CN110632876A - 一种24v电源安全无线监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种24V电源安全无线监控系统及方法，本发明主要是在24V电源上设置了检测单元，以及与各检测单元无线通信连接的监控终端；其中检测单元包括并接在保险丝两端的检测电路，以及与检测电路电连接的故障中断处理电路，该故障中断处理电路与监控终端无线通信连接；其中检测电路与电源和负载形成电流检测回路。当电源故障时保险丝短路，电流检测回路中有电流，检测电路输出对应电信号给故障中断处理电路，故障中断处理电路传输故障电源位置对应的电信号给监控终端，监控终端发出对应提示。可见，本发明实现实验室台架电源集中化监控，电源一旦出现故障发出相应警报，提升了系统可靠性。

Description

一种24V电源安全无线监控系统及方法

技术领域

本发明涉及发动机电源技术领域，尤其涉及一种24V电源安全无线监控系统及方法。

背景技术

台架进行发动机开发试验时，会大量用到24V电源，用以进行电控单元供电、测试设备供电、开关量控制等众多需求。由于实验室每个台架分布的电子设备众多，一旦有设备发生短路而没有被及时发现和保护，或者设备本身带有保护但保护失灵，将造成重大安全问题。

而现有24V电源保护一般都通过自身保护，有的电源甚至自身不带保护。这样对于有众多试验台架的实验室来说，管理起来十分不方便，不利于快速处置电源安全问题。

发明内容

针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种24V电源安全无线监控系统及方法，实现实验室台架电源集中化监控，电源一旦出现故障发出相应警报，提升了系统可靠性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种24V电源安全无线监控系统，包括多台24V电源，各所述24V电源的正极和负载之间均串接有保险丝，所述系统还包括设在各所述电源上的检测单元，以及与各所述检测单元无线通信连接的监控终端；所述检测单元包括并接在所述保险丝两端的检测电路，以及与所述检测电路电连接的故障中断处理电路，所述故障中断处理电路与所述监控终端无线通信连接；所述检测电路与所述电源和负载形成电流检测回路，当所述电源故障时，所述保险丝短路，所述电流检测回路中有电流，所述检测电路输出对应电信号给所述故障中断处理电路，所述故障中断处理电路传输故障电源位置对应的电信号给所述监控终端。

优选方式为，所述检测电路包括变压器，所述变压器初级线圈的两端与所述保险丝的两端并接，所述变压器次级线圈的两端与所述故障中断处理电路电连接。

优选方式为，所述故障中断处理电路包括电连接的第一微处理器和第一无线通信电路，所述第一微处理器的中断端口与所述变压器次级线圈电连接，所述第一无线通信电路与所述监控终端无线通信连接。

优选方式为，所述监控终端包括电连接的第二微处理器和第二无线通信电路，所述第二无线通信电路与所述第一无线通信电路无线通信连接。

优选方式为，所述电流检测回路上设置有故障指示灯和保护电阻。

优选方式为，所述监控终端包括与所述第二微处理器电连接人机交互单元。

优选方式为，所述监控终端包括与所述第二微处理器电连接的报警单元。

一种24V电源安全无线监控方法，应用于上述的24V电源安全无线监控系统，所述方法包括以下步骤：

所述检测电路采集所述电流检测回路的电流，并根据电流生成对应的检测电信号传输给所述故障中断处理电路；

所述故障中断处理电路根据接收的所述检测电信号，生成对应的无线检测信号并传输给所述监控终端；

所述监控终端解析所述无线检测信号，并发出对应提示。

优选方式为，所述检测电路包括变压器，所述变压器初级线圈的两端与所述保险丝的两端并接；所述故障中断处理电路包括电连接的第一微处理器和第一无线通信电路，所述第一微处理器的中断端口与所述变压器次级线圈电连接，所述第一无线通信电路与所述监控终端无线通信连接，所述变压器初级线圈与所述保险丝并接；

