CN216312758U - 一种地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，包括外壳体、两根绝缘柱、上层线路板以及下层线路板；在上层线路板上设置有电源模块以及继电器，在下层线路板上设置有控制器、存储器、串口通信模块以及以太网通信模块；在外壳体的上侧面上设置有串行接口以及以太网通信接口。该远程监控装置利用串行接口以及以太网通信接口能够分别连接ML型太阳能控制器和远程控制中心，从而将太阳能供电系统的运行状态实时传输至远程控制中心，满足远程控制中心的监视要求；利用继电器能够对地震监测设备的供电电源进行通道控制，从而在太阳能供电系统运行不稳定时及时切断供电，确保地震监测设备不被烧毁损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种远程监控装置，尤其是一种地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置。
背景技术
目前，为了避免外部环境对地震监测的干扰，在地震多发地区建立很多无人值守形变台站和流体台站，随着预警项目的推进，很多预警基准站和基本站也采用无人值守方式。这样大大消除了外部环境对地震观测的影响，给科研人员提供了稳定、连续、可靠的数据。
几乎所有的新建无人值守前兆台站和预警基准站都采用光伏供电，还有大部分的GNSS 站和有人值守台站。在日照时间长、光照资源丰富的地区，充分的利用光伏资源给设备供电有着极大优势：电压输出稳定，保护观测设备(不会像农电那样忽高忽低，烧毁设备)；在一定程度上比交流供电更防雷；节省财力消耗以及降低运维成本，并且更加环保。
虽然太阳能供电用于无人值守台站有很多优势，但是也缺少离网管理和监控。比如说台站供电系统的蓄电池是否过流、是否过放、累计发电量是否达标，蓄电池储能是否失效等。这些供电参数都无法及时的、有效获取。鉴于地震监测无人值守台站在地震监测中的重要性，研发一种地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，从而能够对地震监测无人值守台站供电系统的监测和控制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，从而能够对地震监测无人值守台站供电系统的监测和控制。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，包括外壳体、两根绝缘柱、上层线路板以及下层线路板；
上层线路板和下层线路板通过绝缘支撑柱上下间隔式安装在外壳体内；在上层线路板上设置有电源模块以及继电器，在下层线路板上设置有控制器、存储器、串口通信模块以及以太网通信模块；在外壳体的上侧面上设置有串行接口以及以太网通信接口；控制器分别与存储器、串口通信模块、以太网通信模块以及继电器的控制端电连接；串行接口与串口通信模块电连接；以太网通信接口与以太网通信模块电连接；电源模块分别为控制器、存储器、继电器、串口通信模块以及以太网通信模块供电；
两根绝缘柱固定安装在外壳体的下侧面上；在两根绝缘柱的下端面上均设置有两根螺纹接线柱，其中一根绝缘柱上的两根螺纹接线柱分别与继电器的两个进线端电连接，另一根绝缘柱上的两根螺纹接线柱分别与继电器的两个出线端电连接；在四根螺纹接线柱上均螺纹旋合安装有压紧螺母；在两根绝缘柱上均滑动式套设有一个绝缘套管，且在绝缘套管向下滑动后螺纹接线柱位于绝缘套管内。
进一步的，在上层线路板上设置有与控制器电连接的温度传感器；在外壳体的左侧面和右侧面上分别设置有进风口和出风口；在上层线路板与下层线路板之间横向设置有散热通道，且散热通道的左右两端通过左侧锥形罩和右侧锥形罩分别与进风口和出风口相对接；在散热通道上串接有散热风机；在上层线路板上设置有与控制器电连接的风机驱动电路，风机驱动电路与散热风机电连接；在散热通道的上下侧面上均安装有散热块；电源模块为温度传感器以及风机驱动电路供电。
进一步的，散热块的散热叶片伸入散热通道内；在散热块上设置有贴紧发热位置处的导热硅胶层。
进一步的，在下层线路板上设置有与控制器电连接的无线通信模块，电源模块为无线通讯模块供电。
进一步的，在下层线路板上设置有与控制器电连接的USB通信模块，在外壳体的上侧面上设置有与USB通信模块电连接的USB接口，电源模块为USB通信模块供电。
进一步的，在绝缘柱的外壁上竖向设置有限位滑槽，在绝缘套管的内壁上设置有滑动式嵌入限位滑槽内的限位滑块。
进一步的，在螺纹接线柱上设置有矩形穿线孔，在螺纹接线柱上且位于矩形穿线孔处设置有一体式设置有导电压片。
进一步的，在绝缘柱的下端面上且位于两根螺纹接线柱之间设置有绝缘隔板。
