CN111654114A - 一种柜内环境监测系统及智能终端柜 - Google Patents

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CN111654114A CN202010565338.7A CN202010565338A CN111654114A CN 111654114 A CN111654114 A CN 111654114A CN 202010565338 A CN202010565338 A CN 202010565338A CN 111654114 A CN111654114 A CN 111654114A
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李军
陈信
曹海
马艳
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金慧
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吴应华
侯雨琴
周杨
沈萌
张胜利
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Abstract

本发明公开了一种柜内环境监测系统及智能终端柜，属于监测技术领域，包括：传感器组、集控电路和告警电路，传感器组中的传感器均与集控电路的输入端连接，集控电路的输出端还与告警电路连接；传感器组包括温湿度传感器、烟雾传感器、红外测温传感器、柜门状态检测传感器以及空调运行状态检测传感器。本发明通过利用非接触式红外温度传感器、温湿度传感器、接近开关等各种传感器获取柜内的环境数据参量，并利用集控电路对环境数据参量进行采集处理，通过告警电路对异常的监测数据进行告警。本方案改变人工巡检模式为在线监测模式，提高检修效率。

Description

一种柜内环境监测系统及智能终端柜
技术领域
本发明涉及监测技术领域，特别涉及一种柜内环境监测系统及智能终端柜。
背景技术
我国目前正在大力的发展智能电网，对于智能变电站的研究和建设是智能电网建设的核心目标之一。智能变电站中提出的一次设备智能化指的就是用电子互感器代替传统的互感器,用智能断路器代替传统高压断路器,以实现变电站系统中高压电路与低压电路的有效隔离,保证变电站系统工作稳定性和维护的便捷性。但是由于智能断路器的技术还不成熟,为了保证智能变电站一次设备智能化的实现,便在过程层中引入了一个全新设备：智能终端。
智能终端是智能变电站中一次设备与二次设备的结合面,实现了对传统一次设备的智能化改造,是目前智能变电站解决与传统开关、变压器接口的最优方案。智能终端是智能电网中的重要组成部分,放置于户外开关场地的智能终端柜为智能终端提供了一个良好的环境，在一定程度上减少了外界温度、湿度和电磁干扰的影响，确保了智能终端的正常运行。
但是由于智能终端柜自身智能化程度不高，如要了解柜内设备布局、柜内空间情况、柜内设备温度、柜内湿度、柜内烟感等情况必须打开柜门了解，但因柜内环境与柜外环境存在差异，随着柜门突然打开，柜内环境的突然改变会对柜内正常运行的一些精密设备造成影响，引起智能终端工作异常。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术中的不足，实现在不打开柜门情况下实时了解柜内情况，避免频繁打开柜门对柜内设备造成的影响。
为实现以上目的，一方面，采用一种柜内环境监测系统，包括传感器组、集控电路和告警电路，传感器组中的传感器均与集控电路的输入端连接，集控电路的输出端还与告警电路连接；
所述传感器组包括温湿度传感器、烟雾传感器、红外测温传感器、柜门状态检测传感器以及空调运行状态检测传感器。
进一步地，所述柜门状态检测传感器采用电感式接近开关。
进一步地，所述集控电路包括开关量类型传感器的状态采集电路、数字化传感器的通信采集电路和数据外传通信电路，开关量类型传感器的状态采集电路的输入分别与所述传感器组中的各传感器连接，开关量类型传感器的状态采集电路的输出经数字化传感器的通信采集电路与数据外传通信电路连接，数据外传通信电路的输出与所述告警电路连接。
