一种可远程控制前端设备的智控箱的制作方法

本实用新型涉及智控箱技术领域，具体来说，涉及一种可远程控制前端设备的智控箱。

背景技术：

目前我国政府正大力推进智慧城市的建设，2013年8月5日，住建部和科技部对外公布国家智慧城市103个试点，2015年4月7日，确定北京市门头沟区等84个城市(区、县、镇)为国家智慧城市新增试点，河北省石家庄市正定县等13个城市(区、县)为扩大范围试点，加上住房城乡建设部此前公布的首批90个国家智慧城市试点，目前国家智慧城市试点已达290个。

在社会迅速发展的今天，人们对安全防范的需求越来越高，传统的人防与物防已经无法满足现代生活的安全需求，作为技防手段的安防系统建设，在日常生活中显示出其必要性。国家发展改革委、中央综治办、公安部等九部委下发《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见》列出公共安全视频监控建设联网应用工作主要目标。根据十三五规划到2020年，基本实现“全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”的公共安全视频监控建设联网应用，在加强治安防控、优化交通出行、服务城市管理、创新社会治理等方面取得显着成效。

目前我国政府正大力推进雪亮工程的建设，它通过三级综治中心建设把治安防范措施延伸到群众身边，发动社会力量和广大群众共同监看视频监控，共同参与治安防范，从而真正实现治安防控“全覆盖、无死角”。真正做到了人民群众的眼睛是“雪亮”的。安防监控系统是雪亮工程中非常重要的一部分，摄像头是安防监控系统前端的视频采集设备，它工作正常与否直接决定整个安防监控系统的实效性和可靠性。一般情况下，摄像头不能正常工作，除了本身质量原因外，主要是由于外供的工作电源出现异常造成。为保证供电可靠，通常会在摄像头附近安装一个电源箱。因此，电源箱的可靠性和稳定性等直接决定摄像头运行的稳定与可靠性。

2017年，国家发改委、科技部正式批复了北京怀柔综合性国家科学中心建设方案，明确以怀柔科学城为核心承载区进行建设立足于打造“百年科学城”目标。怀柔区正处于高速发展阶段，城镇化促进我国发展经济、改变民生、社会进步等多方面发挥重要和基础性作用。

公共安全视频监控建设联网应用，是新形势下维护国家安全和社会稳定、预防和打击暴力恐怖犯罪的重要手段，对于提升城乡管理水平、创新社会治理体制具有重要意义。近年来，公安局大力推进视频监控系统建设，在打击犯罪、治安防范、社会管理、服务民生等方面发挥了积极作用。

2015年国家九部委联合发布《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见-发改高技[2015]996号》，提出到2020年，基本实现“全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”的公共安全视频监控建设联网应用的要求。

治安视频监控系统包括监控前端、监控中心、传输网络。前端设备通过视频传输设备将视频信号汇接入监控中心或派出所，其主要设备包括摄像机、光端机、监控箱等。实现视频摄像头24小时持续正常稳定运行，是各管理者在网络化时代共同追求的管理目标，谁先应用高科技管理手段谁就能占领市场优势获得客户。

随着视频监控建设应用不断深入，“全时可用”仍然是难点。现有的设备的维护工作量也增加了许多，目前的维护工作主要依靠定期的人工巡检、定期轮班，人工成本较高，而且故障发现不及时，导致视频监控记录缺失，无法为突发事件提供有效的证据支持，严重制约了立体化社会治安防控体系建设发展。而怀柔区地形属于山区运维工作量巨大，如果在前端设备配置相应的智能监控终端，即可与集中管理软件平台结合，集中监测前端设备的运行状况，及时处理故障，解决监控视频缺失的问题。