则，当电源短路时，所述变压器检测到所述电流检测回路有电流，所述变压器次级线圈输出故障检测电信号给所述第一微处理器的中断接口；

所述第一微处理器根据所述故障检测电信号，生成所在电源地址和台架地址对应的无线检测信号，并通过第一无线通信电路传输给所述监控终端；

或，

当电源安全时，所述变压器检测到所述检测回路没有电流，所述变压器次级线圈输出安全检测电信号给所述第一微处理器的中断接口；

所述第一微处理器根据安全检测电信号，生成所在电源安全对应的无线检测信号，并通过第一无线通信电路，无线传输给所述监控终端。

优选方式为，所述监控终端包括第二微处理器和第二无线通信电路，所述第二无线通信电路与所述故障终端处理电路无线通信，所述监控终端还包括与所述第二微处理器电连接的人机交互单元；则，所述第二无线通信单元解析所述无线检测信号后，传输给所述第二微处理器，所述第二微处理器通过所述人机交互单元发出对应提示。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于本发明的24V电源安全无线监控系统及方法，本发明主要是在24V电源上设置了检测单元，以及与各检测单元无线通信连接的监控终端；其中检测单元包括并接在保险丝两端的检测电路，以及与检测电路电连接的故障中断处理电路，该故障中断处理电路与监控终端无线通信连接；其中检测电路与电源和负载形成电流检测回路。当电源故障时保险丝短路，电流检测回路中有电流，检测电路输出对应电信号给故障中断处理电路，故障中断处理电路传输故障电源位置对应的电信号给监控终端，监控终端发出对应提示。可见，本发明实现实验室台架电源集中化监控，电源一旦出现故障发出相应警报，提升了系统可靠性。

由于检测电路包括变压器，变压器初级线圈的两端与保险丝的两端并接，变压器次级线圈的两端与故障中断处理电路电连接；此变压器既将24V电压转换成故障中断处理电路的工作电压，又实现了电源故障检测，电路结构简单，配置合理。

由于故障中断处理电路包括电连接的第一微处理器和第一无线通信电路，第一微处理器的中断端口与变压器次级线圈电连接，第一无线通信电路与监控终端无线通信连接，此结构利用了微处理器中的优选处理功能，使电源一旦故障立即得到响应。

由于电流检测回路上设置有故障指示灯和保护电阻，利用故障指示灯在本地发出警示。

由于监控终端包括与第二微处理器电连接人机交互单元，以便及时发出提示。

由于监控终端包括与第二微处理器电连接的报警单元，使电源故障得到及时反馈。

附图说明

图1是本发明24V电源安全无线监控系统的原理框图；

图2是本发明24V电源安全无线监控系统的电路图。

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。

实施例一：

如图1和图2所示，一种24V电源安全无线监控系统，包括多台24V电源，各24V电源的正极和负载之间均串接有保险丝，系统还包括设在各电源上的检测单元，以及与各检测单元无线通信连接的监控终端；检测单元包括并接在保险丝两端的检测电路，以及与检测电路电连接的故障中断处理电路，故障中断处理电路与监控终端无线通信连接；检测电路与电源和负载形成电流检测回路，当电源故障时，保险丝短路，电流检测回路中有电流，检测电路输出对应电信号给故障中断处理电路，故障中断处理电路传输故障电源位置对应的电信号给监控终端。

本发明的24V电源安全无线监控系统，通过在各电源上设置检测单元、故障处理电路来对各电源进行监控，一旦电源发生故障保险丝FS立即熔断，使电流检测回路有电流，从而使检测电路输出对应电信号给故障中断处理电路，由故障中断处理电路传输对应电信号给监控终端，由监控终端发出提示，从而使故障电源得到及时维修。可见，本发明实现实验室台架电源集中化监控，电源一旦出现故障发出相应警报，提升了系统可靠性，且结构简单，成本低。

如图2所示，检测电路包括变压器T，变压器T初级线圈的两端与保险丝FS的两端并接，变压器T次级线圈的两端与故障中断处理电路电连接；本例中：故障中断处理电路包括电连接的第一微处理器U1和第一无线通信电路U2，第一微处理器U1的中断端口与变压器T次级线圈电连接，第一无线通信电路U2与监控终端无线通信连接，第一微处理器优选使用单片机，比如STM32F10系列单片机，第一无线通信电路U2为射频无线通信电路，比如NRF24L01无线收发器芯片。本例中监控终端包括电连接的第二微处理器U3和第二无线通信电路U4，第二无线通信电路U4与第一无线通信电路U3无线通信连接，本例中第二微处理器优选使用单片机，比如STM32F10系列单片机，第二无线通信电路U4为射频无线通信电路，比如NRF24L01无线收发器芯片。电流检测回路上设置有故障指示灯LED和保护电阻R。当然，检测电路不限上面所列举的变压器T，只要能够采集电流检测回路电流即可。上述第一无线通信电路和第二无线通信电路不限上面所列举的射频通信，可使用红外无线通信等。

