CN206727730U - 基于arm的智能监控开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于ARM的智能监控开关柜，包括电源模块，电源模块给ARM模块供电，ARM模块包括微处理器，微处理器分别连接模拟量输入模块、开关量输入模块、开关量输出模块、凝露控制模块、无线测温模块、高压带电显示模块，所述凝露控制模块采用SHT15数字式温湿度传感器本实用新型结构中提供的基于ARM的智能监控开关柜是一种智能化、模块化的装置，采用一个处理器并使相关硬件和软件集成化，极大地减少了接线数量，使得安装方便、调试简单、功能全面、可靠性高、抗干扰能力强，降低了制造成本和维护成本。适用于高压户内中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。

Description

基于ARM的智能监控开关柜

技术领域

本实用新型涉及配电网络监测技术领域，尤其涉及基于ARM的智能监控开关柜。

背景技术

开关柜是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。

随着社会经济的发展，单位停电造成的损失和影响越来越大，对配电网络可靠性水平提出更高的要求。近年来出现了一些针对开关柜监控的产品，例如断路器模拟显示器、高压带电指示器、凝露控制器、多功能仪表、微机保护装置等产品。这些产品在高压开关柜运行中发挥了重要作用，但是由于各种监控装置独立安装，使得开关柜面板显示复杂，装置之间信息的共享程度不高，各装置的通信方式与规约不同，同时安装检修工作量加大，系统可靠性提升并不明显。

所以设计了一种多功能开关柜智能监控装置，实现单柜及整个中低压配电装置的全面一体化检测、监视和控制成为一大目标。

实用新型内容

本实用新型公开了可以实现单柜及整个中低压配电装置的全面一体化检测、监视和控制并具有联网功能，允许进行远程监视控制的ARM的智能监控开关柜。

本实用新型是这样实现的，基于ARM的智能监控开关柜，包括电源模块，电源模块给ARM模块供电，ARM模块包括微处理器，微处理器分别连接模拟量输入模块、开关量输入模块、开关量输出模块、凝露控制模块、无线测温模块、高压带电显示模块，所述开关量输入模块的输入端连接断路器、手车试验位置、手车工作位置、接地开关、断路器储能，所述开关量输出模块的输出端连接加热器、风扇、报警、闭锁输出，所述凝露控制模块采用SHT15 数字式温湿度传感器。

进一步地，所述ARM模块的主核心部件是LPC2292微处理器，LPC2292 微处理器输出端还连接显示器LCD，输入端还连接键盘。

进一步地，所述SHT15数字式温湿度传感器包括电源接入口VDD、数据线DATA、时钟线SCK、接地线GND，电源接入口VDD和数据线DATA分别通过I/O口与LPC2292连接，数据线DATA端连接上拉电阻，电源模块的电源端连接上拉电阻、去耦电容、电源接入口VDD。

进一步地，所述电源模块采用线性稳压电源芯片SPX29150为系统提供 3.3V和1.8V电压，所述无线收发模块采用SAW温度传感器。

进一步地，ARM模块还包括语音模块、人际交互模块、通讯模块、人体感应模块，语音模块采用WT558D语音芯片，通讯模块采用SP485R芯片。

进一步地，ARM模块外连接WIFI模块，WIFI模块采用UG5681模块，实现与其他节点的无线通信。

进一步地，所述上拉电阻为10kΩ，去耦电容为100n F。

新型开关柜智能监控装置以ARM嵌入式LPC2292微处理器作为核心控制单元，通过自动检测环境温度、湿度，开关柜内部温度、断路器触头、母线、电缆接头处温度、断路器和接地开关开合状态、带电状态等输入信息，识别是否存在局部温升，进而判断是否存在安全隐患。根据柜体内外温湿度值，确定是否进行加热除湿操作。采用LED图形指示断路器和接地开关状态、开关储能状态、带电状态，并通过LCD显示器显示温湿度及电参数等信息。通过通讯模块与上位机通讯，实现了就地控制和远程控制。

本实用新型提供的基于ARM的智能监控开关柜的优点在于：本实用新型结构中提供的基于ARM的智能监控开关柜是一种智能化、模块化的装置，采用一个处理器并使相关硬件和软件集成化，极大地减少了接线数量，使得安装方便、调试简单、功能全面、可靠性高、抗干扰能力强，降低了制造成本和维护成本。适用于高压户内中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基于ARM的智能监控开关柜装置硬件结构框图；

图2为本实用新型基于ARM的智能监控开关柜装置凝露控制模块电路图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种多功能开关柜智能监控装置，实现单柜及整个中低压配电装置的全面一体化检测、监视和控制。

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚和详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图1、图2，本实用新型实施例提供的基于ARM 的智能监控开关柜。

如图1所示，基于ARM的智能监控开关柜，包括电源模块，电源模块给 ARM模块供电，ARM模块包括LPC2292微处理器，LPC2292微处理器分别连接模拟量输入模块、开关量输入模块、开关量输出模块、凝露控制模块、无线测温模块、高压带电显示模块，所述开关量输入模块的输入端连接断路器、手车试验位置、手车工作位置、接地开关、断路器储能，所述开关量输出模块的输出端连接加热器、风扇、报警、闭锁输出。

