CN214278684U - 一种基于4g传输技术的远程变频控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于4G传输技术的远程变频控制器，包括有主控单元、隔离电源电路、通信式探头接口、模拟量接口、多个变频器接口、摄像头接口、通信式探头接入电路、模拟量探头接入电路、变频器接入电路、摄像头接入电路、4G通信电路以及备用设备接入电路；本实用新型的通信式探头接口、模拟量接口、多个变频器接口、摄像头接口，利用以上接口可实现其与多种设备进行连接，如利用通信式探头接口和模拟量接口可与不同制式的溶氧探头或其它的环境监测探头进行连接，而摄像头接口可与摄像头进行连接获得相应的摄像数据，而多个变频器接口可分别与多个变频器进行连接从而对变频器进行实时监测变频器是否处于正常工作的状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频控制器技术领域，尤其涉及一种基于4G传输技术的远程变频控制器。
背景技术
增氧机是养殖业的关键设备之一，由于增氧机故障造成严重经济损失的案例时有发生，目前市场上的增氧机控制器存在以下不足：1.控制功能单一，只能实现简单的开/关控制。2.环境数据检测单一。水体溶解氧含量是水产养殖的重要因素，但除此之外，大气压，环境温度，PH值等参数同样影响水产养殖的质量。3.通信功能落后，市场上的增氧机控制器大多还使用GPRS网络左右数据传输的网络，但是随著NB-IOT、4G和5G网络的发展，GPRS必将退出历史舞台。4.监视手段单一。市场上的产品，大多只能通过短信或电话控制，即使有配套的APP，也是只能实现简单的控制功能和溶氧数据的简单显示。5.控制器结构单一，市场上的产品只能已整机出货。整机固定输出路数，或者需要外接交流接触器。用户使用上容易造成浪费或安装麻烦。当控制器发生故障后，要么不能主动报警，要么即使能通过短信，电话或APP信息报警，也不能即使将后备设备投入使用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种技术新颖，可利用4G通信技术实现对变频器远程控制的基于4G传输技术的远程变频控制器。
为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于4G传输技术的远程变频控制器，包括有主控单元、隔离电源电路、通信式探头接口、模拟量接口、多个变频器接口、摄像头接口、通信式探头接入电路、模拟量探头接入电路、变频器接入电路、摄像头接入电路、4G通信电路以及备用设备接入电路；其中所述的隔离电源电路的电源输出端同时连接所述主控单元、通信式探头接入电路、模拟量探头接入电路变频器接入电路、摄像头接入电路、4G通信电路以及备用设备接入电路的电源输入端；所述通信式探头接入电路的信号输入端与所述通信式探头接口连接，同时该通信式探头接入电路的信号输出端与主控单元连接；所述模拟量探头接入电路的信号输入端与模拟量接口连接，同时该模拟量探头接入电路的信号输出端与主控单元连接；所述摄像头接入电路的信号输入端与摄像头接口连接，同时该摄像头接入电路的信号输出端与主控单元连接；所述变频器接入电路的信号输入端连接所述变频器接口，同时该变频器接入电路的信号输出端连接所主控单元；所述4G通信电路的信号输入端均与主控单元连接；所述备用设备接入电路的信号输入端连接所述主控单元。
优选地，所述主控单元的型号为STM32F103_LQFP100。
优选地，所述通信式探头接入电路包括型号为adm2483的通信收发器，所述通信收发器的VDD1、VDD2插脚连接所述隔离电源电路，该通信收发器的A、B插脚连接所述通信式探头接口，该通信收发器的RXD、RE、DE、TXD插脚与主控单元连接。
优选地，所述模拟量探头接入电路包括型号为MCP3202的模数转换器以及型号为ADUM1401的数字隔离器，所述模数转换器的CH0、CH1插脚连接所述模拟量接口，所述模数转换器的CS/SHDN、DIN、CLK、DOUT插脚分别与数字隔离器的VOA、VOB、VOC、VID插脚一一对应连接，所述数字隔离器的VIA、VIB、VIC、VOD插脚与主控单元连接，所述模数转换器的VDD/VREF插脚以及数字隔离器的VDD1、VDD2插脚与隔离电源电路连接。
