CN209570682U - 一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器，包括：主控制器，与所述主控制器连接的电源转换电路，与所述主控制器连接的、用于与电流传感器、电压传感器和/或电流电压传感器相连的485通信单元；以及与所述主控制器连接的、用于与所述用户终端通信连接的蓝牙单元和以太网通信单元；与所述主控制器连接的、用于与云平台通信连接的4G通信单元。实施本实用新型能够降低安装施工难度，提高施工效率，同时不受距离限制，通信可靠性高，可满足多种应用场景。

Description

一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器

技术领域

本实用新型涉及消防设备监控领域，更具体地说，涉及一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器。

背景技术

随着网络的发展，对现有的消防设备电源监控器的监控也需要借助网络实现对其进行信息的交互以快速获取消防设备的当前电源状态。当前现有的对消防设备借用有线的网络布置，其需要事先进行复杂的网络布线，提高的施工难度。而且在现有的一些无线通信使用中，仅仅考虑了近距离的无线通信进行数据交换，其通信不可靠且局限于使用环境。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有技术缺陷，提供一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器，包括：主控制器，与所述主控制器连接的电源单元，与所述主控制器连接的、用于与电流传感器、电压传感器和/或电流电压传感器相连的485通信单元；以及

与所述主控制器连接的、用于与所述用户终端通信连接的蓝牙单元和以太网通信单元；

与所述主控制器连接的、用于与云平台通信连接的4G通信单元。

优选地，所述4G通信单元包括天线、与所述天线连接的4G处理芯片，与所述4G处理芯片连接的串口通信电平转换电路、SIM卡电路和电源转换电路，所述4G处理芯片通过所述串口通信电平转换电路与所述主控制器连接。

优选地，所述4G处理芯片型号为N720。

优选地，所述SIM卡电路包括贴片卡托和与所述卡托配合的SIM卡。

优选地，所述4G通信单元还包括与所述SIM卡电路连接的抗干扰电路；所述抗干扰电路包括集成TVS管TV1，所述TV1的第一管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚分别与所述SIM卡电路连接，所述TV1的第五管脚接地。

优选地，所述串口通信电平转换电路包括三极管Q2和三极管Q5；

所述三极管Q2的发射极与所述4G处理芯片的UART2_TX管脚连接，所述三极管Q2的基极经电阻R180与所述4G处理芯片的VREG_L11_1P8管脚连接，所述三极管Q2的集电极经电阻R182与所述主控制器连接；

所述三极管Q5的集电极与所述4G处理芯片的UART2_RX管脚连接，所述三极管Q5的基极经电阻R186与所述4G处理芯片的VREG_L11_1P8管脚连接、且经电阻R189与其集电极连接，所述三极管Q5的发射极经过电阻R190与所述主控制器连接。

优选地，所述电源转换电路包括电源芯片U25，以及与所述电源芯片U25输出端连接的滤波电路；

所述电源芯片U25的第五管脚经过电阻R177与所述电源芯片U25的第四管脚相连，且经电阻R178接地；

所述滤波电路包括并联连接的电容E14、电容E15、电容C101、电容C100和电容C99。

优选地，所述电源芯片U25的型号为SPX29302。

优选地，所述天线采用IPEX一代接口的软PCB天线。

优选地，还包括与所述主控制器连接的蜂鸣器、打印机、工业电阻触摸屏和指示灯。

实施本实用新型的一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器，具有以下有益效果：降低安装施工难度，提高施工效率，同时不受距离限制，通信可靠性高，可满足多种应用场景。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器第一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器第二实施例的结构示意图；

