一种用于即插即用式智能控制柜的监控系统的制作方法

本发明涉及一种监控系统，更具体的说是涉及一种用于即插即用式智能控制柜的监控系统。

背景技术：

即插即用的智能控制柜在户外配电的过程中的使用十分的广泛，尤其在于户外配电的时候，需要多次的对户外的设备用电的连接进行多次操作的时候，就需要使用到即插即用式的智能控制柜，可以实现设备的用电插头与智能控制柜之间的随意拔插，大大的方便了现有的户外配电过程的多次操作。

而现有的在使用智能控制柜的过程中，由于经常性的在智能控制柜上拔插，并且拔插的插头也是参差不齐，同时在户外使用的时候，外界的环境较为恶劣，因而插头上就很容易沾上外界的灰尘异物，而在一次插头拔插之后，插头上的灰尘异物就会留在智能控制柜的插座上，而当插座内的灰尘异物积累到一定的程度的时候，在插头插入的时候一方面容易漏电等安全事故的问题，还会出现由于灰尘异物的阻档导致插头与插座之间接触不良使得智能控制柜给外部设备供电的时候，外部设备没法供电的问题，而现有的智能控制柜内并没有设置什么监控系统，因此在出现插座内灰尘异物过多的时候没法检测到，人们没有及时清洗导致上述的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以有效的监控智能控制柜的内的插座内的灰尘异物情况的用于即插即用式智能控制柜的监控系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于即插即用式智能控制柜的监控系统，包括上位机和设置于智能控制柜插座内的检测装置，所述上位机与检测装置相互耦接，所述检测装置用于检测插座内灰尘异物情况，并发送信号到上位机，所述检测装置包括感应器和处理电路，所述处理电路与上位机通信连接，还与感应器耦接，用于接收感应器输出的感应信号，所述感应器包括若干个光源和光感应器，所述光源和光感应器一一相对的设置在插座内插孔的相对两侧，所述光源朝向光感应器发射光，光感应器输出电压信号，处理电路对电压信号进行处理后输入到上位机内，所述处理电路包括主控芯片MCU、通信电路和接收电路，所述通信电路和接收电路均与主控芯片MCU耦接，所述接收电路设有多个，与光感应器一一对应，所述接收电路耦接于光感应器，用于接收光感应器输出的电压信号，所述通信电路与上位机通信连接，建立上位机与主控芯片MCU之间的通信，所述接收电路包括一档接收单元、二档接收单元和三档接收单元，所述一档接收单元、二档接收单元和三档接收单元均具有输入端和输出端，所述一档接收单元、二档接收单元和三档接收单元的输入端均与光感应器耦接，用于接收光感应器输出的信号，所述一档接收单元的输出端耦接有电阻RX后耦接有报警灯后接地，该输出端还耦接于主控芯片MCU，所述报警灯具有多个，并一一对应的设置在插座端面靠近插口的位置上，所述二档接收单元和三档接收单元的输出端均与主控芯片MCU耦接，所述主控芯片MCU耦接有语音报警装置和动作报警装置，所述一档接收单元、二档接收单元和三档接收单元内均具有阈值电压，其中一档接收单元的阈值电压大于二档接收单元的阈值电压大于三档接收单元的阈值电压，当光感应器输出的电压信号小于一档接收单元的阈值电压时，报警灯发光，主控芯片MCU通过通信电路发送信号到上位机，当光感应器输出的电压信号小于二档接收单元的阈值电压时，主控芯片MCU发送一档信号到语音报警装置，语音报警装置播报报警语音，同时主控芯片MCU通过通信电路发送信号到上位机，当光感应器输出的电压信号小于三档接收单元的阈值电压时，主控芯片MCU发送二档信号到动作报警装置，动作报警装置堵住插孔，同时主控芯片MCU通过通信电路发送三档信号到上位机。

作为本发明的进一步改进，所述一档接收单元、二档接收单元和三档接收单元均包括：

比较器U，该比较器U的同相输入端耦接电阻R，反相输入端耦接于光感应器，输出端用于在同相输入端电压大于反相输入端电压时输出信号；

开关三极管Q，该开关三极管Q的基极与光感应器耦接，集电极与比较器U的输出端耦接，发射集耦接于主控芯片MCU；

其中，一档接收单元的电阻R、二档接收单元的电阻R和三档接收单元的电阻R相互串联在电源和地之间，一档接收单元的开关三极管Q的开断电压等于二档接收单元阈值电压，二档接收单元的开关三极管Q的开断电压等于三档接收单元阈值电压，三档接收单元的开关三极管Q的开断电压大于0。

