CN104092113A - 一种带柜门回复装置的红外传感报警系统配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带柜门回复装置的红外传感报警系统配电柜，属于配电柜技术领域，其目的在于提供一种带柜门回复装置、误报率低且同时实现手机短信及现场报警的配电柜。其技术方案为：柜体的前门为单开门，柜体的后门为双开门，柜体与前门或后门上设有柜门回复装置，柜体内的开关触头和导体连接头处分别设有红外测温探头，红外测温探头与前置电路电连接，前置电路与A/D转换器电连接，A/D转换器与单片机I电连接，单片机I与蜂鸣报警装置、GSM模块电连接；单片机I输出的其中一路控制信号输送至蜂鸣报警装置进行现场报警，而另一路控制信号输送至GSM模块并由GSM模块发出由手机用户以短信方式接收的报警信号。

Description

一种带柜门回复装置的红外传感报警系统配电柜

技术领域

    本发明属于配电柜技术领域，具体涉及一种具有报警装置的配电柜技术领域。 

背景技术

电力系统中，配电柜是重要的控制和保护设备，配电柜内导电连接处的接触特性将直接影响到开关柜工作的可靠性。现有的配电柜内各电气元件及线路接触良好、连接可靠，但是由于电气元件在工作时会产生大量的热量，且配电柜的散热效果不理想，某些电气元件和线路的连接端头处比较容易局部发热，造成局部温度过高，甚至产生发热、烧损现象，因而最终影响整个配电柜的正常使用。目前，配电柜的检修工作基本停留在定期停电检修的传统模式中，必须提前采取停电措施后再进行检修、试验和校验工作，因而造成一些不必要的电能损失和人力、物力上的浪费。近年来逐步发展配电柜的在线监测技术，使配电柜检修工作从计划检修过渡到状态检修，促进配电柜检修技术的科技进步，提高设备运行管理水平，特别是完善无人值班变电站设备监测的技术措施等，都起到了积极的作用。现有的配电柜的在线监测技术主要是通过传感器检测电气元件的温度并将温度信号输送至控制器，并最终控制蜂鸣、降温等相关操作。如申请号为200920230972.4的发明专利就公开了一种配电柜的温度报警装置，该装置包括外壳、MCU单片机、电源、时钟模块、A/D转换模块、数字模拟开关、前置放大器、温度传感器和存储模块，A/D转换模块、数字模拟开关、前置放大器、温度传感器和MCU单片机电连接，MCU单片机还分别和自动降温模块、显示模块、指示灯电连接。该装置虽体现了人性化的设计，有效地提高了报警效率，减少了意外事故的发生，但是该装置的误报率较高，且不能让用户对事件进行实时掌握及处理；除此之外，柜体内电器元件维修时，柜门受空气流动的影响，容易改变状态关闭，不便于工作人员维修。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种带柜门回复装置、误报率低且同时实现手机短信及现场报警的配电柜。 

为实现上述目的，本发明的技术方案为： 

一种带柜门回复装置的红外传感报警系统配电柜，包括柜体，其特征在于：柜体的前门为单开门，柜体的后门为双开门，柜体与前门或后门上设有柜门回复装置，柜体内的开关触头和导体连接头处分别设有红外测温探头，红外测温探头与前置电路电连接，前置电路与A/D转换器电连接，A/D转换器与单片机I电连接，单片机I与蜂鸣报警装置、GSM模块电连接；红外测温探头采集的信号经前置电路由A/D转换器转变为电信号，转变后的电信号输入单片机I，单片机I输出两路控制信号，其中一路控制信号输送至蜂鸣报警装置进行现场报警，另一路控制信号输送至GSM模块并由GSM模块发出由手机用户以短信方式接收的报警信号。

进一步地，所述柜门回复装置包括回复杆、回复弹簧、柜体连接件、柜门连接件，回复杆一端折弯，回复杆另一端固定与柜门连接件上，柜门连接件固定安装于前门或后门上，回复杆折弯部转动连接于柜体连接件上，柜体连接件固定安装于柜体上，回复杆上设有滑套，滑套与回复弹簧一端连接，回复弹簧另一端与柜体连接件连接，回复杆上位于滑套与柜体连接件之间适当位置设有滑套止挡块，柜门闭合，滑套止挡块止挡滑套，回复弹簧处于自由不受力状态。 

