CN216872850U - 一种监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种监控装置，包括电源单元、处理单元、电源控制单元、传感采集单元与通讯单元；所述电源单元上设置防雷器，所述处理单元的工作电源输入端与所述电源单元的第一工作电源输出端相连接，所述电源控制单元的工作电源输入端与所述电源单元相连接，所述处理单元的数据输出端与所述电源控制单元相连接，所述电源控制单元的电压输出端与电源输出接口的第一电压输入端相连接，所述处理单元与所述传感采集单元相连接，所述处理单元与所述通讯单元相连接，所述处理单元用于通过通讯单元连接上位机。上述技术方案让维修人员提前获知故障原因，提升维修的效率，减小排查故障的时间；防雷器保护用电元器件的安全。

Description

一种监控装置

技术领域

本实用新型涉及电源管理技术领域，尤其涉及一种监控装置。

背景技术

随着信息化的发展，视频监控已经普及到社会、生活中，高速公路、城市交通、公共场所、交叉路口、村口等地方均大量采取了视频监控的方式进行管理。视频监控的应用场景中，会有多个供电的部分给内部设备进行供电，例如AC220V交流电压、AC24V交流电压、DC12V直流电压、DC5V直流电压、DC3.3V直流电压等。针对不同电压需求，监控箱采用分散式电源供电，不同的电压系统提供不同的电压源。但是每个应用场景对电压的需求不同，导致用于监控箱分布面非常广，种类非常多，维护工作量非常大。由于监控箱没有防雷措施，导致其内部设备易由于雷击而损坏的问题。监控箱出现故障后，监控箱内部设备的工作情况和损坏程度难以及时获知，影响监控箱的检修进度。

实用新型内容

为此，需要提供一种监控装置，解决监控装置的内部设备损坏无法及时获知的问题。

为实现上述目的，本实施例提供一种监控装置，包括电源单元、处理单元、电源控制单元、传感采集单元与通讯单元；

所述电源单元上设置防雷器，所述处理单元的工作电源输入端与所述电源单元的第一工作电源输出端相连接，所述电源控制单元的工作电源输入端与所述电源单元的第二工作电源输出端相连接，所述处理单元的数据输出端与所述电源控制单元的数据输入端相连接，所述电源控制单元的电压输出端与电源输出接口的第一电压输入端相连接，所述处理单元与所述传感采集单元相连接，所述传感采集单元用于采集监控装置的工作参数并将其传输至处理单元，所述处理单元与所述通讯单元相连接，所述处理单元用于通过通讯单元连接上位机。

进一步地，还包括输入自恢复模块，所述电源单元上设置输入自恢复模块，所述输入自恢复模块用于在电源单元的输入电流异常时断开电路，并在电源单元的输入电流恢复正常时连通电路。

进一步地，还包括电量采集单元，所述电量采集单元与所述电源单元的第三工作电源输出端相连接，所述电量采集单元与所述处理单元相连接，所述电量采集单元用于采集电源单元的电量参数并将其传输至处理单元。

进一步地，还包括后备电源，所述后备电源的充电输入口与所述电源单元的第四工作电源输出端相连接，所述后备电源的低压输出端与所述处理单元的工作电源输入端相连接，所述后备电源的控制接口与所述处理单元的数据输出端相连接，所述后备电源的高压输出端与所述电源输出接口的第二电压输入端相连接。

进一步地，还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器与所述处理单元相连接，所述烟雾传感器用于检测监控装置是否出现烟雾并将其发送给处理单元。

进一步地，还包括扩展通讯接口，所述扩展通讯接口与所述处理单元相连接。

进一步地，还包括上位机，所述上位机通过通讯单元与处理单元相连接。

进一步地，还包括显示单元，所述显示单元与所述处理单元的数据传输端相连接。

进一步地，所述通讯单元上设置定位模块。

进一步地，所述处理单元为微控制单元或者嵌入式微处理器。

区别于现有技术，上述技术方案中，处理单元通过通讯单元连接上位机，方便操作人员远程对监控装置进行操作以及实时了解监控装置的工作状态与工作环境，让维修人员提前获知故障原因，提升维修的效率，减小排查故障的时间；当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，防雷器可以在极短的时间内导通分流，最大限度保护用电元器件的安全。

附图说明

图1为本实施例中监控装置的结构示意图；

图2为本实施例中传感采集单元的流程图；

图3为本实施例中电量采集单元的流程图；

图4为本实施例中拓展通讯工作的流程图；

图5为本实施例中处理单元的流程图。

附图标记说明：

1、电源单元；

2、防雷器；

3、输入自恢复模块；

4、电量采集单元；

5、电源控制单元；

6、拓展单元；

7、后备电源；

8、电源输出接口；

9、处理单元；

10、传感采集单元；

11、显示单元；

12、通讯单元；

13、扩展通讯接口；

14、上位机。

具体实施方式

为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

请参阅图1至图5，本实施例提供一种监控装置，可以放置于高速公路、城市交通、公共场所、交叉路口、村口等地方，用于进行监控作业。监控装置包括电源单元1、处理单元、电源控制单元5、传感采集单元10与通讯单元12。

