一种用于可视化监控机房的数据传输电路的制作方法

本实用新型数据传输的技术领域，具体涉及一种用于可视化监控机房的数据传输电路。

背景技术：

控数据中心是电网数据中心的基础设施，是保障电网安全稳定运行的核心大脑所在，近年来随着电网的大规模建设，相应的自动化系统及数据网规模日益庞大，系统节点、设备、厂商日渐增多。各种设备与应用间的交互与连接形成了纵横交错的复杂关系网。电网调度数据中心各区设备应用之间紧密连接，任何一台设备出现故障都有可能导致与其交互的业务应用出现连锁故障，影响业务系统的正常运行，严重的可能造成系统瘫痪，因此，急需一种能够对电网调度数据中心各区设备的电压、电流数据进行可靠、有效传输的电路。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种能够对各设备的电压、电流信号进行调理、减小信号干扰，且用于可视化监控机房的数据传输电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于可视化监控机房的数据传输电路，包括：电压信号调理电路、电流信号调理电路、a/d转换电路、单片机u1和无线通信电路，所述电压信号调理电路、电流信号调理电路的输入端分别接收调度中心机房内的设备上设置的电压传感器、电流传感器采集到的信号，所述电压信号调理电路、电流信号调理电路的输出端分别与a/d转换电路的输入端相连，所述a/d转换电路的输出端与单片机u1的输入端相连，所述单片机u1的输出端通过无线通讯电路与后台控制中心相连。

优选地，所述电压信号调理电路包括线性光耦芯片u2和放大器p1，所述线性光耦芯片u2的vdd1端串接电容c1后接地，线性光耦芯片u2的vdd1端与电容c1之间的连线与5v电源端相连，线性光耦芯片u2的in+端分别与滑动变阻器rp1的一端、电容c2的一端相连，电容c2的另一端分别与电阻r2的一端、线性光耦芯片u2的in-端、线性光耦芯片u2的gnd1端、接地端相连，电阻r2的另一端分别与滑动变阻器rp1的另一端、滑动变阻器rp1的滑动端、电阻r1的一端相连，电阻r1的另一端与调度中心机房内的设备上设置的电压传感器相连，线性光耦芯片u2的vdd2端串接电容c3后接地，线性光耦芯片u2的vdd2端与电容c3之间的连线与5v电源端相连，线性光耦芯片u2的vout-端串接电阻r4后与放大器p1的同相输入端相连，电阻r4与放大器p1的同相输入端之间的连线串接电阻r7后分别与放大器p1的输出端、滑动变阻器rp2的滑动端相连，电容c4并接在电阻r7两端，放大器p1的输出端串接滑动变阻器rp2后与单片机u1的vx端相连，线性光耦芯片u2的vout+端串接电阻r5后与放大器p1的反相输入端相连，电阻r5与放大器p1的反相输入端之间的连线串接电阻r6后接地。

优选地，所述电流信号调理电路包括放大器p2，所述放大器p2的同相输入端分别与电阻r9的一端、电容c5的一端相连，电容c5的另一端与电阻r8的一端相连后接地，电阻r8的另一端与电阻r9的另一端相连，电阻r8与电阻r9之间的连线与调度中心机房内的设备上设置的电流传感器相连，放大器p2的反相输入端依次串接电阻r10、电容c6后与放大器p2的输出端相连，电阻r11并接在放大器p2的反相输入端与输出端的两端，放大器p1的输出端与单片机u1的vx端相连，放大器p1的输出端与单片机u1的vx端之间的连线与稳压二极管d1的负极相连，稳压二极管d1的正极接地。