摄像头电源箱一般安装在户外，日晒雨淋，容易遭受雷击，所处环境非常恶劣。避雷效果不好容易损坏摄像头，市电供电异常时也会造成电源跳闸，需要维护人员到现场去重新合上电源，效率低，维护成本高。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种可远程控制前端设备的智控箱，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种可远程控制前端设备的智控箱，包括箱体，所述箱体的上端设有箱体防雨帽，所述箱体的顶部安装有排风扇，所述箱体的上部设有下面门板，所述的下面门板上安装有自复位开关、避雷针、电源插座及电源开关，所述的电源插座连接有变压器，所述箱体的中部设有光纤盒和控制架，所述箱体的下部设有端子板，所述端子板的右侧设有端子板固定架和端子板卡条，所述箱体的下部设有进风口，所述箱体的右侧设有光端机，所述箱体内设有温湿度探测器，所述的箱体上设有i/o接口、串行通信接口、以太网通信接口和gprs无线通信接口。

进一步的，所述箱体的厚度大于等于1.0mm。

进一步的，所述的端子板设在端子板支架上。

进一步的，所述的i/o接口包括数字量输入和数字量输出接口，所述的数字量输入接口采用光耦隔离电路，所述的数字量输出接口采用继电器隔离电路。

进一步的，所述的变压器安装在变压器底座上。

本实用新型的有益效果：本实用新型不仅具备监视箱内温湿参数及摄像头电源供电状态的功能，还具备通讯功能，能够把相关数据远程传输到后端的监控室，同时维护人员还能在远程通过pc机端页面或手机app重启摄像头电源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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是根据本实用新型实施例所述的一种可远程控制前端设备的智控箱的主视图；

图2是图1中的b-b向剖视图；

图3是数字量输入接口电路原理图；

图4是数字量输出接口的电路原理图；

图5是串行通信接口的电路原理图；

图6是以太网通信接口的电路原理图；

图7是锂电池电源管理电路的原理图；

图中：1、箱体；2、箱体防雨帽；3、自复位开关；4、避雷针；5、电源插座；6、电源开关；7、下面门板；8、排风扇；9、变压器；10、光纤盒和控制架；11、变压器底座；12、端子板支架；13、端子板卡条；14、端子板；15、端子板固定架；16、进风口；17、光端机。

具体实施方式

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，根据本实用新型实施例所述的一种可远程控制前端设备的智控箱，包括箱体1，所述箱体1的上端设有箱体防雨帽2，所述箱体1的顶部安装有排风扇8，所述箱体1的上部设有下面门板7，所述的下面门板7上安装有自复位开关3、避雷针4、电源插座5及电源开关6，所述的电源插座5连接有变压器9，所述箱体1的中部设有光纤盒和控制架10，所述箱体1的下部设有端子板14，所述端子板的右侧设有端子板固定架15和端子板卡条13，所述箱体1的下部设有进风口16，所述箱体的右侧设有光端机17，所述箱体内设有温湿度探测器，所述的箱体上设有i/o接口、串行通信接口、以太网通信接口和gprs无线通信接口。

在一具体实施例中，所述箱体1的厚度大于等于1.0mm。

在一具体实施例中，所述的端子板14设在端子板支架12上。

在一具体实施例中，所述的i/o接口包括数字量输入和数字量输出接口，所述的数字量输入接口采用光耦隔离电路，所述的数字量输出接口采用继电器隔离电路。

在一具体实施例中，所述的变压器9安装在变压器底座11上。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

根据本实用新型所述的一种可远程控制前端设备的智控箱，具体功能如下：

1.1、内置锂电池，具有自动充电功能，在无市电的情况下，锂电池实现为多功能智能控制器、光纤收发器以及gprs接收装置持续供电30小时。

1.2、提供以太网有线通信接口和gprs无线通信接口。在具备敷设光纤条件的情况下，采用以太网有线通信实现远程监视和控制；在偏远地区，无法敷设光纤，但运营商信号覆盖的情况下，采用gprs无线通信实现过程监视和控制。

