收数据引脚RXD（18脚）与发送数据引脚TXD（17脚）分别与通信收发器205的接收器输出端RO（1脚）、驱动器输入端DI（4脚）相连，将处理后的信息传递给通信收发器205，通信收发器205将信息上传至后台终端，以便数据的汇集与分析，所述通信收发器205内设置有MAX485芯片，并通过Modbus通讯协议与后台终端进行通信。

电源板1设置有电源模块101，通过DC-DC转换，将24V电压转换为12V和5V，为电源板和控制板提供电源。

如图7所示，所述电源转换电路101内设置有LT1048CP-12电源芯片和LM2575-5电源芯片，所述电源转换电路101的输入电压为直流24V，所述LT1048CP-12电源芯片的输出电压为直流12V，所述LM2575-5电源芯片，输出电压为直流5V，所述冷凝片除湿器102和散热风扇103的工作电压为直流12V，直流5V为上述的PIC18F25K22芯片、MAX485芯片、CL2353A数码管、LT1048CP-12、LM2575-5芯片等元器件提供工作电源。

综上所述，本实用新型的用于配电网基础设备的环境监控装置，利用传感器检测配电网基础设备的工作环境，包括温度、湿度和臭氧含量，检测精度高，耗能少，响应速度快，灵敏度高，整个装置体积小，占用空间少，便于安装，成本低廉，还可以通过冷凝片除湿器改善配电网基础设备的工作环境，大大地保障了配电网基础设备的运行安全，并集成通信收发器，方便后台数据汇总分析，电路简单，容易实现，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。