作为本发明的进一步改进，所述光感应器为正系数的光敏电阻，该光敏电阻的一端耦接于电源还耦接于比较器U的反相输入端，另一端接地。

作为本发明的进一步改进，所述语音报警装置包括：

语音播报芯片CU，该语音播报芯片CU具有时钟信号输入端、清零端和输出端，所述时钟信号输入端和清零端均与主控芯片MCU耦接，接收主控芯片MCU输出的播报信号，并通过输出端输出驱动信号；

扬声器，该扬声器设置在插座的外侧壁上，与语音播报芯片CU的的输出端耦接，用于接收语音播报芯片CU输出的驱动信号并发声；

信号稳定电路，耦接于扬声器和语音播报芯片CU的输出端之间，用于将语音播报芯片CU的输出端输出的驱动信号稳定后输入到扬声器内。

作为本发明的进一步改进，所述信号稳定电路包括：

光耦继电器G，该光耦继电器G具有输入引脚和输出引脚，其输入引脚耦接有相互串联的二极管和电阻后与语音播报芯片CU的输出端耦接；

三极管Q1，该三极管Q的基极耦接于光耦继电器G的输出引脚，还耦接有电容C和电阻R1后耦接于扬声器，其发射极接地；

三极管Q2，该三极管Q的基极与三极管Q的集电极耦接，发射极耦接于电源，集电极耦接于扬声器。

作为本发明的进一步改进，所述动作报警装置包括驱动电磁铁和磁性推块，该驱动电磁铁与三档接收单元耦接，所述驱动电磁铁嵌入到插座的插孔的底部，所述推块受驱动电磁铁推动在插座的插孔内来回滑移，堵住或是放开插孔。

作为本发明的进一步改进，所述推块的相对两侧上均设有清扫组件，该清扫组件包括转轴、套接在转轴上的刷毛和同轴固定在转轴两端的转轮，所述转轴可旋转的连接在推块的侧面上，所述转轮由橡胶材料制作而成，其侧面与插座的插孔的内壁相互抵触。

本发明的有益效果，通过检测装置以及将检测装置设置成感应器和处理电路，就可以有效的通过感应器检测到插孔内的灰尘异物情况，然后传输到处理电路内，然后通过处理电路就可以将检测到的灰尘异物的信号传输到上位机内，如此便可以有效的实现一个监控的效果，而通过将感应器设置成光源和和光感应器，就可以通过光源发出光传递到光感应器中，利用光感应器检测到光的强度的方式来检测到插孔内的灰尘异物情况，因为插孔内的灰尘异物对光具有反射作用，当灰尘异物越多，浓度越高的时候，其对于光源输出的光的反射效果就越强，如此这样光感应器所能够接受到的光的强度就会随着灰尘异物浓度的改变而改变，这样就能够很好的实现一个监测插座内插孔灰尘异物情况的效果了，而通过三档接收电路的设置，可以根据光感应器所检测到的灰尘异物的情况划分为个档次，如此便能够很好的提醒人们插孔内的灰尘异物情况，使得人们对于插孔内的灰尘异物具有一定的了解了，而通过报警灯、语音报警装置和动作报警装置的设置，就可以采用种报警方式对应三档接收电路的方式来实现对不同程度的灰尘异物进行不同程度的报警了，这样人们在现场便能够很好的得知插孔内灰尘异物的情况，实现了一个远程现场相结合的方式来对可即插即用的智能控制柜进行监测了，保证了智能控制柜能够安全平稳的运行。

