农村三相灌溉电机远程监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种远距离无线监控装置，在农村复杂的地理环境中，实现对电机的远程监控。
【背景技术】
[0002]目前，在农村电机灌溉已经取代机器灌溉成为灌溉中的主力军。一方面由于需要远距离灌溉，人与电机距离较远，但在灌溉过程中又需要开关电机进行灌溉位置的调整，因此需要人来回奔波进行开关控制，这样既费时间又费力气。基于这种情况，远程控制装置应运而生，传统的远程遥控开关一部分是基于红外信号传输，但红外信号传输距离短，且不具有穿透障碍物的能力，一部分是利用编解码方式可穿越障碍物的遥控装置，但距离有限制。由于农村田地中大多都是有庄稼遮挡的且距离较远，因此用以上两种远程遥控装置是有局限的。另一方面理论和实践都已证明三相电源的断相、过压、欠压、过流都会给三相异步电机的运行带来危害，尤其是电源的断相，它能在数十秒内(一般在20-30秒)烧毁电机，这对电机来说经济损失是惨重的，而在实际电路中常用热继电器、电压继电器、电流继电器与固态断相保护器等来兼带，由于这些元件功率要求的局限性，对于农村中用于灌溉的中小型电动机的保护并不理想本。因此，开发出一套远距离无线监控装置，对于提高农村电机灌溉效率，减少电机的损坏率具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0003]本实用新型设计了一种基于GSM信号的远程控制装置和以集成电路元件为主的电机保护装置。该装置的电机控制部分可通过普通Android手机收发短消息指令进行远距离控制，既不受距离限制，又不受遮挡限制，真正实现远程控制；电机监测部分则可通过集成电路元件实现对三相电机缺相、过压、欠压、过流等故障的检测，根据检测结果来控制电机的开与关，并将检测结果通过短消息发送到控制端手机上。
[0004]为实现上述技术目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0005]农村三相灌溉电机远程监控装置，包括监控装置外壳和内部电路。监控装置是一个长方形外壳，外壳的一个侧面上装有缺相检测接线端子、相序检测接线端子、过压检测接线端子、欠压检测接线端子、过流检测接线端子以及继电器控制端子、电源开关、系统复位键、GSM t旲块启动键、手动电机开关按键、电源指不灯、GSM t旲块指不灯、L⑶显不屏、过压功率调节旋钮、欠压功率调节旋钮、过流功率调节旋钮，另一个侧面安有GSM天线、三个电流互感器线圈、电源插孔。在主机外壳内装有I块主控电路板，该主控电路板由单片机系统模块、光电隔离模块、GSM电路模块、TC783A缺相相序检测模块、过流检测模块、过压欠压检测模块、电源模块、继电器电路模块组成。单片机系统模块包括:微处理器STC10F08XE单片机、IXD显示接口、按键接口、GSM模块接口、继电器控制接口、电机检测模块接口、复位接
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[0006]主控电路板上各模块连接关系:主控电路板以微处理器STC10F08XE单片机为中心，外围连接着各模块，GSM模块通过串口与STC10F08XE串口相连接，实现数据通信；缺项相序检测模块通过光电隔离开关与单片机I/O 口相连，过流检测模块、过压欠压检测模块直接与单片机I/O 口相连，电源模块为各模块提供电源，单片机通过光电隔离开关连接继电器，实现对电机的控制。而外部各部分与内部模块的连接关系包括:三个电流互感器线圈与内部过流检测模块相连，GSM天线与内部GSM模块相应的引脚相连。LCD液晶屏直接与单片机的I/O 口相连，两个指示灯作为电源指示灯和GSM信号指示灯，与电源和GSM模块相连。接线端子的分别连接内部的继电器模块和TC783A模块以及过压欠压模块。复位按钮与单片机的复位引脚电路相连，电机手动开关连接单片机的外部中断引脚，GSM启动按键与GSM模块相应引脚相连。三个功率旋钮分别与内部的过压欠压检测模块和过流检测模块相连，用于对不同功率的电机进行调节。
[0007]本实用新型的工作原理:
[0008]本实用新型分两个工作流程是第一个流程是远程控制，远程遥控者通过手机向该装置的GSM模块对应的S頂卡号发送短消息命令(打开电机或关断电机)该装置的GSM模块接收到命令后将命令通过串口发送给主控芯片STC10F08XE单片机，由单片机进行解码确定是否是指定用户和指定命令，然后执行开、关继电器动作，并将执行的结果显示在LCD上且向控制手机发送执行的结果。而另一个流程是远程监测，电机检测模块则是对电机缺相，相序，过流，过压，欠压等故障进行检测，首先通过三个功率调节旋钮调节该装置到适合的功率电机，该数据会在LCD显示屏上实时显示，然后检测装置会将检测相应的信号转换成单片机可识别的TTL电平输送给单片机，由单片机判断是否出现故障，进行电机关断处理，并将监测的结果发送到手机上。从而实现了对电机的远程监控功能。
[0009]本实用新型的克服了传统远程控制装置的不具穿透性或控制距离近等缺点，并弥补了热继电器，时间继电器等适用范围小的缺点，使农村灌溉既省时又高效，且能够给控制者实时返回信息，实现了对电机的整个运行过程进行控制与监测。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型系统配线图；
[0011]图2为本实用新型主机结构示意图。
