CN201556083U - 一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种远程自动监控装置，是一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，包括：数据采集监测终端，数据集中处理器。整个电缆沟道内的监控点分区监控，每区最多可容纳64台数据采集监测终端；各个分区内监控点的监控设备采用RS485通信网络串接，再连接到数据集中处理器的RS485通信口，数据集中处理器有4个RS485通信接口，可同时接入4个监控区间；数据集中处理器与监控中心采用TCP/IP通道连接；数据集中处理器同时也可通过RS232或TCP/IP通道，将数据传输到当地监控终端。本远程自动监控装置施工简单，运行可靠，同时进行多点测量，灵敏度高，极大的方便了用户的使用。

Description

一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置

技术领域

本发明涉及一种远程自动监控装置，技术领域属于远程监控系统。

背景技术

变电站电缆沟电缆接头由于压接、负荷等问题，导致该处温度升高，如果不及时处理就会造成火灾等事故。国内外电力电缆运行经验表明，运行中的电缆故障，除外力破坏外，其故障点都在电缆头或应力点处，其起因是电缆头和应力点因温度升高而引起短路故障，由于现场运行环境恶劣，在电缆局部发生过热后不易被发现，事故蔓延即造成重大事故，影响正常生产，给电力企业造成经济和信誉的重大损失。另外对于非法闯入、沟内积水、烟雾等安全问题，也日益成为影响电缆安全运行的重要因素。对于这些问题，管理部门主要采取了定期巡视等人防手段，但人防手段存在着以下不足之处：

1.只能做到定期监测，无法达到全天候监测；

2.人工现场巡视、测量温度，存在测量人员人身安全隐患；

3.某些监测点无法测量，存在监测盲点。

本装置就是在这样的背景下提出的，本设计的目的就是为了保障变电站的安全正常运行，实时监测电缆沟内电缆运行环境的各项指标，一旦被监测点温度升高至超过预设的告警限值，现场监测设备就会发出报警信号。同时，将报警信号传输到主站，避免因电缆过热造成的事故发生。遇到环境温度过高、非法闯入、漏水、烟雾等紧急意外情况，能够及时记录、查询和自动快速报警。它主要采用计算机、通信、网络、遥测、遥信、遥控等技术，构成一个一体化的网络监控系统，可以在计算机屏幕上看到监控点的信息，提高变电站的可靠运行能力，提高维护效率，降低维护成本和劳动强度，使得从“定期检修”逐渐过渡到“状态检修”。

发明内容

通过本装置的实施，可以及时发现变电站电缆沟中电缆的温度升高、非法闯入、漏水、烟雾报警等情况，立即采取措施，避免事故的发生，极大提高变电站运行的安全性。

一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，包括：

数据采集监测终端，用以监测电缆头的温度，红外报警、烟雾、漏水、以及环境温湿度，和

数据集中处理器，用以对数据采集监测终端采集的数据进行集中处理、分析，及时对告警信息进行处理，并负责对上位机的通信，

整个电缆沟道内的监控点分区监控，每区最多可容纳64台数据采集监测终端；各个分区内监控点的监控设备采用RS485通信网络串接，再连接到数据集中处理器的RS485通信口，数据集中处理器有4个RS485通信接口，可同时接入4个监控区间；数据集中处理器与监控中心采用TCP/IP通道连接；数据集中处理器同时也可通过RS232或TCP/IP通道，将数据传输到当地监控终端。

如上所述的一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，其特征在于数据采集监测终端包括CPU电路、RAM、时钟、模拟量输入调理电路、A/D电路、开关量输入调理电路、通信部分。

如上所述的一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，数据集中处理器包括CPU电路、RAM、时钟、RS485通信电路、RS232通信电路、TCP/IP通信电路以及人机接口电路。

如上所述的一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，其特征在于所述数据采集监测终端的CPU电路、RAM、时钟、模拟量输入调理电路、A/D电路、开关量输入调理电路、通信部分的具体组成如下：

1)CPU部分(如图2所示)

