专利名称：一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工具柜的自动监测控制装置，尤其是一种采用计算机控制技
术的具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置。
背景技术：
在电力行业中，广泛使用绝缘工具进行带电作业或操作。受潮后的绝缘工具绝缘性能下降，严格危及检修人员的生命安全。常规的措施是采用木质或铁质的柜体或绝缘工具存放绝缘工具，木质、铁质工具柜都不具备长期恒定的防潮作用，极易受潮，为了防止由于存放场所和外部环境存在由于温湿度差异，从而在取出工具时易在工具表面形成结露，影响绝缘要求，这些存放工具的场所通常都有一定的温湿度要求。 近些年出现的电力工具柜技术如专利200520095062. 1发明了一种绝缘工具柜控制装置，由单片机处理器、条形码扫描器、温度传感器、湿度传感器、继电器等组成，结构复杂，温湿度误差较大，无实时存储监测数据能力；专利200820101022. 7 —种嵌入式的电力工具柜智能控制装置，采用LCD显示，因屏幕小，每屏显示的数据少，不便于综合掌握柜内工具情况。 现有工具柜的控制装置都没有掉电保护的能力，在故障掉电或市电停电情况下，微控制器的数据存储中的数据全部丢失，再次上电后，需要对工具柜手工操作初始化，每个工具重新设置试验时间、重新计数，操作比较繁琐。本实用新型采用305mm*152mm的LED显示屏显示，具有掉电保护的能力，在故障掉电或市电停电情况下，所有数据不丢失，重新上电后，无需任何操作可继续使用，这对于保证工具柜运行的安全性，对柜内工具的管理具有十分重要的意义。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置。 本实用新型解决其技术问题的技术方案是 —种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，由微控制器模块、温湿度传感器模块、光电传感器模块、LED显示模块、输入输出控制模块、掉电数据保护模块、通信模块、LED显示屏、加热装置、除湿装置、按键和报警器组成，温湿度传感器模块和光电传感器模块对微控制器模块为输入信号连接，输入输出控制模块、掉电数据保护模块和通信模块对微控制器模块为输入输出双向信号连接，微控制器模块对LED显示模块为输出信号连接，LED显示屏显示LED显示模块传送的信号，输入输出控制模块一方面传达微控制器模块的指令，命令加热装置、除湿装置和报警器做相应的动作，同时将按键输入的指令传送给微控制器模块，实现人机对话。 本实用新型解决其技术问题的技术方案还可以是 本实用新型通信模块可把微控制器模块计算的结果向上位机传送，同时，上位机
4可通过通信模块向微控制器模块传送指令，实现远程控制，通信模块与上位机之间的通信协议为RS232/485。本实用新型所述的LED显示屏为24个汉字显示、逐屏滚动显示屏。 本实用新型微控制器模块将温湿度传感器模块采集的柜内外温湿度数据处理后
经输入输出控制模块自动控制柜内的加热装置和除湿装置启动或停止。 本实用新型所述的光电传感器模块自动感应柜内工具的数量、种类，将信号传输
给微控制器模块，微控制器模块计算出相应工具的试验时间，并将所有数据通过LED显示
模块在LED显示屏逐屏滚动显示。 本实用新型所述的掉电数据保护模块由内设的寿命为IO年的锂电池供电，在故障掉电或市电停电情况下，掉电数据保护模块将温湿度传感器模块和光电传感器模块采集的数据存储在掉电数据保护模块的数据存储器中，保证数据不丢失。 