CN209980095U - 一种图像式大钟控制板检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种图像式大钟控制板检测装置，属于大钟检测装置技术领域。包括用于控制机构以及图像采集机构，控制机构包括机箱及电路板，电路板上安装有单片机，单片机连接有检测模块、485通讯模块、GPS模块、驱动模块、电源模块、mp3模块、扩音及照明模块，电源模块的电源线上安装有检测针座，单片机与电源模块的连接线上安装有检测针座，mp3模块与扩音及照明模块的信号输出线上安装有检测针座，检测模块、485通讯模块、GPS模块、驱动模块与单片机的连接线上安装有检测针座，检测针座上插装有检测插板，检测插板上安装有指示灯。本实用新型检测完备、诊断准确、占用空间小、价格低廉、使用方便、能根据需要灵活布放。

Description

一种图像式大钟控制板检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种图像式大钟控制板检测装置，属于大钟检测装置技术领域。

背景技术

大型建筑钟表（简称塔钟）是一种重要的公共基础设施，用于树立城市形象，保障公众生活的有序性。

塔钟是个组成复杂的机电系统，如何提高其可靠性是个严峻的课题。其中，进行准确而完备的状态检测是个有效重要的技术手段。

目前，塔钟状态检测的方法是采用传感器或变送器，如电流变送器、电压变送器和温度传感器等，来检测塔钟状态。

但是，上述方法具有以下缺陷：

1、传感器或变送器需要占用大量机箱空间，而塔钟机箱空间有限，限制了传感器或变送器的布放，这使得检测节点少，故障检测不完备，严重影响了对塔钟状态的判断，无法有效提高其可靠性；

2、传感器或变送器要求主控板中引出连接线，主控板上元器件密集，布线空间要求严格，无法提供众多数量的引出线，这也造成测试不全面，严重影响了对塔钟的准确的状态检测；

3、大部分传感器或变送器价格昂贵，限制了它们的大量应用。

还有一种方法是采用指示灯，这种方法虽然简单，但缺陷是：指示灯焊接在控制板上，不便于灵活测试，而且指示灯只能在控制板的特定处应用，否则影响控制板的工作。

因此，提出一种检测完备、诊断准确、占用空间小、价格便宜、使用方便以及灵活布放的状态检测方法，对塔钟而言就显得十分迫切。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种检测完备、诊断准确、占用空间小、价格低廉、使用方便、能根据需要灵活布放的图像式大钟控制板检测装置。

一种图像式大钟控制板检测装置，其特殊之处在于包括用于控制塔钟工作的控制机构以及正对控制机构的图像采集机构，控制机构包括机箱1及安装于机箱1内的电路板2，电路板2上安装有单片机4，单片机4连接有用于采集钟针位置信息的检测模块5、用于接收钟联网信息的485通讯模块9、用于接收时间信息的GPS模块8、用于驱动钟针走时的驱动模块、电源模块、mp3模块12、扩音及照明模块11，电源模块的电源线上安装有检测针座13，单片机4与电源模块的连接线上安装有检测针座13，mp3模块12与扩音及照明模块11的信号输出线上安装有检测针座13，检测模块5、485通讯模块9、GPS模块8、驱动模块与单片机12的连接线上安装有检测针座13，检测针座13上插装有检测插板39，检测插板39上安装有用于显示导通情况的指示灯29；

优选的，所述机箱1包括机箱本体1-1及玻璃盖板1-2，玻璃盖板1-2正对图像采集机构，机箱本体1-1顶部安装有两个挂孔1-3，机箱本体1-1的顶部及底壁均开设有通风口，机箱本体1-1右侧设有驱动输出插口，机箱本体1-1左侧设有电源插口；

优选的，所述图像采集机构包括安装于支撑件上的角度调节机构，角度调节机构上安装有摄像头盒19，摄像头盒19内安装有摄像头20以及用于将摄像头20采集到的信息上传至钟联网的处理模组21；

