动传保障器的制作方法

文档序号:15613935发布日期:2018-10-09 20:57阅读:258来源:国知局

本实用新型涉及自动控制技术领域,具体涉及一种动传保障器。



背景技术:

目前的高速主要通过视频监控、情报板信息发布、光纤通讯等大量的机电设备不间断运行,对高速公路进行实时的状态监测。

在高速公路通讯网络中,目前主要采用的是环网光纤通讯、球机、枪机等视频监控,供电设施主要采用220V交流供电。

由于高速公路的机电设备处于无人值守的方式,且线路跨越长,人工检修与维护造成了极大的不方便,尤其在恶劣的天气情况下,给人工巡查带来更大的难度与考验。

目前高速公路机电设备的检修方式大部分采用传统的方式,例如监控中心发现某一路视频异常时,通常需要到现场进行人工排查。

目前市场也有一些简单的RTU设备,监控中心可以对其远程采取控制等,但也无法准确诊断其故障原因,往往会造成弄巧成拙的窘况。



技术实现要素:

有鉴于此,为了解决现有技术中的上述问题,本实用新型提出一种动传保障器。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题:

一种动传保障器,包括控制器、通讯接口、电源电路、检测电路、控制电路、保护电路以及外围设备;

所述控制器包括主控器、存储器和看门狗;

所述存储器和看门狗都与主控器电连接;

所述通讯接口包括以太网通讯接口、RS485通讯接口和RS232通讯接口;

所述以太网通讯接口、RS485通讯接口和RS232通讯接口都与主控器电连接;

所述电源电路包括电源管理电路、直流电源、备用电池和ACDC开关电源;

所述ACDC开关电源与外部AC220V电源电连接;

所述直流电源分别与电源管理电路、备用电池、ACDC开关电源电连接;

所述电源管理电路与主控器电连接;

所述检测电路包括内部12VDC电压检测电路、电池电压检测电路、外部24VAC电压检测电路、外部12VDC电压检测电路、220VAC电压检测电路、220VAC电流检测电路、门禁检测电路和温湿度传感器;

所述内部12VDC电压检测电路、电池电压检测电路、外部24VAC电压检测电路、外部12VDC电压检测电路、220VAC电压检测电路、220VAC电流检测电路、门禁检测电路和温湿度传感器都与主控器电连接;

所述220VAC电压检测电路和220VAC电流检测电路都与外部AC220V电源电连接;

所述外部12VDC电压检测电路与外部DC12V电源电连接;

所述外部24VDC电压检测电路与外部DC24V电源电连接;

所述电池电压检测电路与备用电池电连接;

所述内部12VDC电压检测电路与直流电源电连接;

所述控制电路包括声光报警控制电路、维护照明控制电路、散热风扇控制电路、重合闸控制电路、外部24VAC电源控制电路、外部12VDC电源控制电路、内部24VDC电源控制电路和内部12VDC电源控制电路;

所述声光报警控制电路、维护照明控制电路、散热风扇控制电路、重合闸控制电路、外部24VAC电源控制电路、外部12VDC电源控制电路、内部24VDC电源控制电路和内部12VDC电源控制电路都与主控器电连接;

所述保护电路包括报警保护电路、照明保护电路、风扇保护电路、24VAC设备保护电路、外部12VDC设备保护电路、24VDC设备保护电路和12VDC设备保护电路;

所述外围设备包括报警装置、维护照明、散热风扇、门禁开关、空气开关、24VAC设备、外部12VDC设备、24VDC设备和12VDC设备;

所述声光报警控制电路通过报警保护电路电连接报警装置;

所述维护照明控制电路通过照明保护电路电连接维护照明;

所述散热风扇控制电路通过风扇保护电路电连接散热风扇;

所述门禁检测电路电连接门禁开关;

所述重合闸控制电路电连接空气开关;

所述外部24VAC电源控制电路通过24VAC设备保护电路电连接24VAC设备;

所述外部12VDC电源控制电路通过外部12VDC设备保护电路电连接外部12VDC设备;

所述内部24VDC电源控制电路通过24VDC设备保护电路电连接24VDC设备;

所述内部12VDC电源控制电路通过12VDC设备保护电路电连接12VDC设备。

进一步地,所述220VAC电压检测电路为电压互感器。

进一步地,所述220VAC电流检测电路为电流互感器。

进一步地,所述电池电压检测电路为隔离信号放大器。

进一步地,所述门禁检测电路为光电耦合器。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果至少包括:

