CN210534308U - 一种市电断电监测装置及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种市电断电监测装置及设备，该装置包括：市电降压模块，其输入端用于与市电线路连接，用于将市电电压降低输出预设电压值的交流电；整流模块，其输入端与市电降压模块的输出端连接，用于将交流电转换为直流电输出；光耦隔离模块，其输入端与整流模块的输出端连接，输出端与恒压源连接，用于根据直流电控制输出至控制模块的电压信号；控制模块，其输入端与光耦隔离模块的输出端连接，其通信串口与信息发送模块的通信串口连接，用于当接收到的电压信号为预设电平值时，通过向信息发送模块发送控制指令；信息发送模块，用于根据控制指令通过预设通信方式向预设信息接收设备发送预设提示信息。实现自动通知后台供电变化情况。

Description

一种市电断电监测装置及设备

技术领域

本实用新型实施例涉及电子电路技术，尤其涉及一种市电断电监测装置及设备。

背景技术

生活中的诸多用电设备都是接市电，将市电作为工作电源。

当负荷过大、短路、雷击等原因引起断路器跳闸，会导致用电设备停止工作。但当维护人员去检修查看时，用电设备停止工作的原因仅是没有市电供电，用电设备本身并无异常，当来电了又正常工作。

当因断电导致设备停止工作，而由维修人员亲自查看，这样浪费人力和时间。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种市电断电监测装置及设备，以实现在供电状态变化时，自动通知后台，省去人工检查。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种市电断电监测装置，包括：

市电降压模块，其输入端用于与市电线路连接，用于将市电电压降低，输出预设电压值的交流电；

整流模块，其输入端与所述市电降压模块的输出端连接，用于将所述交流电转换为直流电输出；

光耦隔离模块，其输入端与所述整流模块的输出端连接，输出端与恒压源连接，用于根据所述直流电控制输出至控制模块的电压信号；

所述控制模块，其输入端与所述光耦隔离模块的输出端连接，其通信串口与信息发送模块的通信串口连接，用于当接收到的所述电压信号为预设电平值时，通过向所述信息发送模块发送控制指令；

所述信息发送模块，用于根据所述控制指令通过预设通信方式向预设信息接收设备发送预设提示信息。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种快递柜，该快递柜包括第一方面任意实施例提供的市电断电监测装置。

本实用新型实施例通过监测市电供电状态，在供电状态变化时自动通知后台，解决当设备停止工作后，人工检查，耗费人力和时间的问题，实现在供电状态变化时，自动通知后台，省去人工检查的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的市电断电监测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二中的市电断电监测装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三中的市电断电监测装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例四中的市电断电监测装置的信息发送模块的电路图；

图5是本实用新型实施例四中的市电断电监测装置的控制模块的电路图；

图6是本实用新型实施例五中的设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的市电断电监测装置的结构示意图，本实施例可适用于监测用电设备的市电供电状态的情况，用电设备是将市电作为工作电源并配置有开关电源的设备，例如家用电器和快递柜，市电断电监测装置具体包括：市电降压模块10、整流模块20、光耦隔离模块30、控制模块40和信息发送模块50。

市电降压模块10，其输入端用于与市电线路连接，用于将市电电压降低，输出预设电压值的交流电；

整流模块20，其输入端与市电降压模块10的输出端连接，用于将交流电转换为直流电输出；

光耦隔离模块30，其输入端与整流模块20的输出端连接，输出端与恒压源连接，用于根据直流电控制至控制模块40的电压信号；

控制模块40，其输入端与光耦隔离模块30的输出端连接，其通信串口与信息发送模块50的通信串口连接，用于当接收到的电压信号为预设电平值时，通过向信息发送模块50发送控制指令；

信息发送模块50，用于根据控制指令通过预设通信方式向预设信息接收设备发送预设提示信息。

其中，市电降压模块10与市电线路连接，将市电220V交流电压引入市电降压模块10中。市电降压模块10将市电降压到预设电压值，示例的，市电降压模块10将交流电压从220V降到5V左右输出。市电降压模块10输出的交流电进入整流模块20，经整流为直流电之后，从整流模块20输出至光耦隔离模块30。从整流模块20输出的直流电中存在较大干扰，例如纹波较大，可以通过光耦隔离器件，保证控制模块40不受干扰。市电正常供电和停止供电的情况下，控制模块40输入端获取到的电压信号的电平不同。例如，市电正常供电的情况下，控制模块40接收到的电压信号为0V电平，市电停止供电的情况下，控制模块40接收到的电压信号为+3.3V电平。控制模块40根据接收的电压信号与预设电平值，确定当前市电的供断情况，并据此向信息发送模块50发送对应的控制指令，以便指示信息发送模块50发出对应的提示信息。比如市电断电时，控制模块40向信息发送模块50发送的断电信息控制指令，信息发送模块50发出断电提示信息；市电恢复供电时，控制模块40向信息发送模块50发送的供电信息控制指令，信息发送模块50发出供电提示信息。信息发送模块50可以支持无线通信和/或有线通信，将预设提示信息发送出去。例如局域无线网络、有线网络和移动通信网络中的至少一种。预设提示信息可以是预先设定的字符，例如文字信息和/或数字信息。预设信息接收设备可以是后台服务器和/或管理员的通信终端，比如信息发送模块50可以通过WIFI连入预设的无线热点，向后台服务器发送预设提示信息。