优选地，所述a/d转换电路包括a/d转换芯片u3、低压基准芯片u4、滑动变阻器rp3，所述a/d转换芯片u3的q3端与单片机u2的p1.0端相连，a/d转换芯片u3的q2端与单片机u2的p1.1端相连，a/d转换芯片u3的q1端与单片机u2的p1.2端相连，a/d转换芯片u3的q0端与单片机u2的p1.3端相连，a/d转换芯片u3的ds1端与单片机u2的p1.4端相连，a/d转换芯片u3的ds2端与单片机u2的p1.5端相连，a/d转换芯片u3的ds3端与单片机u2的p1.6端相连，a/d转换芯片u3的ds4端与单片机u2的p1.7端相连，a/d转换芯片u3的eoc端与a/d转换芯片u3的du端相连后与单片机u2的p3.2端相连，a/d转换芯片u3的vdd端分别与电容c7的一端、+5v的电源端相连，电容c7的另一端分别与a/d转换芯片u3的vss端、电容c8的一端相连，电容c8的另一端与-5v的电源端相连，a/d转换芯片u3的vr端与滑动变阻器rp3的滑动端相连，滑动变阻器rp3的一端与低压基准芯片u4的v0端相连，a/d转换芯片u3的gnd端与低压基准芯片u4的gnd端相连。

优选地，所述无线通信电路包括无线通信芯片u5，所述无线通信芯片u5的pwr_up端与单片机u2的p2.4端相连，无线通信芯片u5的pxen端与单片机u2的p2.3端相连，无线通信芯片u5的cs端与单片机u2的p2.2端相连，无线通信芯片u5的din端与单片机u2的p2.1端相连，无线通信芯片u5的dout端与单片机u2的p2.0端相连，无线通信芯片u5的xc2端串接电容c19后接地，无线通信芯片u5的xc1端串接电容c20后接地，电阻r15并接在无线通信芯片u5的xc2端与xc1端之间，晶振x2并接在电阻r15两端，无线通信芯片u5的vco1端串接电感l4后与无线通信芯片u5的vco2端相连，无线通信芯片u5的pf_pwr端串接电阻r14后分别与接地端、电容c18的一端、电容c17的一端、无线通信芯片u5的vss4端相连，电容c18的另一端串接电阻r13后分别与电容c17的另一端、无线通信芯片u5的filt1端相连，无线通信芯片u5的ant2端分别与电容c14的一端、电容c15的一端、电感l3的一端、电感l1的一端相连，电容c14的另一端接地，电容c15的另一端分别与无线通信芯片u5的ant1端、电容c16的一端、电感l3的另一端、电感l2的一端相连，电容c16的另一端接地，电感l1的另一端串接电容c12后接地，电感l2的另一端串接电容c13后接地，电容c12与电容c13之间的连线与天线相连。

优选地，所述单片机u1的型号为at89c51。

优选地，所述线性光耦芯片u2的型号为hcpl-7840，所述放大器p1、放大器p1的型号为ad8607。

优选地，所述放大器p2的型号为lm358。

优选地，所述a/d转换芯片u3的型号为mc14433，所述低压基准芯片u4的型号为mc1403。

优选地，所述无线通信芯片u5的型号为nrf401。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型将调度中心机房内的设备上设置的电压传感器、电流传感器采集到的信号分别传输至电压信号调理电路、电流信号调理电路，电压信号调理电路、电流信号调理电路分别对电压信号、电流信号处理后经a/d转换电路发送至单片机u1，单片机u1通过无线通讯电路将处理后的信号发送至后台控制中心，便于后续设备状态的监测与排查，经电压信号调理电路、电流信号调理电路处理后的信号，能够实现机房内的设备电压、电流的可靠传输，响应速度快、稳定性好。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的电路结构图；

图2为本实用新型中电压信号调理电路的电路原理图；

图3为本实用新型中电流信号调理电路的电路原理图；

图4为本实用新型中a/d转换电路、无线通信电路的电路原理图；

图中：1为电压信号调理电路，2为电流信号调理电路，3为a/d转换电路，4为无线通信电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种用于可视化监控机房的数据传输电路，包括：电压信号调理电路1、电流信号调理电路2、a/d转换电路3、单片机u1和无线通信电路4，所述电压信号调理电路1、电流信号调理电路2的输入端分别接收调度中心机房内的设备上设置的电压传感器、电流传感器采集到的信号，所述电压信号调理电路1、电流信号调理电路2的输出端分别与a/d转换电路3的输入端相连，所述a/d转换电路3的输出端与单片机u1的输入端相连，所述单片机u1的输出端通过无线通讯电路4与后台控制中心相连。