CPU电路包括CPU D1、锁存器D2、RAM D3、三八译码器D4、二四译码器D5、时钟D6、RS485芯片D7、总线驱动器D8，

CPU D1的数据线AD0～AD7与锁存器D2、RAM  D3的数据线D0～D7、总线驱动器D8的B0～B7通过上拉电阻排RP1相连，锁存器D2的/OE接地，LE与CPU D1的ALE相连，Q0～Q7与RAM D3的A0～A7相连，RAM D3的A8～A14、/CE与CPU D1的地址总线A8～A15相连，/OE、/WE分别与CPU D1的/RD、/WR相连，三八译码器D4的A、B、C、E3分别与CPU D1的地址总线A8、A9、A 10、A15相连，E1、E2接地，二四译码器D5的2、3脚分别与CPU D1的12、7相连，/G接地，

时钟D6的1、2脚分别接时钟晶振XT2的两端；时钟D6的3脚接上拉电阻R1，4脚接地，5脚经上拉电阻R2连接到CPU D1的23脚；6脚经上拉电阻R3连接到CPU D1的17脚；8脚接电容C3的一端和二极管V1、V2的负极，C3的另一端接地，V1的正端接电源VCC，V2的正端接锂电池BAT1的正极，BAT1的负极接地，

RS485芯片D7的2、3脚短接，再连接到CPU D1的14脚，4脚接CPUD1的TXD脚，1脚接CPU D1的RXD脚，6、7脚分别接接线端子XS1的1、2脚，5脚接地，8脚接电源VCC，

总线驱动器D8的/E接三八译码器D4的14脚，DIR接电源VCC，A0～A7通过上拉电阻排RP2连接到拨码开关SW1的一侧，拨码开关SW1的另一侧接地，

XT1为CPU晶振，两个引脚通过晶振电容C1、C2与CPU D1的X1、X2相连，跳线端子J1的2脚与CPU D1的3脚相连，1脚接地，跳线端子J2的2脚与CPU D1的2脚相连，1脚接地，蜂鸣器FMQ的正极接电源VCC，负极接三极管VT1的发射极，三极管VT1的集电极接地，基极通过限流电阻R4接CPU D1的5脚，

2)模拟量采集部分(如图3所示)

模拟量采集部分包括：接线端子X1～X10，模拟多路开关D9～D12，ADCD13，模拟多路开关D9的X0～X7脚各自通过一个电阻R5～R12连接到接线端子X1的2、4、6脚，接线端子X2的2、4、6脚，接线端子X3的2、4脚；模拟多路开关D9的6脚接二四译码器D5的4脚，

模拟多路开关D10的X0～X7脚各自通过一个电阻R13～R20连接到接线端子X3的6脚，接线端子X4的2、4、6脚，接线端子X5的2、4、6脚，接线端子X6的2脚；模拟多路开关D10的6脚接二四译码器D5的5脚，模拟多路开关D11的X0～X7脚各自通过一个电阻R21～R28连接到接线端子X6的4、6脚，接线端子X7的2、4、6脚，接线端子X8的2、4、6脚；模拟多路开关D11的6脚接二四译码器D5的6脚，

模拟多路开关D12的X0～X5脚各自通过一个电阻R29～R34连接到接线端子X9的2、4、6脚，接线端子X10的2、4、6脚；模拟多路开关D12的X6脚串联R36、R35连接到电容C4的正极和电感L1，C7的负极接地，L1的另一端接电源VCC，R35和R36的公共端为VCO，VCO连接到接线端子X1～X10的1、3、5脚，模拟多路开关D12的X7脚通过电阻R37接地，模拟多路开关D11的6脚接二四译码器D5的7脚，

模拟多路开关D9～D12的7、8脚接地，16脚接电源VDD，A、B、C分别接到CPU D1的9、16、6脚，X脚连接到一起再通过电阻R38连接到ADCD13的3脚，

+12V通过限流电阻R39连接到稳压管V3的负极、C5的正极产生电压VDD，V3的正极和C5的负极接地，VDD连接到ADC D13的1脚，ADC D13的4、5脚分别接CPU D1的23、17脚；2脚接地，

3)开关量输出部分(如图4所示)