本实用新型实施例通过监测市电供电状态，在供电状态变化时自动通知后台，解决当设备停止工作后，人工检查，耗费人力和时间的问题，实现在供电状态变化时，自动通知后台，省去人工检查的效果。

实施例二

图2为本实用新型实施例二提供的市电断电监测装置的结构示意图，本实施例是在上述技术方案的基础上进一步细化，市电断电监测装置还包括：

滤波模块60，连接在整流模块20和光耦隔离模块30之间，用于滤除直流电中的干扰信号。其中，从整流模块20输出的直流电中通常还包含干扰信号，通过滤波模块60可以将其中的干扰信号滤除，提高直流电的稳定性。

可选的，市电断电监测装置，还包括：

供电信号展示模块70，连接在整流模块20和光耦隔离模块30之间，用于根据整流模块20输出的直流电，输出光信号。其中，除了在市电供电状态发生变化时，通过信息发送模块50向预设信息接收设备发送预设提示信息。在设备这一端，可以通过供电信号展示模块70输出光信号，来表明当前市电处于供电状态，如果市电断电，那么整流模块20就不会输出直流电，供电信号展示模块70也就不会输出光信号。这样人工现场检查时，也可以确定是否因市电断电导致设备停止工作。

本实施例的技术方案，对整流后的直流电进行滤波，提高信号稳定性。并直接在设备端展示供电状态，方便管理员检查设备状态。

实施例三

图3为本实用新型实施例三提供的市电断电监测装置的结构示意图，本实施例是在上述技术方案的基础上进一步细化，如图3所示，市电降压模块10包括：输入接线端子CN1和分压电阻R1；输入接线端子用于与市电线路连接；分压电阻R1的一端与输入接线端子CN1连接，另一端作为市电降压模块10的输出端。其中，输入接线端子CN1的第一端子与市电的零线连接，第二端子与火线连接。示例的，输入接线端子CN1的型号为KF128，分压电阻R1的阻值为100KΩ。

可选的，整流模块20包括：

桥式整流器U1，其输入端与市电降压模块10的输出端连接。其中，桥式整流器U1的第二端子与分压电阻R1的另一端连接，第一端子与输入接线端子CN1的第一端子连接。桥式整流器U1将交流电整流为直流电后输出。示例的，桥式整流器U1的型号为MB6S。

可选的，滤波模块60包括：

滤波电容C1，连接在整流模块20的输出端。其中，滤波电容C1的正极连接桥式整流器U1的第三端子，滤波电容C1的负极连接桥式整流器U1的第四端子。

可选的，光耦隔离模块30包括：

光耦隔离器件U2和上拉电阻R2；

光耦隔离器件U2的输入端与整流模块20的输出端连接，输出端连接上拉电阻R2的一端和控制模块40；

上拉电阻R2的另一端连接恒压源。其中，光耦隔离器件U2的第一端子连接桥式整流器U1的第三端子，光耦隔离器件U2的第二端子连接桥式整流器U1的第四端子，光耦隔离器件U2的第三端子连接控制模块40，光耦隔离器件U2的第四端子接地。示例的，光耦隔离器件U2的型号为LTV-217，上拉电阻R2的阻值为10KΩ，恒压源为+3.3V。当市电断电时，光耦隔离器件U2没有导通，控制模块40获取到的电压信号为恒压源输出的+3.3V。当市电供电时，光耦隔离器件U2导通，恒压源通过上拉电阻R2接地，控制模块40获取到的电压信号为0V。

可选的，光耦隔离模块30还可以包括调压电阻R3，连接在光耦隔离器件U2的输入端与整流模块20的输出端之间，将通过调压电阻R3，调节输入至光耦隔离器件U2的电压。示例的，在整流模块输出5V直流电的情况下，调压电阻R3的阻值为220Ω。

可选的，供电信号展示模块70包括：

发光二极管LED1，连接在整流模块20和光耦隔离模块30之间，以使整流模块20输出的直流电流过发光二极管LED1。其中，当市电正常供电时，发光二极管LED1发光，以提示市电处于供电状态。

本实施例的技术方案，在将市电降压整流之后，调节直流电压并滤波，采用光耦隔离，向控制模块输出电压信号，避免强电电路中的信号对控制模块造成影响，提高了电路的可靠性。

实施例四

本实施例是在上述技术方案的基础上进一步细化，如图4所示，信息发送模块50，包括：

通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service，GPRS)模组、天线和用户身份识别(Subscriber Identification Module，SIM)卡；