优选地，所述变频器接入电路包括型号为SN65HVD3082E的收发器，该收发器的A、B插脚与多个并联的变频器接口连接，该收发器的R、RE、D、DE插脚连接所述主控单元。
优选地，所述摄像头接入电路包括型号为SN65HVD3082E的收发器，该收发器的A、B插脚与摄像头接口连接，该收发器的R、RE、D、DE插脚连接所述主控单元。
优选地，所述4G通信电路包括型号为WH-GM5的通信模块以及用于连接SIM卡的SIM卡接口，所述通信模块的VBAT插脚连接所述隔离电源电路，该通信模块的SIM_RST、SIM_DAT、SIM_CLK、VSIM连接SIM卡接口，该通信模块的U_GM5_RX、U_GM5_TX连接主控单元。
所述备用设备接入电路包括三极管和交流接触器，其中所述交流接触器内置有磁感应线圈，该交流接触器的电源输入端连接同时该交流接触器的电源输出端连接负载设备，所述变频器接口连接的变频器与所述负载设备连接；
优选地，所述三极管的基极连接主控单元，所述三极管的发射极和集电极分别连接磁感应线圈和接地，所述磁感应线圈还同时连接隔离电源电路。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的通信式探头接口、模拟量接口、多个变频器接口、摄像头接口，利用以上接口可实现其与多种设备进行连接，如利用通信式探头接口和模拟量接口可与不同制式的溶氧探头或其它的环境监测探头进行连接，而摄像头接口可与摄像头进行连接获得相应的摄像数据，而多个变频器接口可分别与多个变频器进行连接从而对变频器进行实时监测变频器是否处于正常工作的状态。以上接口获得的数据可分别通过通信式探头接入电路、模拟量探头接入电路、变频器接入电路、摄像头接入电路进行转化并传送至主控单元中进行处理，处理后的数据通过4G通信电路传送至终端设备中，当主控单元检测到其连接的变频器无法正常运行时，可通过备用设备接入电路切断变频器与设备（如增氧机）之间的连接保障设备在变频器故障的前提下仍可正常工作。
附图说明
图1为本实用新型与变频器及增氧机的连接框图。
图2为本实用新型的主控单元的电路图。
图3为本实用新型的隔离电源电路的电路图。
图4为本实用新型的通信式探头接口以及通信式探头接入电路的电路图。
图5为本实用新型的模拟量接口以及模拟量探头接入电路的电路图。
图6为本实用新型的变频器接口以及变频器接入电路的电路图。
图7为本实用新型的摄像头接口以及摄像头接入电路的电路图。
图8为本实用新型的4G通信电路的电路图。
图9为备用设备接入电路的电路图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施例对本实用新型所要求保护的技术方案作进一步详细说明。
参见图1至图9所示，本实施例中的一种基于4G传输技术的远程变频控制器，包括有主控单元STM32F103_LQFP100，隔离电源电路，通信式探头接口CN2，模拟量接口CN5，两个变频器接口CN4、CN8，摄像头接口CN2，通信式探头接入电路，模拟量探头接入电路，变频器接入电路，摄像头接入电路，4G通信电路以及备用设备接入电路。在本实施例中，通信式探头接口和模拟量接口可与不同制式的溶氧探头或其它的环境监测探头进行连接，而摄像头接口可与摄像头进行连接获得相应的摄像数据，而多个变频器接口可分别与多个变频器进行连接从而对变频器进行实时监测变频器是否处于正常工作的状态。
在本实施例中所述的隔离电源电路包括型号为IB0505S-2W的电源隔离模块以及型号为RT9013-33PB的线性稳压器。可由IB0505提供隔离5V 电压输入。此外由C56超级电容作为后备电源，减少电源对信号的干扰，当DC-5V掉电后，超级电容放电，维持电路短时间工作。隔离电源电路的电源输出端同时连接所述主控单元、通信式探头接入电路、模拟量探头接入电路变频器接入电路、摄像头接入电路、4G通信电路以及备用设备接入电路的电源输入端。