图3是本实用新型一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器的局部电路原理图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，在本实用新型的一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器100第一实施例中，包括：主控制器110，与主控制器110连接的电源单元160，与主控制器110连接的、用于与电流传感器、电压传感器和/或电流电压传感器相连的485通信单元120；以及与主控制器110连接的、用于与用户终端通信连接的蓝牙单元130和以太网通信单元140；与主控制器110连接的、用于与云平台通信连接的4G通信单元150。具体的，监控器100中的工业控制器通过RS485接口分别与各电流、电压传感器相连。可以理解，监控器包括机箱，其机箱内部设有主控制器110、电源单元160、485通信单元120、蓝牙单元130和以太网通信单元140和4G通信单元150。机箱外壳的一侧留有4个开孔用于电源进线与电源单元160连接，还设有4路RS485接口，通过RS485接口能够同时连接不超过256个信号传感器。该信号传感器可以包括电流传感器，电压传感器，电流电压传感器等。每一路RS485接口带有一路24V30W的直流恒压电源，给外部传感器提供直流电源。当信号传感器检测到电流或者电压异常时，通过RS485电路将异常数据传输给工业控制器，工业控制器内部电路进一步的操作。进一步的，485接口采用5.08间距的插针接口，485通信芯片采用ST3485EBD。蓝牙单元130通过串口跟工业控制器相连，其蓝牙天线采用板载天线151蛇形天线151，蓝牙芯片采用NRF51822，射频匹配电路为π型电路，发射功率4DB。以太网通信单元140采用采用RJ45接口连接电脑，其芯片采用KSZ8041FTLI，通过串口方式连接工业控制器进行数据传输。电源单元160通过开关电源将220VAC交流电转换为24VDC直流给整个系统供电，更具体的，可以通过金升阳的24转24V隔离DC电源转换电路155给外部传感器供电，通过24V转5V电源转换电路155给485通信单元120供电，通过5V转3.3V电源转换电路155给工业控制器供电。其中24V隔离DC电源转换电路155采用金升阳的30W的隔离电源模块，24V转5V电源转换电路155采用TI的TPS5430。5V转3.3V电源转换电路155采用11173。4G通信单元150携带控制器的相关信息与云平台也可以理解为服务器平台建立连接后，在服务器端对连接的监控器100设备进行集中处理。还可以理解，4G通信单元150可以在发送控制器的控制信息的同时，还可以携带监控器100的自身属性信息，其依托现有的4G网络，使其使用场景更广。

进一步的，如图2所示，4G通信单元150包括天线151、与天线151连接的4G处理芯片152，与4G处理芯片152连接的串口通信电平转换电路154、SIM卡电路153和电源转换电路155，4G处理芯片152通过串口通信电平转换电路154与主控制器110连接。具体的，通过天线151接收4G基站即现有的4G通信网络的射频信号，并且通过4G处理芯片152进行射频信号的处理，同时将4G处理芯片152处理后的信号通过串口通信电平转换电路154进行电平转换后，发送至主控制器110进行对应的操作。同理主控制器110的控制信号经过串口通信电平转换电路154进行电平转换后发送至4G处理芯片152，经过4G处理芯片152处理后与通过天线151发送至现有的4G通信网络以实现信号的交互，这里SIM卡电路153可以用来定义该主控制器110对应的监控器100的身份信息，实现对主控制器110或者监控器100的定向操作。进一步的，4G处理芯片152型号为N720。

进一步的，SIM卡电路153包括贴片卡托和与卡托配合的SIM卡。具体的，可以在机箱内合适位置设置贴片卡托，并在机箱外留有可供SIM卡插入的卡槽，以方便的控制器进行SIM卡的任意配置。这里还可以理解，可以通过SIM卡的配置，进行对控制器的一一对应。

进一步的，4G通信单元150还包括与SIM卡电路153连接的抗干扰电路156；抗干扰电路156包括集成TVS管TV1，TV1的第一管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚分别与SIM卡电路153连接，TV1的第五管脚接地。具体的，通过4路集成TVS器件TV1，提高SIM卡电路153的抗干扰能力。

进一步的，串口通信电平转换电路154包括三极管Q2和三极管Q5；三极管Q2的发射极与4G处理芯片152的UART2_TX管脚连接，三极管Q2的基极经电阻R180与4G处理芯片152的VREG_L11_1P8管脚连接，三极管Q2的集电极经电阻R182与主控制器110连接；三极管Q5的集电极与4G处理芯片152的UART2_RX管脚连接，三极管Q5的基极经电阻R186与4G处理芯片152的VREG_L11_1P8管脚连接、且经电阻R189与其集电极连接，三极管Q5的发射极经过电阻R190与主控制器110连接。具体的，通过4G处理芯片152控制三极管Q2和三极管Q3的通断以实现主控制器110与4G处理芯片152的信号双向传递，同时实现将4G处理芯片152的输出电平调整为适用于主控制器110的电平，或者将主控制器110的输出电平调整为适用于4G处理芯片152的电平，实现主控制器110和4G处理芯片152之间进行信号传递时的电平匹配。