进一步地，还包括门禁系统，所述门禁系统包括指纹识别装置、磁控门锁、单片机II、MP3模块，单片机II分别与指纹识别装置、磁控门锁和MP3模块电连接，指纹识别装置采集指纹信息并将指纹信息输送至单片机II，单片机II输出控制信号至MP3模块发出语音信号或输出控制信号至磁控门锁控制柜体的前门或后门的开闭。 

进一步地，柜体的外壳涂装有环氧粉末涂料。 

与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 

1、柜体上设置前门和后门两个门，在对配电柜进行维护时，可将相应的柜门打开，避免操作人员在无法观看的情况下进行误操作，从而，提高了配电柜维护的方便性，且使配电柜维护更加安全，确保配电柜不会因误操作而受损；前置电路由滤波放大、电压比较及温度补偿等电路构成，采用了温度补偿、低通滤波，有效降低了射频干扰及温度变化干扰引起的误报警；基于GSM网络实现了手机短信及现场的同时报警；因而该系统具有误报率较低、能以适配于市面主流手机的短信方式实时向场外用户报警、方便实用、节能环保、成本低等特点。

2、通过在柜体和柜门上设置柜门回复装置，回复装置通过回复杆及回复弹簧的作用可使柜门自动处于关闭状态；且回复装置的结构简单，使用可靠，进一步的回复杆上位于滑套与柜体连接件之间适当位置设有一滑套止挡块，柜门闭合，滑套止挡块止挡滑套，回复弹簧处于自由不受力状态，可避免回复弹簧长期处于受力状态下形变损坏，同时也可以防止柜门意外快速关闭。 

3、通过在配电柜上设置有指纹门禁系统，指纹识别装置采集人体指纹信息，单片机II对指纹信息进行分析、处理，并发出相应的控制信号控制磁控门锁的开启或闭合、控制MP3模块发出提示音；通过指纹门禁系统可有效控制配电柜前后各门的开启或闭合。 

4、柜体的外壳涂装有环氧粉末涂料，环氧粉末涂料固化时无副产物生成，涂膜外观平整，与配电柜的金属底材附着力好、耐划伤，有极好的电绝缘性和较好的三防性能。 

附图说明

图1为本发明配电柜的结构示意图； 

图2为本发明柜门回复装置的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明红外传感报警系统结构框图；

图5为本发明门禁系统结构框图；

图6为本发明前置电路的电路图；

图7为本发明GSM模块的电路图；

图8为本发明MP3模块接口电路图；

其中，附图标记为：1—柜体、2—前门、3—后门、4—回复杆、5—回复弹簧、6—柜体连接件、7—柜门连接件、8—滑套、9—滑套止挡块、10—冲压凸起部。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明： 

实施例一

一种带柜门回复装置的红外传感报警系统配电柜，包括柜体和设置于柜体内的红外传感报警系统。

柜体前后两侧分别设有前门和后门，前门和后门两端分别通过连接装置与所述柜体活动连接成一体；其中前门为单开门，后门为双开门，前门和后门均采用2mm冷轧板制作而成；配电柜的侧面采用1.5mm冷轧板制作而成，配电柜的箱盖采用2mm冷轧板制作而成。在维护、检修配电柜时，可将相应的柜门打开，避免操作人员在无法观看的情况下进行误操作，从而，提高了配电柜维护的方便性，且使配电柜维护更加安全，确保配电柜不会因误操作而受损。 