进一步的，在绝缘隔板的下边缘上设置有用于封盖绝缘套管的封盖板，并在封盖板的上侧面上设置有对接凸台。
进一步的，在绝缘套管的下端管口边缘处设置有线缆进出槽口；在绝缘套管的下端管口边缘处设置有安装孔；在绝缘柱的下端外壁上设置有螺纹孔，且在绝缘套管向下滑移后螺纹孔与安装孔相对应。
本实用新型的有益效果在于：利用上层线路板和下层线路板上下间隔式安装，从而将强电部分和弱点部分分层设置，确保装置运行的安全性，也能够便于后期局部替换维护；利用串行接口以及以太网通信接口能够分别连接ML型太阳能控制器和远程控制中心，从而将太阳能供电系统的运行状态实时传输至远程控制中心，满足远程控制中心的监视要求；利用继电器能够对地震监测设备的供电电源进行通道控制，从而在太阳能供电系统运行不稳定时及时切断供电，确保地震监测设备不被烧毁损坏；利用绝缘套管能够在下滑后对螺纹接线柱的外围进行绝缘隔离，确保接线处的使用安全性。
附图说明
图1为本实用新型的前视结构示意图；
图2为本实用新型的散热通道安装结构示意图；
图3为本实用新型的散热块安装结构示意图；
图4为本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
目前，地震局大部分台站使用的太阳能控制器为ML型最大功率追踪MPPT系列太阳能控制器，这种太阳能控制器的优点就是能够实时侦测太阳能板的发电功率，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。应用于太阳能离网光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作。在通信方面，控制器采用标准Modbus通信协议，方便用户自己扩展查看和修改系统的各项状态参数，可最大限度方便用户完成不同远程监控的需求。但是要远程控制、读取控制器的状态，这种型号的控制器是不能满足远程通讯要求的，就必须有一个装置能够读取到ML型太阳能控制器的状态信息并保存，由管理人员通过无线或者有线的方式远程读取并且控制太阳能控制器的状态，更好的了解地震监测设备的工作状态。
实施例1：
如图1-4所示，本实用新型公开的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置包括：外壳体1、两根绝缘柱9、上层线路板22以及下层线路板23；
上层线路板22和下层线路板23通过绝缘支撑柱24上下间隔式安装在外壳体1内；在上层线路板22上设置有电源模块以及继电器，在下层线路板23上设置有控制器、存储器、串口通信模块以及以太网通信模块；在外壳体1的上侧面上设置有串行接口3以及以太网通信接口4；控制器分别与存储器、串口通信模块、以太网通信模块以及继电器的控制端电连接；串行接口3与串口通信模块电连接；以太网通信接口4与以太网通信模块电连接；电源模块分别为控制器、存储器、继电器、串口通信模块以及以太网通信模块供电；
两根绝缘柱9固定安装在外壳体1的下侧面上；在两根绝缘柱9的下端面上均设置有两根螺纹接线柱12，其中一根绝缘柱9上的两根螺纹接线柱12分别与继电器的两个进线端电连接，另一根绝缘柱9上的两根螺纹接线柱12分别与继电器的两个出线端电连接；在四根螺纹接线柱12上均螺纹旋合安装有压紧螺母13；在两根绝缘柱9上均滑动式套设有一个绝缘套管10，且在绝缘套管10向下滑动后螺纹接线柱12位于绝缘套管10内；在外壳体1的后侧面边缘设置有安装侧耳2，并在安装侧耳2上设置有壳体安装孔。
利用上层线路板22和下层线路板23上下间隔式安装，从而将强电部分和弱点部分分层设置，确保装置运行的安全性，也能够便于后期局部替换维护；利用串行接口3以及以太网通信接口4能够分别连接ML型太阳能控制器和远程控制中心，从而将太阳能供电系统的运行状态实时传输至远程控制中心，满足远程控制中心的监视要求；利用继电器能够对地震监测设备的供电电源进行通道控制，从而在太阳能供电系统运行不稳定时及时切断供电，确保地震监测设备不被烧毁损坏；利用绝缘套管10能够在下滑后对螺纹接线柱12的外围进行绝缘隔离，确保接线处的使用安全性。
进一步的，在上层线路板22上设置有与控制器电连接的温度传感器25；在外壳体1的左侧面和右侧面上分别设置有进风口7和出风口8；在上层线路板22与下层线路板23之间横向设置有散热通道26，且散热通道26的左右两端通过左侧锥形罩29和右侧锥形罩30分别与进风口7和出风口8相对接；在散热通道26上串接有散热风机32；在上层线路板22上设置有与控制器电连接的风机驱动电路，风机驱动电路与散热风机32电连接；在散热通道 26的上下侧面上均安装有散热块27；电源模块为温度传感器25以及风机驱动电路供电。利用温度传感器25能够实时监测温度，并在温度超过设定的温度阈值时，由控制器启动散热风机32开始工作，对外壳体1内部进行降温，确保装置可靠运行；利用散热通道26和散热块 27的设置，能够实现外壳体1内部散热的同时又不会向内部引入灰尘，确保装置的可靠运行。
