CN201965719U - 电气设备的短路监测报警电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及监测报警的电子电路，尤其涉及以三相电为工作电源的电气设备的短路监测报警的电子电路。本实用新型的电气设备的短路监测报警电路，包括：多路电流互感器、多路传感信号处理电路单元、一模拟开关电路单元、一A/D转换电路单元、一单片机控制电路单元、一功率发射电路单元、一看门狗电路单元、一485通信接口电路单元以及一功率接收报警电路单元。本实用新型实现一种具备多路监测、双向报警传输的电气设备的短路监测报警电路。本实用新型不仅报警方式安全可靠，且因减少布线和多路传感而带来的硬件成本降低的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及监测报警的电子电路，尤其涉及以三相电为工作电源的电气设备的短路监测报警的电子电路。
背景技术
随着我国经济的快速发展，用电量大大增加。越来越多的大型公共建筑如：超市、商场、商厦等人员密集场所，经营项目繁杂、业主不断改变经营项目，给原本的电气设计方案不能符合用电要求，但不能够引起业主的重视，造成很大的电气火灾隐患，它给人们带来利益的同时，也带来十分严重的消防安全问题。在电气火灾中，因短路而导致的火灾一直占的比例是相当高，特别是人员密集场所，应注重短路的电气火灾的早期发现预警、排除隐患。
而传统的电气设备报警保护装置一般是只具有短路监测和分闸功能，或者通过有线方式同时传输报警至监控室以提示险情。利用有线线缆传输报警信号虽然能保证传输的可靠性，但是由于有些室外电气设备所处的位置不适合线缆进行布线，且移动的电气设备布线后的迁移将变得十分麻烦。
实用新型内容
因此，本实用新型提出一种兼容有线和无线双向报警的电气设备的短路监测报警电路，以避免上述的各种问题发生。
本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型的电气设备的短路监测报警电路，包括：
多路电流互感器，设置于被监测的电气设备的三相电源线缆上，输出连接至相应的传感信号处理电路单元；
多路传感信号处理电路单元，包括整流电路模块、充放电电路模块、线性电压调整电路模块，其输入端分别连接于上述的各路电流互感器的输出端口，输出连接于一模拟开关电路单元的输入端口；
一模拟开关电路单元，输入端连接于上述各路传感信号处理电路单元的输出端，输出端连接于一A/D转换电路单元；
一A/D转换电路单元，输入端连接于上述的模拟开关电路单元的输出端口，输出连接于一单片机控制电路单元；
一单片机控制电路单元，其输出端连接于一功率发射电路单元，输入端连接于一看门狗电路单元，输入输出端连接于一485通信接口电路单元；
一功率发射电路单元，输入端连接于上述的单片机控制电路单元，并通过其上所设的一天线发射无线报警信号；
一看门狗电路单元，输出连接于上述的单片机控制电路单元的端口；
一485通信接口电路单元，连接于上述的单片机控制电路单元的输入输出端口；
以及一功率接收报警电路单元，通过其上所设的一天线接收上述的功率发射电路单元的无线报警信号。
进一步的，所述的传感信号处理电路单元具体是：并联的电阻R1、电容C7和并联电容C8、电容C9，及其中间串联的二极管D7组成的半波整流电路模块，经输入端串联的一电阻R2限流，电阻R1分压，二极管D7整流，向电容C8充电，再经过一电阻R13及由电阻R14、电容C10、电容C11并联组成的滤波积分电路模块，输出线性电压，经二极管ZW1限压后输出。
进一步的，所述的模拟开关电路单元是4051的多路模拟开关芯片。
进一步的，所述的看门狗电路单元是5045的看门狗芯片。
进一步的，所述的485通信接口电路单元是8019的通讯控制芯片串联75176的RS485接口芯片。
本实用新型采用如上技术方案，通过电流互感器监测电气设备的三相电源线缆，并通过模拟开关电路单元和单片机控制电路单元实现多路巡检，以及通过功率发射电路单元和485通信接口电路单元实现无线和有线双向报警传输方式，实现一种具备多路监测、双向报警传输的电气设备的短路监测报警电路。本实用新型不仅报警方式安全可靠，且因减少布线和多路传感而带来的硬件成本降低的优势。
附图说明
图1是本实用新型的电路模块框图；
图2是本实用新型一优选实施例的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参阅图1所示，本实用新型的电气设备的短路监测报警电路，包括：
多路电流互感器101、......、10n，设置于被监测的电气设备的三相电源线缆上，输出连接至相应的传感信号处理电路单元201、......、20n；
多路传感信号处理电路单元201、......、20n，包括整流电路模块、充放电电路模块、线性电压调整电路模块，其输入端分别连接于上述的各路电流互感器101、......、10n的输出端口，输出连接于一模拟开关电路单元3的输入端口；一模拟开关电路单元3，输入端连接于上述各路传感信号处理电路单元201、......、20n的输出端，输出端连接于一A/D转换电路单元4；
一A/D转换电路单元4，输入端连接于上述的模拟开关电路单元3的输出端口，输出连接于一单片机控制电路单元5；
一单片机控制电路单元5，其输出端连接于一功率发射电路单元6，输入端连接于一看门狗电路单元7，输入输出端连接于一485通信接口电路单元8；
一功率发射电路单元6，输入端连接于上述的单片机控制电路单元5，并通过其上所设的一天线发射无线报警信号；
一看门狗电路单元7，输出连接于上述的单片机控制电路单元5的端口；
一485通信接口电路单元8，连接于上述的单片机控制电路单元5的输入输出端口；
以及一功率接收报警电路单元9，通过其上所设的一天线接收上述的功率发射电路单元6的无线报警信号。