[0012]图1中标号说明:1为主机外壳，2为电源接口，3为GSM模块天线，4为电流互感器线圈，5 LCD液晶显示屏，6为电源开关，7为系统复位键，8过压功率调节旋钮，9欠压压功率调节旋钮，10为手动开关，11过流功率调节旋钮，12为GSM启动按键，13为电源指示灯，14为GSM模块指示灯，15为接线端子。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本实用新型做进一步说明
[0014]如图1、2所示农村三相灌溉电机远程监控装置，包括监控装置外壳和内部电路。监控装置是一个长方形外壳1，外壳的一个侧面上装有缺相检测接线端子、相序检测接线端子、过压检测接线端子、欠压检测接线端子、过流检测接线端子以及继电器控制端子15用于三相导线连接，电源开关6用于打开电源，系统复位键7死机时复位，GSM模块启动键12用于启动GSM模块，手动电机开关按键10对电机进行手动控制，电源指示灯13对电源进行指示，GSM模块指示灯14指示是否连接网络，LCD显示屏5用于显示执行信息，过压功率调节旋钮8，欠压功率调节旋钮9，过流功率调节旋钮11，另一个侧面安有GSM天线3，三个电流互感器线圈4，电源插孔2。在主机外壳内装有I块主控电路板，该主控电路板由单片机系统模块、光电隔离模块、GSM电路模块、TC783A缺相相序检测模块、过流检测模块、过压欠压检测模块、电源模块、继电器电路模块等组成。单片机系统模块包括:微处理器STC10F08XE单片机、IXD显示接口、按键接口、GSM模块接口、继电器控制接口、电机检测模块接口、复位接口。
[0015]远程遥控者通过手机向该装置的GSM模块对应的S頂卡号发送短消息命令(打开电机或关断电机)该装置的GSM模块接收到命令后将命令通过串口发送给主控芯片STC10F08XE单片机，由单片机进行解码确定是否是指定用户和指定命令，然后执行开、关继电器动作，并将执行的结果显示在LCD5上且向控制手机发送执行的结果。而另一个流程是远程监测，电机检测模块则是对电机缺相，相序，过流，过压，欠压等故障进行检测，首先通过三个功率调节旋钮8、9、11调节该装置到适合的功率电机，该数据会在IXD显示屏5上实时显示，检测装置会将检测相应的信号转换成单片机可识别的TTL电平输送给单片机，由单片机判断是否出现故障，进行电机关断处理，并将监测的结果发送到手机上。从而实现了对电机的远程监控功能。
【主权项】
1.农村三相灌溉电机远程监控装置，其特征在于，所述装置包括监控装置外壳和内部电路；监控装置是一个长方形外壳，外壳的一个侧面上装有缺相检测接线端子、相序检测接线端子、过压检测接线端子、欠压检测接线端子、过流检测接线端子以及继电器控制端子、电源开关、系统复位键、GSM t旲块启动键、手动电机开关按键、电源指不灯、GSM t旲块指不灯、LCD显示屏、过压功率调节旋钮、欠压功率调节旋钮、过流功率调节旋钮，另一个侧面安有GSM天线、三个电流互感器线圈、电源插孔；在主机外壳内装有I块主控电路板，该主控电路板由单片机系统模块、光电隔离模块、GSM电路模块、TC783A缺相相序检测模块、过流检测模块、过压欠压检测模块、电源模块、继电器电路模块组成；单片机系统模块包括:微处理器STC10F08XE单片机、IXD显示接口、按键接口、GSM模块接口、继电器控制接口、电机检测模块接口、复位接口。2.根据权利要求1所述的农村三相灌溉电机远程监控装置，其特征在于，所述主控电路板以微处理器STC10F08XE单片机为中心，外围连接着各模块，GSM模块通过串口与STC10F08XE串口相连接。3.根据权利要求1所述的农村三相灌溉电机远程监控装置，其特征在于，所述单片机通过光电隔离开关连接继电器。4.根据权利要求1所述的农村三相灌溉电机远程监控装置，其特征在于，所述三个电流互感器线圈与内部过流检测模块相连，GSM天线与内部GSM模块相应的引脚相连。5.根据权利要求1所述的农村三相灌溉电机远程监控装置，其特征在于，所述LCD液晶屏直接与单片机的I/o 口相连，两个指示灯作为电源指示灯和GSM信号指示灯，与电源和GSM模块相连。6.根据权利要求1所述的农村三相灌溉电机远程监控装置，其特征在于，所述接线端子分别连接内部的继电器模块和TC783A模块以及过压欠压模块。7.根据权利要求1所述的农村三相灌溉电机远程监控装置，其特征在于，所述复位按钮与单片机的复位引脚电路相连，电机手动开关连接单片机的外部中断引脚，GSM启动按键与GSM模块相应引脚相连。8.根据权利要求1所述的农村三相灌溉电机远程监控装置，其特征在于，所述三个功率旋钮分别与内部的过压欠压检测模块和过流检测模块相连。
【专利摘要】农村三相灌溉电机远程监控装置，涉及一种监控装置，所述装置包括监控装置外壳和内部电路；监控装置是一个长方形外壳，外壳的一个侧面上装有缺相检测接线端子、相序检测接线端子、过压检测接线端子、欠压检测接线端子、过流检测接线端子以及继电器控制端子、电源开关、系统复位键、GSM模块启动键、手动电机开关按键、电源指示灯、GSM模块指示灯、LCD显示屏。本装置通过集成电路元件实现对三相电机缺相、过压、欠压、过流故障的检测，根据检测结果来控制电机的开与关，并将检测结果通过短消息发送到控制端手机上。
【IPC分类】H02P29/00, H02H7/08, H02P29/024
【公开号】CN205178478
【申请号】CN201520680947
【发明人】原忠虎, 张之敏, 韩晓微, 张森, 鲁正
【申请人】沈阳大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年9月6日