本实用新型的动传保障器采用了远程自动诊断技术,将现场设备的状态以及故障类型清楚的反馈到高速公路运维监控中心,监控中心除了可以远程控制其机电设备的断电、重启、远程重合闸等操作,还可以清楚地了解其机电设备故障的原因,动传保障器的DO继电端口,除常规的常开常闭节点外,采取了自恢复保险丝以及电压隔离采样技术,当视频监控头出现短路现象时,动传保障器可以自动断开视频监控电源,根据故障变换过程进行诊断,反馈到监控中心,这里是由于视频监控的电源出现短路情况引起的设备故障,运维人员采取准确的维修措施,快速恢复设备的正常运行,起到可预测可操控,从而降低排查难度,减少维修时间,降低维护成本。

本实用新型的动传保障器,每一路DO都具备电压采集、过流自动切除故障设备技术,同时采集环境的温度湿度,以及实时采集供电电源的电压与电流,远程电操重合闸技术,传输设备(交换机及光端机)电源状态采集,当通讯出现故障时,可以设定自动重启通讯设备。

本实用新型的动传保障器,内部采用后备电源管理功能,当现场的外部电源出现异常时,动传保障器后备电源会提供足够的电能,供传输设备(交换机及光端机)将现场故障信息反馈至监控中心。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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的附图。

图1是本实用新型动传保障器的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。需要指出的是,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,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做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。

实施例

如图1所示,本实用新型提供一种动传保障器,包括控制器、通讯接口、电源电路、检测电路、控制电路、保护电路以及外围设备;

所述控制器包括主控器、存储器和看门狗;

所述存储器和看门狗都与主控器电连接;

所述通讯接口包括以太网通讯接口、RS485通讯接口和RS232通讯接口;

所述以太网通讯接口、RS485通讯接口和RS232通讯接口都与主控器电连接;

所述电源电路包括电源管理电路、直流电源、备用电池和ACDC开关电源;

所述ACDC开关电源与外部AC220V电源电连接;

所述直流电源分别与电源管理电路、备用电池、ACDC开关电源电连接;

所述电源管理电路与主控器电连接;

所述检测电路包括内部12VDC电压检测电路、电池电压检测电路、外部24VAC电压检测电路、外部12VDC电压检测电路、220VAC电压检测电路、220VAC电流检测电路、门禁检测电路和温湿度传感器;

所述内部12VDC电压检测电路、电池电压检测电路、外部24VAC电压检测电路、外部12VDC电压检测电路、220VAC电压检测电路、220VAC电流检测电路、门禁检测电路和温湿度传感器都与主控器电连接;

所述220VAC电压检测电路和220VAC电流检测电路都与外部AC220V电源电连接;

所述外部12VDC电压检测电路与外部DC12V电源电连接;

所述外部24VDC电压检测电路与外部DC24V电源电连接;

所述电池电压检测电路与备用电池电连接;

所述内部12VDC电压检测电路与直流电源电连接;

所述控制电路包括声光报警控制电路、维护照明控制电路、散热风扇控制电路、重合闸控制电路、外部24VAC电源控制电路、外部12VDC电源控制电路、内部24VDC电源控制电路和内部12VDC电源控制电路;

所述声光报警控制电路、维护照明控制电路、散热风扇控制电路、重合闸控制电路、外部24VAC电源控制电路、外部12VDC电源控制电路、内部24VDC电源控制电路和内部12VDC电源控制电路都与主控器电连接;

所述保护电路包括报警保护电路、照明保护电路、风扇保护电路、24VAC设备保护电路、外部12VDC设备保护电路、24VDC设备保护电路和12VDC设备保护电路;

所述外围设备包括报警装置、维护照明、散热风扇、门禁开关、空气开关、24VAC设备、外部12VDC设备、24VDC设备和12VDC设备;

所述声光报警控制电路通过报警保护电路电连接报警装置;

所述维护照明控制电路通过照明保护电路电连接维护照明;

所述散热风扇控制电路通过风扇保护电路电连接散热风扇;

所述门禁检测电路电连接门禁开关;

所述重合闸控制电路电连接空气开关;

所述外部24VAC电源控制电路通过24VAC设备保护电路电连接24VAC设备;

所述外部12VDC电源控制电路通过外部12VDC设备保护电路电连接外部12VDC设备;

所述内部24VDC电源控制电路通过24VDC设备保护电路电连接24VDC设备;

