发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块的制作方法

本技术涉及电监测，特别涉及一种发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块。

背景技术：

1、现有的发电机集电环采集监测设备比较单一不能同时对多种信号进行采集分析及无法智能算法来判断设备运行设备的状况趋势，从而不能准确精准的判断集电环的运行情况。

2、公开号cn104655969a的专利申请公开了一种氧化锌避雷器在线监测系统，包括核心处理电路、液晶显示电路、电源、实时时钟电路、采样电路和通讯电路，液晶显示电路、电源、实时时钟电路、采样电路和通讯电路分别与核心处理电路相连。本发明对氧化锌避雷器的泄漏电流采用了动态实时采样、记录和分析，早期发现氧化锌避雷器的绝缘故障，并将采集的监测数据通过多种通讯方式进行数据传输。

3、该现有技术内设核心处理电路，在对多种数据采集处理、智慧算法、转发不能实现24小时实时运行、无线远传和自动报警，在使用上不能满足要求。

4、为此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，将模拟量及继电器报警输出电路板、核心处理电路板、4g信号通讯板同时集成在一个独立的钛合金定制铝罩壳内，不仅能同时数据采集、处理、转发，而且还大大的节省了空间。

2、本实用新型采用的技术方案是：

3、发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，包括安装于铝壳内的模拟量及继电器报警输出电路板、核心处理电路板、4g信号通讯板，铝壳包括铝壳前面板、铝壳底板、铝壳侧板、铝壳后面板、铝壳顶板，铝壳底板上安装固定有铜螺柱，铜螺柱上依次固定模拟量及继电器报警输出电路板、核心处理电路板、4g信号通讯板，铝壳顶板、铝壳前面板、铝壳侧板、铝壳后面板安装到铝壳底板形成发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块整体，所述核心处理电路板用于对接收到的热成像温度数据数字信号、弧光状态数字信号、温湿度数据数字信号、氢气含量数据数字信号、电流数据数字信号集中处理、智能算法处理、数据，并通过网口转发及传输到4g信号通讯板，模拟量及继电器报警输出电路板将采集到的温度模拟量信号转换成数字信号，并传输到核心处理电路板，经处理后输出继电器报警信号，4g信号通讯板接收核心处理电路板传输来的数字信号，并以4g无线方式传输到电脑或手机终端显示。

4、进一步，铝壳顶板上安装2p端子插头、3p端子插头、4p端子插头、5p端子插头、12p端子插头。

5、进一步，核心处理电路板上设有12p端子插座、34p弯针排线插座、纽扣电池、网口、核心电路板、无线卡槽、4g接线端子、芯片、抗干扰二极管，核心处理电路板上的12p端子插座接入rs485数字信号经过抗干扰二极管进行信号过滤处理，将无干扰数字信号进入rs485信号接收芯片再经过数字隔离芯片进入静态寄存器芯片、内存芯片进行存储，同时数字信号进入微处理器芯片进行分析、智慧算法、判断处理、信号转发处理后传输至网口，网口输出modbus-tcp/ip数字信号，处理后的信号同时传输至无线卡槽输出无线信号，并通过4g接线端子至4g信号通讯板输出4g无线信号。

6、进一步，纽扣电池给微处理器芯片、静态寄存器芯片、内存芯片、rs485信号接收芯片提供稳定的电源，34p弯针排线插座只要是外接指示灯板实时显示设备状态。

7、进一步，模拟量及继电器报警输出电路板包括报警继电器输出端子、端子、开关量输出端子、三级晶体管、运算放大器、 dc24v接线端子、芯片、 rs232接线端子、 rs485接线端子、光耦、开关量输入端子、继电器、单片机，模拟量及继电器报警输出电路板通过开关量输入端子输入开关量信号，传输至光耦控制继电器吸合输出闭合信号，模拟量输入端子输入模拟量信号经单片机处理后，经运算放大器放大模拟量信号，通过三级晶体管模拟量输出端子输出放大后的模拟量信号，rs485接线端子接收rs485数字信号进入rs485收发芯片隔离处理后，输出数字信号至单片机，进行处理后传输至继电器，工作吸合、报警信号从报警继电器输出端子输出，rs232接线端子输入或输出232数字信号经过rs232收发芯片隔离处理后，输出数字信号至单片机进行处理后传输至继电器，工作吸合、报警信号从报警继电器输出端子输出，通过开关量输出端子输出开关量信号控制其它仪器。

8、进一步，dc24v接线端子将外部电源接入，经过滤波芯片输出稳定的电源至电源管理芯片统一管理后，输出给rs485收发芯片、rs232收发芯片、单片机、继电器供电。

9、进一步，4g信号通讯板包括接线端子、降压模块、 4g卡槽、状态灯、天线接线柱、抗电磁干扰芯片、 4g全网通模块、4g全网通模块，首先将4g流量卡插入4g卡槽内，将接线端子用排线与核心处理电路板上的4g接线端子连接通信，接线端子接入的数字信号输出至4g全网通模块，经处理后输出无线信号经过天线接线柱，接线端子接入的dc24v电源通过降压模块降至dc5v再通过抗电磁干扰芯片给4g全网通模块供电，4g信号的通讯状态由状态灯显示。

10、本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

11、1、本实用新型将模拟量及继电器报警输出电路板、核心处理电路板、4g信号通讯板同时集成在一个独立的钛合金定制铝罩壳内，不仅能同时数据采集、处理、转发，而且还大大的节省了空间。

12、2、本实用新型设置核心处理电路板，把多种采集数据数字信号集中处理、存储、智慧算法处理、可网口转发或4g信号无线转发至后台，不仅节省空间，而且给现场工作人员减轻了大量的工作量。