柜体与前门或后门上设有柜门回复装置，该柜门回复装置包括回复杆、回复弹簧、柜体连接件、柜门连接件，回复杆一端折弯，另一端固定于柜门连接件上，回复杆折弯部转动连接于柜体连接件上，回复杆上设有一滑套，回复弹簧一端连接滑套，另一端连接柜体连接件，回复杆上位于滑套与柜体连接件之间适当位置设有一滑套止挡块，柜门闭合，滑套止挡块止挡滑套，回复弹簧处于自由不受力状态。其中，滑套止挡块可以是设置于回复杆上的销钉也可以为为螺接于回复杆上的螺母。柜门上设有向外的冲压凸起部，冲压凸起部下部与柜门分离并构成与柜体内部连通的孔，冲压凸起部宽度大为5-8cm，可用于柜体散热，也可用作把手。冲压凸起部上部及两侧部与柜门光滑曲线过渡。通过在柜体和柜门上设置柜门回复装置，回复装置通过回复杆及回复弹簧的作用可使柜门自动处于关闭状态；且回复装置的结构简单，使用可靠，进一步的回复杆上位于滑套与柜体连接件之间适当位置设有一滑套止挡块，柜门闭合，滑套止挡块止挡滑套，回复弹簧处于自由不受力状态，可避免回复弹簧长期处于受力状态下形变损坏，同时也可以防止柜门意外快速关闭。 

柜体内设有红外传感报警系统，该红外传感报警系统包括红外测温探头、前置电路、A/D转换器、单片机I、蜂鸣报警装置和GSM模块。该红外测温探头分别设置于柜体内的开关触头和导体连接头处，检测开关触头和导体连接头处的温度信息；红外测温探头与前置电路电连接，前置电路的电路图如图4所示，其主要由滤波放大、电压比较及温度补偿等电路构成，在放大电路中，采用热敏电阻负反馈实现温度补偿，当温度较高时，热敏电阻阻值降低，当温度较低时，热敏电阻阻值上升，这样基本维持输出电压不变，在滤波电路中，根据德州仪器的Filter Pro软件得出上限截止频率为f=20Hz，电压增益为ldB。该滤波电路有效地抑制了电磁辐射等高频干扰，在最后一级采用1N4727稳压二极管，构成1．5V门限电压比较器，得到幅值为3V的方波，以便A/D转换器进行采样，由于前置电路采用了温度补偿、低通滤波，有效地降低了射频干扰及温度变化干扰引起的误报警，比过去的前置放大电路有了较大程度的改进；前置电路与A/D转换器电连接，A/D转换器将红外测温探头采集的信号转变为电信号；A/D转换器与单片机I电连接，转变后的电信号输入单片机I进行分析、处理；单片机I与蜂鸣报警装置、GSM模块电连接，实现现场报警和短信报警；红外测温探头采集的信号经前置电路由A/D转换器转变为电信号，转变后的电信号输入单片机I，单片机I输出两路控制信号，其中一路控制信号输送至蜂鸣报警装置进行现场报警，另一路控制信号输送至GSM模块并由GSM模块发出由手机用户以短信方式接收的报警信号。本实施例中，所述红外测温探头为DS18B20红外测温探头，所述单片机I采用MSP430单片机，蜂鸣报警装置采用型号为yacite PN001231的蜂鸣报警装置。所述GSM模块是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块，属于现有的模块，其中GSM模块内设有SIM300集成芯片,SIM300模块是一款三频段GSM/GPRS模块，具有低功耗设计，睡眠模式下的电流消耗仅为2.5mA；SIM300模块内部集成了TCP/IP协议，并且扩展了TCP/IP的AT指令，使模块开发数据传输设备变得简单方便；该SIM300模块采用4.5V供电，可以直接使用电池供电；单片机I通过串行接口与SIM300模块进行通信，短信内容由程序提前编好，通过此模块可以直接发送。 

实施例二 

在实施例一的基础上，该配电柜还设有门禁系统。所述门禁系统包括指纹识别装置、磁控门锁、单片机II和MP3模块，单片机II分别与指纹识别装置、磁控门锁和MP3模块电连接。指纹识别装置采集指纹信息并将指纹信息输送至单片机II，单片机II输出控制信号至MP3模块发出语音信号或输出控制信号至磁控门锁控制柜体的前门或后门的开闭。

