CN209823790U - 一种现场运维管理子系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种现场运维管理子系统，所述子系统通过有线网络连接远端的服务器，所述子系统包括主机和多个与主机相连的设备；所述主机包括机箱，机箱顶部安装有云台，云台5上设有摄像机，机箱上安装有多组刀片式采样板卡，每个采样板卡上设有多路信号输入接口端子座；采样板卡通过前背板连接主板，主板上设有主控制器，主控制器通过USB接口连接摄像机和4G模块，主控制器通过4G模块连接智能终端；本实用新型结构简单，使用方便，可以监控现场的关键电压是否波动或消失，同时还指出远程报警和在线监控的功能，功能强大，成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及设备运维管理领域，具体是一种现场运维管理子系统。
背景技术
现场设备的运维管理一直沿用管理人员定期巡查、定期检修和手工记录相结合的形式，虽然有效地减少了设备的故障发生，但是当设备发生异常时，不能及时作出反应，同时随着工业设备的技术越来越复杂，设备检修难度越来越大，对技术人员专业水平要求越来越高，传统的人工检修模式已经远远不能满足现代企业的需要，因此改变以往的企业设备运维管理方式是解决当前工业企业运维管理工作的根本，对保证企业的安全生产、降低生产成本具有重要意义。
另外，随着物联网技术的发展，如何将物联网技术和现场设备结合起来，构建一个统一的企业运维管理系统，实现设备运行状态实时监控、故障信息实时查询和故障告警功能，已经成为企业的迫切需求。
实际使用中，可以通过全有线以太网的方式，但是成本较高，而且以太网在不加中继的情况下，只能传输100m左右的距离；因此物理层通讯中，可以使用有线和无线相结合的方式。
实用新型内容
本实用新型就是为了解决上述问题，提供了一种现场运维管理子系统。
本实用新型是按照以下技术方案实施的。
一种现场运维管理子系统，所述子系统通过有线网络连接远端的服务器，所述子系统包括主机和多个与主机相连的设备；所述主机包括机箱，机箱顶部安装有云台，云台上设有摄像机，机箱上安装有多组刀片式采样板卡，每个采样板卡上设有多路信号输入接口端子座；采样板卡通过前背板连接主板，主板上设有主控制器，主控制器通过USB接口连接摄像机和4G模块，4G模块连接外置于机箱的天线；主控制器通过4G模块连接智能终端；所述设备通过屏蔽双芯线连接端子座，两根芯线分别对应5V电源和检测输出端，屏蔽层接地，设备中设有用于将5V电压转换为3.3V的电源芯片；所述设备的输入端为变压器的初级绕组，连接待检测的交流电源，变压器的次级绕组连接整流桥，整流桥的输出端连接负载电阻RL；负载电阻的两端连接差分放大器的输入端，差分放大器输出端连接设备控制器的ADC输入管脚，设备控制器的一个输出管脚通过电阻R5连接NPN三极管的基极，NPN三极管的基极还通过电阻R6接地，NPN三极管的集电极连接PMOS管的门极，NPN三极管的集电极还通过电阻R7连接3.3V电源；PMOS管的源极连接5V电源，PMOS管的漏极连接检测输出端。
进一步的，所述主机机壳上设有指示灯，指示灯通过柔性导线连接主控制器的输出脚。
进一步的，所述云台通过轴承连接机壳，主机中设有驱动云台旋转的电机，主板上设有与主控制器相连的电机驱动模块，云台的旋转角度为+/-180度。
进一步的，所述摄像机通过中空的支架与云台相连，摄像机的输出线缆穿过支架和云台的中心。
进一步的，所述差分放大器的同相输入端和反相输入端分别通过电阻R1和R3连接负载电阻RL的两端，同相输入端还通过电阻R2接地，反相输入端还通过电阻R4接地，R1＝R3，R2＝R4。
本实用新型取得了以下有益效果。
本实用新型能够用于小型现场的运维管理，实时监控该现场区域内的电力设备运行情况，是否出现电压大幅波动或跌落的现象，并及时向远端的服务器和智能终端发出异常错误信号；同时，支持视频浏览功能，可以远程查看周围的情况，从而不需要在现场长期派驻人员；性能可靠而且节省人力，适于推广使用。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型中主机的结构示意图；
图3是本实用新型中设备的电路连接图。
其中，1.机箱；2.采样板卡；3.摄像机；4.支架；5.云台；6.天线。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本实用新型进行进一步的技术说明。
如图1～3所示，一种现场运维管理子系统，所述子系统通过有线网络连接远端的服务器，所述子系统包括主机和多个与主机相连的设备；所述主机包括机箱1，机箱顶部安装有云台5，云台5上设有摄像机3，机箱1上安装有多组刀片式采样板卡2，每个采样板卡2上设有多路信号输入接口端子座3；采样板卡2通过前背板连接主板，主板上设有主控制器，主控制器通过USB接口连接摄像机3和4G模块，4G模块连接外置于机箱1的天线6；主控制器通过4G模块连接智能终端；所述设备通过屏蔽双芯线连接端子座3，两根芯线分别对应5V电源和检测输出端，屏蔽层接地，设备中设有用于将5V电压转换为3.3V的电源芯片；所述设备的输入端为变压器的初级绕组，连接待检测的交流电源，变压器的次级绕组连接整流桥，整流桥的输出端连接负载电阻RL；负载电阻的两端连接差分放大器的输入端，差分放大器输出端连接设备控制器的ADC输入管脚，设备控制器的一个输出管脚通过电阻R5连接NPN三极管的基极，NPN三极管的基极还通过电阻R6接地，NPN三极管的集电极连接PMOS管的门极，NPN三极管的集电极还通过电阻R7连接3.3V电源；PMOS管的源极连接5V电源，PMOS管的漏极连接检测输出端。
