CN205229762U

CN205229762U - 一种工地电气设备监控终端

Info

Publication number: CN205229762U
Application number: CN201520982100.9U
Authority: CN
Inventors: 赵世柏; 张恩忠
Original assignee: STATE NUCLEAR POWER INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: STATE NUCLEAR POWER INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2025-12-01

Abstract

一种工地电气设备监控终端，它包括微处理器以及分别与之相连的模拟量采集电路、开关量采集电路、数字量采集电路、显示屏、控制按键、本地通讯接口、远程通讯接口、以太网口和继电器输出控制模块相连，数字量采集电路包括RS-232、RS-485和M-BUS采集模块,本地通讯接口分别与IRDA红外模块、ZigBee模块和电力载波模块相连，远程通讯接口分别与GPRS模块、CDMA模块和以太网口相连，继电器输出控制模块的输出端与设置在工地电气设备供电回路中的继电器控制端相连，AC/DC电源模块将外部交流电源转换为直流电后为微处理器供电。它通过对工地现场实时数据的采集，能够将工地现场多种监测及预警数据进行有效统一。

Description

一种工地电气设备监控终端

技术领域

本实用新型涉及一种监控装置，具体地说是一种工地电气设备监控终端，属于数据信息采集技术领域。

背景技术

当前各种建设工程数量越来越多，工程规模越来越大，现场安全成为越来越突出的问题。工地现场影响施工安全的因素非常多，及时有效的掌控这些因素的状态是提高工程质量降低事故概率的重要途径，但单靠安全人员的正常巡视难以实现，必须建立一整套安全稳定的运行环境，对影响施工安全的因素实现在线监测，使危险信息能够早期发现并得到及时处理。

在工地施工过程中，影响整个施工安全的因素数量可以用“海量”来形容。很多的设备需要定期巡视，很多分散的测点、安全隐患点、辅助设施需要不定期检测。由于这些设备或设施比较分散，通信方式、数据采集方式很难统一，往往成为监管的“盲区”。

现有的解决方案一般是为工地提供某类数据的监控，功能单一，监测和数据不能有效覆盖工地施工的内容和范围。但是，目前针对工地的一些监测设备仅仅是完成了局部数据或某类数据的采集管理，由于数据有限、功能单一，只能片面反映工地的某种施工状况，不能提供相对准确的管理分析数据。

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种工地电气设备监控终端，其采用多种方式采集工地现场电气设备的数据信息，能够将工地现场多种监测及预警数据进行有效统一，并兼容当前主流的通讯方式，完成数据的精确采集。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工地电气设备监控终端，其特征是：包括微处理器、模拟量采集电路、开关量采集电路、数字量采集电路、显示屏、控制按键、本地通讯接口、远程通讯接口、以太网口、继电器输出控制模块和AC/DC电源模块，所述微处理器分别与模拟量采集电路、开关量采集电路、数字量采集电路、显示屏、控制按键、本地通讯接口、远程通讯接口和继电器输出控制模块相连，所述数字量采集电路包括RS-232采集模块、RS-485采集模块和M-BUS采集模块,所述本地通讯接口分别与IRDA红外模块、ZigBee模块和电力载波模块相连，所述远程通讯接口分别与GPRS模块、CDMA模块和以太网口相连，所述继电器输出控制模块的输出端与设置在工地电气设备供电回路中的继电器控制端相连，所述AC/DC电源模块将外部交流电源转换为直流电后为微处理器供电。

优选地，所述模拟量采集电路包括依次连接的放大电路、光电耦合器、施密特电路和数模转换器，所述放大电路的输入端与设置在用电设备电路中的电流传感器的输出端相连，放大电路的输出端通过光电耦合器与施密特电路的输入端相连，所述施密特电路的输出端与数模转换器的输入端相连，所述数模转换器的输出端与微处理器相连。