本实用新型将调度中心机房内的设备上设置的电压传感器、电流传感器采集到的信号分别传输至电压信号调理电路1、电流信号调理电路2，电压信号调理电路1、电流信号调理电路2分别对电压信号、电流信号处理后经a/d转换电路3发送至单片机u1，单片机u1通过无线通讯电路4将处理后的信号发送至后台控制中心，便于后续设备状态的监测与排查，经电压信号调理电路1、电流信号调理电路2处理后的信号，能够实现机房内的设备电压、电流的可靠传输，响应速度快、稳定性好。

进一步地，如图2所示，所述电压信号调理电路1包括线性光耦芯片u2和放大器p1，所述线性光耦芯片u2的型号为hcpl-7840，所述放大器p1的型号为ad8607，所述线性光耦芯片u2的vdd1端串接电容c1后接地，线性光耦芯片u2的vdd1端与电容c1之间的连线与5v电源端相连，线性光耦芯片u2的in+端分别与滑动变阻器rp1的一端、电容c2的一端相连，电容c2的另一端分别与电阻r2的一端、线性光耦芯片u2的in-端、线性光耦芯片u2的gnd1端、接地端相连，电阻r2的另一端分别与滑动变阻器rp1的另一端、滑动变阻器rp1的滑动端、电阻r1的一端相连，电阻r1的另一端与调度中心机房内的设备上设置的电压传感器相连，线性光耦芯片u2的vdd2端串接电容c3后接地，线性光耦芯片u2的vdd2端与电容c3之间的连线与5v电源端相连，线性光耦芯片u2的vout-端串接电阻r4后与放大器p1的同相输入端相连，电阻r4与放大器p1的同相输入端之间的连线串接电阻r7后分别与放大器p1的输出端、滑动变阻器rp2的滑动端相连，电容c4并接在电阻r7两端，放大器p1的输出端串接滑动变阻器rp2后与单片机u1的vx端相连，线性光耦芯片u2的vout+端串接电阻r5后与放大器p1的反相输入端相连，电阻r5与放大器p1的反相输入端之间的连线串接电阻r6后接地；具体地，型号为ad8607的放大器p1，具有性能稳定、可靠性高、寿命长、体积小、重量轻、耗电量少的有点，提高输入信号电平以更好地匹配a/d转换电路3的范围，从而提高测量精度和灵敏度；型号为hcpl-7840的线性光耦芯片u2内部输入电路有放大作用，且为高阻抗输入，能不是真传输电压信号，输出信号作为后级运算放大器p1差分输入信号，具有1000倍左右的电压放大倍数，与放大器p1配合使用，能够对电压传感器采集到的微弱电压信号进行放大处理，

进一步地，如图3所示，所述电流信号调理电路2包括放大器p2，所述放大器p2的型号为lm358，所述放大器p2的同相输入端分别与电阻r9的一端、电容c5的一端相连，电容c5的另一端与电阻r8的一端相连后接地，电阻r8的另一端与电阻r9的另一端相连，电阻r8与电阻r9之间的连线与调度中心机房内的设备上设置的电流传感器相连，放大器p2的反相输入端依次串接电阻r10、电容c6后与放大器p2的输出端相连，电阻r11并接在放大器p2的反相输入端与输出端的两端，放大器p1的输出端与单片机u1的vx端相连，放大器p1的输出端与单片机u1的vx端之间的连线与稳压二极管d1的负极相连，稳压二极管d1的正极接地；具体地，型号为lm358的放大器p2具有高增益、内部频率补偿的双运算放大器，而电流信号调理电路2采用同相放大电路，具有输入阻抗高、输出阻抗低，抗高频干扰能力强的特点，能够对调度中心机房内的设备上设置的电流传感器采集到的信号进行有效处理。

