远程集中式ups电源实时管控预警系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种远程集中式UPS电源实时管控预警系统，所述系统包括电源控制器与括数据服务器，所述电源控制器与所述数据服务器无线或有线通信连接，所述电源控制器设有备用电池电压实时检测电路、UPS输入输出电流信号检测电路、按键控制信号输入电路、环境温湿度检测和报警电路以及远程通信电路。本实用新型有益效果在于，通过电源远程实时管控系统对电池进行定期智能维护；有效延长电池的使用周期；实时把网点电力状况通过网络传输到服务中心；可检测输入电压电流、输出电压电流、检测周围环境温湿度以及可以控制末端负载。
【专利说明】远程集中式UPS电源实时管控预警系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及UPS电源设备，具体涉及一种可远程监控、管理UPS电源的实时预警系统。
【背景技术】
[0002]UPS (Uninterruptible Power System)即不间断电源,是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。
[0003]当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。
[0004]自二十世纪六十年代美国通用电气公司研究生产不间断电源以来，不间断电源一直在被改进，但是其基本原理没有重大变化。现代的不间断电源由电池组、逆变器和控制电路组成，一端连接电网另一端连接电器负载。
实用新型内容
[0005]鉴于现有技术的不足，本实用新型旨在于提供一种远程集中式UPS电源实时管控预警系统，通过设置在UPS中的检测电路以及通信电路，实现了在监控端对联网中的UPS设备的实时监测，准备掌握UPS的工作状态。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]远程集中式UPS电源实时管控预警系统，所述系统包括电源控制器与括数据服务器，所述电源控制器与所述数据服务器无线或有线通信连接，所述电源控制器设有备用电池电压实时检测电路、UPS输入输出电流信号检测电路、按键控制信号输入电路、环境温湿度检测和报警电路以及远程通信电路；其中
[0008]所述备用电池电压实时检测电路包括运算放大器与分压电路；
[0009]所述UPS输入输出电流信号检测电路包括运算放大器以及与其电性连接的积分电路；
[0010]所述按键控制信号输入电路包括薄膜微动开关、上拉排阻以及编码器；
[0011]所述环境温湿度检测和报警电路包括温度湿度传感器与报警蜂鸣器；
[0012]远程通信电路设有网络通信芯片。
[0013]需要说明的是，所述分压电路包括串联电连接的电阻R24、R25、R26、R27、R28、R29，其中依次电阻阻值为 560ΚΩ、10ΚΩ、20ΚΩ、30ΚΩ、40ΚΩ、50ΚΩ。
[0014]需要说明的是，所述薄膜开关包括放电键、通电键、消音键与复位键，其中每个按键的一端与所述上拉排阻电性连接，另一端与所述编码器电性连接。
[0015]作为一种优选的方案，所述壳体外部还设有状态指示灯，包括电源指示灯、运行指示灯、充放电指示灯以及故障指示灯，上述指示灯分别与按键控制信号输入电路中的上拉排阻电性连接。
[0016]需要说明的是，所述环境温湿度检测电路为单总线访问，其中电路中设有电阻阻值5ΚΩ的上拉电阻；所述报警电路中的报警蜂鸣器与PNP三极管电性连接，所述PNP三极管与电阻R42、电阻R16电性连接。
[0017]需要说明的是，所述网络通信芯片为CP2200，所述网络通信芯片与所述数据服务器无线通讯连接。
[0018]本实用新型有益效果在于:
[0019]1、通过电源远程实时管控系统对电池进行定期智能维护；
[0020]2、准确智能的掌握电池性能，免除对电池的日常维护；
[0021]3、有效延长电池的使用周期；
[0022]4、实时把网点电力状况通过网络传输到服务中心；
[0023]5、智能记录电池的品牌、型号、采购时间，使固定资产的管理提高至信息化；
[0024]6、有效的过压保护使UPS工作在安全的环境中。
[0025]7、本实用新型可检测输入电压电流、输出电压电流、检测周围环境温湿度以及可以控制末端负载。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的电池电压检测电路；
[0027]图2为本实用新型UPS输入输出电流信号检测电路；
[0028]图3为本实用新型的按键与显示接口电路；
[0029]图4为本实用新型的远程网络通信电路；
[0030]图5为本实用新型的环境检测和报警输出电路。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0032]本实用新型为一种远程集中式UPS电源实时管控预警系统，所述系统包括电源控制器与数据服务器，所述电源控制器与所述数据服务器无线或有线通信连接，所述电源控制器设有备用电池电压实时检测电路、UPS输入输出电流信号检测电路、按键控制信号输入电路、环境温湿度检测和报警电路以及远程通信电路；其中
[0033]所述备用电池电压实时检测电路包括运算放大器与分压电路；
[0034]所述UPS输入输出电流信号检测电路包括运算放大器以及与其电性连接的积分电路；
[0035]所述按键控制信号输入电路包括薄膜微动开关、上拉排阻以及编码器；
[0036]所述环境温湿度检测和报警电路包括温度湿度传感器与报警蜂鸣器；
[0037]远程通信电路设有网络通信芯片。
[0038]需要说明的是，所述分压电路包括串联电连接的电阻R24、R25、R26、R27、R28、R29，其中依次电阻阻值为 560ΚΩ、10ΚΩ、20ΚΩ、30ΚΩ、40ΚΩ、50ΚΩ。