开关量输出部分包括：数据锁存器D14、达林顿管D15、继电器K1、K2，数据锁存器D14的1D～8D接CPU D1的AD0～AD7脚，C脚接CPU D1的8脚，/OC脚接地，5Q～8Q脚分别通过电阻R40～R43连接到发光二极管H1～H4的负极，发光二极管H1～H4的正极接电源VCC，

达林顿管D15的1、2脚接到数据锁存器D14的19、18脚，8脚接地，9脚接+12V电源，16、15脚分别接继电器K1、K2的5脚，

继电器K1、K2的4脚接+12V电源，继电器K1的1、3脚分别接接线端子X11的1、2脚，继电器k2的1、3脚分别接接线端子X11的3、4脚，

4)开关量输入部分(如图5所示)

开关量输入部分包括接线端子X12、光耦D16、总线驱动器D17，

光耦D16的2、4、6、8脚分别通过电阻R44～R47连接到接线端子X12的1、3、5、7脚；D16的1、3、5、7脚相连，接到遥信隔离电源YXV上，光耦D16的16、14、12、10脚分别连接到总线驱动器D17的A0～A3上，光耦D16的9、11、13、15脚接地，接线端子X12的2、4、6、8脚接遥信地，

总线驱动器D17的A0～A7连接到上拉电阻排的8～1脚，B0～B7接CPU D1的AD0～AD7，/E接三八译码器D4的15脚，DIR接电源VCC。

如上所述的一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，其特征在于所述数据集中处理器的具体组成结构为：

1)CPU部分(如图6所示)

CPU电路包括CPU D1、锁存器D2、RAM D3、三八译码器D4、时钟D5，

CPU D1的数据线AD0～AD7与锁存器D2、RAM D3的数据线D0～D7通过上拉电阻排RP1相连，

锁存器D2的/OE接地，LE与CPU D1的ALE相连，Q0～Q7与RAM D3的A0～A7相连，

RAM D3的A8～A14、/CE与CPU D1的地址总线A8～A15相连，/OE、/WE分别与CPU D1的/RD、/WR相连，

三八译码器D4的A、B、C、G1分别与CPU D1的地址总线A8、A9、A10、A15相连，/G2A、/G2B接地，

时钟D5的1、2脚分别接时钟晶振XT2的两端，，时钟D5的3脚接上拉电阻R3，4脚接地，5脚经上拉电阻R2连接到CPU D1的17脚；6脚经上拉电阻R1连接到CPU D1的16脚；8脚接电容C3的一端和二极管V1、V2的负极，C3的另一端接地，V1的正端接电源VCC，V2的正端接锂电池BAT1的正极，BAT1的负极接地，

XT1为CPU晶振，两个引脚通过晶振电容C1、C2与CPU D1的X1、X2相连，跳线端子J1的2脚与CPU D1的2脚相连，1脚接地，跳线端子J2的2脚与CPU D1的3脚相连，1脚接地，蜂鸣器FMQ的正极接电源VCC，负极接三极管VT1的发射极，三极管VT1的集电极接地，基极通过限流电阻R4接CPU D1的9脚，

2)下行通信部分(如图7所示)

下行通信部分包括UART芯片D6、D7，RS485芯片D8～D11，

RS485芯片D8的6、7脚分别连接到接线端子X1的1、2脚，RS485芯片D8的2、3脚短接再接到UART芯片D6的36脚上；1脚接到UART芯片D6的11脚；4脚接到UART芯片D6的13脚；

RS485芯片D9的6、7脚分别连接到接线端子X2的1、2脚，RS485芯片D9的2、3脚短接再接到UART芯片D6的27脚上；1脚接到UART芯片D6的10脚；4脚接到UART芯片D6的14脚；

RS485芯片D10的6、7脚分别连接到接线端子X3的1、2脚，RS485芯片D10的2、3脚短接再接到UART芯片D7的36脚上；1脚接到UART芯片D7的11脚；4脚接到UART芯片D7的13脚；

RS485芯片D11的6、7脚分别连接到接线端子X4的1、2脚，RS485芯片D11的2、3脚短接再接到UART芯片D7的27脚上；1脚接到UART芯片D7的10脚；4脚接到UART芯片D7的14脚；