本实用新型所述的LED显示屏由3块64X32LED单元板拼装成64*96点阵的LED屏，LED单元板的型号为单红色1588，每块LED单元板的尺寸为305mm*152mm，整个显示屏规格尺寸为460mm*305mm， LED屏共显示10屏数据，每屏最多24个汉字，所述的LED显示模块以单片机为主控芯片，以1/16动态同步扫描方式进行显示屏的行显示控制，行扫描采用HC74154芯片进行4-16译码，以4953场效应管为功率驱动芯片，列采用HC74595芯片进行移位，采用74HC245芯片进行总线驱动，显示控制板中选用STC89C58RD+单片机，内部有32KB程序存储器和1280B数据存储器，选用两片6264芯片扩展2*8KB外部数据存储器，选用2片8255芯片扩展48个10端口 ，以DS12887A为实时时钟芯片，芯片内自带晶振和锂电池，所述的掉电数据保护模块采用DS12887A非易失存储器。 本实用新型所述的光电传感器模块为E3F-DS10C4型光电传感器，内部光电接收器为NPN型常开，直流供电电压范围为直流5V或12V，检测距离IOCM，其内部集电极有5.3KQ的上拉电阻，外部三线中棕色线接电源正极、蓝色线接电源负极，黑色线为信号输入线直接直接接单片机I/O 口 ，无物体遮挡传感器时，5V和12V两种供电方式可根据实际情况灵活掌握，若采用直流5V供电，信号输出端为4. 4V高电平，信号输出端为OV低电平，若采用12V供电，信号输出端为4. 3V高电平，在0-10CM距离内有物体遮挡传感器时，信号输出端为OV低电平，柜内安装有48个光电传感器。本实用新型所述的温湿度传感器模块为HB105型温湿度一体传感器，其自身带有除湿风扇、加热棒、显示和调节面板，可显示和设定温湿度从而控制加热和除湿装置，风扇和加热棒通过继电器连接到温湿度控制器上。[0017] 本实用新型的有益效果是 (1)显示屏以整屏排版显示。使显示的内容字间距更加紧凑，行间带有一定的行距，使版面更为整洁美观。而以字为单位排版，每个汉字只能落在16*16的点阵上，无法改变行间距和字间距。 (2)数据"永久"存储。无论外部电源是否供电，数据可永久存储IO年时间不丢失。 (3)传感器及时响应。当从传感器上取走或放回工具时，无论显示屏目前正在显示哪一屏，会立即切换到传感器采集屏上。 (4)RS232接口。显示屏每显示一遍，就自动把内部存储的当前数据向PC机发送。便于PC机或网络与本系统接口 。 (5)高可靠性。电路中加了多种抗干扰设计，使硬件更加稳定可靠；单片机内启动软硬件看门狗，防止程序因干扰而"跑飞"。
图1是本实用新型方块图。[0024] 图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式如图所示，一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，由微控制器模块1、温湿度传感器模块2、光电传感器模块3、LED显示模块4、输入输出控制模块5、掉电数据保护模块6、通信模块7、LED显示屏8、加热装置9、除湿装置10、按键11和报警器12组成，温湿度传感器模块2和光电传感器模块3对微控制器模块1为输入信号连接，输入输出控制模块5、掉电数据保护模块6和通信模块7对微控制器模块1为输入输出双向信号连接，微控制器模块1对LED显示模块4为输出信号连接，LED显示屏8显示LED显示模块4传送的信号，输入输出控制模块5 —方面传达微控制器模块1的指令，命令加热装置9、除湿装置10和报警器12做相应的动作，同时将按键11输入的指令传送给微控制器模块1，实现人机对话。 通信模块7可把微控制器模块1计算的结果向上位机13传送，同时，上位机13可通过通信模块7向微控制器模块1传送指令，实现远程控制，通信模块7与上位机13之间的通信协议为RS232/485。 所述的LED显示屏8为24个汉字显示、逐屏滚动显示屏。 微控制器模块1将温湿度传感器模块2采集的柜内外温湿度数据处理后经输入输出控制模块5自动控制柜内的加热装置9和除湿装置10启动或停止。[0029] 所述的光电传感器模块3自动感应柜内工具的数量、种类，将信号传输给微控制器模块l，微控制器模块1计算出相应工具的试验时间，并将所有数据通过LED显示模块4在LED显示屏8逐屏滚动显示。 所述的掉电数据保护模块6由内设的寿命为IO年的锂电池供电，在故障掉电或市电停电情况下，掉电数据保护模块6将温湿度传感器模块2和光电传感器模块3采集的数据存储在掉电数据保护模块6的数据存储器中，保证数据不丢失。 