一种高压配电柜监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及配电柜技术领域，具体而言，涉及一种高压配电柜监控系统。


背景技术：

2.配电柜(箱)分动力配电柜(箱)和照明配电柜(箱)、计量柜(箱)，是配电系统的末级设备。配电柜是电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。在配电站这些大型设置中，配电过被广泛使用，如果它们不能保持良好的运行状态和开关状态，那么供电的可靠性势必会下降甚至产生人身安全事故。目前，现有的配电站的配电柜经常出现非工作人员误打开的情况，若相关工作人员不及时阻止，会出现触电等安全事故。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种高压配电柜监控系统，其能够有效的对配电柜进行监视，在配电柜非法打开后能够起到报警和通知相关工作人员，防止进一步的安全事故发生。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.本技术实施例提供一种高压配电柜监控系统，包括控制单元、监测单元、报警单元和上位机，监测单元包括红外传感模块和图像传感模块，红外传感模块和图像传感模块分别连接到控制单元，红外传感模块设置在配电柜的开关处，用于监测开关的开闭状态；
6.报警单元连到控制单元，上位机与控制单元连接。
7.在本实用新型的一些实施例中，上述配电柜包括箱体和设置在箱体上的箱门，箱门上设置有插销，箱体上设置有插孔，插销能伸入到插孔内，插孔两侧设置有通孔，所红外传感模块包括红外发射器和红外接收器，红外发射器和红外接收器分别设置在两个通孔内。
8.在本实用新型的一些实施例中，上述报警单元包括声音报警模块和灯光报警模块，声音报警模块和灯光报警模块分别连接到控制单元。
9.在本实用新型的一些实施例中，上述上位机与控制单元之间设置有无线通信模块。
10.在本实用新型的一些实施例中，上述控制单元还连接有云服务端，无线通信模块设置在控制单元与云服务端之间。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述云服务端连接有移动端连接。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述控制单元包括微控制器。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述微控制器连接有输入端，输入端包括密匙模块，密匙模块与报警单元连接，能够控制报警单元关闭。
14.在本实用新型的一些实施例中，上述监控系统还包括电源模块，电源模块分别连
接到控制单元、监测单元和报警单元。
15.在本实用新型的一些实施例中，上述电源模块包括光伏板和蓄电池，光伏板设置在配电柜顶部，蓄电池与光伏板连接，蓄电池分别与控制单元、监测单元和报警单元连接。
16.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
17.本实用新型提供一种高压配电柜监控系统，包括控制单元、监测单元和报警单元，控制单元主要用于控制报警单元动作，监测单元主要用于监测配电柜的开关情况，报警单元主要用于对非法开启配电柜进行报警动作。上述监测单元包括红外传感模块和图像传感模块，红外传感模块和图像传感模块分别连接到控制单元，红外传感模块设置在配电柜的开关处，用于监测开关的开闭状态。红外传感模块主要用于监测配电柜的启动，其基本原理在于通过红外传感模块对红外光线的灵敏感应，在配电柜开启后红外感应模块能够有效的感应到红外线，从而实现对配电柜开启过程的监测。同时，将监测到的信息传输到控制单元，通过控制单元的逻辑判断，判断配电柜的开启或关闭。报警单元连到控制单元，若判断配电柜开启，则控制单元控制报警单元进行报警动作。上位机与所述控制单元连接，上述图像传感模块能够将监测到配电柜外的情况，通过图像传感模块将图像信息传输到控制单元，控制单元能够将图像信息和配电柜信息传输到上位机，并通过上位机反应给相关工作人员，使相关工作人员知晓。
18.因此，该高压配电柜监控系统能够有效的对配电柜进行监视，在配电柜非法打开后能够起到报警和通知相关工作人员，防止进一步的安全事故发生。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
21.图2为图1中a处放大图；
22.图3为本实用新型实施例中红外传感模块的安装示意图；
23.图4为本实用新型实施例的控制方框图；
24.图5为本实用新型实施例中5g通信模块的电路图；
25.图6为本实用新型实施例中灯光报警模块的电路图；
26.图7为本实用新型实施例中声音报警模块的电路图；
27.图8为本实用新型实施例中电源模块的电路图。
28.图标：1
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箱门，2
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箱体，3
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蓄电池，4
