智能供电机箱的制作方法

本实用新型涉及一种机箱保护技术领域，特别是涉及一种智能供电机箱。

背景技术：

在安防视频监控、道路监控等应用中，需要为摄像头提供DC12V直流电，同时需要为Modem、网络交换机等提供AC220V交流电。

普通的供电机箱只是提供DC12V和AC220V电源，而且对电源状态，比如说输出电压是否过/欠压，输出电流是否过载等不能实时监测，也就不能提供及时有效的保护，更不能将电源供电状态通知业主单位；当机箱遭到破坏、非法开启或受到撞击出现损坏时，机箱状态也不能及时提供给业主单位，导致当出现视频故障时，无法区分故障原因，维修派单困难；更不能通过有效的措施对出现视频故障的摄像头进行处理，例如进行断电再加电的重启操作就有可能使出现视频故障的摄像头重新正常工作；无法提供供电机箱的环境状态信息，当出现进水、失火等异常情况时不能及时通报业主单位。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种智能供电机箱。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种智能供电机箱，包括在机箱中设置有至少一个传感器和通信模块；传感器的信息输出端与控制器的传感器信息输入端相连，通信模块的信息端与控制器的通信信息端相连，通信模块通过有线或者无线与监控中心相连。将传感器采集的信息通过通信模块发送给监控中心，及时了解机箱内的状态。

在本实用新型的一种优选实施方式中，传感器包括门磁传感器、烟雾传感器、3D加速传感器、湿度传感器、温度传感器和水浸传感器之一或任一组合；各传感器的信息输出端分别对应与控制器的传感器信息输入端相连。利用各种传感器采集机箱内的数据信息。

在本实用新型的一种优选实施方式中，通信模块包括RS232通信模块、RS485 通信模块和以太网通信模块之一或任一组合；各通信模块的信息端分别对应与控制器的通信信息端相连。通过以太网通信模块将采集的数据发送给监控中心。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括在机箱内设置有直流检测电路，直流检测电路包括光电隔离器U2，光电隔离器U2的输入回路的第一端分别与发光二极管LED2的正极和电阻R11的第一端相连，光电隔离器U2的输入回路的第二端分别与发光二极管LED2的负极和电阻R12的第一端相连；光电隔离器U2的输出回路的第一端与第二电源相连，光电隔离器U2的输出回路的第二端分别与电阻R2的第一端、电容C13的第一端和电阻R8的第一端相连，电阻 R8的第二端分别与电容C4的第一端和瞬态抑制二极管ZD21的负极相连；电阻 R2的第二端、电容C13的第二端、电容C4的第二端和瞬态抑制二极管ZD21的正极分别与地相连。检测直流时，若DC12V输出模块有输出，则发光二极管LED2 发光，控制器获得DC12V输出模块的状态。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括第二直流检测电路，第二直流检测电路包括直流芯片U3，直流芯片U3的电流输出端分别与电阻R112的第一端和电阻R113的第一端相连，电阻R112的第二端分别与电阻R119的第一端和瞬态抑制二极管ZD12的负极相连，电阻R119的第二端与电容C67的第一端相连；直流芯片U3的电压输入端分别与电阻R111的第一端、电容C64的第一端、瞬态抑制二极管ZD9的负极和电阻R82的第一端相连，电阻R82的第二端分别与电阻R79的第一端和三极管VT10的集电极相连，电阻R79的第二端与检测端相连，三极管VT10的基极分别与电阻R95的第一端、电容C47的第一端和电阻R110的第一端相连；直流芯片U3的电压输出端分别与电阻R102的第一端相连，电阻R102的第二端分别与电阻R121的第一端和电容C60的第一端相连，电阻R121的第二端与电阻R120的第一端相连；电阻R113的第二端、瞬态抑制二极管ZD12的正极、电容C67的第二端、电阻R111的第二端、电容C64的第二端、瞬态抑制二极管ZD9的正极、电阻R95的第二端、电容C47的第二端、三极管VT10的发射极、电容C60的第二端和电阻R120的第二端分别与地相连。控制器控制三极管不导通，此时控制器采集电压和电流大小。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括设置在机箱内的交流检测电路，交流检测电路包括继电器REL1，继电器REL1的输入回路的第一端分别与二极管VD2的负极、电容C1的第一端和二极管VD1的负极相连，二极管VD1的正极与第一电源相连，继电器REL1的输入回路的第二端与二极管VD2的正极相连，继电器REL1的输出回路与市电串联；还包括电流互感器T1，电流互感器T1的第一输出端分别与电阻R1的第一端、电容C9的第一端、二极管VD3的正极、电容C10的第一端、电阻R5的第一端和放大器U1A的反相输入端相连；电容C10 的第二端、电阻R5的第二端和放大器U1A的输出端分别与电阻R7第一端相连，电阻R7第二端分别与电容C2的第一端和瞬态抑制二极管ZD19的负极相连；电流互感器T1的第二输出端、电阻R1的第二端、电容C9的第二端、二极管VD3 的负极、放大器U1A的正相输入端、电容C1的第二端、电容C2的第二端和瞬态抑制二极管ZD19的正极分别与地相连。将继电器的输入回路的第二端与控制器的继电器控制端相连，电阻R7的第二端与控制器的交流信号检测端相连；检测交流时，控制器控制继电器的输入回路得电，继电器的输出回路闭合，市电通过交流互感器和放大器将电信号输入到控制器，控制器得到该市电状态。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过以太网与后台监控中心进行数据通信；可以对本机箱输出的AC220V的电压、工作电流进行监控，当出现输出过/欠压、过流时进行保护，并将相关信息通过以太网上传给监控中心，监控中心也可远程实现本机箱输出的AC220V的通断控制；本机箱还可实时监测环境温/湿度、水侵、烟雾、倾斜等状态。

