CN105044507A - 具有远程控制功能的库房用电监测系统 - Google Patents

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王刚
陈怀之
谢华
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Abstract

具有远程控制功能的库房用电监测系统,包括远程上位机、现场监控设备和控制库房通断电的继电器;远程上位机包括与现场监控设备进行通信的上位机通信模块;现场监控设备包括单片机、给现场监控设备供电的电源模块、继电器控制模块、远程通信模块、电流互感器、电压互感器、漏电采样模块、传感器组、远程报警模块和现场报警模块,远程通信模块与上位机通信模块相连,传感器组中的各个传感器各通过一个光耦隔离器与单片机相连;继电器控制模块与继电器相连。本发明能够实时远程监控库房的环境数据、电流、电压、是否漏电的数据,并能远程控制或现场控制实现库房用电开关的控制,实现库房用电的智能控制;结构简单、使用方便、安全性高。

Description

具有远程控制功能的库房用电监测系统
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及用电监控技术领域,具体地,涉及一种具有远程控制功能的库房用电监测系统。
背景技术
[0003] 库房是产品在生产、销售等流通环节中产品存放的重要场所,因此库房的防火防盗防水至关重要。据统计,目前很多库房引起火灾事故的原因是由于用电不当导致,包括使用大功率电器、电路老化起火等引起,给用户的财产造成了严重的损失,同时也对库房管理人员的生命构成了一定的威胁。
[0004] 因此,保障库房用电安全、出现险情及时处理有助于保障人民生命财产安全。但现在很多库房缺少用电管理和监控设备和系统。
发明内容
[0005] 本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种具有远程控制功能的库房用电监测系统,该系统能够实时远程监控库房的环境数据、电流、电压、是否漏电的数据,并能远程控制或现场控制实现库房用电开关的控制,实现库房用电的智能控制。
[0006] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是:
具有远程控制功能的库房用电监测系统,包括远程上位机、现场监控设备和控制库房通断电的继电器;所述现场监控设备包括单片机、电源模块、继电器控制模块、远程通信模块、电流互感器、电压互感器、漏电采样模块、传感器组、远程报警模块和现场报警模块,所述继电器控制模块、远程通信模块、电流互感器、电压互感器、漏电采样模块、远程报警模块和现场报警模块均与单片机相连,所述传感器组中的各个传感器各通过一个光耦隔离器与单片机相连,所述电源模块同时连接单片机、远程报警模块、现场报警模块、远程通信模块和传感器组中的传感器;所述继电器控制模块与继电器相连;所述远程上位机包括与现场监控设备进行通信的上位机通信模块,所述远程通信模块与上位机通信模块相连。
[0007] 作为本发明的进一步改进,所述继电器控制模块包括限流电阻R1、光电耦合器U1、电阻R2、电阻R3、三极管Q、二极管Dl ;所述限流电阻Rl —端连接单片机,另一端连接光电親合器Ul的一个输入端;光电親合器Ul的一个输入端连接限流电阻R1,另一个输入端接地,一个输出端通过电阻R2连接5V直流电源,另一个输出端连接三极管Q的基极;三极管Q的集电极连接二极管Dl的正极,发射极接地,三级管Q的基极与发射极之间还连接有电阻R3 ;二极管的负极连接5V直流电源,所述二极管Dl与继电器的线圈并联。
[0008] 优选的,所述三极管Q为NPN型三极管。
[0009] 作为本发明的又一改进,所述电源模块包括变压器T、整流桥BD、三端稳压器U2、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4,所述变压器T的初级线圈连接到220V交流电源上,次级线圈两端分别连接到整流桥BD的两个输入端,所述整流桥BD的直流输出负极接地、直流输出正极连接三端稳压器U2的输入端,三端稳压器U2的输出端连接5V直流电源、接地端接地,所述电容Cl和电容C2并联后一端连接在三端稳压器U2的输入端、另一端接地,所述电容C3和电容C4并联后一端连接在三端稳压器U2的输出端、另一端接地。