附图说明

图1为本发明的用于即插即用式智能控制柜的监控系统的模块框图；

图2为图1中语言报警装置的电路图；

图3为使用本发明的监控系统的插座的整体结构图；

图4为图3中插孔的剖视图；

图5为图4中推块的整体结构图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1至5所示，本实施例的一种用于即插即用式智能控制柜的监控系统，包括上位机2和设置于智能控制柜插座内的检测装置1，所述上位机2与检测装置1相互耦接，所述检测装置1用于检测插座内灰尘异物情况，并发送信号到上位机2，所述检测装置1包括感应器11和处理电路12，所述处理电路12与上位机2通信连接，还与感应器11耦接，用于接收感应器11输出的感应信号，所述感应器11包括若干个光源111和光感应器112，所述光源111和光感应器112一一相对的设置在插座内插孔的相对两侧，所述光源111朝向光感应器112发射光，光感应器112输出电压信号，处理电路12对电压信号进行处理后输入到上位机2内，所述处理电路12包括主控芯片MCU、通信电路121和接收电路122，所述通信电路121和接收电路122均与主控芯片MCU耦接，所述接收电路122设有多个，与光感应器112一一对应，所述接收电路122耦接于光感应器112，用于接收光感应器112输出的电压信号，所述通信电路121与上位机2通信连接，建立上位机2与主控芯片MCU之间的通信，所述接收电路122包括一档接收单元1221、二档接收单元1222和三档接收单元1223，所述一档接收单元1221、二档接收单元1222和三档接收单元1223均具有输入端和输出端，所述一档接收单元1221、二档接收单元1222和三档接收单元1223的输入端均与光感应器112耦接，用于接收光感应器112输出的信号，所述一档接收单元1221的输出端耦接有电阻RX后耦接有报警灯3后接地，该输出端还耦接于主控芯片MCU，所述报警灯3具有多个，并一一对应的设置在插座端面靠近插口的位置上，所述二档接收单元1222和三档接收单元1223的输出端均与主控芯片MCU耦接，所述主控芯片MCU耦接有语音报警装置4和动作报警装置5，所述一档接收单元1221、二档接收单元1222和三档接收单元1223内均具有阈值电压，其中一档接收单元1221的阈值电压大于二档接收单元1222的阈值电压大于三档接收单元1223的阈值电压，当光感应器112输出的电压信号小于一档接收单元1221的阈值电压时，报警灯3发光，主控芯片MCU通过通信电路121发送信号到上位机2，当光感应器112输出的电压信号小于二档接收单元1222的阈值电压时，主控芯片MCU发送一档信号到语音报警装置4，语音报警装置4播报报警语音，同时主控芯片MCU通过通信电路121发送信号到上位机2，当光感应器112输出的电压信号小于三档接收单元1223的阈值电压时，主控芯片MCU发送二档信号到动作报警装置5，动作报警装置5堵住插孔，同时主控芯片MCU通过通信电路121发送三档信号到上位机2，在使用本系统的过程中，首先将整个系统通电，这样检测装置1、上位机2就会开始工作，而检测装置1内的感应器11和处理电路12就会感应插孔内的灰尘异物情况，进而将这个情况转换成电信号后输出到上位机2内，如此很好的实现了一个对即插即用式智能控制柜的插座插孔的内部灰尘异物检测的效果，而在感应器11感应插孔内灰尘异物的过程中，其实通过光源111发射出光，然后利用光感应器112接收光，然后利用光被灰尘异物折射多少的方式来实现检测，因此本实施例中通过在插孔内部将光源111和光感应器112相对设置的方式，便可以有效的实现一个检测插孔内灰尘异物情况的效果，同时本实施例中采用将光源111与光感应器112作为一组，同时与插孔一一对应设置的方式，如此实现对每一个插孔内的灰尘异物情况的检测，例如图3中的10孔插座，其具有10个插孔，因而本实施例中在每个插孔中都设有光源111和感应器112，同时本实施例中的报警灯3也设有10个，并且设置的位置与插孔相互靠近并且对应，并且本实施例中设置一档接收单元1221表示轻度灰尘异物，二档接收单元1222表示中度灰尘异物，三档接收单元1223表示重度灰尘异物，同时当出现重度灰尘异物的时候就表示灰尘异物已经几乎堵塞了插孔，因而此时进行拔插操作的话很容易出现安全事故，因此，本实施例中采用报警灯3来报警轻度，语音来报警中度，动作来报警重度的方式，一方面可以实现人们能够直观明了的了解此时的灰尘异物情况，另一方面利用动作报警的堵住插孔的报警方式，可以很好的避免在灰尘异物为重度的时候，人们进行插拔操作导致安全事故产生的问题，如此通过上位机2和检测装置1的设置，便可以有效的实现对智能控制柜内的插座的插孔内的灰尘异物情况进行准确有效的监测了，避免了现有技术中在出现插座内灰尘异物过多的时候没法检测到，人们没有及时清洗导致上述的问题。