UART芯片D6、D7的D0～D7脚分别与CPU D1的AD0～AD7相连接，A0～A2分别与锁存器D2的Q0～Q2相连，20、24脚分别与CPU D1的/WR、/RD相连；UART芯片D6、D7的/CSA、/CSB，分别与三八译码器D4的15、14、13、12脚相连；UART芯片D6、D7的RESET脚分别与CPU D1的5、6脚相连；UART芯片D6、D7的INTA、INTB分别与CPU D1的INT0～INT3相连，

3)上行通信部分(如图8所示)

上行通信部分电路包括：RS232接口芯片D12和以太网转换模块M1，

RS232接口芯片D12的C1+脚和C1-脚之间接入电容C11，C2+脚和C2-脚之间接入电容C12，VCC与V+之间接入电容C13，V-和GND之间接入电容C14，T1O脚接到串口连接器X5的3脚，R1I脚接到串口连接器X5的2脚，T1I脚连接到跳线端子J3的1脚，R1O脚连接到跳线端子J4的1脚，串口连接器X5的5脚接地，

以太网转换模块M1的VCC与GND之间并入两个电容C8和C9，SHELL脚接电容C10的一端，再分别通过R5、R6连接到RJ45接头的4、5和7、8脚，EthernetTX+、EthernetTX-、EthernetRX+、EthernetRX-脚分别连接到RJ45接头的1、2、3、6脚，LED_TXD、LED_LINK、LED_RXD分别通过电阻R7、R8、R9连接到发光二极管H1、H2、H3的负极，TXD脚连接到跳线端子J4的3脚，RXD脚连接到跳线端子J3的3脚，RST_H脚连接到CPU D1的P12脚，H1、H2、H3的正极接电源VCC，跳线端子J3、J4的2脚分别连接到CPU D1的TXD、RXD脚，

4)人机接口部分(如图9所示)

人机接口部分电路包括总线驱动器D13、D14、D16，数据锁存器D15，液晶显示模块X6以及按键S1～S16，

总线驱动器D13、D14、D16的B0～B7脚以及数据锁存器D15的D0～D7脚连接到一起，再分别连接到CPU D1的AD0～AD7脚，总线驱动器D13的A0～A7脚分别连接到液晶显示模块X6的5～12脚，/E接CPU D1的8脚，DIR接地，

总线驱动器D14的A0～A7通过上拉电阻排RP2分别连接到按键S1～S8的一端，/E接三八译码器D4的11脚，DIR接地，按键S1～S8的另一端接地，

数据锁存器D15的Q0～Q7分别通过电阻R11～R18连接到发光二极管H4～H10的负极、三极管VT2的基极，发光二极管H4～H10的正极接电源VCC，三极管VT2的发射极接电源VCC，集电极接液晶显示模块X6的2脚，数据锁存器D15的/OE接地，LE接CPU D1的7脚，

液晶显示模块X6的1、3脚接地，4脚接电源VCC，13脚接CPU D1的P40脚，14脚接CPU D1的P14脚，15脚接复位电路R44和C22的中点，17、18脚接电位器RW1，

总线驱动器D16的A0～A7通过上拉电阻排RP3分别连接到按键S9～S16的一端，/E接三八译码器D4的10脚，DIR接地，按键S9～S16的另一端接地。

本系统具有的功能如下：

a.温度采集功能

通过在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的探头，对电缆、电缆头的运行状态实时进行监测，并把测量结果通过通信网络上传到监控中心数据库服务器，通过软件分析能够提前预知电缆的早期过热现象，实现电缆故障的早期预测，防患于未然，达到预警的功能。

b.沟内浸水检测功能

在电缆沟容易积水的地方放置浸水传感器，一旦有积水，立即告警，预防事故的发生。

c.消防检测功能

利用烟雾传感器检测烟雾颗粒，遇到警情立即告警，并及时启动灭火装置。

d.通信功能

各个监测点配置数据采集监测终端，各数据采集监测终端通过RS485通信总线串联，在RS485通信总线末端再连接数据集中处理器，由数据集中处理器对各个数据采集监测终端的数据进行集中、处理，最后通过TCP/IP通道将数据上传到监控中心，确保通信可靠。