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光伏板，5
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图像传感器，6
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红外传感器，601
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红外接收器，602
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红外发射器，7
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插销，8
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插孔，9
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通孔。
具体实施方式
29.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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和
示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
34.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.实施例
36.请参照图1和图4，图1所示为本实用新型实施例的结构示意图，图4为本实用新型实施例的控制方框图。本实施例提供一种高压配电柜监控系统，包括控制单元、监测单元和报警单元，控制单元主要用于控制报警单元动作，监测单元主要用于监测配电柜的开关情况，报警单元主要用于对非法开启配电柜进行报警动作。
37.在本实施例中，上述监测单元包括红外传感模块和图像传感模块，红外传感模块和图像传感模块分别连接到控制单元，红外传感模块设置在配电柜的开关处，用于监测开关的开闭状态。红外传感模块主要用于监测配电柜的启动，其基本原理在于通过红外传感模块对红外光线的灵敏感应，在配电柜开启后红外感应模块能够有效的感应到红外线，从而实现对配电柜开启过程的监测。
38.同时，将监测到的信息传输到控制单元，通过控制单元的逻辑判断，判断配电柜的开启或关闭。报警单元连到控制单元，若判断配电柜开启，则控制单元控制报警单元进行报警动作。上位机与所述控制单元连接，上述图像传感模块能够将监测到配电柜外的情况，通过图像传感模块将图像信息传输到控制单元，控制单元能够将图像信息和配电柜信息传输到上位机，并通过上位机反应给相关工作人员，使相关工作人员知晓。
39.因此，该高压配电柜监控系统能够有效的对配电柜进行监视，并在配电柜非法打开后能够起到报警和通知相关工作人员，防止进一步的安全事故发生。
40.请参照图1、图2和图3，在本实施例的一些实施方式中，上述配电柜包括箱体2和设置在箱体2上的箱门1，上述箱门1上设置有插销7，上述箱体2上设置有插孔8，上述插销7能伸入到上述插孔8内，上述插孔8两侧设置有通孔9，所上述红外传感模块包括红外发射器602和红外接收器601，上述红外发射器602和上述红外接收器601分别设置在两个上述通孔
9内。
41.在本实施例中，上述配电柜中箱门1上的插销7和插孔8配合能够实现对箱门1的锁紧，防止外部人员开启。在插孔8两侧开设的通孔9能够分别安装红外发射器602和红外接收器601，红外发射器602能够发出红外光束，红外接收器601能够加收到红外光束信息。当插销7插入插孔8时，由于插销7的阻挡，红外发射器602发出的红外光束被插销7挡住，此时红外接收器601无法接收到红外光束信息，控制单元判断此时配电柜为锁紧状态。
42.当外部人员非法打开配电柜时，插销7脱离插孔8，插销7不再阻挡红外发射器602发出的红外光束，此时红外接收器601能够接收到红外光束信息，并将信息传输到控制单元，控制单元判断配电柜被非法打开，会控制报警单元报警，同时控制图像传感模块开启，对外部人员进行拍照摄像。
43.请参照图4，在本实施例的一些实施方式中，上述报警单元包括声音报警模块和灯光报警模块，上述声音报警模块和上述灯光报警模块分别连接到上述控制单元。
44.请参照图7，在本实施例中，上述声音报警模块用于发出声音报警，其主要包括蜂鸣电路和蜂鸣器，通过蜂鸣电路来控制蜂鸣器发出声音。控制单元与蜂鸣电路连接用于控制蜂鸣电路。上述声音报警模块为现有的普通蜂蜜报警模块，作为现有技术，不再进一步介绍其主要结构。上述灯光报警模块主要用于发出光报警信息，对非法打开配电柜的人员进行警。
45.请参照图6，在本实施例中，上述灯光报警模块包括多个led灯和led灯控制电路，led灯控制电路用于控制led灯的闪烁。控制单元与led灯控制电路连接用于控制led灯的闪烁。
46.在本实施例的一些实施方式中，上述上位机与上述控制单元之间设置有无线通信模块。上述无线通信模块主要用实现控制单元和上位机之间的信息传输。无线通信模块可以包括wifi通讯模块、蓝牙网络模块、5g通信模块、zigbee模块等，可以根据具体的情况选用不同类型的无线通信模块，无线通信可以增加移动端和上位机的便携性。
