智慧式电气安全隐患监测预警服务系统的制作方法

文档序号:15545257发布日期:2018-09-28 20:41阅读:132来源:国知局

本实用新型涉及电流监测技术领域,特别是涉及智慧式电气安全隐患监测预警服务系统。



背景技术:

配电柜作为配电系统的末级设备,从通俗意义上讲,配电柜就是集成了用于电能分配的电气元件的柜体,配电柜的作用是对用电设备进行配电和控制,在电路出现过载、短路和漏电时,配电柜还可以提供断电保护,因而配电柜在保证用户安全、可靠和便捷用电方面起到了不可忽视的作用,但配电柜同样也是电气设备,也可能会出现过载、短路和漏电现象,这会对配电柜的使用性能产生影响,同时降低用户用电的安全性,降低用电质量。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。



技术实现要素:

针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本实用新型之目的在于提供智慧式电气安全隐患监测预警服务系统,具有实时监测、即时报警的特性,有效地对配电柜中的电流进行了监测,并在出现异常情况时,即时发出预警信号。

其解决的技术方案是,智慧式电气安全隐患监测预警服务系统,包括信号处理电路和显示电路、减法电路以及报警电路,所述信号处理电路将信号接收端采集到的交流电流信号整流滤波后经运算放大器AR1进行转换放大后分两路输出,一路输入显示电路,经运算放大器AR2输入显示装置E1,另一路输入减法电路,和电阻R8上产生的基准电压信号进行减法运算后输入报警电路,所述报警电路接收到减法电路输出的正向电压信号时,三极管Q1导通,继电器K1得电,常开触点闭合,信号发送器E2将报警信息发送到用户服务平台,晶闸管Q2导通,蜂鸣器LS1报警;

所述报警电路包括电源+12V,电源+12V接三极管Q1的发射极和复位开关S1的一端,三极管Q1的基极接电阻R12的一端,三极管Q1的集电极接继电器K1的引脚1、引脚3和稳压二极管D3的阴极以及晶闸管Q2的门极,继电器K1的引脚4接地,继电器K1的引脚2接信号发送器E2,稳压二极管D3的阳极及继电器K1的引脚4,复位开关S1的另一端接电阻R11的一端,电阻R11的另一端接晶闸管Q2的阳极,晶闸管Q2的阴极接蜂鸣器LS1的引脚1,蜂鸣器LS1的引脚2接地。

由于以上技术方案的采用,本实用新型与现有技术相比具有如下优点;

1,所述报警电路所述报警电路在经电阻R12接收到减法电路输出的正向电压信号时,三极管Q1导通,三极管Q1的集电极将接收到的信号分两路输出,一路经继电器K1接地,此时,继电器K1得电,常开触点闭合,信号发送器E2将预警信息发送到用户服务平台,另一路输入晶闸管Q2的门极,为晶闸管Q2的门极提供触发信号,此时,复位开关S1处于闭合状态,晶闸管Q2导通,蜂鸣器LS1发出报警信号,直到维修人员将复位开关S1断开,晶闸管Q2截止,继电器K1停止工作,常开触点断开,信号发送器E2停止工作,蜂鸣器LS1停止报警,若此时报警电路仍旧接收到减法电路输出的正向电压信号,晶闸管Q2将再次导通,继电器K1再次得电,常开触点闭合,信号发送器E2继续发送预警信息到用户服务平台蜂鸣器LS1继续报警,直到维修人员维修好配电柜,三极管Q2截止,继电器K1停止工作,信号发送器E2停止发送报警信息,当维修人员将复位开关S1再次断开时,晶闸管Q2截止,蜂鸣器K1停止报警,具有实时监测、即时报警的特点,有效的对配电柜中异常电流进行了监测,并对监测到的异常电流信号进行即时报警,直到维修人员维修好配电柜时停止报警,既提高了用户用电的安全性和用电质量,又保护了配电柜。

2,所述减法电路利用运算放大器AR3和电阻R10、电阻R9组成的加法器作为减法器,将信号处理电路输出的反相信号和作为基准信号的电阻R8上的电压信号进行减法运算,并将减法运算后产生的信号经运算放大器AR3反相放大后经二极管D2输出到报警电路,当信号处理电路输出的电压信号的绝对值大于电阻R7上的电压信号时,减法电路输出正向电压信号,二极管D2导通,将信号输入报警电路,当信号处理电路输出的电压信号的绝对值小于电阻R7上的电压信号时,减法电路输出反向电压信号,二极管D2截止,减法电路无输出信号,具有结构简单、效果好的特点,有效的将信号处理电路输出的信号与基准预警信号进行了比较,同时控制了报警电路的工作,起到了即时报警的效果。