e.数据处理功能

综合监控装置通过对电缆沟电缆接头的温度数据的采集，判别是否出现温度过高，并可采用相对的判断方式，从而避免了因季节不同、环境温度不同而造成的温度限值不同的问题。通过对传感器输出状态的监控，判别是否有红外、烟雾、漏水等告警发生。

f.报警功能

当有浸水、烟雾以及电缆发生故障造成电缆或电缆头温度升高并超过设定的报警限值时，监控装置立即启动发送过程，将告警信息发送到监控中心。监控中心会以不同的方式发出报警，包括网络报警客户端、短信等，并显示发生报警点的位置及记录发生报警的时间，及时准确指导检修和故障查找工作。

附图说明

图1为系统构成图，具体如下

1-数据库服务器，2-值班室前置工作站，3-IE浏览，4-领导室，5-交换机，6-路由器，7-网络短信服务器，8-TCP/IP网络，9-交换机，10-数据集中处理器，11-当地监控终端，12-1-监测区间一，12-2-监测区间二，12-3-监测区间三，12-4-监测区间四，13-监测终端，14-传感器，15-1-#1监测点，15-2-#2监测点，15-n-#n监测点；

图2为CPU电路。

图3为模拟量采集部分电路图。

图4为开关量输出部分电路图。

图5为开关量输入部分电路图。

图6为CPU部分电路图。

图7为下行通信部分电路图。

图8为上行通信部分电路图。

图9-人机接口部分电路图。

具体实施方式

如图1所示，本系统包括三部分，一是监控中心，二是传输网络，三是现场设备。本监控装置处于系统的第三部分，即现场设备。监控中心设有数据库服务器、前置工作站、浏览终端、网络短信服务器等，主要负责接收各监控点的数据，并实现数据的存储、分析、判断、告警等功能，以不同的方式提醒相关工作人员现场的工作情况。传输网络采用系统内局域网，或在条件不具备的情况下，采用GPRS通信网，主要完成数据的传输功能。

综合监控装置安装在电缆沟道内，分为两部分：数据采集监测终端和数据集中处理器。数据采集监测终端用以监测电缆头的温度，红外报警、烟雾、漏水、以及环境温湿度。数据集中处理器用以对数据采集监测终端采集的数据进行集中处理、分析，及时对告警信息进行处理，并负责对上位机的通信。

整个电缆沟道内的监控点分区监控，每区最多可容纳64台数据采集监测终端；各个分区内监控点的监控设备采用RS485通信网络串接，再连接到数据集中处理器的RS485通信口，数据集中处理器有4个RS485通信接口，可同时接入4个监控区间；数据集中处理器与监控中心采用TCP/IP通道连接；数据集中处理器同时也可通过RS232或TCP/IP通道，将数据传输到当地监控终端。其特点是：

监测终端采用最新微电子技术，利用微控制器进行温度的测量，施工简单，运行可靠。同时进行多点测量，灵敏度高；

数据传输通道采用成熟的RS485通信总线和TCP/IP网络，实现可靠通信；

温度越限报警采用相对比较的方法，解决了因线路负荷不同、季节不同(冬、夏)所造成的温度告警限值的不同，极大的方便了用户的使用；

系统检测到告警信息后，立即启动告警程序，包括当地声光告警、网络客户端报警、短信报警、电话语音报警等。不论处在何地，都会以最快的速度接收到告警信息。

Claims (5)

1.一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，其特征在于，包括：

数据采集监测终端，用以监测电缆头的温度，红外报警、烟雾、漏水、以及环境温湿度，和

数据集中处理器，用以对数据采集监测终端采集的数据进行集中处理、分析，及时对告警信息进行处理，并负责对上位机的通信，

整个电缆沟道内的监控点分区监控，每区最多可容纳64台数据采集监测终端；各个分区内监控点的监控设备采用RS485通信网络串接，再连接到数据集中处理器的RS485通信口，数据集中处理器有4个RS485通信接口，可同时接入4个监控区间；数据集中处理器与监控中心采用TCP/IP通道连接；数据集中处理器同时也可通过RS232或TCP/IP通道，将数据传输到当地监控终端。