所述的LED显示屏8由3块64X 32LED单元板拼装成64*96点阵的LED屏，LED单元板的型号为单红色1588，每块LED单元板的尺寸为305mm*152mm，整个显示屏规格尺寸为460mm*305mm，LED屏共显示10屏数据，每屏最多24个汉字，所述的LED显示模块4以单片机为主控芯片，以1/16动态同步扫描方式进行显示屏的行显示控制，行扫描采用HC74154芯片进行4-16译码，以4953场效应管为功率驱动芯片，列采用HC74595芯片进行移位，采用74HC245芯片进行总线驱动，显示控制板中选用STC89C58RD+单片机，内部有32KB程序存储器和1280B数据存储器，选用两片6264芯片扩展2A8KB外部数据存储器，选用2片8255芯片扩展48个10端口 ，以DS12887A为实时时钟芯片，芯片内自带晶振和锂电池，所述的掉电数据保护模块6采用DS12887A非易失存储器。[0032] 所述的光电传感器模块3为E3F-DS10C4型光电传感器，内部光电接收器为NPN型 常开，直流供电电压范围为直流5V或12V，检测距离IOCM，其内部集电极有5. 3KQ的上拉 电阻，外部三线中棕色线接电源正极、蓝色线接电源负极，黑色线为信号输入线直接直接接 单片机I/O 口，无物体遮挡传感器时，5V和12V两种供电方式可根据实际情况灵活掌握，若 采用直流5V供电，信号输出端为4. 4V高电平，信号输出端为0V低电平，若采用12V供电， 信号输出端为4. 3V高电平，在0-10CM距离内有物体遮挡传感器时，信号输出端为OV低电 平，柜内安装有48个光电传感器。 所述的温湿度传感器模块2为HB105型温湿度一体传感器，其自身带有除湿风扇、 加热棒、显示和调节面板，可显示和设定温湿度从而控制加热和除湿装置，风扇和加热棒通 过继电器连接到温湿度控制器上。
权利要求一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，由微控制器模块(1)、温湿度传感器模块(2)、光电传感器模块(3)、LED显示模块(4)、输入输出控制模块(5)、掉电数据保护模块(6)、通信模块(7)、LED 示屏(8)、加热装置(9)、除湿装置(10)、按键(11)和报警器(12)组成，其特征是温湿度传感器模块(2)和光电传感器模块(3)对微控制器模块(1)为输入信号连接，输入输出控制模块(5)、掉电数据保护模块(6)和通信模块(7)对微控制器模块(1)为输入输出双向信号连接，微控制器模块(1)对LED显示模块(4)为输出信号连接，LED显示屏(8)显示LED显示模块(4)传送的信号，输入输出控制模块(5)一方面传达微控制器模块(1)的指令，命令加热装置(9)、除湿装置(10)和报警器(12)做相应的动作，同时将按键(11)输入的指令传送给微控制器模块(1)，实现人机对话。
2. 根据权利要求1所述的一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，其特征在于通信模块(7)可把微控制器模块(1)计算的结果向上位机(13)传送，同时，上位机(13)可通过通信模块(7)向微控制器模块(1)传送指令，实现远程控制，通信模块(7)与上位机(13)之间的通信协议为R8232/485。
3. 根据权利要求1或2所述的一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，其特征在于所述的LED显示屏(8)为24个汉字显示、逐屏滚动显示屏。
4. 根据权利要求3所述的一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，其特征在于微控制器模块(1)将温湿度传感器模块(2)采集的柜内外温湿度数据处理后经输入输出控制模块(5)自动控制柜内的加热装置(9)和除湿装置(10)启动或停止。