进一步的，散热块27的散热叶片31伸入散热通道26内；在散热块27上设置有贴紧发热位置处的导热硅胶层28。利用散热叶片31设置在散热通道26内，从而能够增强散热块27 的散热效果；利用导热硅胶层28能够增强热传导效果。
进一步的，在下层线路板23上设置有与控制器电连接的无线通信模块，电源模块为无线通讯模块供电。利用无线通信模块能够便于进行无线远程数据传输。
进一步的，在下层线路板23上设置有与控制器电连接的USB通信模块，在外壳体1的上侧面上设置有与USB通信模块电连接的USB接口6，电源模块为USB通信模块供电。利用USB接口6能够便于在现场与上位机进行连接，实现数据传输。
进一步的，在绝缘柱9的外壁上竖向设置有限位滑槽16，在绝缘套管10的内壁上设置有滑动式嵌入限位滑槽16内的限位滑块。利用限位滑槽16与限位滑块的配合，能够限定绝缘套管10的滑移范围，防止绝缘套管10脱离。
进一步的，在螺纹接线柱12上设置有矩形穿线孔14，在螺纹接线柱12上且位于矩形穿线孔14处设置有一体式设置有导电压片11。利用导电压片11能够与压紧螺母13进行配合压线，从而实现线缆的压紧固定；利用矩形穿线孔14能够便于穿设线缆接线端，从而方便压紧螺母13的压紧。
进一步的，在绝缘柱9的下端面上且位于两根螺纹接线柱12之间设置有绝缘隔板15。利用绝缘隔板15能够在两根螺纹接线柱12之间进行电气隔离，增强安全性。
进一步的，在绝缘隔板15的下边缘上设置有用于封盖绝缘套管10的封盖板20，并在封盖板20的上侧面上设置有对接凸台21。利用封盖板20能够对绝缘套管10的下端管口进行封盖，进一步增强安全性；利用对接凸台21能够增强封盖板20在封盖时的稳定性。
进一步的，在绝缘套管10的下端管口边缘处设置有线缆进出槽口19；在绝缘套管10的下端管口边缘处设置有安装孔18；在绝缘柱9的下端外壁上设置有螺纹孔17，且在绝缘套管 10向下滑移后螺纹孔17与安装孔18相对应。利用线缆进出槽口19能够便于电连接线缆的接入，不影响绝缘套管10的向下滑动；利用螺纹孔17与安装孔18的配合，能够便于通过螺钉对绝缘套管10进行固定。
本实用新型公开的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置中：控制器采用STM32F4系列嵌入式芯片，芯片使用32位高性能ARM Cortex-M4处理器，内部自带3个12位AD和2个12位DA以及内部存储器，且自身有多种低功耗模式，片上资源丰富；存储器采用现有的存储器电路模块；以太网通信模块采用现有的以太网通信芯片构成的电路模块，例如采用DP83848型号的芯片，此芯片自带PHY模块，可实现电、光模拟信号接收等处理，数据通信速率大于100Mbps；串口通信模块采用现有的串口通信芯片MAX3232构成的电路模块；USB通信模块采用现有的MINI-USB通信电路模块；无线通信模块采用现有的NRF24L01无线通信模块；温度传感器25采用现有的数字式温度传感器；散热风机32采用现有的散热风机，并由配套的风机驱动电路进行驱动；继电器采用现有的双刀双掷继电器。
本实用新型公开的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置在使用时，首先将串行接口3与ML型太阳能控制器的信息输出端连接，再将以太网通信接口4与路由器连接，从而与远程控制中心通信连接，再将地震监测设备的电源线缆与一根绝缘柱9上的两根螺纹接线柱12 电连接，再将另一根绝缘柱9上的两根螺纹接线柱12与地震监测设备的供电电源电连接。
由控制器通过串口通信模块实时获取ML型太阳能控制器的工作状态信息，工作状态信息包括太阳能供电系统电池组电压、光伏板电压、逆变器电压、逆变功率、发电量统计、整组设备的运行状态以及故障信息，并将工作状态信息存储在存储器中，同时控制器对于获取的工作状态信息进行判断，若出现输出电压不稳定时，则由控制器控制继电器切断地震监测设备的供电电源，防止地震监测设备烧毁损坏；同时控制器通过无线通信模块和以太网通信模块将继电器的开关状态发送至监管人员和远程控制中心，实现地震监测设备的远程监视。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (10)
1.一种地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：包括外壳体(1)、两根绝缘柱(9)、上层线路板(22)以及下层线路板(23)；