进一步地，所述告警电路采用声光报警电路。
进一步地，所述柜体外部还设置有显示装置，还显示装置与所述集控电路连接。
进一步地，还包括与所述集控电路的输出端连接的数据管理器。
进一步地，还包括与所述数据管理器输出端连接的远程通信报警终端。
另一方面，采用一种智能终端柜，在柜内布置有如上所述的柜内环境监测系统。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明通过利用非接触式红外温度传感器、温湿度传感器、接近开关等各种传感器获取柜内的环境数据参量，并利用集控电路对环境数据参量进行采集处理，通过告警电路对异常的监测数据进行告警。本方案改变人工巡检模式为在线监测模式，提高检修效率。
附图说明
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：
图1是一种柜内环境监测系统的结构示意图；
图2是集控电路的电路结构图；
图3是告警电路的电路结构图。
具体实施方式
为了更进一步说明本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。
如图1所示，本实施例公开了一种柜内环境监测系统，包括传感器组、集控电路和告警电路，传感器组中的传感器均与集控电路的输入端连接，集控电路的输出端还与告警电路连接；所述传感器组包括温湿度传感器、烟雾传感器、红外测温传感器、柜门状态检测传感器以及空调运行状态检测传感器。
其中，温湿度传感器用于采集柜内的温湿度环境数据，烟雾传感器用于采集柜内的烟雾状态数据，柜门状态检测传感器用于采集柜门的开关状态数据，空调运行状态检测传感器用于采集空调运行状态数据。
进一步地，所述柜门状态检测传感器采用电感式接近开关，该电感式接近开关安装在柜门边缘位置，并通过调试合适的安装距离，使柜门正常闭合时，接近开关可以检测到柜门，反之无法检测到柜门，以实现在非接触的情况下检测到金属柜门是否正常闭合。
进一步地，空调运行状态检测传感器包括CU单片机、射频控制模块、传感器模块、红外控制模块、内置存储器、空调编码库、电源模块、串口通信模块、无线通信模块、空调风速发电模块；射频控制模块与MCU单片机相连；传感器模块与MCU单片机相连，传感器模块包括气体传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器；红外控制模块上设置红外发射单元、红外学习单元；红外控制模块分别与MCU单片机、空调编码库相连；空调编码库内置各类已知空调红外控制编码以及通过红外学习单元学习获得的新编码；内置存储器、电源模块、串口通信模块、无线通信模块分别与MCU单片机相连；内置存储器用于存储外部控制设备无线传输到本装置的空调各类执行控制策略；电源模块提供电源，设置外部电源插口，同时内置可充电电池及充电电路；空调风速发电模块与电源模块相连，为充电电池充电。
需要说明的是，本实施例通过通信口读取空调运行状态，包括空调检测的柜子内外环境温度、制冷口温度、运行故障等数据。
进一步地，如图2所示，集控电路包括开关量类型传感器的状态采集电路、数字化传感器的通信采集电路和数据外传通信电路；开关量类型传感器的状态采集电路的输入分别与所述传感器组中的各传感器连接，开关量类型传感器的状态采集电路的输出经数字化传感器的通信采集电路与数据外传通信电路连接，数据外传通信电路的输出与所述告警电路连接。
具体地，开关量类型传感器的状态采集电路包括第一光电耦合器、第二光电耦合器，第一光电耦合器中二极管的负极经电阻R1连接传感器输出，第二光电耦合器中的二极管负极经电阻R3接传感器的输出，第一光电耦合器中的光敏三极管的发射极接地、集电极经电阻R2接电源，第二光电耦合器中的光敏三极管的发射极接地、集电极经电阻R4接电源。数字化传感器的通信采集电路采用MCU单片机，第一光电耦合器中光敏三极管的集电极以及第二光电耦合器中光敏三极管的集电极均接入MCU单片机的输入引脚。MCU单片机的TXD引脚和RXD引脚异步串行通信方式与所述数据管理器连接。