所述内部12VDC电源控制电路通过12VDC设备保护电路电连接12VDC设备。

1、控制器

(1)包括主控器及保障主控器正常运行的元器件、用于存储数据的EEPROM以及用于监控主控器正常运行的看门狗。

(2)主控器主要是实现“三遥”功能,即遥测、遥信、遥控;通过以太网通讯接口接收来自后台的控制命令、对现场设备实现远程操控功能;通过外部传感器及板载检测电路,实时监控现场运行环境、现场设备运行状态、动传保障器自身工作状态,并通过以太网通讯接口主动或被动将相应的数据信息上传到后台管理系统。

2、通讯接口

通讯接口主要包括以太网、RS485及RS232通讯接口;以太网通讯接口采用以太网转串口通讯模块实现动传保障器与后台之间的数据交互;RS485和RS232通讯接口采用对应的电平转换芯片与主控器串口进行通讯连接。

3、电源电路

电源电路主要包括ACDC开关电源、DCDC隔离电源、DCDC非隔离电源、LDO降压等实现;外部AC220V电源经过ACDC开关电源转换成DC24V,DC24V一部分供给动传保障器硬件部分使用,一部分给可充电电池进行充电,当外部电源掉电以后,可充电电池可继续提供24V电源;24V电源经过自切断保护电路,可配置时间切断24V电源供电,从而实现对电池过放保护;24V电源经过自切断保护电路后,一部分经过DCDC非隔离芯片降压成外部12V电源,一部分经过DCDC隔离模块降压成内部5V电源;内部5V电源进一步经过DCDC隔离模块和LDO对应转换成外部5V电源和内部3.3V电源;另外,24V电源和外部12V电源经过板载继电器后,可通过主控器逻辑判断是否输出给外部设备使用。

4、检测电路

检测电路主要通过高精度电压互感器、电流互感器、隔离信号放大器、温湿度传感器光电耦合器来实现;电压互感器和电流互感器用于检测AC220V电源的电压和电流信号并传给主控器AD采样接口进行处理;隔离信号放大器用于检测电池电压、内部12V电压、外部交流24V电压、外部直流12V电压,并传给主控器AD采样接口进行处理;温湿度传感器用于检测现场运行环境温度和湿度,并通过IIC通讯接口传给主控器进行处理;光电耦合器用于检测外部设备运行状态并通过通用IO口传给主控器进行处理。

5、控制电路

控制电路中的控制信号由主控器发出,由继电器执行动作,主要包括声光报警控制、维护照明控制、散热风扇控制、重合闸控制、内部24V电源控制、内部12V电源控制、外部交流24V电源控制、外部12V电源控制;

6、保护电路

保护电路包括电源输出到外部设备之间的保护器件、板载内部信号抗干扰保护器件等;声光报警电源、维护照明电源、散热风扇电源、内部24V电源、内部12V电源输出到对应的外部设备时,中间都串接有对应的防短路自恢复保险丝进行保护;外部交流24V电源输入到主控板及经过继电器输出时,具有限压保护和防短路保护器件;外部12V电源进入主控板经继电器输出时,具有防短路保护器件。

本实用新型将枪机、球机的供电适配器接入动传保障器的DO输入接口,输出接口接入相应的枪机、球机电源,动传保障器将枪机、球机的电源实时监控,监控中心人工出现枪机或者球机视频异常时,通过动传保障器所采集的信息了解其是否由于电源异常,同时可远程重新启动故障枪机或者故障球机。

本实用新型传输电源可以由动传保障器提供(传输电源指的是通信设备电源,如交换机、光端机等),动传保障器的数据信息与监控中心无法交互时,可自动重新启动传输设备(可远程关闭自动重启功能),保障其通信设备异常时可自动恢复。

本实用新型动传保障器内部集成了后备电源,当市电掉电时,动传保障器启动自身的后备电源给传输设备提供电源,将现场电源信息通知监控中心,监控中心将清楚的了解到现场视频故障是由于市电异常引起的。

本实用新型动传保障器可控制电操重合闸,电操重合闸动作后,动传保障器会将重合闸状态信息实时反馈到高速监控中心。

本实用新型动传保障器实时监测环境的温湿度,对部分机电设备的异常运行是否是由于温度过高或者湿度过大进行有效预判。

本实用新型动传保障器可外接智能或普通防雷器,可对高速公路的雷击次数、雷击电流等进行实时监控,针对高速公路的机电设备进行有效预判。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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