参阅图2所示，所述的传感信号处理电路单元具体是：并联的电阻R1、电容C7和并联电容C8、电容C9，及其中间串联的二极管D7组成的半波整流电路模块，经输入端串联的一电阻R2限流，电阻R1分压，二极管D7整流，向电容C8充电，再经过一电阻R13及由电阻R14、电容C10、电容C11并联组成的滤波积分电路模块，输出线性电压，经二极管ZW1限压后输出。所述的模拟开关电路单元3是4051的多路模拟开关芯片。所述的单片机控制电路单元5采用8051芯片组成。所述的看门狗电路单元7是5045的看门狗芯片。所述的485通信接口电路单元8是8019的通讯控制芯片串联75176的RS485接口芯片。
本实用新型采用非晶电流互感器采集电流信号，当相线穿过电流互感器时，采集电流信号，所通过的电流越大，感应的交流电压随之越大，此电压信号经整流调整后，传送到模拟开关，进行分路循环检测，经单片机逻辑数据处理，实时显示当前电流值，当某一相线超过设定电流值时，发出声光报警信号，经RS485数据信号输出，传输到监控器。下面以其中一路进行详细说明：
当L1相电流互感器感应到交流电压信号过大时，电流互感器L1次级会产生电压信号，先经过由电阻R1、电容C7、电容C8、电容C9、二极管D7组成的半波整流电路，经电阻R2限流，电阻R1分压，二极管D7整流，向电容C8充电；再经过由电阻R14、电容C10、电容C11组成的滤波积分电路，输出线性电压，经稳压二极管ZW1限压后输入模拟开关芯片U5第(13)脚。
此时模拟开关芯片U5的第(13)脚为高电平，输出端第(3)脚输出为高电平，输入AD转换芯片U4的输入端第(2)脚，经A/D转换后将信号从单片机U1第(2)脚输入。单片机U1检测到第(2)脚有信号输入后，分两路输出，第一路，由单片机的第(35)脚输出低电平，经电阻R21，使发光二极管LED1亮，表示L1相有过电流产生。第二路，由单片机U1的第(4)脚、第(5)脚、第(6)脚串行数据输出分别加到通讯控制芯片U2的第(x1)脚、第(x2)脚、第(x3)脚和信号收发芯片U7的通信接口第(1)脚、第(2、3)脚、第(4)脚将L1相的过电流信号传送到系统总线。
输出低电位信号经R101使三极管VT1导通，输入到无线发射模块芯片T1第2脚，芯片T1为FDD-5发射模块，并送至芯片T1的3脚，即调制信号输人端CP，对发射的高频信号进行调制。天线即对外发射已调制的高频电磁波。
由无线接收芯片T2、扬声器Y1、R102组成无线报警接收机控制电路，芯片T2为JDD-5模块，芯片T2音频信号输出端CPA(即4脚)直接驱动普通电动式扬声器Y1发声，同时数据输出端2脚输出高电平使发光二极管LED1得电发光，表示接收到分机的报警信号。
同理的，单片机控制电路单元5分路循环检测不同路的电流互感器，当不同路的电源线缆发射短路现象时，对应不同的指示灯发光，且同时也通过总线和无线发送相关的报警信号，不再详细赘述。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.电气设备的短路监测报警电路，其特征在于，包括：
多路电流互感器(101、......、10n)，设置于被监测的电气设备的三相电源线缆上，输出连接至相应的传感信号处理电路单元(201、......、20n)；
多路传感信号处理电路单元(201、......、20n)，包括整流电路模块、充放电电路模块、线性电压调整电路模块，其输入端分别连接于上述的各路电流互感器(101、......、10n)的输出端口，输出连接于一模拟开关电路单元(3)的输入端口；
一模拟开关电路单元(3)，输入端连接于上述各路传感信号处理电路单元(201、......、20n)的输出端，输出端连接于一A/D转换电路单元(4)；
一A/D转换电路单元(4)，输入端连接于上述的模拟开关电路单元(3)的输出端口，输出连接于一单片机控制电路单元(5)；
一单片机控制电路单元(5)，其输出端连接于一功率发射电路单元(6)，输入端连接于一看门狗电路单元(7)，输入输出端连接于一485通信接口电路单元(8)；
一功率发射电路单元(6)，输入端连接于上述的单片机控制电路单元(5)，并通过其上所设的一天线发射无线报警信号；
一看门狗电路单元(7)，输出连接于上述的单片机控制电路单元(5)的端口；
一485通信接口电路单元(8)，连接于上述的单片机控制电路单元(5)的输入输出端口；
以及一功率接收报警电路单元(9)，通过其上所设的一天线接收上述的功率发射电路单元(6)的无线报警信号。
2.如权利要求1所述的电气设备的短路监测报警电路，其特征在于：所述的传感信号处理电路单元具体是：并联的电阻R1、电容C7和并联电容C8、电容C9，及其中间串联的二极管D7组成的半波整流电路模块，经输入端串联的一电阻R2限流，电阻R1分压，二极管D7整流，向电容C8充电，再经过一电阻R13及由电阻R14、电容C10、电容C11并联组成的滤波积分电路模块，输出线性电压，经二极管ZW1限压后输出。
3.如权利要求1所述的电气设备的短路监测报警电路，其特征在于：所述的模拟开关电路单元是4051的多路模拟开关芯片。
4.如权利要求1所述的电气设备的短路监测报警电路，其特征在于：所述的看门狗电路单元是5045的看门狗芯片。
5.如权利要求1所述的电气设备的短路监测报警电路，其特征在于：所述的485通信接口电路单元是8019的通讯控制芯片串联75176的RS485接口芯片。
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| CN108765866A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-11-06 | 沈阳新松智能驱动股份有限公司 | 一种伺服驱动器多路报警信息合成方法 |
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