附图说明

图1为本实用新型智慧式电气安全隐患监测预警服务系统的电路模块图。

图2为本实用新型智慧式电气安全隐患监测预警服务系统的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

智慧式电气安全隐患监测预警服务系统包括信号处理电路和显示电路、减法电路以及报警电路,所述信号处理电路将信号接收端采集到的交流电流信号整流滤波后经运算放大器AR1进行转换放大后分两路输出,一路输入显示电路,经运算放大器AR2输入显示装置E1,另一路输入减法电路,和电阻R8上产生的基准电压信号进行减法运算后输入报警电路,所述报警电路接收到减法电路输出的正向电压信号时,三极管Q1导通,继电器K1得电,常开触点闭合,信号发送器E2将报警信息发送到用户服务平台,晶闸管Q2导通,蜂鸣器LS1报警;

所述报警电路包括电源+12V,电源+12V接三极管Q1的发射极和复位开关S1的一端,三极管Q1的基极接电阻R12的一端,三极管Q1的集电极接继电器K1的引脚1、引脚3和稳压二极管D3的阴极以及晶闸管Q2的门极,继电器K1的引脚4接地,继电器K1的引脚2接信号发送器E2,稳压二极管D3的阳极及继电器K1的引脚4,复位开关S1的另一端接电阻R11的一端,电阻R11的另一端接晶闸管Q2的阳极,晶闸管Q2的阴极接蜂鸣器LS1的引脚1,蜂鸣器LS1的引脚2接地;

为了达到即时报警的目的,所述报警电路在经电阻R12接收到减法电路输出的正向电压信号时,三极管Q1导通,三极管Q1的集电极将接收到的信号分两路输出,一路经继电器K1接地,此时,继电器K1得电,常开触点闭合,信号发送器E2将预警信息发送到用户服务平台,稳压二极管D3起稳压作用,保护继电器K1,另一路输入晶闸管Q2的门极,为晶闸管Q2的门极提供触发信号,此时,复位开关S1处于闭合状态,晶闸管Q2导通,蜂鸣器LS1发出报警信号,直到维修人员将复位开关S1断开,晶闸管Q2截止,继电器K1停止工作,常开触点断开,信号发送器E2停止工作,蜂鸣器LS1停止报警,若此时报警电路仍旧接收到减法电路输出的正向电压信号,晶闸管Q2将再次导通,继电器K1再次得电,常开触点闭合,信号发送器E2继续发送预警信息到用户服务平台蜂鸣器LS1继续报警,直到维修人员维修好配电柜,三极管Q2截止,继电器K1停止工作,信号发送器E2停止发送报警信息,当维修人员将复位开关S1再次断开时,晶闸管Q2截止,蜂鸣器K1停止报警,具有实时监测、即时报警的特点,有效的对配电柜中异常电流进行了监测,并对监测到的异常电流信号进行即时报警,直到维修人员维修好配电柜时停止报警,既提高了用户用电的安全性和用电质量,又保护了配电柜。

所述信号处理电路包括整流桥D1,整流桥D1的引脚1接地,整流桥D1的引脚2接信号输入端,整流桥D1的引脚3接电阻R1的一端和电容C1的一端,整流桥D1的引脚4接信号输入端,电容C1的另一端接地,电阻R1的另一端接电容C2的一端和电阻R2的一端,电容C2的另一端接地,电阻R2的另一端接运算放大器AR1的反相输入端和电阻R3的一端,电阻R3的另一端接电阻R4、电阻R5的一端,电阻R5的另一端接地,运算放大器AR1的同相输入端接电阻R6的一端,电阻R6的另一端接地,运算放大器AR1的输出端接电阻R4的另一端;

为了提高监测到的电流信号的抗干扰性能,所述信号处理电路利用整流桥D1将信号输入端输入的交流电流信号整流为直流电流信号输入电阻R1、电容C1和电容C2组成的低通滤波电路将直流电流信号滤波后经电阻R2输入运算放大器AR1的反相输入端,由运算放大器AR1和电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电阻R6组成的电流电压转换放大电路将整流滤波后的电流信号转换为电压信号,并进行反相放大后分两路输出,一路输入显示电路,另一路输入减法电路,其中,电阻R1、电容C1和电容C2组成的π型滤波电路进行滤波,滤除杂波,提高监测信号的抗干扰性能,电阻R3、电阻R4和电阻R5组成T型电路作为电流电压转换放大电路的反馈电阻,提高电流电压转换放大电路的稳定性,具有结构简单、稳定性好的特点,实现了实时检测、实时调整的的效果,有效的提高了电路的抗干扰性能。

所述显示电路包括运算放大器AR2,运算放大器AR2的反相输入端接运算放大器AR2的输出端,运算放大器AR2的同相输入端接运算放大器AR1的输出端,运算放大器AR2的输出端接电流显示装置E1;

为了方便用户和维修人员查看监测到的实时电流,所述显示电路利用运算放大器AR2将信号处理电路输出的信号输入显示装置E1进行显示,其中,运算放大器AR2作为电压跟随器,有两个作用,一是作为缓冲级,提高后级阻抗,二是起隔离作用,具有结构简单、抗干扰的特点,有效的提高了信号的准确性,并方便了用户和维修人员查看。