在本实施例中通信式探头接入电路包括型号为adm2483的通信收发器，所述通信收发器的VDD1、VDD2插脚连接所述隔离电源电路，该通信收发器的A、B插脚连接所述通信式探头接口，该通信收发器的RXD、RE、DE、TXD插脚与主控单元的PA11/FT、PC11/USART4_RX/FT、PC10/USART4_TX/FT插脚连接。在本实施例中通信式探头接入电路还在通信收发器与通信式探头接口之间设置有瞬态二极管TVS5、TVS6、TVS7，防止线路上的感应电压损坏电路板。在本实施例中通信式探头接口可连接RS485制式的设备，具体在本实施例中可与溶氧探头、温度探头、湿度探头等传感器进行连接。
在本实施例中所述模拟量探头接入电路包括型号为MCP3202的模数转换器以及型号为ADUM1401的数字隔离器，所述模数转换器的CH0、CH1插脚连接所述模拟量接口，所述模数转换器的CS/SHDN、DIN、CLK、DOUT插脚分别与数字隔离器的VOA、VOB、VOC、VID插脚一一对应连接，所述数字隔离器的VIA、VIB、VIC、VOD插脚与主控单元的PA4、PA5、PA6、PA7插脚连接，所述模数转换器的VDD/VREF插脚以及数字隔离器的VDD1、VDD2插脚与隔离电源电路连接。在本实施例中通信式探头接口可连接模拟量制式的设备，具体在本实施例中可与溶氧探头、温度探头、湿度探头等传感器进行连接。
在本实施例中所述变频器接入电路包括型号为SN65HVD3082E的收发器，该收发器的A、B插脚与多个并联的变频器接口连接，该收发器的R、RE、D、DE插脚连接所述主控单元的PA9/USART1_TX/FT、PA10/USART1_RX/FT、PA11/FT插脚。此外在本实施例中通信式探头接入电路还在收发器与变频器接口之间设置有瞬态二极管TVS11、TVS12、TVS13，防止线路上的感应电压损坏电路板。
在本实施例中所述摄像头接入电路包括型号为SN65HVD3082E的收发器，该收发器的A、B插脚与摄像头接口连接，该收发器的R、RE、D、DE插脚连接所述主控单元的PB10/USART3_TX/FT、PB11/USART3_RX/FT、PB12/FT插脚。此外在本实施例中通信式探头接入电路还在收发器与摄像头接口之间设置有瞬态二极管TVS8、TVS9、TVS10，防止线路上的感应电压损坏电路板。
在本实施例中所述4G通信电路包括型号为WH-GM5的通信模块以及用于连接SIM卡的SIM卡接口，所述通信模块的VBAT插脚连接所述隔离电源电路，该通信模块的SIM_RST、SIM_DAT、SIM_CLK、VSIM连接SIM卡接口，该通信模块的U_GM5_RX、U_GM5_TX连接主控单元的PD2/USART5_RX/FT、PC12/USART5_TX/FT插脚。
在本实施例中所述备用设备接入电路包括三极管Q12和交流接触器U1，其中所述交流接触器内置有磁感应线圈，该交流接触器的电源输入端连接同时该交流接触器的电源输出端连接增氧机，所述变频器接口连接的变频器与增氧机连接。所述三极管的基极连接主控单元的PC4插脚，所述三极管的发射极和集电极分别连接磁感应线圈和接地，所述磁感应线圈还同时连接隔离电源电路。
在正常的工作状态下三极管发射极和集电极断开，变频器与增氧机连接并驱动增氧机运行。当变频器出现故障时，主控单元上的VOL_MONITE引脚为低电平，此时主控单元通过向三极管Q12的基极输出相应的电平使三极管发射极和集电极接通，从而使交流接触器U1上的磁感应线圈通电带动交流接触器接通市电和增氧机使增氧机能获得供电运行，从而避免因增氧机停止造成损失。
以上所述之实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于4G传输技术的远程变频控制器，其特征在于：包括有主控单元、隔离电源电路、通信式探头接口、模拟量接口、多个变频器接口、摄像头接口、通信式探头接入电路、模拟量探头接入电路、变频器接入电路、摄像头接入电路、4G通信电路以及备用设备接入电路；其中所述的隔离电源电路的电源输出端同时连接所述主控单元、通信式探头接入电路、模拟量探头接入电路变频器接入电路、摄像头接入电路、4G通信电路以及备用设备接入电路的电源输入端；