进一步地，如图4所示，所述a/d转换电路3包括a/d转换芯片u3、低压基准芯片u4、滑动变阻器rp3，所述a/d转换芯片u3的型号为mc14433，所述低压基准芯片u4的型号为mc1403，所述单片机u1的型号为at89c51，所述a/d转换芯片u3的q3端与单片机u2的p1.0端相连，a/d转换芯片u3的q2端与单片机u2的p1.1端相连，a/d转换芯片u3的q1端与单片机u2的p1.2端相连，a/d转换芯片u3的q0端与单片机u2的p1.3端相连，a/d转换芯片u3的ds1端与单片机u2的p1.4端相连，a/d转换芯片u3的ds2端与单片机u2的p1.5端相连，a/d转换芯片u3的ds3端与单片机u2的p1.6端相连，a/d转换芯片u3的ds4端与单片机u2的p1.7端相连，a/d转换芯片u3的eoc端与a/d转换芯片u3的du端相连后与单片机u2的p3.2端相连，a/d转换芯片u3的vdd端分别与电容c7的一端、+5v的电源端相连，电容c7的另一端分别与a/d转换芯片u3的vss端、电容c8的一端相连，电容c8的另一端与-5v的电源端相连，a/d转换芯片u3的vr端与滑动变阻器rp3的滑动端相连，滑动变阻器rp3的一端与低压基准芯片u4的v0端相连，a/d转换芯片u3的gnd端与低压基准芯片u4的gnd端相连，采用型号为mc14433的a/d转换芯片u1，具有抗干扰性强、自动极性转换功能；型号为mc1403的低压基准芯片的输出电压2.475v～2.525v，最小输入电压4.5v（4.5～15v）3mv，负载调整率0～10ma，具有温度系数小、噪声小、输入电压范围大、稳定性能好的特点，当输入电压从+4．5v变化到+15v时，输出电压值变化量小于3mv；

进一步地，所述无线通信电路4包括无线通信芯片u5，所述无线通信芯片u5的型号为nrf401，所述无线通信芯片u5的pwr_up端与单片机u2的p2.4端相连，无线通信芯片u5的pxen端与单片机u2的p2.3端相连，无线通信芯片u5的cs端与单片机u2的p2.2端相连，无线通信芯片u5的din端与单片机u2的p2.1端相连，无线通信芯片u5的dout端与单片机u2的p2.0端相连，无线通信芯片u5的xc2端串接电容c19后接地，无线通信芯片u5的xc1端串接电容c20后接地，电阻r15并接在无线通信芯片u5的xc2端与xc1端之间，晶振x2并接在电阻r15两端，无线通信芯片u5的vco1端串接电感l4后与无线通信芯片u5的vco2端相连，无线通信芯片u5的pf_pwr端串接电阻r14后分别与接地端、电容c18的一端、电容c17的一端、无线通信芯片u5的vss4端相连，电容c18的另一端串接电阻r13后分别与电容c17的另一端、无线通信芯片u5的filt1端相连，无线通信芯片u5的ant2端分别与电容c14的一端、电容c15的一端、电感l3的一端、电感l1的一端相连，电容c14的另一端接地，电容c15的另一端分别与无线通信芯片u5的ant1端、电容c16的一端、电感l3的另一端、电感l2的一端相连，电容c16的另一端接地，电感l1的另一端串接电容c12后接地，电感l2的另一端串接电容c13后接地，电容c12与电容c13之间的连线与天线相连；利用无线通信芯片u5与后台控制中心相连，将电压信号调理电路1、电流信号调理电路2采集的电压、电流信号经单片机u1接收并发送给无线通信芯片u3，工作人员利用后台控制中心观察设备机房内各设备电压、电流情况；其中，无线通信电路4为现有模块，其无线发射传输具体动作过程在此就不予赘述。

本实用新型一种用于可视化监控机房的数据传输电路，电压信号调理电路1、电流信号调理电路2通过对电压传感器、电流传感器采集到的信号进行处理，经a/d转换电路3发送至单片机u1，单片机u1通过无线通讯电路4将处理后的信号发送至后台控制中心，具有抗干扰能力强、可靠性高的特点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。