CN104483997B - 具有综合管理器的温控机箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有综合管理器的温控机箱及其控制系统，其包括箱内监控设备、机箱电闸、温控系统、除雾除霜系统、防雷系统，温控系统由连接散热风扇的高温温控开关和连接加热电阻的低温温控开关组成，而还包括综合管理器，综合管理器由机箱电闸提供电源，并分别连接箱内监控设备、温控系统、除雾除霜系统和监控管理端。一种温控机箱综合管理系统，包括相互连接的电源模块和控制模块；电源模块连接电网电源输入，控制模块连接交换机单元、电源启动保护单元、除雾控制单元、加热控制单元、散热控制单元；交换机单元通过网络扩展接口连接外部网络和机箱内监控设备。本发明在实现现有温控机箱的使用功能基础上，提高了温控机箱的可靠性，拓宽了产品使用范围。

Description

具有综合管理器的温控机箱

技术领域

本发明涉及一种温控机箱，特别是涉及一种具有综合管理器的温控机箱及其控制系统。

背景技术

温控机箱主要安装在城市路口或交通干道沿线的支架或电杆上，机箱里面可以根据用途，放置一个或若干个监控设备，如：摄像机、嵌入式识别算法主机、网络视频服务器、硬盘录像机等监控设备，这些设备可以完成道路卡口抓拍、闯红灯抓拍、超速车辆记录、车牌识别、未系安全带的驾驶员等的全天候监控和记录。因为室外环境很恶劣，温控机箱可对这些设备进行有效防护，防雷、防尘、防雨、防雾、防霜等，保证温控机箱内的监控设备不随外界环境变化稳定工作。

如图1所示，传统的温控机箱包括机箱电闸，温控系统，防雷系统，以及通过以太网连接监控管理端的箱内监控设备，机箱电闸将电网电源输入的AC220Ｖ电源提供给箱内监控设备，箱内监控设备通过以太网连接监控管理端，通过这种机箱结构设计，保证防雨、防尘，并通过温控开关，控制加热电阻或风扇，维持机箱的温度，但是温控机箱不推荐在户外使用，即使在户外使用，也有很多限制条件。由于一些精密贵重的监控设备（如高清摄像机、硬盘录像机、嵌入式识别算法主机等）对环境敏感，若在恶劣环境下工作，将无法启动或损毁，这些设备价格昂贵，智能化程度高，在智能交通等安防领域不可或缺，而传统机箱的保护能力已经无法达到要求，故通过此发明实现在原有温控机箱不变的情况下，加强智能电源管理，环境监控，远程网络通讯等特殊需求。

发明内容

本发明为解决传统温控机箱保护能力不足，机箱内的监控设备有时不能正常运行的问题所采取的技术方案是：

一种具有综合管理器的温控机箱，包括箱内监控设备、温控系统、机箱电闸和除雾除霜系统，散热器由散热风扇和高温温控开关组成，加热器由加热电阻和低温温控开关组成，而还包括综合管理器，综合管理器由机箱电闸提供电源，并分别连接箱内的监控设备、温控系统、除雾除霜系统和箱外的监控服务器；综合管理器包括嵌入式逻辑编程芯片及与其连接的电网电源输入端、设备电源输出端、散热设备电源输出端、散热设备反馈输入端、除雾除霜设备电源输出端、除雾除霜设备反馈输入端、交换机、千兆以太网输入和设备网络输出端，其中电网电源输入端连接机箱电闸，设备电源输出端连接箱内监控设备，散热设备电源输出端、散热设备反馈输入端连接散热器，控制散热器工作；加热设备电源输出端、加热设备反馈输入端连接加热器，控制加热器工作；除雾除霜设备电源输出端、除雾除霜设备反馈输入端连接除雾除霜系统，控制除雾除霜器工作；千兆以太网输入端连接交换机，并通过物联网远程连接综合管理器，同时为机箱内监控设备提供网络通讯。加热设备反馈一般是用低温温控开关实现，散热设备反馈一般是用高温温控开关实现，除雾除霜设备反馈一般是用温湿度传感器实现。

一种具有综合管理器的温控机箱控制系统，包括相互连接的电源模块和控制模块；电源模块连接电网电源输入，控制模块连接交换机单元、电源启动保护单元、除雾控制单元、加热控制单元、散热控制单元；交换机单元通过网络扩展接口连接外部网络和机箱内监控设备。

