一种电缆隧道检修井照明装置供电用蓄电池在线监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种蓄电池监测系统，尤其是一种电缆隧道检修井照明装置供电用蓄电池在线监测系统。

背景技术：

电缆隧道内部空气十分潮湿，极易造成接地极、电缆支架等锈蚀，需要经常派人在电缆隧道下许巡视，现有电缆沟、电缆隧道一般仅设置方便人员检修的检修口或安全孔，工业性厂区或变电所内隧道的安全孔间距不宜大于75m。在电缆隧道检修井处设置照明装置，并随时远程监控用于为照明设备提供电力的蓄电池健康状况十分必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电缆隧道检修井照明装置供电用蓄电池在线监测系统，蓄电池在线监控系统监控对蓄电池充放电进行检测，并将蓄电池充电以及对检修井照明设备供电过程中的异常情况上传至上位机，上位机可远程控制蓄电池与太阳能电池板之间的连接以及蓄电池和照明设备之间的连接。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种电缆隧道检修井照明装置供电用蓄电池在线监测系统，包括蓄电池组，安装于电缆隧道检修井中的照明设备与蓄电池组连接，还包括设置于电缆隧道检修井入口外侧的分布式太阳能光伏发电系统、蓄电池组充电稳压电路、蓄电池组电压采样电路、主控单片机、通断驱动电路和远程通信模块，分布式太阳能光伏发电系统的输出端与蓄电池充电稳压电路的输入端连接，蓄电池充电稳压电路的输出端与蓄电池的输入端连接，蓄电池的输出端分别与蓄电池组电压采样电路和电压转换电路连接，蓄电池组电压采样电路的输出端和电压转换电路的输出端分别与主控单片机的输入端连接，通断驱动电路的输入端与主控单片机的输出端连接，通断驱动电路的输出端分别与蓄电池组充电稳压电路和蓄电池组连接；远程通信模块的数据端与主控单片机的数据端连接，远程通信模块与上位机之间无线连接。

进一步地，蓄电池充电电压采样电路包括模拟开关选通电路、窗口比较器、AD采样电路，模拟开关选通电路的输入端与蓄电池的输出端连接，将蓄电池两端电位信号接入窗口比较器的一个输入端，与窗口比较器的另一个输入端的电位信号进行比较，窗口比较器的输出端与AD采样电路的输入端连接，AD采样电路的输出端与主控单片机的电压采样输入端连接。

进一步地，电压转换电路包括第一稳压电路、5V电源电路、第二稳压电路、3.3V电源电路，第一稳压电路的输入端与蓄电池的输出端连接，第一稳压电路的输出端与5V电源电路的输入端连接，5V电源电路的输出端输出5V IN电压；第二稳压电路的输入端与5V电源电路的输入端连接，第二稳压电路的输出端输出5V电压，第二稳压电路的输出端与3.3V电源电路的输入端连接，3.3V电源电路的输出端输出VCC3.3V电压。

进一步地，远程通信模块包括电力载波模块、载波集中器和GPRS模块，电力载波模块采用电力线载波通信芯片，对载波信号进行调制和解调，所述的电力线载波通信芯片采用MI200E芯片，MI200E芯片的SPI接口与主控单片机进行数据交换；电力载波模块的输出端与载波集中器的输入端连接，载波集中器的输出端通过GPRS模块与服务器连接。

进一步地，所述通断驱动电路包括继电器通断驱动电路、充电通断驱动电路；继电器通断电路的输入端与主控单片机连接，继电器通断电路的输出端与隧道灯供电控制继电器连接，充电通断驱动电路的输入端与主控单片机连接，充电通断驱动电路的输出端与蓄电池充电驱动电路的输入端连接。

本实用新型的有益效果是，

本实用新型在电缆隧道检修井入口外侧的分布式太阳能光伏发电系统为隧道灯供电和为蓄电池组充电，光照不足时蓄电池组为隧道灯供电，节约电能，蓄电池组电压采样电路对蓄电池组电压进行采样，并将采样数据发送到主控单片机，在蓄电池组电能充满情形下，充电通断驱动电路输出端控制蓄电池组充电稳压电路停止为蓄电池组充电，蓄电池组在电量不足时，通断驱动电路输出端控制蓄电池组停止为隧道灯供电，保护蓄电池组，主控单片机将采样的蓄电池组的电压信息通过远程通信模块发送到上位机，方便远程对蓄电池组的健康状况进行监控。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是蓄电池充电电压采样电路图；

图3是电压转换电路图；

图4是继电器通断驱动电路图；

图5是充电通断驱动电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种电缆隧道检修井照明装置供电用蓄电池在线监测系统，包括蓄电池组，安装于电缆隧道检修井中的照明设备与蓄电池组连接，还包括设置于电缆隧道检修井入口外侧的分布式太阳能光伏发电系统、蓄电池组充电稳压电路、蓄电池组电压采样电路、主控单片机、通断驱动电路和远程通信模块，分布式太阳能光伏发电系统的输出端与蓄电池充电稳压电路的输入端连接，蓄电池充电稳压电路的输出端与蓄电池的输入端连接，蓄电池的输出端分别与蓄电池组电压采样电路和电压转换电路连接，蓄电池组电压采样电路的输出端和电压转换电路的输出端分别与主控单片机的输入端连接，通断驱动电路的输入端与主控单片机的输出端连接，通断驱动电路的输出端分别与蓄电池组充电稳压电路和蓄电池组连接；远程通信模块的数据端与主控单片机的数据端连接，远程通信模块与上位机之间无线连接。

如图2所示，蓄电池组的阴极与运放A1的正输入端连接，蓄电池组的阳极与运放A2的正输入端连接，运放A1的负输入端与运放A1的输出端连接，运放A2的负输入端与运放A2的输出端连接，运放A1的输出端经电阻R1与运放A3的负输入端连接，电阻R1与电阻R2串联后接地；运放A2的输出端经电阻R3后与运放A3的正输入端连接，电阻R3与电阻R4串联连接后分别与运放A4的输出端和电阻R5连接，电阻R5的另一端与变阻器R的一端连接，变阻器R的另一端与运放A3的输出端连接；运放A4的正输入端接地，运放A4的负输出端与变阻器R连接。

如图3所示，电压转换电路包括第一稳压电路、5V电源电路、第二稳压电路、3.3V电源电路，第一稳压电路的输入端与蓄电池的输出端连接，第一稳压电路的输出端与5V电源电路的输入端连接，5V电源电路的输出端输出5V IN电压；第二稳压电路的输入端与5V电源电路的输入端连接，第二稳压电路的输出端输出5V电压，第二稳压电路的输出端与3.3V电源电路的输入端连接，3.3V电源电路的输出端输出VCC3.3V电压。

如图4所示，继电器通断驱动电路包括三极管Q1，三极管Q1的基极与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与主控单片机的引脚连接，三极管Q1的集电极与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端外接5V电源，三极管Q1的发射极输出继电器通断信号，三极管Q1的发射极与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接地。

如图5所示，充电通断驱动电路包括三极管Q2，三极管Q2的基极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与主控单片机的引脚连接，三极管Q2的集电极与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端外接5V电源，三极管Q2的发射极输出充电通断信号，三极管Q2的发射极与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端接地。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。