优选地，所述微处理器采用AT91SAM9G25芯片。

优选地，所述以太网口采用Ethernet网口芯片KSZ8041。

优选地，所述显示屏为中文液晶显示屏。

优选地，所述电力线载波模块采用GDW-PLCModem载波通讯模块。

优选地，所述RS-232采集模块采用SipexCorporation生产的SP3232EEN芯片。

优选地，所述模拟量采集电路包括4～20mA模拟量采集电路和0～5V模拟量采集电路。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用ARM微处理器，具备强大的数据管理功能和良好的扩容性；采用模拟量采集电路、开关量采集电路和数字量采集电路，具备多种数据采集功能，如开关量、4～20mA模拟量、0～5V模拟量等；采用本地通讯接口、远程通讯接口和以太网口，兼容了当前多种通信方式，如Ethernet网络、GPRS、红外、M-BUS、RS-485、RS-232和ZIGBEE等通信方式；采用模块化设计，增加了扩容性，使其更好的适应于各种复杂的工地环境。

本实用新型通过对工地现场实时数据的采集，能够将工地现场多种监测及预警数据进行有效统一，并兼容当前主流的通讯方式，完成数据的精确采集，为工地管理者提供一整套相对完整准确的安全施工数据。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型所述微处理器的电路图；

图3是本实用新型所述以太网口的电路图；

图4是本实用新型所述本地通讯接口的电路图；

图5是本实用新型所述远程通讯接口的电路图；

图6是本实用新型所述显示屏的电路图；

图7是本实用新型所述控制按键的电路图；

图8是本实用新型所述RS-232采集模块的电路图；

图9是本实用新型所述模拟量采集电路的电路图；

图10是本实用新型所述继电器输出控制模块的电路图。

具体实施方式

为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种工地电气设备监控终端，它包括微处理器、模拟量采集电路、开关量采集电路、数字量采集电路、显示屏、控制按键、本地通讯接口、远程通讯接口、以太网口、继电器输出控制模块和AC/DC电源模块，所述微处理器分别与模拟量采集电路、开关量采集电路、数字量采集电路、显示屏、控制按键、本地通讯接口、远程通讯接口和继电器输出控制模块相连，所述数字量采集电路包括RS-232采集模块、RS-485采集模块和M-BUS采集模块,所述本地通讯接口分别与IRDA红外模块、ZigBee模块和电力载波模块相连，所述远程通讯接口分别与GPRS模块、CDMA模块和以太网口相连，所述继电器输出控制模块的输出端与设置在工地电气设备供电回路中的继电器控制端相连，所述AC/DC电源模块将外部交流电源转换为直流电后为微处理器供电。所述模拟量采集电路包括4～20mA模拟量采集电路和0～5V模拟量采集电路。

如图2所示，本实用新型所述的微处理器采用AT91SAM9G25芯片。

如图3所示，本实用新型所述的以太网口的主控芯片U5采用Ethernet网口芯片KSZ8041。

如图4所示，本实用新型所述的本地通讯接口包括第一通讯接口JP5、第二通讯接口JP6和由SPX1117M3-3.3芯片构成的供电模块，第一通讯接口JP5用以连接IRDA红外模块、ZigBee模块和电力载波模块，IRDA红外模块、ZigBee模块和电力载波模块通过一通讯接口JP5与微处理器相互通信；第二通讯接口JP6用以连接电力载波模块，使电力载波模块接入220V交流市电，用以提供电力线载波所需的载波信道。SPX1117M3-3.3芯片是DC/DC降压电源模块电路，为3.3V系统供电，由SPX1117M3-3.3芯片构成的供电模块为第一通讯接口JP5提供工作电源。

如图5所示，本实用新型所述的远程通讯接口包括通讯接口JP4和由MIC29302芯片U4构成的供电模块，通讯接口JP4用以连接GPRS模块、CDMA模块和以太网口，由MIC29302芯片构成的供电模块为通讯接口JP4提供工作电源。线性稳压芯片MIC29302芯片用以将5V电压转换为3.3V。