1.3、具有485串行通信接口，与自重合开关通信，实现自重合功能。

1.4、能够检测智能电源箱自重合开关的进线和出线(均为ac220v)电压值。

1.5、能够检测智能电源箱内部的温度和湿度。

1.6、能够对外输出dc12v或dc5v电源，给光纤收发器供电，保证通讯的稳定可靠。

1.7、提供丰富的i/o接口，包括开关量输入点di数量为8个，开关量继电器无源输出点do点数量8个。

其中，本实用新型的产品材质为磨砂不锈钢；钢板厚度：箱体厚度不低于1.0mm；产品规格：600mm高*500mm宽*300mm厚(可做小幅调整)；安装方式：壁装或抱箍安装；防盗形式：暗锁；防水措施：箱体外部做防水帽，内部采用胶条密封防水，箱体底部做漏水口；散热措施：箱体内部做隔热处理并内置温湿度探测器，箱体顶部安装有排风扇，当箱体内温度升高至30摄氏度时自动启动风扇排风，温度降至20摄氏度时排风扇自动关闭；防护等级：ip55(并不能完全防止尘埃进入，但不会达到妨碍仪器正常运转及降低安全性的程度；对着外壳从任何方向喷水都不会造成有害影响)；运行环境：-30摄氏度至+40摄氏度(根据箱内设备决定)；箱体标志：箱体正门上方印公安标志，箱体正门偏下方印公司名称。

本控制器拥有紧凑的结构,丰富的i/o接口,同时还具有强大的通讯功能,包括有线以太网,无线gprs以及rs485串行通讯功能。此外,本控制器还具有温湿度检测及电压检测等功能。

智能控制器硬件电路部分由三块电路板组成,分别是电源板,i/o板和控制板。i/o接口主要包括数字量输入和数字量输出接口。数字量输入接口采用光耦隔离电路,数字量输出接口采用继电器隔离。内外隔离能够充分保证控制器内部电路的安全,稳定,可靠。

数字量输入接口是8通道的,输入接口电路采用pc817光耦隔离器,它广泛用在电脑终端机，可控硅系统设备，测量仪器，影印机，自动售票等电路之间的信号传输，使之前端与负载完全隔离，目的在于增加安全性，减小电路干扰，简化电路设计。pc817光耦隔离模块参数及特点如下:电流传输比(ctr:min.50％atif＝5ma,vce＝5v)；高隔离电压：5000v有效值；工作温度：－30℃～+100℃。数字量输入接口电路原理图如图3所示。

数字量输出接口是8通道的,输出接口电路采用dsp2a-dc12v继电器隔离,对外接口为无源辅助触点。dsp2a-dc12v为微型直流功率继电器,线圈工作电压dc12v,无源辅助触点能够承载的负载为5a/250v(ac),保证外部用电设备用电负荷的同时,起到隔离保护的作用。数字量输入接口电路原理图如图4所示。

智能控制器的串行通信接口采用rs-485(eia-485)标准,该接口采用差分信号传输,具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等优点。同时,该接口的通信协议采用的串行链接modbus标准协议,稳定可靠。该电路增加了tvs瞬态抑制二极管,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。有效地保护电子线路中的精密元器件免受浪涌脉冲的破坏。串行通信接口的电路原理图如图5所示。

以太网通信接口采用usr-tcp232-s2串口转以太网通信模块。它是一款全新的，小体积的串口转以太网模块。模块功耗低，全速工作仅消耗较小的电流。搭载m0系列32位处理器，运行速率快，效率更高。该模块的特点如下:1.工作模式可选择tcpserve、tcpclient、udpclient、udpserver、httpdclient。2.串口波特率从600bps到460.8kbps可设置，支持none、odd、even、mark、space五种校验。3.自定义心跳包机制，保证连接真实可靠，杜绝死连接。4.自定义注册包机制，检测连接状态，也可做自定义包头，可选用mac地址做注册包。5.支持网页、at指令、串口协议、网络协议设置参数，提供设置协议，供客户集成到自己的软件中。6.dhcp功能，能够自动获取ip。mac地址可修改，出厂烧写全球唯一mac，支持自定义mac功能,dns功能，域名解析,dns服务器地址可自定义。7.可以跨越网关，交换机，路由器运行,可以工作在局域网，也可访问外网。以太网通信接口电路原理图如图6所示。