2.如权利要求1所述的一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，其特征在于，数据采集监测终端包括CPU电路、RAM、时钟、模拟量输入调理电路、A/D电路、开关量输入调理电路、通信部分。

3.如权利要求1所述的一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，其特征在于，数据集中处理器包括CPU电路、RAM、时钟、RS485通信电路、RS232通信电路、TCP/IP通信电路以及人机接口电路。

4.如权利要求2所述的一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，其特征在于，所述数据采集监测终端的CPU电路、RAM、时钟、模拟量输入调理电路、A/D电路、开关量输入调理电路、通信部分的具体组成如下：

1)CPU部分

CPU电路包括CPU D1、锁存器D2、RAM D3、三八译码器D4、二四译码器D5、时钟D6、RS485芯片D7、总线驱动器D8，

CPU D1的数据线AD0～AD7与锁存器D2、RAM D3的数据线D0～D7、总线驱动器D8的B0～B7通过上拉电阻排RP1相连，锁存器D2的/OE接地，LE与CPU D1的ALE相连，Q0～Q7与RAM D3的A0～A7相连，RAM D3的A8～A14、/CE与CPU D1的地址总线A8～A15相连，/OE、/WE分别与CPU D1的/RD、/WR相连，三八译码器D4的A、B、C、E3分别与CPU D1的地址总线A8、A9、A10、A15相连，E1、E2接地，二四译码器D5的2、3脚分别与CPU D1的12、7相连，/G接地，

时钟D6的1、2脚分别接时钟晶振XT2的两端；时钟D6的3脚接上拉电阻R1，4脚接地，5脚经上拉电阻R2连接到CPU D1的23脚；6脚经上拉电阻R3连接到CPU D1的17脚；8脚接电容C3的一端和二极管V1、V2的负极，C3的另一端接地，V1的正端接电源VCC，V2的正端接锂电池BAT1的正极，BAT1的负极接地，

RS485芯片D7的2、3脚短接，再连接到CPU D1的14脚，4脚接CPUD1的TXD脚，1脚接CPU D1的RXD脚，6、7脚分别接接线端子XS1的1、2脚，5脚接地，8脚接电源VCC，

总线驱动器D8的/E接三八译码器D4的14脚，DIR接电源VCC，A0～A7通过上拉电阻排RP2连接到拨码开关SW1的一侧，拨码开关SW1的另一侧接地，

XT1为CPU晶振，两个引脚通过晶振电容C1、C2与CPU D1的X1、X2相连，跳线端子J1的2脚与CPU D1的3脚相连，1脚接地，跳线端子J2的2脚与CPU D1的2脚相连，1脚接地，蜂鸣器FMQ的正极接电源VCC，负极接三极管VT1的发射极，三极管VT1的集电极接地，基极通过限流电阻R4接CPU D1的5脚，

2)模拟量采集部分

模拟量采集部分包括：接线端子X1～X10，模拟多路开关D9～D12，ADCD13，

模拟多路开关D9的X0～X7脚各自通过一个电阻R5～R12连接到接线端子X1的2、4、6脚，接线端子X2的2、4、6脚，接线端子X3的2、4脚；模拟多路开关D9的6脚接二四译码器D5的4脚，

模拟多路开关D10的X0～X7脚各自通过一个电阻R13～R20连接到接线端子X3的6脚，接线端子X4的2、4、6脚，接线端子X5的2、4、6脚，接线端子X6的2脚；模拟多路开关D10的6脚接二四译码器D5的5脚，

模拟多路开关D11的X0～X7脚各自通过一个电阻R21～R28连接到接线端子X6的4、6脚，接线端子X7的2、4、6脚，接线端子X8的2、4、6脚；模拟多路开关D11的6脚接二四译码器D5的6脚，

模拟多路开关D12的X0～X5脚各自通过一个电阻R29～R34连接到接线端子X9的2、4、6脚，接线端子X10的2、4、6脚；模拟多路开关D12的X6脚串联R36、R35连接到电容C4的正极和电感L1，C7的负极接地，L1的另一端接电源VCC，R35和R36的公共端为VCO，VCO连接到接线端子X1～X10的1、3、5脚，模拟多路开关D12的X7脚通过电阻R37接地，模拟多路开关D11的6脚接二四译码器D5的7脚，