优选的，所述摄像头盒19内安装有摄像头槽19-1以及摄像头底部固定孔19-2，摄像头盒19内还安装有处理模组安装板19-3；

优选的，所述处理模组21包括图像接收模块21-1、处理器21-2、处理模组电源21-3、WIFI模块21-4；

优选的，所述调节机构包括安装于墙面上的第一固定板15，第一固定板15上安装有支撑柱17，支撑柱17上安装有半圆型支架18，半圆型支架18内嵌设有角度调节球16，半圆型支撑架18上安装有用于固定角度调节球16的定位杆20，角度调节球16上固定有连接杆21，连接杆21连接有第二固定板22，第二固定板22与摄像头盒19相连接；

优选的，所述检测针座13包括针座主体13-1，针座主体13-1上方设有单针孔13-2，针座主体13-1侧面设有双针孔13-3；

优选的，所述检测插板39包括用于检测信号电压的第一插针23，以及用于给检测插板39供电的第二插针24，检测插板39上安装有与第一插针23相连接的跟随器25，跟随器25依次连接有放大器26、滤波器27、放大电路28、指示灯29；

优选的，所述电源模块包括主电源3以及与主电源3相连接的驱动电源6、芯片电源7；

优选的，所述驱动模块包括驱动缓存芯片10及驱动芯片14。

本发明的图像式大钟控制板检测装置结构设计巧妙，通过光信号可以检测塔钟各重要器件的工作状态，例如，电源模块是整个电路板最基础的部件，电源通电时，设置的检测插板就会发出光信号，此时就可判断电路板的电源是正常，单片机是整个电路板最核心的部件，可在单片机的供电引脚接入检测插板观测是否通电，通电正常可作为单片机正常的一个基础判断，摄像头是采集光信号的通用设备，价格便宜，使用灵活。

综上所述，本发明具有检测完备、诊断准确、占用空间小、价格便宜、使用方便、灵活布放等优点。

附图说明

图1：本实用新型一种图像式大钟控制板检测装置的结构示意图；

图2：电路板的结构示意图；

图3：检测针座的结构示意图；

图4：检测针座的侧视图；

图5：摄像头盒俯视图；

图6：检测插板结构示意图；

图7：处理模组的方框图；

图8：角度调节机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本发明的一种图像式大钟控制板检测装置，参考附图1-8，包括用于控制塔钟工作的控制机构以及正对控制机构的图像采集机构，控制机构包括机箱1及安装于机箱1内的电路板2，电路板2上安装有单片机4，单片机4连接有用于采集钟针位置信息的检测模块5、用于接收钟联网信息的485通讯模块9、用于接收时间信息的GPS模块8、用于驱动钟针走时的驱动模块、电源模块、mp3模块12、扩音及照明模块11，电源模块的电源线上安装有检测针座13，单片机4与电源模块的连接线上安装有检测针座13，mp3模块12与扩音及照明模块11的信号输出线上安装有检测针座13，检测模块5、485通讯模块9、GPS模块8、驱动模块与单片机12的连接线上安装有检测针座13，检测针座13上插装有检测插板39，检测插板39上安装有用于显示导通情况的指示灯29；

机箱1的具体结构：机箱1包括机箱本体1-1及玻璃盖板1-2，玻璃盖板1-2正对图像采集机构，机箱本体1-1顶部安装有两个挂孔1-3，机箱本体1-1的顶部及底壁均开设有通风口，机箱本体1-1右侧设有驱动输出插口，机箱本体1-1左侧设有电源插口；

图像采集机构的具体结构：图像采集机构包括安装于支撑件上的角度调节机构，角度调节机构上安装有摄像头盒19，摄像头盒19内安装有摄像头20以及用于将摄像头20采集到的信息上传至钟联网的处理模组21，摄像头盒19内安装有摄像头槽19-1以及摄像头底部固定孔19-2，摄像头盒19内还安装有处理模组安装板19-3，处理模组21包括图像接收模块21-1、处理器21-2、处理模组电源21-3、WIFI模块21-4；

调节机构的具体结构：调节机构包括安装于墙面上的第一固定板15，第一固定板15上安装有支撑柱17，支撑柱17上安装有半圆型支架18，半圆型支架18内嵌设有角度调节球16，半圆型支撑架18上安装有用于固定角度调节球16的定位杆20，角度调节球16上固定有连接杆21，连接杆21连接有第二固定板22，第二固定板22与摄像头盒19相连接；