47.在本实施例中，选用5g通信模块作为无线通信模块，具体选用mh5000无线通信模块作为(具体结构请参照图5)，通过5g通信模块与互联网之间的协议转换，使上位机与互联网端进行通信。
48.在本实施例中，上述控制单元还连接有云服务端，上述无线通信模块设置在上述控制单元与上述云服务端之间。上述云服务端为一种简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务。其管理方式比物理服务器更简单高效。通过云服务端对控制单元接收到的图像信息进行处理，然后可以将处理好的图像信息和配电柜信息(具体为配电柜的信号，位置参数等)发送给需要的用户。
49.在本实施例的一些实施方式中，上述云服务端连接有移动端连接。通过云服务端处理后的图像信息和配电柜信息发送到相关工作人员的移动端上。由此，极大的方便相关工作人员对非法开启配电柜的监控。
50.具体的，在本实施例中上述移动端为工作人员的手机等移动设备，通过云服务端的信息处理后，会以短信或其它方式将信息发送到手机等移动设备上，方便工作人员接收。
51.在本实施例的一些实施方式中，上述控制单元包括微控制器。上述微控制器具体为一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器
cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
52.上述微控制器具体型号为stm32f103c8t6，stm32f103c8t6是一款基于arm cortex
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m内核stm32系列的32位的微控制器。其主要优势在于，封装体积小，价格与家族其他芯片相比较低、相比8位单片机性能更优、性价也更高。
53.在本实施例的一些实施方式中，上述微控制器连接有输入端，上述输入端包括密匙模块，上述密匙模块与上述报警单元连接，能够控制上述报警单元关闭。密匙模块主要用于供相关工作人员使用，在配电柜工作人员需要打开配电柜时，可通过输入密匙关闭微控制器，使微控制器处于停滞状态，不再控制报警单元报警和图像传感模块传输信息。
54.请参照图4，在本实施例的一些实施方式中，监控系统还包括电源模块，上述电源模块分别连接到上述控制单元、上述监测单元和上述报警单元。上述电源模块主要用于为上述控制单元、上述监测单元和上述报警单元提供电源，保证控制单元、监测单元和报警单元正常运行。
55.在本实施例的一些实施方式中，上述电源模块包括光伏板4和蓄电池3，上述光伏板4设置在上述配电柜顶部，上述蓄电池3与上述光伏板4连接，上述蓄电池3分别与上述控制单元、上述监测单元和上述报警单元连接。在本实施例中，通过光伏板4来收集太阳能，转换为电能，并通过蓄电池3存储电能。光伏板4与蓄电池3之间设置有光伏电路，具体请参考图8。
56.使用时，当插销7插入插孔8后，由于插销7的阻挡，红外发射器602发出的红外光束被插销7挡住，此时红外接收器601无法接收到红外光束信息，控制单元判断此时配电柜为锁紧状态。
57.当外部人员非法打开配电柜时，插销7脱离插孔8，插销7不再阻挡红外发射器602发出的红外光束，此时红外接收器601能够接收到红外光束信息，并将信息传输到控制单元，控制单元判断配电柜被非法打开，会控制报警单元报警，同时控制图像传感模块开启，对外部人员进行拍照摄像。同时，微控制器通过控制上述蜂鸣电路来控制蜂鸣器发出报警声，通过控制灯光电路控制led灯闪烁，由此向外部人员发出警告。微控制器会将配电柜信息和图像信息传输到云服务端，经过云服务端信息处理后，将配电柜信息等传输到相关工作人员携带的移动设备上。
58.综上，本实用新型的实施例提供一种高压配电柜监控系统，包括控制单元、监测单元和报警单元，控制单元主要用于控制报警单元动作，监测单元主要用于监测配电柜的开关情况，报警单元主要用于对非法开启配电柜进行报警动作。上述监测单元包括红外传感模块和图像传感模块，红外传感模块和图像传感模块分别连接到控制单元，红外传感模块设置在配电柜的开关处，用于监测开关的开闭状态。红外传感模块主要用于监测配电柜的启动，其基本原理在于通过红外传感模块对红外光线的灵敏感应，在配电柜开启后红外感应模块能够有效的感应到红外线，从而实现对配电柜开启过程的监测。同时，将监测到的信息传输到控制单元，通过控制单元的逻辑判断，判断配电柜的开启或关闭。报警单元连到控制单元，若判断配电柜开启，则控制单元控制报警单元进行报警动作。上位机与所述控制单元连接，上述图像传感模块能够将监测到配电柜外的情况，通过图像传感模块将图像信息
传输到控制单元，控制单元能够将图像信息和配电柜信息传输到上位机，并通过上位机反应给相关工作人员，使相关工作人员知晓。因此，该高压配电柜监控系统能够有效的对配电柜进行监视，在配电柜非法打开后能够起到报警和通知相关工作人员，防止进一步的安全事故发生。
59.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。