监控终端包括与第二微处理器U3电连接人机交互单元，人机交互单元可包括触摸屏、按键或扬声器等，当某电源发生故障时，第二微处理器U3将故障电源地址、所在台架地址，均显示在触摸屏上，使用户快速的对故障电源进行维修；因人机交互单元与微处理器的电连接关系为现有技术，在此不再详细描述。

监控终端包括与第二微处理器U3电连接的报警单元，报警单元可包括声光报警电路，比如扬声器、喇叭或LED灯等，当第二微处理器U3解析处电源故障后，其传输控制信号给报警单元，报警单元发出声光报警，以便电源故障得到及时反馈。因报警单元与微处理器的电连接关系为现有技术，在此不再详细描述。

如图1和图2所示，本实施例的24V电源安全无线监控系统工作时，如果各台24V电源工作正常，没有出现电路过载情况，保险丝FS没有熔断，此时故障指示灯LED，变压器T及保护电阻R和电源形成电流检测回路中没有电流通过，变压器T的初级线圈侧没有电流，导致次级线圈侧不会产生电压信号，从而不会触发第一微处理器的中断端口，第一无线通信电路发射“电路状态安全”相关协议数据，使人机交互单元输出当前电源正常，不会发出警报。

一旦电源某处发生短路现象，保险丝FS会立刻熔断，此时故障短路指示灯LED，变压器T及保护电阻R与24V电源形成的电流检测回路有电流，变压器T初级线圈侧输入电流，使次级线圈侧输出电压信号，第一微处理器的中断端口被触发，第一微处理器生成包含有当前电源所在台架地址、台架电源已发生短路等相关信息协议对应的电信号，并通过第一无线通信电路U2发射给第二无线通信电路U4，第二无线通信电路U4解析后，传输给第二微处理器U3，第二微处理器U3接收到相关台架信息并根据协议确认该台架发生短路，通过人机交互单元显示，并触发报警单元发出警报。

实施例二：

如图1所示，一种24V电源安全无线监控方法，应用于上述的24V电源安全无线监控系统，方法包括以下步骤：

步骤一、检测电路采集电流检测回路的电流，并根据电流生成对应的检测电信号传输给故障中断处理电路；

步骤二、故障中断处理电路根据接收的检测电信号，生成对应的无线检测信号并传输给监控终端；

步骤三、监控终端解析无线检测信号，并发出对应提示。

本实施例中检测电路包括变压器，变压器初级线圈的两端与保险丝的两端并接；故障中断处理电路包括电连接的第一微处理器和第一无线通信电路，第一微处理器的中断端口与变压器次级线圈电连接，第一无线通信电路与监控终端无线通信连接，变压器初级线圈与保险丝并接；

则步骤一中，当电源短路时，保险丝立即熔断，变压器检测到电流检测回路有电流，此时变压器次级线圈输出故障检测电信号给第一微处理器的中断接口；第一微处理器根据故障检测电信号，生成所在电源地址和台架地址对应的无线检测信号，并通过第一无线通信电路传输给监控终端；

或，当电源安全时，变压器检测到检测回路没有电流，变压器次级线圈输出安全检测电信号给第一微处理器的中断接口；第一微处理器根据安全检测电信号，生成所在电源安全对应的无线检测信号，并通过第一无线通信电路，无线传输给监控终端。

本实施例中，监控终端包括第二微处理器和第二无线通信电路，第二无线通信电路与故障终端处理电路无线通信，监控终端还包括与第二微处理器电连接的人机交互单元；则，第二无线通信单元解析无线检测信号后，传输给第二微处理器，第二微处理器通过人机交互单元发出对应提示。