附图说明

图1是本实用新型连接示意框图。

图2是本实用新型连接示意框图。

图3是本实用新型直流检测电路连接示意图。

图4是本实用新型第二直流检测电路连接示意图。

图5是本实用新型交流检测电路连接连接示意图。

图6是本实用新型3D加速传感器电路连接示意图。

图7是本实用新型RS485通信模块电路连接示意图。

图8是本实用新型RS232通信模块电路连接示意图。

图9是本实用新型以太网通信模块电路连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种智能供电机箱，如图1所示，包括在机箱中设置有至少一个传感器和通信模块；传感器的信息输出端与控制器的传感器信息输入端相连，通信模块的信息端与控制器的通信信息端相连，通信模块通过有线或者无线与监控中心相连。在本实施方式中，如图2所示，还包括在机箱中设置有漏电保护空开模块、电源防雷模块、智能重合闸模块、开关电源模块和信号防雷模块；漏电保护空开模块的输入端与市电相连，漏电保护空开模块的输出端与电源防雷模块的输入端相连，电源防雷模块的输出端与智能重合闸模块的输入端相连，智能重合闸模块的输出端分别与开关电源模块的输入端和AC220V 输出模块的输入端相连，开关电源模块的输出端与信号防雷模块的输入端相连，信号防雷模块的输出端分别与控制器的电源端和DC12V输出模块的输入端相连。其中，DC12V输出模块和AC220V输出模块均为单输入多输出，类似插板。

在本实用新型的一种优选实施方式中，传感器包括门磁传感器、烟雾传感器、3D加速传感器、湿度传感器、温度传感器和水浸传感器之一或任一组合；各传感器的信息输出端分别对应与控制器的传感器信息输入端相连。在本实施方式中，门磁传感器的信息输出端与控制器的门磁传感器信息输入端相连，烟雾传感器的信息输出端与控制器的烟雾传感器信息输入端相连，3D加速传感器的信息输出端与控制器的3D加速度传感器信息输入端相连，湿度传感器的信息输出端与控制器的湿度传感器信息输入端相连，温度传感器的信息输出端与控制器的温度传感器信息输入端相连，水浸传感器的信息输出端与控制器的水浸传感器信息输入端相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，通信模块包括RS232通信模块、RS485 通信模块和以太网通信模块之一或任一组合；各通信模块的信息端分别对应与控制器的通信信息端相连。在本实施方式中，无线连接可以采用WiFi或者4G 等方式。