所述减法电路包括电源+12V,电源+12V接可调电阻R7的一端,可调电阻R7的另一端接电阻R8、反馈电阻R10的一端和运算放大器AR3的反相输入端以及运算放大器AR1的输出端,电阻R8的另一端接地,运算放大器AR3的同相输入端接电阻R9的一端,电阻R9的另一端接地,运算放大器AR3的输出端接反馈电阻R10的另一端和二极管D2的阳极,二极管D2的阴极接电阻R12的另一端;

为了检测监测信号是否超出预警值,所述减法电路利用运算放大器AR3和电阻R10、电阻R9组成的加法器作为减法器,将信号处理电路输出的反相信号和作为基准信号的电阻R8上的电压信号进行减法运算,并将减法运算后产生的信号经运算放大器AR3反相放大后经二极管D2输出到报警电路,其中,可调电阻R7作为基准信号设置器设置预警信号,通过改变可调电阻R7上的电阻值,改变电流信号预警值,电阻R7作为采样电阻,电阻R7上的电压信号作为基准预警信号值输入减法器,当信号处理电路输出的电压信号的绝对值大于电阻R7上的电压信号时,减法电路输出正向电压信号,二极管D2导通,将信号输入报警电路,当信号处理电路输出的电压信号的绝对值小于电阻R7上的电压信号时,减法电路输出反向电压信号,二极管D2截止,减法电路无输出信号,具有结构简单、效果好的特点,有效的将信号处理电路输出的信号与基准预警信号进行了比较,同时控制了报警电路的工作,起到了即时报警的效果。

本实用新型具体使用时,所述信号处理电路利用整流桥D1将信号输入端输入的交流电流信号整流为直流电流信号输入电阻R1、电容C1和电容C2组成的低通滤波电路将直流电流信号滤波后经电阻R2输入运算放大器AR1的反相输入端,由运算放大器AR1和电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电阻R6组成的电流电压转换放大电路将整流滤波后的电流信号转换为电压信号,并进行放大后分两路输出,一路输入显示电路,另一路输入减法电路,具有结构简单、稳定性好的特点,实现了实时检测、实时调整的的效果,有效的提高了电路的抗干扰性能,所述显示电路利用运算放大器AR2将信号处理电路输出的信号输入显示装置E1进行显示,其中,运算放大器AR2作为电压跟随器,有两个作用,一是作为缓冲级,提高后级阻抗,二是起隔离作用,具有结构简单、抗干扰的特点,有效的提高了信号的准确性,并方便了用户和维修人员查看,所述减法电路利用运算放大器AR3和电阻R10、电阻R9组成的加法器作为减法器,将信号处理电路输出的反相信号和作为基准信号的电阻R8上的电压信号进行减法运算,并将减法运算后产生的信号经运算放大器AR3反相放大后经二极管D2输出到报警电路,其中,可调电阻R7作为基准信号设置器设置预警信号,通过改变可调电阻R7上的电阻值,改变电流信号预警值,电阻R7作为采样电阻,电阻R7上的电压信号作为基准预警信号值输入减法器,当信号处理电路输出的电压信号的绝对值大于电阻R7上的电压信号时,减法电路输出正向电压信号,二极管D2导通,将信号输入报警电路,当信号处理电路输出的电压信号的绝对值小于电阻R7上的电压信号时,减法电路输出反向电压信号,二极管D2截止,减法电路无输出信号,具有结构简单、效果好的特点,有效的将信号处理电路输出的信号与基准预警信号进行了比较,同时控制了报警电路的工作,起到了即时报警的效果,所述报警电路在经电阻R12接收到减法电路输出的正向电压信号时,三极管Q1导通,三极管Q1的集电极将接收到的信号分两路输出,一路经继电器K1接地,此时,继电器K1得电,常开触点闭合,信号发送器E2将预警信息发送到用户服务平台,稳压二极管D3起稳压作用,保护继电器K1,另一路输入晶闸管Q2的门极,为晶闸管Q2的门极提供触发信号,此时,复位开关S1处于闭合状态,晶闸管Q2导通,蜂鸣器LS1发出报警信号,直到维修人员将复位开关S1断开,晶闸管Q2截止,继电器K1停止工作,常开触点断开,信号发送器E2停止工作,蜂鸣器LS1停止报警,若此时报警电路仍旧接收到减法电路输出的正向电压信号,晶闸管Q2将再次导通,继电器K1再次得电,常开触点闭合,信号发送器E2继续发送预警信息到用户服务平台蜂鸣器LS1继续报警,直到维修人员维修好配电柜,三极管Q2截止,继电器K1停止工作,信号发送器E2停止发送报警信息,当维修人员将复位开关S1再次断开时,晶闸管Q2截止,蜂鸣器K1停止报警,具有实时监测、即时报警的特点,有效的对配电柜中异常电流进行了监测,并对监测到的异常电流信号进行即时报警,直到维修人员维修好配电柜时停止报警,既提高了用户用电的安全性和用电质量,又保护了配电柜。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型具体实施仅局限于此;对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说,在基于本实用新型技术方案思路前提下,所作的拓展以及操作方法、数据的替换,都应当落在本实用新型保护范围之内。

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