5. 根据权利要求4所述的一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，其特征在于所述的光电传感器模块(3)自动感应柜内工具的数量、种类，将信号传输给微控制器模块(l)，微控制器模块(1)计算出相应工具的试验时间，并将所有数据通过LED显示模块(4)在LED显示屏(8)逐屏滚动显示。
6. 根据权利要求5所述的一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，其特征在于所述的掉电数据保护模块(6)由内设的寿命为IO年的锂电池供电，在故障掉电或市电停电情况下，掉电数据保护模块(6)将温湿度传感器模块(2)和光电传感器模块(3)采集的数据存储在掉电数据保护模块(6)的数据存储器中，保证数据不丢失。
7. 根据权利要求6所述的一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，其特征在于所述的LED显示屏(8)由3块64X32LED单元板拼装成64*96点阵的LED屏，LED单元板的型号为单红色1588，每块LED单元板的尺寸为305mm*152mm，整个显示屏规格尺寸为460mn^305mm，LED屏共显示10屏数据，每屏最多24个汉字，所述的LED显示模块(4)以单片机为主控芯片，以1/16动态同步扫描方式进行显示屏的行显示控制，行扫描采用HC74154芯片进行4-16译码，以4953场效应管为功率驱动芯片，列采用HC74595芯片进行移位，采用74HC245芯片进行总线驱动，显示控制板中选用STC89C58RD+单片机，内部有32KB程序存储器和1280B数据存储器，选用两片6264芯片扩展2*8KB外部数据存储器，选用2片8255芯片扩展48个10端口 ，以DS12887A为实时时钟芯片，芯片内自带晶振和锂电池，所述的掉电数据保护模块(6)采用DS12887A非易失存储器。
8. 根据权利要求7所述的一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，其特征在于所述的光电传感器模块(3)为E3F-DS10C4型光电传感器，内部光电接收器为NPN型常开，直流供电电压范围为直流5V或12V，检测距离IOCM，其内部集电极有5. 3KQ的上拉电阻，外部三线中棕色线接电源正极、蓝色线接电源负极，黑色线为信号输入线直接直接接单片机I/O 口，无物体遮挡传感器时，5V和12V两种供电方式可根据实际情况灵活掌握，若采用直流5V供电，信号输出端为4. 4V高电平，信号输出端为OV低电平，若采用12V供电，信号输出端为4. 3V高电平，在0-10CM距离内有物体遮挡传感器时，信号输出端为OV低电平，柜内安装有48个光电传感器。
9.根据权利要求8所述的一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，其特征在于所述的温湿度传感器模块(2)为HB105型温湿度一体传感器，其自身带有除湿风扇、加热棒、显示和调节面板，可显示和设定温湿度从而控制加热和除湿装置，风扇和加热棒通过继电器连接到温湿度控制器上。
专利摘要本实用新型公开一种具有掉电保护功能的电力工具柜智能监测装置，由微控制器模块、温湿度传感器模块、光电传感器模块、LED显示模块、输入输出控制模块、掉电数据保护模块、通信模块、LED显示屏、加热装置、除湿装置、按键和报警器组成，温湿度传感器模块和光电传感器模块对微控制器模块为输入信号连接，输入输出控制模块、掉电数据保护模块和通信模块对微控制器模块为输入输出双向信号连接，微控制器模块对LED显示模块为输出信号连接，LED显示屏显示LED显示模块传送的信号，输入输出控制模块一方面传达微控制器模块的指令，命令加热装置、除湿装置和报警器做相应的动作，同时将按键输入的指令传送给微控制器模块，实现人机对话。
文档编号G05D27/02GK201464868SQ200920104039
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者刘保红, 张海霞, 权富国, 李学勤, 王社国, 董彦军, 谢津波, 赵文书 申请人:河北电力设备厂