检测针座13的具体结构：检测针座13包括针座主体13-1，针座主体13-1上方设有单针孔13-2，针座主体13-1侧面设有双针孔13-3；

检测插板39的具体结构：检测插板39包括用于检测信号电压的第一插针23，以及用于给检测插板39供电的第二插针24，检测插板39上安装有与第一插针23相连接的跟随器25，跟随器25依次连接有放大器26、滤波器27、放大电路28、指示灯29。

工作原理：

主电源检测：主电源是否正常关乎整个电路板是否正常工作，所以对主电源的检测至关重要，根据上述原因在主电源的外部电源线上接入检测针座13；

芯片电源检测：芯片电源主要给单片机等芯片供电，若出现问题，则主要芯片会失去作用，根据上述原因在主电源与芯片电源的连接线上接入检测针座13；

驱动电源检测：电路板输出的信号要驱动塔钟进行工作，所以要用驱动电源对电流进行增大，驱动电源若出现问题，则电路板生成的驱动信号无法正常传输到塔钟进行工作，根据上述原因在主电源与驱动电源的连接线上接入检测针座13；

单片机电源检测：单片机4在整个控制板的信息处理过程中是最主要的器件，单片机4供电出现故障，会直接导致电路板失灵。根据上述原因在单片机4与芯片电源的连接线上接入检测针座。且单片机会生成驱动信息存入驱动缓存芯片中，由驱动缓存芯片送给驱动芯片，在驱动缓存芯片与单片机中间的四根连接线放置检测点，插入检测插板39，检测有无驱动信号，此处应有四个检测点，画出一个作为示例。通过与驱动缓存芯片和485通讯模块的连接线上的检测针座13，若这几点都无问题，则说明单片机工作正常；

检测模块检测：电路板要接收检测模块得到的数据，根据检测模块生成驱动信号，检测模块的数据会寄存在一个专门的缓存器中，若此器件出现问题，则影响驱动信号的有效性。在检测模块与单片机中间的四根连接线放置检测针座，插入检测插板39，检测有无驱动信号，此处应有四个检测点，画出一个作为示例；

驱动缓存芯片信号检测：单片机会生成驱动信息存入驱动缓存芯片中，由驱动缓存芯片送给驱动芯片，在驱动缓存芯片与驱动芯片中间的四根连接线放置检测点，插入检测插板39，检测有无驱动信号，此处应有四个检测点，画出一个作为示例；

驱动芯片电源检测：接收来自驱动缓存芯片传来的信号，驱动芯片再对信号进行处理放大传给塔钟从而进行驱动控制，通过在驱动芯片电源接入上放置检测针座，插入检测插板39，检测其是否通电，可基本判断是否正常工作（原图里电源没有检测点）；

485通讯模块是电路板主要的通信手段，电路板与钟联网会通过485通讯模块来进行收发信息，485通讯模块出现问题后，则钟联网下发的控制数据不会被执行，会影响驱动信号的有效性。485通讯与单片机通过两根线相连接，一根是接收外部数据传输至单片机，另一根是单片机生成的数据通过485通讯发送至外部，在发送数据至单片机上设置检测点针座，可检测485通讯模块是否正常，在这两根线上接入检测点针座，插入检测插板，通过检测是否有信号流通过，判断485模块是否正常（另一个是用来检测单片机的）；

GPS检测：控制板搭载GPS芯片，主要用来接收时间信息用于控制塔钟的走时，若GPS模块出现问题，则会影响当前塔钟的时间准确性，GPS模块与单片机通过两根信号线相连接，在连接线上放置检测针座，检测是否有信号流通过可检测GPS模块是否正常；

扩音及照明模块检测：塔钟具有扩音和照明功能，通过电路板上的扩音与照明模块来具体控制，若此模块出现问题，则失去对应功能，在模块输出信号线上放置检测针座，插入检测板，可检测模块是否正常工作；

Mp3模块检测：塔钟具有播放音乐功能，通过电路板上的MP3模块来具体控制，若此模块出现问题，则失去对应功能，在模块输出信号线上放置检测针座，插入检测板，可检测模块是否正常工作。