作为改进的一种具体实施方式，所述一档接收单元1221、二档接收单元1222和三档接收单元1223均包括：

比较器U，该比较器U的同相输入端耦接电阻R，反相输入端耦接于光感应器112，输出端用于在同相输入端电压大于反相输入端电压时输出信号；

开关三极管Q，该开关三极管Q的基极与光感应器112耦接，集电极与比较器U的输出端耦接，发射集耦接于主控芯片MCU；

其中，一档接收单元1221的电阻R、二档接收单元1222的电阻R和三档接收单元1223的电阻R相互串联在电源和地之间，一档接收单元1221的开关三极管Q的开断电压等于二档接收单元1222阈值电压，二档接收单元1222的开关三极管Q的开断电压等于三档接收单元1223阈值电压，三档接收单元1223的开关三极管Q的开断电压大于0，在本实施例中，由于电阻R的设置，就使得一档接收单元1221的比较器U的同相输入端输入的电压呈阶梯状，如图1中所示，一档接收单元1221的同相输入端的输入电压为3个电阻R的电压，二档接收单元1222的同相输入端的输入电压为2个电阻R的电压，而三档接收单元1223的同相输入端的输入电压为1个电阻R的电压，而同时本实施例中的光感应器112为光敏电阻，因此，在图1中输入到反相输入端内的信号就是光感应器112接通电源以后的输出电压，因此在灰尘异物为轻度的时候，光感应器112所能够接收到的光照强度是最强的，因而其输出的电压的电压也是最强的，但是由于一档接收单元1221的比较器U的同相输入端输入的是3个电阻R的电压，所以此时输入到一档接收单元1221比较器U的反相输入端的电压还是比同相输入端的电压小，因而一档接收单元1221的比较器U就会输出高电平，就会经过电阻RX后输入到报警灯3内，那么报警灯3就会通电发光，如此实现了指示轻度灰尘异物的效果，而由于二档接收单元1222和三档接收单元1223此时的同相输入端的电压小于此时的光感应器112的输出电压，因此两者的比较器U就不会输出高电平，这样就不会输出信号到主控芯片MCU内，如此实现在灰尘异物轻度的时候，就报警灯3报警，起到了一个很好的指示人们此时插孔内的灰尘异物情况的效果，而当灰尘异物转变成中度或是重度的时候，就表示此时的光感应器112的输出电压变小，而由于三极管Q的设置，且三极管Q的开断电压等于二档接收单元1222的阈值电压，即等于二档接收单元1222的比较器U同相输入端的输入电压，因而当光感应器112的输出电压下降到小于二档接收单元1222的比较器U的同相输入端的输入电压时，二档接收单元1222的比较器U就会输出高电平，这样就会输出一个信号到主控芯片MCU内，如此实现了输出灰尘异物中度信号的效果，同时由于一档接收电路1221的三极管Q的设置，在二档接收电路1222的比较器U输出信号的时候，一档接收电路1221的三极管Q断开，如此可以避免报警灯3和语音报警装置4出现同时报警的问题，这样就能够更好的帮助人们观察此时的插孔的灰尘异物情况了，当插孔内的灰尘异物情况为重度的时候与上述同理。

作为改进的一种具体实施方式，所述光感应器112为正系数的光敏电阻，该光敏电阻的一端耦接于电源还耦接于比较器U的反相输入端，另一端接地，由于正系数的光敏电阻是光照强度越强则电阻越大，因此便可以有效的通过电阻电压的改变，改变输入到比较器Q的反相输入端的电压的方式实现检测灰尘异物状态的效果。

作为改进的一种具体实施方式，所述语音报警装置4包括：

语音播报芯片CU，该语音播报芯片CU具有时钟信号输入端、清零端和输出端，所述时钟信号输入端和清零端均与主控芯片MCU耦接，接收主控芯片MCU输出的播报信号，并通过输出端输出驱动信号；