模拟多路开关D9～D12的7、8脚接地，16脚接电源VDD，A、B、C分别接到CPU D1的9、16、6脚，X脚连接到一起再通过电阻R38连接到ADCD13的3脚，

+12V通过限流电阻R39连接到稳压管V3的负极、C5的正极产生电压VDD，V3的正极和C5的负极接地，VDD连接到ADC D13的1脚，ADC D13的4、5脚分别接CPU D1的23、17脚；2脚接地，

3)开关量输出部分

开关量输出部分包括：数据锁存器D14、达林顿管D15、继电器K1、K2，

数据锁存器D14的1D～8D接CPU D1的AD0～AD7脚，C脚接CPU D1的8脚，/OC脚接地，5Q～8Q脚分别通过电阻R40～R43连接到发光二极管H1～H4的负极，发光二极管H1～H4的正极接电源VCC，

达林顿管D15的1、2脚接到数据锁存器D14的19、18脚，8脚接地，9脚接+12V电源，16、15脚分别接继电器K1、K2的5脚，

继电器K1、K2的4脚接+12V电源，继电器K1的1、3脚分别接接线端子X11的1、2脚，继电器k2的1、3脚分别接接线端子X11的3、4脚，

4)开关量输入部分

开关量输入部分包括接线端子X12、光耦D16、总线驱动器D17，

光耦D16的2、4、6、8脚分别通过电阻R44～R47连接到接线端子X12的1、3、5、7脚；D16的1、3、5、7脚相连，接到遥信隔离电源YXV上，光耦D16的16、14、12、10脚分别连接到总线驱动器D17的A0～A3上，光耦D16的9、11、13、15脚接地，接线端子X12的2、4、6、8脚接遥信地，

总线驱动器D17的A0～A7连接到上拉电阻排的8～1脚，B0～B7接CPU D1的AD0～AD7，/E接三八译码器D4的15脚，DIR接电源VCC。

5.如权利要求3所述的一种用于变电站电缆沟的电缆头温度综合监控装置，其特征在于，所述数据集中处理器的具体组成结构为：

1)CPU部分

CPU电路包括CPU D1、锁存器D2、RAM D3、三八译码器D4、时钟D5，CPU D1的数据线AD0～AD7与锁存器D2、RAM D3的数据线D0～D7通过上拉电阻排RP1相连，

锁存器D2的/OE接地，LE与CPU D1的ALE相连，Q0～Q7与RAM D3的A0～A7相连，

RAM D3的A8～A14、/CE与CPU D1的地址总线A8～A15相连，/OE、/WE分别与CPU D1的/RD、/WR相连，

三八译码器D4的A、B、C、G1分别与CPU D1的地址总线A8、A9、A10、A15相连，/G2A、/G2B接地，

时钟D5的1、2脚分别接时钟晶振XT2的两端，，时钟D5的3脚接上拉电阻R3，4脚接地，5脚经上拉电阻R2连接到CPU D1的17脚；6脚经上拉电阻R1连接到CPU D1的16脚；8脚接电容C3的一端和二极管V1、V2的负极，C3的另一端接地，V1的正端接电源VCC，V2的正端接锂电池BAT1的正极，BAT1的负极接地，

XT1为CPU晶振，两个引脚通过晶振电容C1、C2与CPU D1的X1、X2相连，跳线端子J1的2脚与CPU D1的2脚相连，1脚接地，跳线端子J2的2脚与CPU D1的3脚相连，1脚接地，蜂鸣器FMQ的正极接电源VCC，负极接三极管VT1的发射极，三极管VT1的集电极接地，基极通过限流电阻R4接CPU D1的9脚，

2)下行通信部分

下行通信部分包括UART芯片D6、D7，RS485芯片D8～D11，

RS485芯片D8的6、7脚分别连接到接线端子X1的1、2脚，RS485芯片D8的2、3脚短接再接到UART芯片D6的36脚上；1脚接到UART芯片D6的11脚；4脚接到UART芯片D6的13脚；