所述主机机壳上设有指示灯，指示灯通过柔性导线连接主控制器的输出脚。
所述云台5通过轴承连接机壳，主机中设有驱动云台旋转的电机，主板上设有与主控制器相连的电机驱动模块，云台的旋转角度为+/-180度。
所述摄像机3通过中空的支架4与云台相连，摄像机3的输出线缆穿过支架4和云台5的中心。
所述差分放大器的同相输入端和反相输入端分别通过电阻R1和R3连接负载电阻RL的两端，同相输入端还通过电阻R2接地，反相输入端还通过电阻R4接地，R1＝R3，R2＝R4。
本实用新型的原理和使用方法为：主机部署于控制中心(分布式的控制中心)，而且部署时，综合考虑主机顶端摄像头的监控范围，使之能够看清楚周边尽可能多的关键场景。主机可以通过屏蔽双芯线缆外接多个设备；如果设备数量少，可以减少采样板卡2的数量，采样板卡2是刀片式的，即插即用，非常方便。
每个设备为一个采样终端，直接与采样点相连；如图3所示，采样点为220V交流电压甚至更高的电压；经过变压器转换后，从次级线圈输出的电压值控制在5V以内，这里变压器的规格选用100:1的匝数比，整流桥使用DB101型号。
变压器的输出端电压落在电阻RL上，又经过差分放大器的放大，最终输入给了设备控制器。这里设备控制器使用STC8C1K08型号，其内部有用于实现模拟量转换为数字量的ADC模块；差分放大器使用LM358型号，如图3所示，放大倍数取决于R2/R1。设备控制器内部的ADC对电压进行采样后，与默认阈值进行对比，如果测量值落在默认阈值内，即向NPN三极管的基极输出低电平，此时三极管不打开，从而后面的PMOS管关闭，检测输出端(DET端)无输出；反之若检测到ADC输出电压超出阈值，设备控制器将向NPN三极管输出高电平，从而后面的PMOS管打开，检测输出端(DET端)对外输出5V。
从而，当设备检测到异常时，主机端的采样板卡2上相应的端子座3的DET管脚上就会出现5V的高电平，该电平通过采样板卡2输入给主控制器，主控制器将该信息通过以太网上传服务器，同时通过4G模块发送给智能终端，并点亮指示灯，使之不停地闪烁。
主控制器选用AM335x系列芯片，该芯片内置MAC，故以太网模块只要提供PHY功能即可，可选用LAN8720，4G模块通过USB接口连接主控制器，使用U9300C型号，摄像机使用通用USB相机即可。此外主机还内置电机驱动模块，该模块可以基于L298N芯片设计。
设备中，电阻R5、R6的数值为4.7K，R7的数值为10K；电源芯片使用AS1117型号，NPN三极管使用8050型号，PMOS管使用Si2301型号。
智能终端为智能手机。
Claims (5)
1.一种现场运维管理子系统，所述子系统通过有线网络连接远端的服务器，其特征在于，所述子系统包括主机和多个与主机相连的设备；所述主机包括机箱(1)，机箱顶部安装有云台(5)，云台(5)上设有摄像机(3)，机箱(1)上安装有多组刀片式采样板卡(2)，每个采样板卡(2)上设有多路信号输入接口端子座；采样板卡(2)通过前背板连接主板，主板上设有主控制器，主控制器通过USB接口连接摄像机(3)和4G模块，4G模块连接外置于机箱(1)的天线(6)；主控制器通过4G模块连接智能终端；所述设备通过屏蔽双芯线连接端子座，两根芯线分别对应5V电源和检测输出端，屏蔽层接地，设备中设有用于将5V电压转换为3.3V的电源芯片；所述设备的输入端为变压器的初级绕组，连接待检测的交流电源，变压器的次级绕组连接整流桥，整流桥的输出端连接负载电阻RL；负载电阻的两端连接差分放大器的输入端，差分放大器输出端连接设备控制器的ADC输入管脚，设备控制器的一个输出管脚通过电阻R5连接NPN三极管的基极，NPN三极管的基极还通过电阻R6接地，NPN三极管的集电极连接PMOS管的门极，NPN三极管的集电极还通过电阻R7连接3.3V电源；PMOS管的源极连接5V电源，PMOS管的漏极连接检测输出端。
2.如权利要求1所述的一种现场运维管理子系统，其特征在于，所述主机机壳上设有指示灯，指示灯通过柔性导线连接主控制器的输出脚。
3.如权利要求1所述的一种现场运维管理子系统，其特征在于，所述云台(5)通过轴承连接机壳，主机中设有驱动云台旋转的电机，主板上设有与主控制器相连的电机驱动模块，云台的旋转角度为+/-180度。
4.如权利要求1所述的一种现场运维管理子系统，其特征在于，所述摄像机(3)通过中空的支架(4)与云台相连，摄像机(3)的输出线缆穿过支架(4)和云台(5)的中心。
5.如权利要求1所述的一种现场运维管理子系统，其特征在于，所述差分放大器的同相输入端和反相输入端分别通过电阻R1和R3连接负载电阻RL的两端，同相输入端还通过电阻R2接地，反相输入端还通过电阻R4接地，R1＝R3，R2＝R4。
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| CN114854435A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-08-05 | 山西深蓝海拓智能机电设备有限公司 | 一种炼焦作业过程中校验炉门是否准确对位的方法和装置 |
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