如图6所示，本实用新型所述的显示屏为中文液晶显示屏,中文液晶显示屏通过接口JP3与微处理器相连。

如图7所示，本实用新型所述的控制按键包括上、下、左、右、回车和取消共六个功能键。

如图8所示，本实用新型所述的RS-232采集模块采用SipexCorporation生产的SP3232EEN芯片U23。

如图9所示，本实用新型所述的模拟量采集电路包括依次连接的放大电路、HCNR201光电耦合器U20、施密特电路(由LMV321运算放大器U21、电阻DR7和电容C82构成)和ADS1113数模转换器U17，所述放大电路由LMV321运算放大器U19构成，放大电路的输入端与设置在用电设备电路中的电流传感器的输出端相连，放大电路的输出端通过光电耦合器与施密特电路的输入端相连，所述施密特电路的输出端与数模转换器的输入端相连，所述数模转换器的输出端与微处理器相连。

如图10所示，本实用新型所述的继电器输出控制模块为由光电隔离器和NPN晶体管构成的继电器控制电路。

本实用新型所述的电力线载波模块采用GDW-PLCModem载波通讯模块。

本实用新型采用ARM微处理器，具备强大的数据管理功能和良好的扩容性；采用模拟量采集电路、开关量采集电路和数字量采集电路，具备多种数据采集功能，如开关量、4～20mA模拟量、0～5V模拟量等，多功能融合，使设备功能更加强大，完成工地现场复杂多样的数据的采集；采用本地通讯接口、远程通讯接口和以太网口，兼容了当前多种通信方式，如Ethernet网络、GPRS、红外、M-BUS、RS-485、RS-232和ZIGBEE等通信方式，解决工地现场的“通信瓶颈”问题；采用模块化设计，增加了扩容性，使其更好的适应于各种复杂的工地环境。

本实用新型针对工地的特点，对工地施工过程中各种设备的运行状态及影响安全运行的因素实现在线监测，使故障信息及隐患能够早期发现并得到及时处理，变“定期人工巡视”为“24小时实时监测”，减少了人力投入，提高了事故预警能力及事故应对能力。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种工地电气设备监控终端，其特征是：包括微处理器、模拟量采集电路、开关量采集电路、数字量采集电路、显示屏、控制按键、本地通讯接口、远程通讯接口、以太网口、继电器输出控制模块和AC/DC电源模块，所述微处理器分别与模拟量采集电路、开关量采集电路、数字量采集电路、显示屏、控制按键、本地通讯接口、远程通讯接口和继电器输出控制模块相连，所述数字量采集电路包括RS-232采集模块、RS-485采集模块和M-BUS采集模块,所述本地通讯接口分别与IRDA红外模块、ZigBee模块和电力载波模块相连，所述远程通讯接口分别与GPRS模块、CDMA模块和以太网口相连，所述继电器输出控制模块的输出端与设置在工地电气设备供电回路中继电器的控制端相连，所述AC/DC电源模块将外部交流电源转换为直流电后为微处理器供电。

2.根据权利要求1所述的一种工地电气设备监控终端，其特征是：所述模拟量采集电路包括依次连接的放大电路、光电耦合器、施密特电路和数模转换器，所述放大电路的输入端与设置在用电设备电路中的电流传感器的输出端相连，放大电路的输出端通过光电耦合器与施密特电路的输入端相连，所述施密特电路的输出端与数模转换器的输入端相连，所述数模转换器的输出端与微处理器相连。

3.根据权利要求1所述的一种工地电气设备监控终端，其特征是：所述微处理器采用AT91SAM9G25芯片。

4.根据权利要求1所述的一种工地电气设备监控终端，其特征是：所述以太网口采用Ethernet网口芯片KSZ8041。

5.根据权利要求1所述的一种工地电气设备监控终端，其特征是：所述显示屏为中文液晶显示屏。

6.根据权利要求1所述的一种工地电气设备监控终端，其特征是：所述电力线载波模块采用GDW-PLCModem载波通讯模块。

7.根据权利要求1所述的一种工地电气设备监控终端，其特征是：所述RS-232采集模块采用SipexCorporation生产的SP3232EEN芯片。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种工地电气设备监控终端，其特征是：所述模拟量采集电路包括4～20mA模拟量采集电路和0～5V模拟量采集电路。