RS485芯片D9的6、7脚分别连接到接线端子X2的1、2脚，RS485芯片D9的2、3脚短接再接到UART芯片D6的27脚上；1脚接到UART芯片D6的10脚；4脚接到UART芯片D6的14脚；

RS485芯片D10的6、7脚分别连接到接线端子X3的1、2脚，RS485芯片D10的2、3脚短接再接到UART芯片D7的36脚上；1脚接到UART芯片D7的11脚；4脚接到UART芯片D7的13脚；

RS485芯片D11的6、7脚分别连接到接线端子X4的1、2脚，RS485芯片D11的2、3脚短接再接到UART芯片D7的27脚上；1脚接到UART芯片D7的10脚；4脚接到UART芯片D7的14脚；

UART芯片D6、D7的D0～D7脚分别与CPU D1的AD0～AD7相连接，A0～A2分别与锁存器D2的Q0～Q2相连，20、24脚分别与CPU D1的/WR、/RD相连；UART芯片D6、D7的/CSA、/CSB，分别与三八译码器D4的15、14、13、12脚相连；UART芯片D6、D7的RESET脚分别与CPU D1的5、6脚相连；UART芯片D6、D7的INTA、INTB分别与CPU D1的INT0～INT3相连，

3)上行通信部分

上行通信部分电路包括：RS232接口芯片D12和以太网转换模块M1，

RS232接口芯片D12的C1+脚和C1-脚之间接入电容C11，C2+脚和C2-脚之间接入电容C12，VCC与V+之间接入电容C13，V-和GND之间接入电容C14，T1O脚接到串口连接器X5的3脚，R1I脚接到串口连接器X5的2脚，T1I脚连接到跳线端子J3的1脚，R1O脚连接到跳线端子J4的1脚，串口连接器X5的5脚接地，

以太网转换模块M1的VCC与GND之间并入两个电容C8和C9，SHELL脚接电容C10的一端，再分别通过R5、R6连接到RJ45接头的4、5和7、8脚，EthernetTX+、EthernetTX-、EthernetRX+、EthernetRX-脚分别连接到RJ45接头的1、2、3、6脚，LED_TXD、LED_LINK、LED_RXD分别通过电阻R7、R8、R9连接到发光二极管H1、H2、H3的负极，TXD脚连接到跳线端子J4的3脚，RXD脚连接到跳线端子J3的3脚，RST_H脚连接到CPU D1的P12脚，H1、H2、H3的正极接电源VCC，跳线端子J3、J4的2脚分别连接到CPU D1的TXD、RXD脚，

4)人机接口部分

人机接口部分电路包括总线驱动器D13、D14、D16，数据锁存器D15，液晶显示模块X6以及按键S1～S16，

总线驱动器D13、D14、D16的B0～B7脚以及数据锁存器D15的D0～D7脚连接到一起，再分别连接到CPU D1的AD0～AD7脚，

总线驱动器D13的A0～A7脚分别连接到液晶显示模块X6的5～12脚，/E接CPU D1的8脚，DIR接地，

总线驱动器D14的A0～A7通过上拉电阻排RP2分别连接到按键S1～S8的一端，/E接三八译码器D4的11脚，DIR接地，按键S1～S8的另一端接地，数据锁存器D15的Q0～Q7分别通过电阻R11～R18连接到发光二极管H4～H10的负极、三极管VT2的基极，发光二极管H4～H10的正极接电源VCC，三极管VT2的发射极接电源VCC，集电极接液晶显示模块X6的2脚，数据锁存器D15的/OE接地，LE接CPU D1的7脚，

液晶显示模块X6的1、3脚接地，4脚接电源VCC，13脚接CPU D1的P40脚，14脚接CPU D1的P14脚，15脚接复位电路R44和C22的中点，17、18脚接电位器RW1，

总线驱动器D16的A0～A7通过上拉电阻排RP3分别连接到按键S9～S16的一端，/E接三八译码器D4的10脚，DIR接地，按键S9～S16的另一端接地。

Images