CN102062808A - 视频监控系统前端设备供电电压检测电路及电子监控设备 - Google Patents

视频监控系统前端设备供电电压检测电路及电子监控设备 Download PDF

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张丽杰
陈运辉
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Tianjin Yaan Technology Electronic Co Ltd
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Abstract

本发明适用于电子领域，尤其涉及一种视频监控系统前端设备供电电压检测电路及电子监控设备，所述检测电路包括：采集交流电压信号或直流电压信号，所述交流电压信号经过整流变为直流电压信号再转变为光信号进行输出，所述直流电压信号直接转变为光信号进行输出的电压信号采集模块：与所述电压信号采集模块连接，将输入的光信号转变为电信号并与所述前端设备正常工作的电压进行比较判断的电压信号检测模块。本发明所能够对视频监控系统中的前端设备供电电压进行电气隔离和交直流识别以及电压测量，测得信息可回传给后端，防止了前端设备工作异常时再去解决影响了整个监控系统。此外，本发明具有电路结构简单、设计合理、安全可靠等优点。

Description

视频监控系统前端设备供电电压检测电路及电子监控设备
技术领域
本发明属于电子领域，尤其涉及一种视频监控系统前端设备供电电压检测电路及电子监控设备。
背景技术
视频监控系统必须性能稳定，才能达到良好的监控效果，因此对视频监控系统的前端设备的稳定性有较高的要求。这就要求前端设备的供电电压必须达到正常工作的额定电压，否则因为电压过低导致前端设备不能正常工作。然而，前端设备工作环境比较复杂，分布不集中，会导致供电电线过长而导致前端设备电压不足；供电端电压低，变压器长时间工作都可能导致前端设备供电电压不足，使前端设备不能正常工作。为了提高视频监控系统的稳定性，必须对前端设备的供电方式及其电压进行连续检测。目前，还缺乏一种成本低，安全可靠且方便排查故障的对前端设备供电方式及其电压进行时时检测的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可检测前端设备供电方式及其电压，在电压较低时可提前采取措施保证前端设备工作的稳定及监控系统的正常运作视频监控系统前端设备供电电压检测电路。
本发明的另一目的在于提供一种包含上述检测电路的电子监控设备。
本发明是这样实现的：
一种视频监控系统前端设备供电电压检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：
采集交流电压信号或直流电压信号，所述交流电压信号经过整流变为直流电压信号再转变为光信号进行输出，所述直流电压信号直接转变为光信号进行输出的电压信号采集模块；
与所述电压信号采集模块连接，将输入的光信号转变为电信号并与所述前端设备正常工作的电压进行比较判断的电压信号检测模块。
进一步的，所述电压信号采集模块与电压信号检测模块通过两个光电耦合器进行连接。
进一步的，所述电压信号采集模块结构为：
光电耦合器U1的发光二极管与电阻R1串联后与串联的光电耦合器U2的发光二极管与电阻R3并联后连接到整流桥W1的两个输出端之间。
进一步的，所述电压信号检测模块结构为：
所述光电耦合器U1和光电耦合器U2的集电极分别连接电源VCC；
所述光电耦合器U1的发射极分别连接单片机的中断端口和电阻R2，所述电阻R2的另一端接地；
所述光电耦合器U2的发射极分别连接所述单片机的A/D端口和电阻R4，所述电阻R4的另一端接地。
本发明的优点和积极效果是：
本发明所提供的电压检测电路能够对视频监控系统中的前端设备供电电压进行电气隔离和交直流识别，以及电压值测量。测得信息可回传给后端，电压异常时工作人员可提前解决，防止了前端设备工作异常时再去解决影响了整个监控系统。此外，本发明具有电路结构简单、灵活多样，设计合理、安全可靠、应用广泛的特点。
附图说明
图1是本发明实施例提供的视频监控系统前端设备供电电压检测电路的电路图；
图2是本发明实施例直流供电时的波形图；
图3是本发明实施例的交流供电时的波形图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例所提供的电压检测电路能够对视频监控系统中的前端设备供电电压进行电气隔离和交直流识别，以及电压值测量。
图1所示为本发明实施例的提供的视频监控系统前端设备供电电压检测电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
该检测电路包括：
采集交流电压信号或直流电压信号，交流电压信号经过整流变为直流电压信号再转变为光信号进行输出，直流电压信号直接转变为光信号进行输出的电压信号采集模块；
与电压信号采集模块连接，将输入的光信号转变为电信号并与前端设备正常工作的电压进行比较判断的电压信号检测模块。
作为本发明实施例的一优选方案，电压信号采集模块与电压信号检测模块通过两个光电耦合器进行连接。
作为本发明实施例的一优选方案，电压信号采集模块结构为：
光电耦合器U1的发光二极管与电阻R1串联后与串联的光电耦合器U2的发光二极管与电阻R3并联后连接到整流桥W1的两个输出端之间。
作为本发明实施例的一优选方案，电压信号检测模块结构为：
光电耦合器U1和光电耦合器U2的集电极分别连接电源VCC；