上层线路板(22)和下层线路板(23)通过绝缘支撑柱(24)上下间隔式安装在外壳体(1)内；在上层线路板(22)上设置有电源模块以及继电器，在下层线路板(23)上设置有控制器、存储器、串口通信模块以及以太网通信模块；在外壳体(1)的上侧面上设置有串行接口(3)以及以太网通信接口(4)；控制器分别与存储器、串口通信模块、以太网通信模块以及继电器的控制端电连接；串行接口(3)与串口通信模块电连接；以太网通信接口(4)与以太网通信模块电连接；电源模块分别为控制器、存储器、继电器、串口通信模块以及以太网通信模块供电；
两根绝缘柱(9)固定安装在外壳体(1)的下侧面上；在两根绝缘柱(9)的下端面上均设置有两根螺纹接线柱(12)，其中一根绝缘柱(9)上的两根螺纹接线柱(12)分别与继电器的两个进线端电连接，另一根绝缘柱(9)上的两根螺纹接线柱(12)分别与继电器的两个出线端电连接；在四根螺纹接线柱(12)上均螺纹旋合安装有压紧螺母(13)；在两根绝缘柱(9)上均滑动式套设有一个绝缘套管(10)，且在绝缘套管(10)向下滑动后螺纹接线柱(12)位于绝缘套管(10)内。
2.根据权利要求1所述的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：在上层线路板(22)上设置有与控制器电连接的温度传感器(25)；在外壳体(1)的左侧面和右侧面上分别设置有进风口(7)和出风口(8)；在上层线路板(22)与下层线路板(23)之间横向设置有散热通道(26)，且散热通道(26)的左右两端通过左侧锥形罩(29)和右侧锥形罩(30)分别与进风口(7)和出风口(8)相对接；在散热通道(26)上串接有散热风机(32)；在上层线路板(22)上设置有与控制器电连接的风机驱动电路，风机驱动电路与散热风机(32)电连接；在散热通道(26)的上下侧面上均安装有散热块(27)；电源模块为温度传感器(25)以及风机驱动电路供电。
3.根据权利要求2所述的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：散热块(27)的散热叶片(31)伸入散热通道(26)内；在散热块(27)上设置有贴紧发热位置处的导热硅胶层(28)。
4.根据权利要求1所述的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：在下层线路板(23)上设置有与控制器电连接的无线通信模块，电源模块为无线通讯模块供电。
5.根据权利要求1所述的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：在下层线路板(23)上设置有与控制器电连接的USB通信模块，在外壳体(1)的上侧面上设置有与USB通信模块电连接的USB接口(6)，电源模块为USB通信模块供电。
6.根据权利要求1所述的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：在绝缘柱(9)的外壁上竖向设置有限位滑槽(16)，在绝缘套管(10)的内壁上设置有滑动式嵌入限位滑槽(16)内的限位滑块。
7.根据权利要求1所述的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：在螺纹接线柱(12)上设置有矩形穿线孔(14)，在螺纹接线柱(12)上且位于矩形穿线孔(14)处设置有一体式设置有导电压片(11)。
8.根据权利要求1所述的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：在绝缘柱(9)的下端面上且位于两根螺纹接线柱(12)之间设置有绝缘隔板(15)。
9.根据权利要求8所述的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：在绝缘隔板(15)的下边缘上设置有用于封盖绝缘套管(10)的封盖板(20)，并在封盖板(20)的上侧面上设置有对接凸台(21)。
10.根据权利要求1所述的地震监测无人值守台站供电系统远程监控装置，其特征在于：在绝缘套管(10)的下端管口边缘处设置有线缆进出槽口(19)；在绝缘套管(10)的下端管口边缘处设置有安装孔(18)；在绝缘柱(9)的下端外壁上设置有螺纹孔(17)，且在绝缘套管(10)向下滑移后螺纹孔(17)与安装孔(18)相对应。
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2021
- 2021-10-15 CN CN202122489154.XU patent/CN216312758U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220415 |