如图2所示，凝露控制模块采用SHT15数字式温湿度传感器，SHT15数字式温湿度传感器包括电源接入口VDD、数据线DATA、时钟线SCK、接地线GND，电源接入口VDD和数据线DATA分别通过I/O口与LPC2292连接，数据线DATA端连接10kΩ的上拉电阻，电源模块的电源端连接上拉电阻、去耦电容、电源接入口VDD，所述去耦电容为100n F。

所述电源模块采用线性稳压电源芯片SPX29150为系统提供3.3V和 1.8V电压，所述无线收发模块采用SAW温度传感器。

ARM模块还包括语音模块、人际交互模块、通讯模块、人体感应模块，语音模块采用WT558D语音芯片，通讯模块采用SP485R芯片。

ARM模块外连接WIFI模块，WIFI模块采用UG5681模块，实现与其他节点的无线通信。

新型开关柜智能监控装置以ARM嵌入式LPC2292微处理器作为核心控制单元，通过自动检测环境温度、湿度，开关柜内部温度、断路器触头、母线、电缆接头处温度、断路器和接地开关开合状态、带电状态等输入信息，识别是否存在局部温升，进而判断是否存在安全隐患。根据柜体内外温湿度值，确定是否进行加热除湿操作。采用LED图形指示断路器和接地开关状态、开关储能状态、带电状态，并通过LCD显示器显示温湿度及电参数等信息。通过通讯模块与上位机通讯，实现了就地控制和远程控制。

开关柜内发生凝露现象时设备间的爬电距离会减小，容易引起爬电事故，同时会腐蚀设备，使设备的绝缘能力下降引起电压闪络事故。开关柜凝露现象的产生取决于柜内温度、相对湿度及露点温度等。为避免开关柜内产生凝露现象，在开关柜内装设凝露控制装置。凝露控制的温湿度传感器采用SHT15 数字式温湿度传感器，通过传感器采集的温湿度启动或停止加热器或风扇，使柜内温湿度保持在合理范围内，避免凝露的产生。加热器、风扇和报警信号由继电器输出，温湿度值由LCD进行显示，温湿度阈值可以通过装置上的按键进行修改。SHT15数字式温度传感器的测量原理是将两只温湿度传感器采集的信号经过放大器后送入模数转换器进行模数转换、校准和纠正，然后将得到的温度和相对湿度数据经两线串行接口送至LPC2292微处理器。

综上所述，本实用新型结构中提供的基于ARM的智能监控开关柜是一种智能化、模块化的装置，采用一个处理器并使相关硬件和软件集成化，极大地减少了接线数量，使得安装方便、调试简单、功能全面、可靠性高、抗干扰能力强，降低了制造成本和维护成本。适用于高压户内中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。

以上对本实用新型所提供的基于ARM的智能监控开关柜进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.基于ARM的智能监控开关柜，其特征在于，包括电源模块，电源模块给ARM模块供电，ARM模块包括微处理器，微处理器分别连接模拟量输入模块、开关量输入模块、开关量输出模块、凝露控制模块、无线测温模块、高压带电显示模块，所述凝露控制模块采用SHT15数字式温湿度传感器。

2.根据权利要求1所述的基于ARM的智能监控开关柜，其特征在于，所述ARM模块的主核心部件是LPC2292微处理器，LPC2292微处理器输出端还连接显示器LCD，输入端还连接键盘。

3.根据权利要求1所述的基于ARM的智能监控开关柜，其特征在于，所述SHT15数字式温湿度传感器包括电源接入口VDD、数据线DATA、时钟线SCK、接地线GND，电源接入口VDD和数据线DATA分别通过I/O口与LPC2292连接，数据线DATA端连接上拉电阻，电源模块的电源端连接上拉电阻、去耦电容、电源接入口VDD。

4.根据权利要求1所述的基于ARM的智能监控开关柜，其特征在于，所述电源模块采用线性稳压电源芯片SPX29150为系统提供3.3V和1.8V电压，所述无线测温模块采用SAW温度传感器。

5.根据权利要求1所述的基于ARM的智能监控开关柜，其特征在于，ARM模块还包括语音模块、人际交互模块、通讯模块、人体感应模块，语音模块采用WT558D语音芯片，通讯模块采用SP485R芯片。

6.根据权利要求1所述的基于ARM的智能监控开关柜，其特征在于，所述开关量输入模块的输入端连接断路器、手车试验位置、手车工作位置、接地开关、断路器储能，所述开关量输出模块的输出端连接加热器、风扇、报警、闭锁输出，ARM模块外连接WIFI模块，WIFI模块采用UG5681模块。

7.根据权利要求3所述的基于ARM的智能监控开关柜，其特征在于，所述上拉电阻为10kΩ，去耦电容为100n F。