检测插板39原理分析，参考附图6：

1、第一插针23插入电路板上的检测针座中，导入需检测的信号电压；

2、将第二插针24用于给检测插板39供电；

3、图中13和30是十兆欧级的电阻，用于对导入的信号电压进行分压。因为是兆欧级的电阻，所以对电路板电路起着隔离作用，检测板对控制板的影响可以忽略；

4、跟随器25保证检测电路不影响电路板的工作；

5、放大器26是是运放组成的放大器，用于对信号进行放大；

6、滤波器27用于对脉动信号（如485通信信号）进行滤波，以便放大电路放大驱动指示灯；

7、放大电路28用于驱动指示灯29亮灭来表示需检查的信号状态；

8、图中31和33是跟随器的外围电阻，其中33是可调电阻，用于调节跟随器输出高电压和0电压的阈值；

9、34和35是放大器26的外围电阻，用于决定放大器26的放大倍数；

10、36和38是放大电路28的外围电阻，用于决定放大电路28的放大倍数；

11、40是指示灯29的限流电阻。

本实用新型检测完备、诊断准确、占用空间小、价格低廉、使用方便、能根据需要灵活布放

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于包括用于控制塔钟工作的控制机构以及正对控制机构的图像采集机构，控制机构包括机箱（1）及安装于机箱（1）内的电路板（2），电路板（2）上安装有单片机（4），单片机（4）连接有用于采集钟针位置信息的检测模块（5）、用于接收钟联网信息的485通讯模块（9）、用于接收时间信息的GPS模块（8）、用于驱动钟针走时的驱动模块、电源模块、mp3模块（12）、扩音及照明模块（11），电源模块的电源线上安装有检测针座（13），单片机（4）与电源模块的连接线上安装有检测针座（13），mp3模块（12）与扩音及照明模块（11）的信号输出线上安装有检测针座（13），检测模块（5）、485通讯模块（9）、GPS模块（8）、驱动模块与单片机（4）的连接线上安装有检测针座（13），检测针座（13）上插装有检测插板（39），检测插板（39）上安装有用于显示导通情况的指示灯（29）。

2.按照权利要求1所述的一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于所述机箱（1）包括机箱本体（1-1）及玻璃盖板（1-2），玻璃盖板（1-2）正对图像采集机构，机箱本体（1-1）顶部安装有两个挂孔（1-3），机箱本体（1-1）的顶部及底壁均开设有通风口，机箱本体（1-1）右侧设有驱动输出插口，机箱本体（1-1）左侧设有电源插口。

3.按照权利要求1所述的一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于所述图像采集机构包括安装于支撑件上的角度调节机构，角度调节机构上安装有摄像头盒（19），摄像头盒（19）内安装有摄像头（20）以及用于将摄像头（20）采集到的信息上传至钟联网的处理模组（21）。

4.按照权利要求3所述的一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于所述摄像头盒（19）内安装有摄像头槽（19-1）以及摄像头底部固定孔（19-2），摄像头盒（19）内还安装有处理模组安装板（19-3）。

5.按照权利要求3所述的一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于所述处理模组（21）包括图像接收模块（21-1）、处理器（21-2）、处理模组电源（21-3）、WIFI模块（21-4）。

6.按照权利要求4所述的一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于所述调节机构包括安装于墙面上的第一固定板（15），第一固定板（15）上安装有支撑柱（17），支撑柱（17）上安装有半圆型支架（18），半圆型支架（18）内嵌设有角度调节球（16），半圆型支架（18）上安装有用于固定角度调节球（16）的定位杆（40），角度调节球（16）上固定有连接杆（41），连接杆（41）连接有第二固定板（22），第二固定板（22）与摄像头盒（19）相连接。

7.按照权利要求1所述的一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于所述检测针座（13）包括针座主体（13-1），针座主体（13-1）上方设有单针孔（13-2），针座主体（13-1）侧面设有双针孔（13-3）。

8.按照权利要求1所述的一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于所述检测插板（39）包括用于检测信号电压的第一插针（23），以及用于给检测插板（39）供电的第二插针（24），检测插板（39）上安装有与第一插针（23）相连接的跟随器（25），跟随器（25）依次连接有放大器（26）、滤波器（27）、放大电路（28）、指示灯（29）。

9.按照权利要求1所述的一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于所述电源模块包括主电源（3）以及与主电源（3）相连接的驱动电源（6）、芯片电源（7）。

10.按照权利要求1所述的一种图像式大钟控制板检测装置，其特征在于所述驱动模块包括驱动缓存芯片（10）及驱动芯片（14）。

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