SIM卡安装在GPRS模组的SIM卡座上，天线与GPRS模组的天线接口连接，GPRS模组的通信串口与控制模块的通信串口连接。其中，对于本实用新型实施例提供的市电断电监测装置，需要考虑远程通信性能和成本。GPRS在国内各省均有良好覆盖，更是通行的2G通讯标准。基本上在手机可以打电话的地方都可以通过GPRS无线上网。只要激活GPRS应用后，将一直保持在线，类似于无线专线网络服务。GPRS服务虽然保持一直在线，但不会产生高额的费用。因为只有产生通信流量时才计费。目前GPRS可支持85.6Kbps的峰值传输速率，理论峰值传输可达100Kbps。

示例的，本实施例选用了Goouuu GSM GA6-B Mini模块，支持移动和联通2G，以及全球的GSM网络，支持短信息服务(Short Message Service，SMS)，并支持语音通话。GA6-BMini模块具备较小的尺寸、较低功耗和宽工作温度范围，相对于市面上常见的SIM系列的模块，价格低廉，大大降低成本，并能满足性能和成本要求。GA6-B Mini模块带IPX天线接口，示例的，当用电设备为快递柜，天线外接快递柜固定。GA6-B Mini模块通过串口和控制模块串口连接，接收控制指令，接收控制模块获取到的市电状态。

可选的，如图5所示，控制模块40包括STM32最小系统，示例的，采用20脚小封装低功耗的Cortex-M0芯片STM32f070，内部的模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)监控3.3V电压，STM32f070带2组通信串口，一组接信息发送模块，一组接锁控板。其中，快递柜锁控板向控制模块和信息发送模块供电，锁控板为GA6-B Mini模块提供直流5V电压，为STM32f070芯片提供直流3.3V电压。当停电时，快递柜内的开关电源放电需要数秒，GA6-B Mini模块和STM32f070芯片的供电不会立即停止，在开关电源放电完前，STM32f070芯片可以把断电信息发给GA6-B Mini模块，GA6-B Mini模块也可以把停电信息发送至后台。同时STM32f070芯片通过RS485和锁控板通信，锁控板对控制模块进行了监测，可以获取到市电的供断状态。

本实施例的技术方案，在保证功能的前提下，采用低成本的方案，保证信息发送和市电供电监测。

实施例五

图6为本实用新型实施例五提供的设备的结构示意图，该设备2包括以上实施例提供的市电断电监测装置1。配置有市电断电监测装置1的设备2通过监测市电供电状态，在供电状态变化时自动通知后台，解决当设备停止工作后，人工检查，耗费人力和时间的问题，实现在供电状态变化时，自动通知后台，省去人工检查的效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种市电断电监测装置，其特征在于，包括：

市电降压模块，其输入端用于与市电线路连接，用于将市电电压降低，输出预设电压值的交流电；

整流模块，其输入端与所述市电降压模块的输出端连接，用于将所述交流电转换为直流电输出；

光耦隔离模块，其输入端与所述整流模块的输出端连接，输出端与恒压源连接，用于根据所述直流电控制输出至控制模块的电压信号；

所述控制模块，其输入端与所述光耦隔离模块的输出端连接，其通信串口与信息发送模块的通信串口连接，用于当接收到的所述电压信号为预设电平值时，通过向所述信息发送模块发送控制指令；

所述信息发送模块，用于根据所述控制指令通过预设通信方式向预设信息接收设备发送预设提示信息。

2.根据权利要求1所述的市电断电监测装置，其特征在于，还包括：

滤波模块，连接在所述整流模块和所述光耦隔离模块之间，用于滤除所述直流电中的干扰信号。

3.根据权利要求1或2所述的市电断电监测装置，其特征在于，还包括：

供电信号展示模块，连接在所述整流模块和所述光耦隔离模块之间，用于根据所述整流模块输出的所述直流电，输出光信号。

4.根据权利要求1所述的市电断电监测装置，其特征在于，所述市电降压模块包括：

输入接线端子和分压电阻；

所述输入接线端子用于与所述市电线路连接；

所述分压电阻的一端与所述输入接线端子连接，另一端作为所述市电降压模块的输出端。

5.根据权利要求1所述的市电断电监测装置，其特征在于，所述整流模块包括：

桥式整流器，其输入端与所述市电降压模块的输出端连接。

6.根据权利要求1所述的市电断电监测装置，其特征在于，所述光耦隔离模块包括：

光耦隔离器件和上拉电阻；

所述光耦隔离器件的输入端与所述整流模块的输出端连接，输出端连接所述上拉电阻的一端和所述控制模块；

所述上拉电阻的另一端连接所述恒压源。

7.根据权利要求2所述的市电断电监测装置，其特征在于，所述滤波模块包括：

滤波电容，连接在所述整流模块的输出端。

8.根据权利要求3所述的市电断电监测装置，其特征在于，所述供电信号展示模块包括：

发光二极管，连接在所述整流模块和所述光耦隔离模块之间，以使所述整流模块输出的直流电流过所述发光二极管。

9.根据权利要求1所述的市电断电监测装置，其特征在于，所述信息发送模块，包括：

通用分组无线服务技术GPRS模组、天线和用户身份识别SIM卡；

所述SIM卡安装在所述GPRS模组的SIM卡座上，所述天线与所述GPRS模组的天线接口连接，所述GPRS模组的通信串口与所述控制模块的通信串口连接。

10.一种设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的市电断电监测装置。

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