gprs无线通信接口采用usr-gprs232-7s3串口转gprs通信模块。它采用工业级嵌入式处理器，内嵌tcp/ip协议栈。快速实现串口到网络的双向数据透明传输。该模块的特点如下:1.四频：gsm850/900,dcs1800/1900，全球通用。2.支持gsm/gprs网络；支持2g/3g/4g手机卡的2g流量,支持4路网络连接同时在线，支持tcpclient和udpclient。3.支持多种工作模式：短信透传模式、网络透传模式、httpd模式，udc模式。4.支持类rfc2217功能，可从网络动态修改模块的串口参数,支持udc协议,支持ftp协议远程升级。

温湿度检测采用am2120数字温湿度传感器,是一款含有己校准数字信号输出的温湿度复合型传感器。采用专用的温湿度采集技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个高精度集成测温元件，并与一个高性能微处理器相连接。该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。am2120通信方式采用单总线通信方式，标准单总线接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。采用直接输出经温度补偿后的湿度、温度及校验等数字信息，用户无需对数字输出进行二次计算，也无需要对湿度进行温度补偿，便可得到准确的温湿度信息。产品为4引线，连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供，其中，am2120数字温湿度传感器的相对湿度性能表和相对温度性能表分别如表一和表二。

表一：am2120数字温湿度传感器的相对湿度性能表

表二：am2120数字温湿度传感器的相对温度性能表

智能控制器自带dc12v锂电池,设计有专用锂电源管理模块,能够实现外部供电与锂电池供电无扰切换,保证智能控制器供电的稳定,可靠。电路设计采用cn3703充电管理集成芯片,可以对1-4节锂离子电池或锂聚合物电池进行恒流/恒压充电的充电器电路。该芯片是pwm降压模式锂电池充电管理集成电路，独立对锂电池充电进行全面自动管理，具有封装外形小，外围元器件少和使用简单等优点。参数及特点如下:1.宽输入电压范围：7.5v到28v；2.锂电池完整的充电管理,充电电流达5a；3.pwm开关频率：300khz；4.恒压充电电压精度：±1％；5.恒流充电电流由外部电阻设置；6.对深度放电的电池进行涓流充电,充电结束电流可由外部电阻设置；7.电池温度监测功能；8.自动再充电功能；9.电池端过压保护；10.工作环境温度：－40℃到+85℃；11.产品无铅，无卤素元素，满足rohs锂电池电源管理电路原理图如图7所示:

多功能智能控制器功能丰富，不仅具备监视箱内温湿参数及摄像头电源供电状态的功能，还具备通讯功能，能够把相关数据远程传输到后端的监控室，同时维护人员还能在远程通过pc机端页面或手机app重启摄像头电源。具体功能如下：1、内置锂电池，具有自动充电功能，在无市电的情况下，锂电池实现为多功能智能控制器、光纤收发器以及gprs接收装置持续供电30小时。2、提供以太网有线通信接口和gprs无线通信接口。在具备敷设光纤条件的情况下，采用以太网有线通信实现远程监视和控制；在偏远地区，无法敷设光纤，但运营商信号覆盖的情况下，采用gprs无线通信实现过程监视和控制。3、具有485串行通信接口，与自重合开关通信，实现自重合功能。4、能够检测智能电源箱自重合开关的进线和出线(均为ac220v)电压值。5、能够检测智能电源箱内部的温度和湿度。6、能够对外输出dc12v或dc5v电源，给光纤收发器供电，保证通讯的稳定可靠。7、提供丰富的i/o接口，包括开关量输入点di数量为8个，开关量继电器无源输出点do点数量8个。

综上所述，本实用新型不仅具备监视箱内温湿参数及摄像头电源供电状态的功能，还具备通讯功能，能够把相关数据远程传输到后端的监控室，同时维护人员还能在远程通过pc机端页面或手机app重启摄像头电源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。