[0010] 进一步,所述传感器组中具有温度传感器、烟雾传感器、可燃气体探测器。
[0011] 优选的,所述远程报警模块为无线通信模块,所述现场报警模块为声光报警器;所述远程通信模块为RS485通信模块。
[0012] 优选的,所述电流互感器采用穿线式电流互感器。
[0013] 综上,本发明的有益效果是:
1、本发明提供了一种具有远程控制功能的库房用电监测系统,该系统能够实时远程监控库房的环境数据、电流、电压、是否漏电的数据,并能远程控制或现场控制实现库房用电开关的控制,实现库房用电的智能控制;
2、本发明的现场监控设备具有报警功能,发生险情及时报警,安全性高;
3、本发明结构简单、使用方便。
附图说明
[0014] 图1是本发明的系统结构框图;
图2是继电器控制模块的电路原理图;
图3是电源模块的电路原理图。
具体实施方式
[0015] 下面结合实施例及附图,对本发明作进一步地的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
[0016] 如图1所示,具有远程控制功能的库房用电监测系统,包括远程上位机、现场监控设备和控制库房通断电的继电器。
[0017] 所述远程上位机包括与现场监控设备进行通信的上位机通信模块。
[0018] 继电器一般具有线圈和3个触点,主要是通过控制线圈的通断电实现触点的闭合与断开,从而实现库房的通断电,继电器属于现有技术,本实施例中不再赘述继电器的工作原理和结构。
[0019] 所述现场监控设备包括单片机、电源模块、继电器控制模块、远程通信模块、电流互感器、电压互感器、漏电采样模块、传感器组、远程报警模块和现场报警模块,所述继电器控制模块、远程通信模块、电流互感器、电压互感器、漏电采样模块、远程报警模块和现场报警模块均与单片机相连,远程通信模块与上位机通信模块可通过有线或无线网络相连;所述传感器组中的各个传感器各通过一个光耦隔离器与单片机相连,所述电源模块还同时连接单片机、远程报警模块、现场报警模块、远程通信模块和传感器组中的传感器,为单片机、远程报警模块、现场报警模块、远程通信模块和传感器组中的传感器供电;所述继电器控制模块与继电器相连。
[0020] 本实施例中,所述传感器组中具有温度传感器、烟雾传感器、可燃气体探测器,分别采集温度数据、烟雾数据和可燃气体数据。现场监控设备以单片机为控制核心,电流互感器用于检测电路电流的大小,用于过载、短路等保护等;电压传感器用于检测电路电压的高低和频率测量;漏电采样模块检测线路中是否存在漏电;光耦隔离器将传感器组中的传感器接口和单片机控制电路接口隔离,提高系统的抗干扰性;远程通信模块可实现远程24小时在线监控;电源模块为整个现场监控设备提供电源。单片机随时将采集的温度、烟雾、可燃气体、电流、电压数据通过远程通信模块发送给远程上位机,当这些数据异常时,单片机还通过远程报警模块进行远程报警,并通过现场报警模块现场报警,当单片机检测到漏电信号或者接收到远程上位机指令时控制继电器控制模块工作,从而控制继电器断开电路,保障用电安全。本实施例中,所述远程报警模块为无线通信模块,所述现场报警模块为声光报警器;所述远程通信模块和上位机通信模块为RS485通信模块,远程通信模块将测量数据通过串行总线发送到远程上位机,在上位机上可以实时了解各个库房的用电及安全情况;所述电流互感器采用穿线式电流互感器;漏电采样模块采用霍尔传感器。
[0021] 如图2所示,所述继电器控制模块包括限流电阻R1、光电耦合器U1、电阻R2、电阻R3、三极管Q、二极管Dl和继电器;所述限流电阻Rl —端连接单片机,另一端连接光电耦合器Ul的一个输入端;光电親合器Ul的一个输入端连接限流电阻R1,另一个输入端接地,一个输出端通过电阻R2连接5V直流电源,另一个输出端连接三极管Q的基极;三极管Q的集电极连接二极管Dl的正极,发射极接地,三级管Q的基极与发射极之间还连接有电阻R3 ;二极管的负极连接5V直流电源,所述二极管Dl与继电器的线圈J并联。本实施例中,所述三极管Q为NPN型三极管。