所述的控制模块通过物联网通信模块连接远程状态监视单元、权限管理单元、远程控制管理单元和状态报警单元。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明可以对温控机箱进行智能电源管理，远程监控，远程管理，网络交换等功能，使传统温控机箱拥有一个智能的大脑，并和外界通过网络交互通讯，接收控制端的命令，同时将状态回传控制端，配合现有温控机箱。在实现现有温控机箱的使用功能基础上，还具有以下优点：

i.通过嵌入式逻辑编程芯片智能监控；

ii.体积小巧，可装入传统温控机箱，也可灵活应用于其他场合；

iii.超低功耗；

iv.网络交换，不用另配交换机；

v.物联网通讯；

vi.远程控制管理；

vii.远程状态监测；

viii.保护全面，智能电源保护，远程手动控制，远程状态监测。

附图说明

图1是现有技术的整体示意图；

图2是本发明具有综合管理器的温控机箱的整体示意图；

图3是本发明具有综合管理器的温控机箱的结构示意图；

图4是本发明具有综合管理器的温控机箱控制系统功能模块框图；

图5是本发明散热设备的反馈示意图；

图6是本发明加热设备的反馈示意图。

具体实施方式

以下参照附图2~6及实施例对本发明的温控机箱综合管理器详细的说明。

如图2、3所示一种具有综合管理器的温控机箱，包括箱内监控设备、温控系统、机箱电闸和除雾除霜系统，散热器由散热风扇和高温温控开关组成，加热器由加热电阻和低温温控开关组成，而还包括综合管理器，综合管理器由机箱电闸提供电源，并分别连接箱内的监控设备、温控系统、除雾除霜系统和箱外的监控服务器；综合管理器包括嵌入式逻辑编程芯片及与其连接的电网电源输入端、设备电源输出端、散热设备电源输出端、散热设备反馈输入端、除雾除霜设备电源输出端、除雾除霜设备反馈输入端、交换机、千兆以太网输入和设备网络输出端，其中电网电源输入端连接机箱电闸，设备电源输出端连接箱内监控设备，散热设备电源输出端、散热设备反馈输入端连接散热器，控制散热器工作；加热设备电源输出端、加热设备反馈输入端连接加热器，控制加热器工作；除雾除霜设备电源输出端、除雾除霜设备反馈输入端连接除雾除霜系统，控制除雾除霜器工作；千兆以太网输入端连接交换机，并通过物联网远程连接综合管理器，同时为机箱内监控设备提供网络通讯。加热设备反馈一般是用低温温控开关实现，散热设备反馈一般是用高温温控开关实现，除雾除霜设备反馈一般是用温湿度传感器实现。

如图4~6所示，一种具有综合管理器的温控机箱控制系统，包括相互连接的电源模块和控制模块，电源模块连接电网电源输入，控制模块连接交换机单元、电源启动保护单元、除雾除霜控制单元、加热控制单元、散热控制单元，交换机单元通过网络扩展接口连接外部网络和机箱内监控设备；所述的控制模块通过嵌入式逻辑编程芯片周边的电器、网络芯片，同时接受传感器检测信号，事实处理，并配合电源模块、电预案启动保护模块加热控制单元、散热控制单元完成电压监测、环境检测、系统上电、报警输出；所述的交换机单元完成网络交换功能；除雾除霜控制单元控制除雾除霜系统。

所述的控制模块通过物联网通信模块连接远程状态监视单元、权限管理单元、远程控制管理单元和状态报警单元；所述的远程状态监视单元实现在监控管理端监视机箱内设备的工作状态，所述的权限管理单元完成监控管理端的用户权限管理，状态报警单元实现接收控制模块的报警输出信号并在监控管理端显示报警信息。

所述的嵌入式逻辑编程芯片实现智能原理和网络通讯，嵌入式逻辑编程芯片周边的电器、网络芯片，同时接收各种传感器检测到的信号，实时处理；

嵌入式逻辑编程芯片完成电源的智能管理、远程控制和监控；在机箱初始上电时完成电压监测、环境监测，确保都正常的情况下，对机箱内部的设备上电，并通过以太网查询当前电网电压、环境温度、电源状态。正常工作期间，如果监测到电压、环境发生突变，则对机箱内的监控设备断电保护，同时通过网络发出报警信息。当监测到电压、环境恢复正常并稳定一段时间后，重新对系统上电；

通过嵌入式逻辑编程芯片完成网络交换功能；将温控机箱综合管理器串联到监控管理端和箱内监控设备上；

通过嵌入式逻辑编程芯片完成温控系统、除雾除霜系统的智能管理、远程控制和监控；通过传感器检测环境，自动触发温控系统、除雾除霜系统，或远程网络控制加热设备、散热设备、除雾除霜系统，通过网络监控机箱各个系统的开启或关闭的状态。