进一步地，如图3所示，所述告警电路采用声光报警电路，集控电路中的MCU单片机输出端输出控制电平后，通过一个电压电流转换模块，分别对蜂鸣器和LED灯进行控制。当柜内状态异常等时，通过MCU单片机发送高电平给P1.6口，使声光报警模块的Q1三极管导通，红色LED灯亮，蜂鸣器发出滴滴滴的报警声。当柜体遭受撞击时，通过控制模块发送高电平给P1.7口，使声光报警模块的Q2三极管导通，白色LED灯亮。
本实施例中在智能终端柜柜内状态异常或柜体遭受撞击等告警设备可通过声、光、电等多种方式告警，并可根据智能终端柜状态的不同用一种或多种声、光、电等多种方式进行告警，操作人员可根据告警方式初步判断故障类型。
进一步地，所述柜体外部还设置有至少一个显示装置，该显示装置与所述集控电路连接。显示装置用于显示柜内的温湿度环境数据烟雾状态数据、柜门的开关状态数据、空调运行状态数据、柜内设备布局和柜内空间情况(对柜子的环境监测，布局和空间可以使用可视化摄像头观察)等。显示设备配套设置有键盘、鼠标或人手触摸等，以实现显示装置的人机互动。
进一步地，还包括与所述集控电路的输出端连接的数据管理器。集控电路通过数据线或无线网络与数据管理器连接以把采集的柜内环境相关数据传输给数据管理器，数据管理器可实时监测该智能终端柜柜内状态，如智能终端柜告警设备告警，远方后台能及时收到告警数据及故障类型。
进一步地，还包括与所述数据管理器输出端连接的远程通信报警终端，远程通信报警终端接收后台数据管理器的报警数据，通过公共网络定向发布报警信息。
本实施例还公开了一种智能终端柜，在柜内布置有如上所述的柜内环境监测系统。
需要说明的是，接近开关安装在柜门边缘位置的柜体上，使接近开关的感应头距离正常闭合的柜门1～4mm即可，柜门不需要特殊改动；温湿度传感器和烟雾传感器可以按照在柜体顶部；红外温度传感器安装在柜体中部可以覆盖柜内安装设备表面的位置。
本实施例提供的发难可对柜内设备的表面温度、空气温湿度、烟雾状态、柜门状态、空调运行状态等在线监测，并可进行数据存储管理、越限报警等，实现对智能终端柜设备温度状态远程监测，实时响应，提高劳动生产率、优化状态运行管理模式，实现在不开柜门的情况下实时监测柜内环境状态，避免了频繁开启柜门对柜内电器造成的不良影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柜内环境监测系统，其特征在于，包括传感器组、集控电路和告警电路，传感器组中的传感器均与集控电路的输入端连接，集控电路的输出端还与告警电路连接；
所述传感器组包括温湿度传感器、烟雾传感器、红外测温传感器、柜门状态检测传感器以及空调运行状态检测传感器。
2.如权利要求1所述的柜内环境监测系统，其特征在于，所述柜门状态检测传感器采用电感式接近开关。
3.如权利要求1所述的柜内环境监测系统，其特征在于，所述集控电路包括开关量类型传感器的状态采集电路、数字化传感器的通信采集电路和数据外传通信电路，开关量类型传感器的状态采集电路的输入分别与所述传感器组中的各传感器连接，开关量类型传感器的状态采集电路的输出经数字化传感器的通信采集电路与数据外传通信电路连接，数据外传通信电路的输出与所述告警电路连接。
4.如权利要求1所述的柜内环境监测系统，其特征在于，所述告警电路采用声光报警电路。
5.如权利要求1所述的柜内环境监测系统，其特征在于，所述柜体外部还设置有显示装置，还显示装置与所述集控电路连接。
6.如权利要求1所述的柜内环境监测系统，其特征在于，还包括与所述集控电路的输出端连接的数据管理器。
7.如权利要求6所述的柜内环境监测系统，其特征在于，还包括与所述数据管理器输出端连接的远程通信报警终端。
8.一种智能终端柜，其特征在于，在柜内布置有如权利要求1-7任一项所述的柜内环境监测系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112346502A (zh) * 2020-11-10 2021-02-09 南京寅禾信息科技有限公司 一种半导体晶圆储存环境智能控制设备

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