采用本发明的方法，当任一电源发生短路时，该电源上的保险丝均立即熔断，该电源上的检测电路立即检测到，并输出故障检测电信号，使第一微处理器生成包含有当前电源所在台架地址、台架电源已发生短路等相关信息协议的无线检测信号，并无线传输给监控终端，由第二无线通信电路解析后，传输给第二微处理器，由第二微处理器发出提示。并且由一监控终端接收多个电源传输的无线检测信号，从而实现实验室台架电源集中化监控，高效便捷，电源一旦出现故障发出相应警报，提升了系统可靠性，且结构简单，成本低。

以上所述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、等同一种24V电源安全无线监控系统及方法系统及方法的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种24V电源安全无线监控系统，包括多台24V电源，各所述24V电源的正极和负载之间均串接有保险丝，其特征在于，所述系统还包括设在各所述电源上的检测单元，以及与各所述检测单元无线通信连接的监控终端；

所述检测单元包括并接在所述保险丝两端的检测电路，以及与所述检测电路电连接的故障中断处理电路，所述故障中断处理电路与所述监控终端无线通信连接；

所述检测电路与所述电源和负载形成电流检测回路，当所述电源故障时，所述保险丝短路，所述电流检测回路中有电流，所述检测电路输出对应电信号给所述故障中断处理电路，所述故障中断处理电路传输故障电源位置对应的电信号给所述监控终端。

2.根据权利要求1所述的24V电源安全无线监控系统，其特征在于，所述检测电路包括变压器，所述变压器初级线圈的两端与所述保险丝的两端并接，所述变压器次级线圈的两端与所述故障中断处理电路电连接。

3.根据权利要求2所述的24V电源安全无线监控系统，其特征在于，所述故障中断处理电路包括电连接的第一微处理器和第一无线通信电路，所述第一微处理器的中断端口与所述变压器次级线圈电连接，所述第一无线通信电路与所述监控终端无线通信连接。

4.根据权利要求3所述的24V电源安全无线监控系统，其特征在于，所述监控终端包括电连接的第二微处理器和第二无线通信电路，所述第二无线通信电路与所述第一无线通信电路无线通信连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的24V电源安全无线监控系统，其特征在于，所述电流检测回路上设置有故障指示灯和保护电阻。

6.根据权利要求4所述的24V电源安全无线监控系统，其特征在于，所述监控终端包括与所述第二微处理器电连接人机交互单元。

7.根据权利要求4所述的24V电源安全无线监控系统，其特征在于，所述监控终端包括与所述第二微处理器电连接的报警单元。

8.一种24V电源安全无线监控方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的24V电源安全无线监控系统，所述方法包括以下步骤：

所述检测电路采集所述电流检测回路的电流，并根据电流生成对应的检测电信号传输给所述故障中断处理电路；

所述故障中断处理电路根据接收的所述检测电信号，生成对应的无线检测信号并传输给所述监控终端；

所述监控终端解析所述无线检测信号，并发出对应提示。

9.根据权利要求8所述的24V电源安全无线监控方法，其特征在于，

所述检测电路包括变压器，所述变压器初级线圈的两端与所述保险丝的两端并接；

所述故障中断处理电路包括电连接的第一微处理器和第一无线通信电路，所述第一微处理器的中断端口与所述变压器次级线圈电连接，所述第一无线通信电路与所述监控终端无线通信连接，所述变压器初级线圈与所述保险丝并接；

则，当电源短路时，所述变压器检测到所述电流检测回路有电流，所述变压器次级线圈输出故障检测电信号给所述第一微处理器的中断接口；

所述第一微处理器根据所述故障检测电信号，生成所在电源地址和台架地址对应的无线检测信号，并通过第一无线通信电路传输给所述监控终端；

或，

当电源安全时，所述变压器检测到所述检测回路没有电流，所述变压器次级线圈输出安全检测电信号给所述第一微处理器的中断接口；

所述第一微处理器根据安全检测电信号，生成所在电源安全对应的无线检测信号，并通过第一无线通信电路，无线传输给所述监控终端。

10.根据权利要求8所述的24V电源安全无线监控方法，其特征在于，所述监控终端包括第二微处理器和第二无线通信电路，所述第二无线通信电路与所述故障终端处理电路无线通信，所述监控终端还包括与所述第二微处理器电连接的人机交互单元；

则，所述第二无线通信单元解析所述无线检测信号后，传输给所述第二微处理器，所述第二微处理器通过所述人机交互单元发出对应提示。

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