光电耦合器U1的发射极分别连接单片机的中断端口和电阻R2，电阻R2的另一端接地；
光电耦合器U2的发射极分别连接单片机的A/D端口和电阻R4，电阻R4的另一端接地。
电压信号采集模块与电压信号检测模块通过电耦合器U1、U2将其电气隔离，选择适当的电阻R1、R2使光电耦合器U1、电阻R1、电阻R2构成开关电路，选择适当的电阻R3、R4使光电耦合器U2、电阻R3、电阻R4构成线性电路。单片机部分配置为A/D端口使能为A/D采集状态，中断为下跳沿产生中断。电路开始工作时，被测电压的电流通过整流桥W1到达光电耦合器U1、U2的发光二极管，当电压值大于前端设备可以正常工作的电压的时候，发光二极管就会发光，光电耦合器U1、U2导通，高电频信号VCC加给单片机的中断端口和A/D端口，单片机正常工作；当被测电压低于前端设备可以正常工作的电压时，发光二极管就不发光，光电耦合器U1、光电耦合器U2不能导通，单片机的中断端口和A/D端口是低电频信号，单片机的程序不能正常工作，提示被测电压低于前端设备可以正常工作的电压。
图2与图3分别为直流和交流供电部分波形图，Uin为被测电压部分出入电压峰峰值，Uout为整流桥W1输出电压值，Uout1为开关电路输出电压值，Uout2为线性电路输出电压值。
Uout2接入单片机A/D端口可测出电压值，所测电压峰峰值
Uin1＝2×(Uout+Ud1)
其中Ud1为整流桥W1中二极管导通压降。光电耦合器U2输入电流Iin，U2输出电流Iout，光电耦合器U2放大线性系数k，有Iout＝k×Iin，有Uout2/R4＝k×(Uout-Ud2)/R3，其中Ud2为光电耦合器U2中输入阳极和阴极间导通压降，可计算出：
Uin1＝2×[R3×Uout2/(k×R4)+Ud1+Ud2]                (1)
若是直流供电时，单片机A/D测出Uout2直接用式(1)算出直流供电电压值，若为交流供电时，Uout1接在单片机中断端口电平下跳沿触发中断，延时一定时间Uout2到达波峰时，单片机A/D测出Uout2用式(1)算出交流供电电压值峰峰值。
本发明实施例可以广泛应用于监控领域，提供了一种包含上述检测电路的电子监控设备。
本发明所提供的电压检测电路能够对视频监控系统中的前端设备供电电压进行电气隔离和交直流识别，以及电压值测量。测得信息可回传给后端，电压异常时工作人员可提前解决，防止了前端设备工作异常时再去解决影响了整个监控系统。此外，本发明具有电路结构简单、灵活多样，设计合理、安全可靠、应用广泛的特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种视频监控系统前端设备供电电压检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：
采集交流电压信号或直流电压信号，所述交流电压信号经过整流变为直流电压信号再转变为光信号进行输出，所述直流电压信号直接转变为光信号进行输出的电压信号采集模块；
与所述电压信号采集模块连接，将输入的光信号转变为电信号并与所述前端设备正常工作的电压进行比较判断的电压信号检测模块。
2.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述电压信号采集模块与电压信号检测模块通过两个光电耦合器进行连接。
3.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述电压信号采集模块结构为：
光电耦合器U1的发光二极管与电阻R1串联后与串联的光电耦合器U2的发光二极管与电阻R3并联后连接到整流桥W1的两个输出端之间。
4.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述电压信号检测模块结构为：
所述光电耦合器U1和光电耦合器U2的集电极分别连接电源VCC；
所述光电耦合器U1的发射极分别连接单片机的中断端口和电阻R2，所述电阻R2的另一端接地；
所述光电耦合器U2的发射极分别连接所述单片机的A/D端口和电阻R4，所述电阻R4的另一端接地。
5.一种包含权利要求1的检测电路的电子监控设备，该设备包含有检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：
采集交流电压信号或直流电压信号，所述交流电压信号经过整流变为直流电压信号再转变为光信号进行输出，所述直流电压信号直接转变为光信号进行输出的电压信号采集模块；
与所述电压信号采集模块连接，将输入的光信号转变为电信号并与所述前端设备正常工作的电压进行比较判断的电压信号检测模块。
6.如权利要求5所述的电子监控设备，其特征在于，所述电压信号采集模块与电压信号检测模块通过两个光电耦合器进行连接。
7.如权利要求5所述的电子监控设备，其特征在于，所述电压信号采集模块结构为：
光电耦合器U1的发光二极管与电阻R1串联后与串联的光电耦合器U2的发光二极管与电阻R3并联后连接到整流桥W1的两个输出端之间。
8.如权利要求5所述的电子监控设备，其特征在于，所述电压信号检测模块结构为：
所述光电耦合器U1和光电耦合器U2的集电极分别连接电源VCC；
所述光电耦合器U1的发射极分别连接单片机的中断端口和电阻R2，所述电阻R2的另一端接地；
所述光电耦合器U2的发射极分别连接所述单片机的A/D端口和电阻R4，所述电阻R4的另一端接地。
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