[0039]需要说明的是，所述薄膜开关包括放电键、通电键、消音键与复位键，其中每个按键的一端与所述上拉排阻电性连接，另一端与所述编码器电性连接。
[0040]作为一种优选的方案，所述壳体外部还设有状态指示灯，包括电源指示灯、运行指示灯、充放电指示灯以及故障指示灯，上述指示灯分别与按键控制信号输入电路中的上拉排阻电性连接。
[0041]需要说明的是，所述环境温湿度检测电路为单总线访问，其中电路中设有电阻阻值5ΚΩ的上拉电阻；所述报警电路中的报警蜂鸣器与PNP三极管电性连接，所述PNP三极管与电阻R42、电阻R16电性连接。
[0042]进一步的，由于设有温湿度传感器，除了可以监测UPS使用环境条件外，还可以将本实用新型与环境中的空气调节器进行连接，从而实现当温湿度的变化超过预设时自动调整空气调节器。
[0043]需要说明的是，所述网络通信芯片为CP2200，所述网络通信芯片与所述数据服务器无线通讯连接。
[0044]如图1所示，通过分压电路采集电池两端电压，经由运算放大器LMV324对采集到的微弱电压信号进行放大，使MCU处理器可以对其进行Α/D模数转换。放大电路采用三个放大器共同构成的精密放大器，其中运算放大器LMV324包含四个放大器，分别是U19A、U19B、U19C，其共同构成精密放大器，进一步的，U19D接成虚拟地以增加抗干扰能力。
[0045]如图2所示，电阻R30、R31作为电流采样电阻，运算放大器U18A、U18D接成电压跟随电路，电阻R45、R46的作用是稳定采样放大后的信号输出，然后电阻R47、R48接到A/D模数转换电路上，这样便可采集UPS的输入/输出的电流信号。
[0046]如图3所示，本实用新型的按键是薄膜徽动开关，与上拉排阻电性连接，其中上拉排阻RP1、RP2、RP3电阻值为1K Ω，另外还设有编码器SN74HC148，其最多可以支持8路按键开关。其中，按键KEYO是“放电”键、KEYl是“通电”键、KEY2是“消音”键、KEY3是“复位”键。进一步的，壳体外部还设有状态指示灯，包括“电源”指示灯、“运行”指示灯、“充放电”指示灯、“故障”指示灯，上述指示灯与上拉排阻RPl电性连接。
[0047]如图4所示，实现本实用新型网络连接的是网络通信芯片为CP2200，具体的说，CP2200是集成了 IEEE802.3以太网媒体访问控制器(MAC)、1Base-T物理层(PHY)和8KB非易失性FLASH存储器的单芯片以太网控制器，采用48脚TQFP封装。
[0048]进一步的，CP2200为MCU微控制器增加以太网通信功能。8位并行总线接口支持Intel和Motorola总线方式，可以使用复用或非复用方式寻址。有方式选择引脚，用于配置总线接口方式。在非复用模式下，数据传输速率超过30Mbps。片内FLASH存储器可用于存储用户参数、Web服务器内容或作为通用非易失性存储器。FLASH存储器的最后6个存储单元已在出厂前被预先写入了一个唯一的48位MAC地址。在CP2200内预存唯一 MAC地址，通常可以从大多数嵌入式系统的生产过程中消除必不可少的序列化步骤。CP2200具有四种不同的电源模式，这样使主处理器能控制整个系统的耗电量。可选的中断引脚也允许主机平时进入“睡眠”模式，当CP2200接收到数据包或者加入到网络再把主机唤醒。自动协商机制允许芯片自动选择最有效的传输方式(半/全双工)。
[0049]如图5所示，环境温湿度检测采用温湿度传感器DHT11，单总线访问方式使电路更简单，电路中的上拉电阻R8的电阻值为5ΚΩ以稳定数据通信传输。报警电路中设置有报警蜂鸣器警号BEEPl以及控制其是否工作的PNP三极管Q5，采用PNP三极管的接线方式可以有效的防止上电时警号的误报警动作。电阻R42的作用是稳定PNP三极管Q5的基电极电压以增强抗干扰能力，电阻R16的作用是限流以保护三极管工作在安全的条件。
[0050]对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.远程集中式UPS电源实时管控预警系统，所述系统包括电源控制器与数据服务器，所述电源控制器与所述数据服务器无线或有线通信连接，其特征在于，所述电源控制器设有备用电池电压实时检测电路、UPS输入输出电流信号检测电路、按键控制信号输入电路、环境温湿度检测和报警电路以及远程通信电路；其中 所述备用电池电压实时检测电路包括运算放大器与分压电路； 所述UPS输入输出电流信号检测电路包括运算放大器以及与其电性连接的积分电路； 所述按键控制信号输入电路包括薄膜微动开关、上拉排阻以及编码器； 所述环境温湿度检测和报警电路包括温度湿度传感器与报警蜂鸣器； 远程通信电路设有网络通信芯片。
2.根据权利要求1所述的远程集中式UPS电源实时管控预警系统，其特征在于，所述分压电路包括串联电连接的电阻R24、R25、R26、R27、R28、R29，其中依次电阻阻值为560ΚΩ、10ΚΩ、20ΚΩ、30ΚΩ、40ΚΩ、50ΚΩ。
3.根据权利要求1所述的远程集中式UPS电源实时管控预警系统，其特征在于，所述薄膜开关包括放电键、通电键、消音键与复位键，其中每个按键的一端与所述上拉排阻电性连接，另一端与所述编码器电性连接。
4.根据权利要求1所述的远程集中式UPS电源实时管控预警系统，其特征在于，所述环境温湿度检测电路为单总线访问，其中电路中设有电阻阻值5ΚΩ的上拉电阻；所述报警电路中的报警蜂鸣器与PNP三极管电性连接，所述PNP三极管与电阻R42、电阻R16电性连接。
5.根据权利要求1所述的远程集中式UPS电源实时管控预警系统，其特征在于，所述网络通信芯片为CP2200，所述网络通信芯片与所述数据服务器无线通讯连接。
【文档编号】G01R31/40GK204065372SQ201420230164
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】杨成彬 申请人:深圳曦光科技有限公司