进一步的，电源转换电路155包括电源芯片U25，以及与电源芯片U25输出端连接的滤波电路；电源芯片U25的第五管脚经过电阻R177与电源芯片U25的第四管脚相连，且经电阻R178接地；滤波电路包括并联连接的电容E14、电容E15、电容C101、电容C100和电容C99。具体的，通过电源芯片U25和电阻R177和电阻R178实现降压，以输出满足4G处理芯片152的电压。在这里电源芯片U25可以选用型号为SPX29302。同时电源芯片U25的输出滤波电路中，E14和E15为钽电容。

进一步的，天线151采用IPEX一代接口的软PCB天线151。具体的，天线151通过经IPEX接口和电感L11与4G处理芯片152连接，在天线151的引出部分做50欧阻抗匹配。

进一步的，本实用新型的一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器还包括与主控制器110连接的蜂鸣器、打印机、工业电阻触摸屏和指示灯。具体的，在具体的使用场景中，当信号传感器检测到电流或者电压异常时，通过RS485电路和光耦电路将异常数据传输给工业控制器，工业控制器通过三极管驱动电路输出灯光报警以及蜂鸣器报警。另外还可以设置报警短路功能，让工业控制器得到危险信号时通过三极管的导通与截止控制继电器线圈电压的有无，进而控制继电器的开关状态。报警时继电器给出常闭信号让消防设备供电电路关闭供电。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，包括：主控制器，与所述主控制器连接的电源单元，与所述主控制器连接的、用于与电流传感器、电压传感器和/或电流电压传感器相连的485通信单元；以及

与所述主控制器连接的、用于与所述用户终端通信连接的蓝牙单元和以太网通信单元；

与所述主控制器连接的、用于与云平台通信连接的4G通信单元。

2.根据权利要求1所述的可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，所述4G通信单元包括天线、与所述天线连接的4G处理芯片，与所述4G处理芯片连接的串口通信电平转换电路、SIM卡电路和电源转换电路，所述4G处理芯片通过所述串口通信电平转换电路与所述主控制器连接。

3.根据权利要求2所述的可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，所述4G处理芯片型号为N720。

4.根据权利要求3所述的可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，所述SIM卡电路包括贴片卡托和与所述卡托配合的SIM卡。

5.根据权利要求3所述的可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，所述4G通信单元还包括与所述SIM卡电路连接的抗干扰电路；所述抗干扰电路包括集成TVS管TV1，所述TV1的第一管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚分别与所述SIM卡电路连接，所述TV1的第五管脚接地。

6.根据权利要求3所述的可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，所述串口通信电平转换电路包括三极管Q2和三极管Q5；

所述三极管Q2的发射极与所述4G处理芯片的UART2_TX管脚连接，所述三极管Q2的基极经电阻R180与所述4G处理芯片的VREG_L11_1P8管脚连接，所述三极管Q2的集电极经电阻R182与所述主控制器连接；

所述三极管Q5的集电极与所述4G处理芯片的UART2_RX管脚连接，所述三极管Q5的基极经电阻R186与所述4G处理芯片的VREG_L11_1P8管脚连接、且经电阻R189与其集电极连接，所述三极管Q5的发射极经过电阻R190与所述主控制器连接。

7.根据权利要求2所述的可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，所述电源转换电路包括电源芯片U25，以及与所述电源芯片U25输出端连接的滤波电路；

所述电源芯片U25的第五管脚经过电阻R177与所述电源芯片U25的第四管脚相连，且经电阻R178接地；

所述滤波电路包括并联连接的电容E14、电容E15、电容C101、电容C100和电容C99。

8.根据权利要求7所述的可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，所述电源芯片U25的型号为SPX29302。

9.根据权利要求2所述的可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，所述天线采用IPEX一代接口的软PCB天线。

10.根据权利要求1所述的可接入云平台的消防设备电源状态监控器，其特征在于，还包括与所述主控制器连接的蜂鸣器、打印机、工业电阻触摸屏和指示灯。