所述通信式探头接入电路的信号输入端与所述通信式探头接口连接，同时该通信式探头接入电路的信号输出端与主控单元连接；所述模拟量探头接入电路的信号输入端与模拟量接口连接，同时该模拟量探头接入电路的信号输出端与主控单元连接；所述摄像头接入电路的信号输入端与摄像头接口连接，同时该摄像头接入电路的信号输出端与主控单元连接；所述变频器接入电路的信号输入端连接所述变频器接口，同时该变频器接入电路的信号输出端连接所主控单元；
所述4G通信电路的信号输入端均与主控单元连接；所述备用设备接入电路的信号输入端连接所述主控单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于4G传输技术的远程变频控制器，其特征在于：所述主控单元的型号为STM32F103_LQFP100。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于4G传输技术的远程变频控制器，其特征在于：所述通信式探头接入电路包括型号为adm2483的通信收发器，所述通信收发器的VDD1、VDD2插脚连接所述隔离电源电路，该通信收发器的A、B插脚连接所述通信式探头接口，该通信收发器的RXD、RE、DE、TXD插脚与主控单元连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于4G传输技术的远程变频控制器，其特征在于：所述模拟量探头接入电路包括型号为MCP3202的模数转换器以及型号为ADUM1401的数字隔离器，所述模数转换器的CH0、CH1插脚连接所述模拟量接口，所述模数转换器的CS/SHDN、DIN、CLK、DOUT插脚分别与数字隔离器的VOA、VOB、VOC、VID插脚一一对应连接，所述数字隔离器的VIA、VIB、VIC、VOD插脚与主控单元连接，所述模数转换器的VDD/VREF插脚以及数字隔离器的VDD1、VDD2插脚与隔离电源电路连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于4G传输技术的远程变频控制器，其特征在于：所述变频器接入电路包括型号为SN65HVD3082E的收发器，该收发器的A、B插脚与多个并联的变频器接口连接，该收发器的R、RE、D、DE插脚连接所述主控单元。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于4G传输技术的远程变频控制器，其特征在于：所述摄像头接入电路包括型号为SN65HVD3082E的收发器，该收发器的A、B插脚与摄像头接口连接，该收发器的R、RE、D、DE插脚连接所述主控单元。
7.根据权利要求1或2所述的一种基于4G传输技术的远程变频控制器，其特征在于：所述4G通信电路包括型号为WH-GM5的通信模块以及用于连接SIM卡的SIM卡接口，所述通信模块的VBAT插脚连接所述隔离电源电路，该通信模块的SIM_RST、SIM_DAT、SIM_CLK、VSIM连接SIM卡接口，该通信模块的U_GM5_RX、U_GM5_TX连接主控单元。
8.根据权利要求1或2所述的一种基于4G传输技术的远程变频控制器，其特征在于：所述备用设备接入电路包括三极管和交流接触器，其中所述交流接触器内置有磁感应线圈，该交流接触器的电源输入端连接同时该交流接触器的电源输出端连接负载设备，所述变频器接口连接的变频器与所述负载设备连接；所述三极管的基极连接主控单元，所述三极管的发射极和集电极分别连接磁感应线圈和接地，所述磁感应线圈还同时连接隔离电源电路。
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| CN214278684U true CN214278684U (zh) | 2021-09-24 |
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