[0022] 如图3所示,所述电源模块包括变压器T、整流桥BD、三端稳压器U2、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4,所述变压器T的初级线圈连接到220V交流电源上,次级线圈两端与整流桥BD的两个输入端一对一连接,所述整流桥BD的直流输出负极接地、直流输出正极连接三端稳压器U2的输入端,三端稳压器U2的输出端连接5V直流电源、接地端接地,所述电容Cl和电容C2并联后一端连接在三端稳压器U2的输入端、另一端接地,所述电容C3和电容C4并联后一端连接在三端稳压器U2的输出端、另一端接地。本实施例中,现场监控设备的控制核心和外围电路的工作电压为5V,继电器线圈电压为5V,同时考虑成本和抗干扰性能,三端稳压器采用78L05芯片,为系统供电。变压器T为5W的工频变压器。
[0023] 以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.具有远程控制功能的库房用电监测系统,其特征在于,包括远程上位机、现场监控设备和控制库房通断电的继电器;所述现场监控设备包括单片机、电源模块、继电器控制模块、远程通信模块、电流互感器、电压互感器、漏电采样模块、传感器组、远程报警模块和现场报警模块,所述继电器控制模块、远程通信模块、电流互感器、电压互感器、漏电采样模块、远程报警模块和现场报警模块均与单片机相连,所述传感器组中的各个传感器各通过一个光耦隔离器与单片机相连,所述电源模块同时连接单片机、远程报警模块、现场报警模块、远程通信模块和传感器组中的传感器;所述继电器控制模块与继电器相连;所述远程上位机包括与现场监控设备进行通信的上位机通信模块,所述远程通信模块与上位机通信模块相连。
2.根据权利要求1所述的具有远程控制功能的库房用电监测系统,其特征在于,所述继电器控制模块包括限流电阻R1、光电耦合器U1、电阻R2、电阻R3、三极管Q、二极管Dl ;所述限流电阻Rl —端连接单片机,另一端连接光电耦合器Ul的一个输入端;光电耦合器Ul的一个输入端连接限流电阻R1,另一个输入端接地,一个输出端通过电阻R2连接5V直流电源,另一个输出端连接三极管Q的基极;三极管Q的集电极连接二极管Dl的正极,发射极接地,三级管Q的基极与发射极之间还连接有电阻R3 ;二极管的负极连接5V直流电源,所述二极管Dl与继电器的线圈并联。
3.根据权利要求2所述的具有远程控制功能的库房用电监测系统,其特征在于,所述三极管Q为NPN型三极管。
4.根据权利要求1至3任一所述的具有远程控制功能的库房用电监测系统,其特征在于,所述电源模块包括变压器T、整流桥BD、三端稳压器U2、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4,所述变压器T的初级线圈连接到220V交流电源上,次级线圈两端分别连接到整流桥BD的两个输入端,所述整流桥BD的直流输出负极接地、直流输出正极连接三端稳压器U2的输入端,三端稳压器U2的输出端连接5V直流电源、接地端接地,所述电容Cl和电容C2并联后一端连接在三端稳压器U2的输入端、另一端接地,所述电容C3和电容C4并联后一端连接在三端稳压器U2的输出端、另一端接地。
5.根据权利要求1至3任一所述的具有远程控制功能的库房用电监测系统,其特征在于,所述传感器组中具有温度传感器、烟雾传感器、可燃气体探测器。
6.根据权利要求1至3任一所述的具有远程控制功能的库房用电监测系统,其特征在于,所述远程报警模块为无线通信模块,所述现场报警模块为声光报警器;所述远程通信模块为RS485通信模块。
7.根据权利要求1至3任一所述的具有远程控制功能的库房用电监测系统,其特征在于,所述电流互感器采用穿线式电流互感器。
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