扬声器41，该扬声器41设置在插座的外侧壁上，与语音播报芯片CU的的输出端耦接，用于接收语音播报芯片CU输出的驱动信号并发声；

信号稳定电路42，耦接于扬声器41和语音播报芯片CU的输出端之间，用于将语音播报芯片CU的输出端输出的驱动信号稳定后输入到扬声器41内，通过语音芯片CU的设置，就可以将主控芯片MCU输出的脉冲信号转换成扬声器41能够演奏的电信号，之后通过信号稳定电路42的设置，便可以去除电信号内的杂乱信号，使得扬声器41能够准确有效的播报语音了，避免杂波的影响导致扬声器41播报语音不清楚，导致人们无法得知此时的插孔内的灰尘异物状态的问题。

作为改进的一种具体实施方式，所述信号稳定电路42包括：

光耦继电器G，该光耦继电器G具有输入引脚和输出引脚，其输入引脚耦接有相互串联的二极管和电阻后与语音播报芯片CU的输出端耦接；

三极管Q1，该三极管Q1的基极耦接于光耦继电器G的输出引脚，还耦接有电容C和电阻R1后耦接于扬声器41，其发射极接地；

三极管Q2，该三极管Q2的基极与三极管Q1的集电极耦接，发射极耦接于电源，集电极耦接于扬声器41，由于本实施例中是设置在插座的插孔内的，因而插孔内的原来就有的电压和电流就会对整个系统的电路产生影响，因此为了保证扬声器41语音播报的准确性，在本实施例中选用光耦继电器G的光-电转换形式，这样就可以避免电路的电性干扰，而相比于采用其他隔离部件例如电磁继电器，开关管等，具有能够完全避免电性干扰以及体积小巧的效果。

作为改进的一种具体实施方式，所述动作报警装置5包括驱动电磁铁51和磁性推块53，该驱动电磁铁51与三档接收单元1223耦接，所述驱动电磁铁51嵌入到插座的插孔的底部，所述推块53受驱动电磁铁51推动在插座的插孔内来回滑移，堵住或是放开插孔，利用电磁铁51和磁性推块53的设置，就可以有效的实现利用电磁铁51与磁性推块53的磁性互斥互吸的效果实现电磁铁51的通电与否来驱动推块53是否堵住插孔的效果，而电磁铁51和磁性推块53可以设置的很小，因此能够很好的适用于本实施例中的插座插孔的情况。

作为改进的一种具体实施方式，所述推块53的相对两侧上均设有清扫组件6，该清扫组件6包括转轴61、套接在转轴61上的刷毛和同轴固定在转轴61两端的转轮62，所述转轴61可旋转的连接在推块53的侧面上，所述转轮62由橡胶材料制作而成，其侧面与插座的插孔的内壁相互抵触，利用清扫组件6的设置，就可以在磁性推块53向外推出的时候，将插孔内壁上的灰尘异物进行清扫，而通过将清扫组件6设置成转轴61、转轮62和刷毛的设置，可以实现在推块53向外推出的时候，转轮62带动转轴61旋转，如此刷毛就会实现一个剐蹭插孔内壁的效果，这样就能够实现一个更好的清扫效果，比起采用紧密接触的方式，其清扫效果好，同时需要的推动力小，因为本实施例中的电磁铁51和磁性推块53的体积较小，因此其之间的磁力也不大，如此便很好的实现了保证清扫效果的时候，还能够避免磁力不足以推动磁性推块53的问题，同时由于刷毛的软性，在刷毛经过光源111和光感应器112的时候，光源111和光感应器112就不会受到影响。

综上所述，本实施例的用于即插即用式智能控制柜的监控系统，通过检测装置1的设置可有效的检测到插座内插孔的灰尘异物情况，而通过上位机2的设置就可以有效的接收到这个灰尘异物的信号，如此很好的实现了一个远程监测的效果，而通过三档接收单元和三种报警装置的设置，就可以实现一对一报警的方式，使得智能开关柜附近的人们的很好的知道此时的插孔内的灰尘异物情况，如此实现了一个近处监测的效果，结合上位机2的设置，有效的实现了一个远近结合的监测效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。