通过嵌入式逻辑编程芯片完成温控机箱综合管理器的自身状态监控和远程报警；综合管理器通过网络将机箱内所有系统状态汇总并上传网络，监控管理端可随时通过网络查看机箱的状态。如果发生异常情况，机箱通过网络发出报警信息。

综合管理器软件部分还包括：IE通讯模块、通讯控制协议和接口、异常或错误记录和处理模块3个部分。

IE通讯模块，指用户通过以太网可以访问综合管理器，并读取或设置相关参数；

通讯控制协议和接口包括：

1. 各种反馈信号和嵌入式逻辑编程芯片的通讯协议和接口

2. 各种控制信号和嵌入式逻辑编程芯片的通讯协议和接口

3. 嵌入式逻辑编程芯片控制各个电源输出的通讯协议和接口

4. 嵌入式逻辑编程芯片检测到异常或错误自动处理的通讯协议和接口

异常或错误记录和处理模块，指综合管理器在设备出现问题的时候，自动记录并做处理，保证综合管理器的工作情况有据可查，确保机箱设备运行正常。

实施例一：在极寒冷的环境下，供电系统故障导致停电。停电导致温控机箱温度远低于工作温度。供电恢复后机箱上电，加热电阻和机箱内的监控设备同时上电，虽然箱内温度渐渐升高，并达到设备可以工作的温度。加了综合管理器后的机箱，可实现温控设备和机箱内的监控设备非同时上电。温控机箱综合管理器检测机箱内环境满足工作条件，才给设备上电，保证设备无故障一次启动成功，即便在极端环境下，外界电网出现故障恢复以后不久，机箱内的监控设备就会自动恢复实时监控。

实施例二：在炎热的夏天，地表温度超过55℃，挂在杆上的机箱在散热风扇工作的情况下，温度维持在63℃左右。但是由于风扇故障，不能旋转，散热停止了。如图5所示，加装综合管理器后的机箱，综合管理器检测机箱内的温度超出了警戒温度，会立刻给整个机箱的设备断电，同时通过网络向管理中心报告报警，大大减少因机箱散热原因导致巨大损失。

实施例三：寒流经过，机箱的玻璃窗和摄像机镜头上起雾。如图6所示，加装综合管理器后的机箱，综合管理器通过网络，接受管理中心发送的命令，打开风扇除雾，温度低于正常温度后，加热电阻启动，整个机箱温度适中，并且没有雾气影响设备运行。

实施例四：系统投入运行才几周后，若干设备出故障了，加了综合管理器后的机箱，机箱配有物联网远程状态监测功能，可以对温控系统、电源系统、除雾系统、综合管理器进行自身状态查看，确定故障范围，便于提前准备、统一维护。通过状态报警，确认故障点。通过远程控制管理功能进行远程调试，确定故障。

本发明可以对温控机箱进行智能电源管理，远程监控，远程管理，网络交换等功能，使传统温控机箱拥有一个智能的大脑，并和外界通过网络交互通讯，接收控制端的命令，同时将状态回传控制端，配合现有温控机箱。在实现现有温控机箱的使用功能基础上，还具有以下优点：

i.通过嵌入式逻辑编程芯片智能监控；

ii.体积小巧，可装入传统温控机箱，也可灵活应用于其他场合；

iii.超低功耗；

iv. 网络交换，不用另配交换机；

v.物联网通讯；

vi.远程控制管理；

vii.远程状态监测；

viii.保护全面，智能电源保护，远程手动控制，远程状态监测。

Claims (1)

1.一种具有综合管理器的温控机箱，包括箱内监控设备、温控系统、机箱电闸和除雾除霜系统，其中温控系统包括加热装置和散热装置，加热装置由加热电阻和低温温控开关组成，散热装置由散热风扇和高温温控开关组成，其特征在于：还包括综合管理器，综合管理器由机箱电闸提供电源，并分别连接箱内监控设备、温控系统、除雾除霜系统和箱外的监控服务器；综合管理器包括嵌入式逻辑编程芯片及与其连接的电网电源输入端、设备电源输出端、散热设备电源输出端、散热设备反馈输入端、除雾除霜设备电源输出端、除雾除霜设备反馈输入端、交换机、千兆以太网输入和设备网络输出端，其中电网电源输入端连接机箱电闸，设备电源输出端连接箱内监控设备，散热设备电源输出端、散热设备反馈输入端连接散热装置；加热设备电源输出端、加热设备反馈输入端连接加热装置，除雾除霜设备电源输出端、除雾除霜设备反馈输入端连接除雾除霜系统，千兆以太网输入端连接交换机。