在本实用新型的一种优选实施方式中，如图3所示，还包括在机箱内设置有直流检测电路，直流检测电路包括光电隔离器U2，光电隔离器U2的输入回路的第一端分别与发光二极管LED2的正极和电阻R11的第一端相连，电阻R11的第二端与直流检测点(DC12V输出模块的正极)相连，光电隔离器U2的输入回路的第二端分别与发光二极管LED2的负极和电阻R12的第一端相连，电阻R12 的第二端与地相连；光电隔离器U2的输出回路的第一端与第二电源相连，光电隔离器U2的输出回路的第二端分别与电阻R2的第一端、电容C13的第一端和电阻R8的第一端相连，电阻R8的第二端与控制器的直流检测端相连，电阻R8 的第二端分别与电容C4的第一端和瞬态抑制二极管ZD21的负极相连；电阻R2 的第二端、电容C13的第二端、电容C4的第二端和瞬态抑制二极管ZD21的正极分别与地相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，如图4所示，还包括第二直流检测电路，第二直流检测电路包括直流芯片U3，直流芯片U3的电流输出端分别与电阻R112的第一端和电阻R113的第一端相连，电阻R112的第二端分别与电阻R119 的第一端和瞬态抑制二极管ZD12的负极相连，电阻R119的第二端与电容C67 的第一端和控制器的第二直流采样端相连；直流芯片U3的电压输入端分别与电阻R111的第一端、电容C64的第一端、瞬态抑制二极管ZD9的负极和电阻R82 的第一端相连，电阻R82的第二端分别与电阻R79的第一端和三极管VT10的集电极相连，电阻R79的第二端与检测端(DC12V输出模块的正极)相连，三极管 VT10的基极分别与电阻R95的第一端、电容C47的第一端和电阻R110的第一端相连，电阻R110的第二端与控制器的第二直流控制端相连；直流芯片U3的电压输出端分别与电阻R102的第一端相连，电阻R102的第二端分别与电阻R121 的第一端和电容C60的第一端相连，电阻R121的第二端与电阻R120的第一端和控制器的电压采样端相连；电阻R113的第二端、瞬态抑制二极管ZD12的正极、电容C67的第二端、电阻R111的第二端、电容C64的第二端、瞬态抑制二极管ZD9的正极、电阻R95的第二端、电容C47的第二端、三极管VT10的发射极、电容C60的第二端和电阻R120的第二端分别与地相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，如图5所示，还包括设置在机箱内的交流检测电路，交流检测电路包括继电器REL1，继电器REL1的输入回路的第一端分别与二极管VD2的负极、电容C1的第一端和二极管VD1的负极相连，二极管VD1的正极与第一电源相连，继电器REL1的输入回路的第二端与二极管VD2 的正极和控制器的继电器控制端相连，继电器REL1的输出回路与市电串联；还包括电流互感器T1，电流互感器T1的第一输出端分别与电阻R1的第一端、电容C9的第一端、二极管VD3的正极、电容C10的第一端、电阻R5的第一端和放大器U1A的反相输入端相连；电容C10的第二端、电阻R5的第二端和放大器 U1A的输出端分别与电阻R7第一端相连，电阻R7第二端分别与电容C2的第一端、瞬态抑制二极管ZD19的负极和控制器的交流信号检测端相连；电流互感器 T1的第二输出端、电阻R1的第二端、电容C9的第二端、二极管VD3的负极、放大器U1A的正相输入端、电容C1的第二端、电容C2的第二端和瞬态抑制二极管ZD19的正极分别与地相连。

在本实施方式中，开关电源模块选用12V开关电源，漏电保护空开模块选用型号HDBE-16LE，电源防雷模块选用型号DZ67Y-40，智能重合闸模块选用型号JDJ-AR-16A，信号防雷模块选用型号RPXCCTV-12/2-RJ45，控制器为单片机 STM32F103VBT6，温度传感器主要器件为DS18B20，湿度传感器主要器件为DHT11，烟雾传感器主要器件为MQ-2，水浸传感器主要器件为水浸电极和运放MCP6002，门磁传感器主要器件为行程开关和光耦PC817，直流芯片的型号为 BTT6030-1EKA，光电隔离器U2的型号为PC817；3D加速传感器主要器件为ADXL335，其外围连接如图6所示，ADXL335的X轴输出端通过电阻和电容后与控制器的X轴输入端相连，ADXL335的Y轴输出端通过电阻和电容后与控制器的 Y轴输入端相连，ADXL335的Z轴输出端通过电阻和电容后与控制器的Z轴输入端相连；RS485通信模块主要器件为RS485转换芯片MAX487/485和CH2.54-4接口，其外围连接如图7所示，RS232通信模块主要器件为RS232转换芯片MAX232 和DB9接口，其外围连接如图8所示，以太网通信模块主要器件为以太网控制器W5500和以太网接口HR911105A，其外围连接如图9所示，W5500的第一、二端与控制器的通信接收端相连，W5500的第五、六端与控制器的通信发送端相连， W5500的第三十四、三十五端与从机输入输出端相连，具体的可以参见各模块的数据手册，在此不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。