13、3、本实用新型设置4g信号通讯板，对多种数据采集处理、智慧算法、转发都是24小时实时运行、无线远传和自动报警，提高了设备的安全运行环境，提高工作人员的反应时间，把危险降到最低。

技术特征：

1.发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，包括安装于钛合金铝壳内的模拟量及继电器报警输出电路板、核心处理电路板、4g信号通讯板，其特征在于：所述铝壳包括铝壳前面板、铝壳底板、铝壳侧板、铝壳后面板、铝壳顶板，铝壳底板上安装固定有铜螺柱，铜螺柱上依次固定模拟量及继电器报警输出电路板、核心处理电路板、4g信号通讯板，铝壳顶板、铝壳前面板、铝壳侧板、铝壳后面板安装到铝壳底板形成发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块整体，所述核心处理电路板用于对接收到的热成像温度数据数字信号、弧光状态数字信号、温湿度数据数字信号、氢气含量数据数字信号、电流数据数字信号集中处理、智能算法处理、数据，并通过网口转发及传输到4g信号通讯板，模拟量及继电器报警输出电路板将采集到的温度模拟量信号转换成数字信号，并传输到核心处理电路板，经处理后输出继电器报警信号，4g信号通讯板接收核心处理电路板传输来的数字信号，并以4g无线方式传输到电脑或手机终端显示。

2.根据权利要求1所述的发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，其特征在于：所述铝壳顶板上安装2p端子插头、3p端子插头、4p端子插头、5p端子插头、12p端子插头。

3.根据权利要求1所述的发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，其特征在于：所述核心处理电路板上设有12p端子插座、34p弯针排线插座、纽扣电池、网口、核心电路板、无线卡槽、4g接线端子、芯片、抗干扰二极管，核心处理电路板上的12p端子插座接入rs485数字信号经过抗干扰二极管进行信号过滤处理，将无干扰数字信号进入rs485信号接收芯片再经过数字隔离芯片进入静态寄存器芯片、内存芯片进行存储，同时数字信号进入微处理器芯片进行分析、智慧算法、判断处理、信号转发处理后传输至网口，网口输出modbus-tcp/ip数字信号，处理后的信号同时传输至无线卡槽输出无线信号，并通过4g接线端子至4g信号通讯板输出4g无线信号。

4.根据权利要求3所述的发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，其特征在于：所述纽扣电池给微处理器芯片、静态寄存器芯片、内存芯片、rs485信号接收芯片提供稳定的电源，34p弯针排线插座只要是外接指示灯板实时显示设备状态。

5.根据权利要求1所述的发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，其特征在于：所述模拟量及继电器报警输出电路板包括报警继电器输出端子、端子、开关量输出端子、三级晶体管、运算放大器、 dc24v接线端子、芯片、 rs232接线端子、 rs485接线端子、光耦、开关量输入端子、继电器、单片机，模拟量及继电器报警输出电路板通过开关量输入端子输入开关量信号，传输至光耦控制继电器吸合输出闭合信号，模拟量输入端子输入模拟量信号经单片机处理后，经运算放大器放大模拟量信号，通过三级晶体管模拟量输出端子输出放大后的模拟量信号，rs485接线端子接收rs485数字信号进入rs485收发芯片隔离处理后，输出数字信号至单片机，进行处理后传输至继电器，工作吸合、报警信号从报警继电器输出端子输出，rs232接线端子输入或输出232数字信号经过rs232收发芯片隔离处理后，输出数字信号至单片机进行处理后传输至继电器，工作吸合、报警信号从报警继电器输出端子输出，通过开关量输出端子输出开关量信号控制其它仪器。

6.根据权利要求5所述的发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，其特征在于：所述dc24v接线端子将外部电源接入，经过滤波芯片输出稳定的电源至电源管理芯片统一管理后，输出给rs485收发芯片、rs232收发芯片、单片机、继电器供电。

7.根据权利要求1所述的发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，其特征在于：所述4g信号通讯板包括接线端子、降压模块、 4g卡槽、状态灯、天线接线柱、抗电磁干扰芯片、 4g全网通模块、4g全网通模块，首先将4g流量卡插入4g卡槽内，将接线端子用排线与核心处理电路板上的4g接线端子连接通信，接线端子接入的数字信号输出至4g全网通模块，经处理后输出无线信号经过天线接线柱，接线端子接入的dc24v电源通过降压模块降至dc5v再通过抗电磁干扰芯片给4g全网通模块供电，4g信号的通讯状态由状态灯显示。

技术总结
本技术涉及电监测技术领域，公开了一种发电机集电环监测数据采集终端装置核心模块，核心处理电路板用于对接收到的信号集中处理、智能算法处理、数据，并通过网口转发及传输到4G信号通讯板，模拟量及继电器报警输出电路板将采集到的温度模拟量信号转换成数字信号，并传输到核心处理电路板，经处理后输出继电器报警信号，4G信号通讯板接收核心处理电路板传输来的数字信号，并以4G无线方式传输到电脑或手机终端显示。本技术将模拟量及继电器报警输出电路板、核心处理电路板、4G信号通讯板同时集成在一个独立的钛合金定制铝罩壳内，能同时数据采集、处理、转发，节省了空间，且给现场工作人员减轻工作量，提高工作人员反应时间，降低危险。

技术研发人员：陈爱辉,周亮亮,彭泳江,皋德华
受保护的技术使用者：南通安派电气科技有限公司
技术研发日：20221216
技术公布日：2024/1/12