本实施例中，该指纹识别装置包括FSC7002 型号的壳体、设置于壳体上的按键组、光学指纹传感器、由LED二极管组成的液晶显示屏、声音输出装置、AT49LV080 型号的Flash 存储器、TMS320VC5402A 型号的数字信号处理器、控制输出电路、数据输出接口以及电源模块；该单片机II选用STC15C5A60S2单片机；MP3模块采取的核心芯片是AU6850B(芯片集成USB Host接口、SD接口、MP3解码电路)，可直接读取SD卡中的语音文件，且与单片机采取串口通信模式，有利于程序的调试。 

实施例三 

在实施例一或实施例二的基础上，所述柜体的外壳涂装有环氧粉末涂料，所述环氧粉末涂料通过静电粉末涂装法涂装在柜体的外壳上，其涂装过程为：环氧粉末涂料由供粉系统借压缩空气送入喷枪，在喷枪前段加有高压静电发生器产生的高压，由于电晕放电，在其附近产生密集的电荷，粉末由枪嘴喷出时，形成带电粒子，它受静电力的作用，被吸到与其带相反电荷的工件上去，随着喷上的粉末增多，电荷积聚也越多，当达到一定厚度时，由于产生静电排斥作用，便不在继续吸附，从而使工件获得一定厚度的粉末涂层；然后经加热使粉末熔融、流平、固化，从而在工件表面上形成坚硬的涂膜。环氧粉末涂料除具有一般粉末涂料的优点外，还具有固化时无副产物生成，涂膜外观平整，与金属底材附着力好，耐划伤，有极好的电绝缘性和较好的三防性能，粉末涂料本身也易于保管等诸多优点，在使用过程中效果良好。

Claims (4)

1.一种带柜门回复装置的红外传感报警系统配电柜，包括柜体(1)，其特征在于：柜体(1)的前门(3)为单开门，柜体(1)的后门(2)为双开门，柜体（1）与前门(3)或后门(2)上设有柜门回复装置，柜体(1)内的开关触头和导体连接头处分别设有红外测温探头，红外测温探头与前置电路电连接，前置电路与A/D转换器电连接，A/D转换器与单片机I电连接，单片机I与蜂鸣报警装置、GSM模块电连接；红外测温探头采集的信号经前置电路由A/D转换器转变为电信号，转变后的电信号输入单片机I，单片机I输出两路控制信号，其中一路控制信号输送至蜂鸣报警装置进行现场报警，另一路控制信号输送至GSM模块并由GSM模块发出由手机用户以短信方式接收的报警信号。

2.如权利要求1所述的一种带柜门回复装置的红外传感报警系统配电柜，其特征在于：所述柜门回复装置包括回复杆（4）、回复弹簧（5）、柜体连接件（6）、柜门连接件（7），回复杆（4）一端折弯，回复杆（4）另一端固定与柜门连接件（7）上，柜门连接件（7）固定安装于前门(3)或后门(2)上，回复杆（4）折弯部转动连接于柜体连接件（6）上，柜体连接件（6）固定安装于柜体（1）上，回复杆（4）上设有滑套（8），滑套（8）与回复弹簧（5）一端连接，回复弹簧（5）另一端与柜体连接件（6）连接，回复杆（4）上位于滑套（8）与柜体连接件（6）之间适当位置设有滑套止挡块（9），前门(3)或后门(2)闭合，滑套止挡块（9）止挡滑套（8），回复弹簧（5）处于自由不受力状态。

3.如权利要求1所述的一种带柜门回复装置的红外传感报警系统配电柜，其特征在于：还包括门禁系统，所述门禁系统包括指纹识别装置、磁控门锁、单片机II、MP3模块，单片机II分别与指纹识别装置、磁控门锁和MP3模块电连接，指纹识别装置采集指纹信息并将指纹信息输送至单片机II，单片机II输出控制信号至MP3模块发出语音信号或输出控制信号至磁控门锁控制柜体的前门或后门的开闭。

4.如权利要求1-3中任意权利要求所述的一种带柜门回复装置的红外传感报警系统配电柜，其特征在于：柜体(1)的外壳涂装有环氧粉末涂料。