请参阅图1，所述电源单元1上设置防雷器2与多个的电压输出模块，多个的电压输出模块可以适配各种型号的视频监控设备，电压输出模块可提供AC(AlternatingCurrent，译为交流电)220V(伏特)电压、AC24V电压、DC(Direct Current，译为直流)12V(伏特)电压、DC5V电压、DC3.3V电压、AC48V电压、DC48V电压、DC36V。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，防雷器2可以在极短的时间内导通分流，从而避免对回路中部件或元器件损坏，人员伤亡，传输或储存的数据受到干扰或丢失，甚至使电子元器件产生误动作或暂时瘫痪、系统停顿，数据传输中断，局域网乃至广域网遭到破坏。

请参阅图1，所述电源单元1的输入端可以连接市电电源，市电即我们所说的工频交流电(AC)，全世界的市电有不相同的电压标准，我国一般为220V。所述处理单元9的工作电源输入端与所述电源单元1的第一工作电源输出端相连接，市电电源通过第一工作电源输出端向处理单元9供电。所述电源控制单元5的工作电源输入端与所述电源单元1的第二工作电源输出端相连接，市电电源通过第二工作电源输出端向电源控制单元5供电。所述处理单元9的数据输出端与所述电源控制单元5的数据输入端相连接，所述处理单元9用于通过电源控制单元5来控制电压输出模块的开启、关闭以及切换。

请参阅图1，所述电源控制单元5的电压输出端与电源输出接口8的第一电压输入端相连接，所述电源输出接口8用于连接外部的设备，并向这些外部的设备供电。

请参阅图1，所述处理单元9与所述传感采集单元10相连接，所述传感采集单元10用于采集监控装置的工作参数并将其传输至处理单元9。所述工作参数包括温度、湿度、水浸、角度、震动、亮度、部件(如电源单元1、电源控制单元5、通讯单元12等)工作情况中的一种或者多种。其中，所述传感采集单元10还用于判断工作参数是否超过预设阈值，若是则生成警报信息并发送至处理单元9，如否则不生成警报信息。

请参阅图1，所述处理单元9与所述通讯单元12相连接，所述处理单元9用于通过通讯单元12连接上位机14。处理单元9可以将自身收到的工作参数发送至上位机14，供工作人员审阅。当工作参数超过预设阈值，处理单元9将警报信息发送给上位机14。

上述技术方案中，处理单元通过通讯单元连接上位机，方便操作人员远程对监控装置进行操作以及实时了解监控装置的工作状态与工作环境，让维修人员提前获知故障原因，提升维修的效率，减小排查故障的时间；当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，防雷器可以在极短的时间内导通分流，最大限度保护用电元器件的安全。

请参阅图1，在本实施例中，处理单元9可以为微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)、嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit,EMPU)、中央处理器(Central processing Unit，CPU)等具有数据处理功能的电子元件。处理单元9可以收集监控装置的各个单元的数据，然后进行分析数据、整理数据和上传数据至上位机14；处理单元9还可以与监控箱的设备进行通讯，提取所需要的设备运行数据进行分析数据、整理数据和上传数据。

在本实施例中，电源输出接口8用于对外部的设备供电，可根据设备要求提供相对应的工作电源和相对应的保护措施。

在本实施例中，电源控制单元5起到控制电路的开启或者关闭的功能，电源控制单元5可以为继电器电路、MOS管电路、可控硅电路等。

在本实施例中，通讯单元12可用于监控装置中对其他部件的数据采集，可同时兼容多种通讯方式，包括：RS-232、RS-485、CAN总线、M-Bus、I2C、SPI、蓝牙、LORA、ZigBee中的一种或者多种。

请参阅图2，在此说明传感采集单元10的工作流程：

(1)开始

(2)系统初始化；

(3)传感采集单元进行传感器数据采集；

(4)传感采集单元对采集到的工作参数进行分析处理；

(5)判断工作参数是否达到阈值；

(6)未达到阈值，直接上传到微处理单元；

(7)达到阈值，输出告警数据，再传到处理单元；

(8)处理单元把收到的传感数据进行显示和数据上传到上一级设备(如上位机14)；

(9)显示单元显示接收到的传感数据；

(10)结束。

请参阅图1，在本实施例中，监控装置还包括输入自恢复模块3，所述电源单元1上设置输入自恢复模块3，所述输入自恢复模块3用于在电源单元1的输入电流异常时断开电路，并在电源单元1的输入电流恢复正常时连通电路。需要说明的是，输入自恢复模块3可通过处理单元9发送相关指令进行控制。输入自恢复模块3可以为自动重合闸装置，自动重合闸装置具有采集输入电压、电流数据、判断输入电源的具体参数并做出相关保护动作的功能，进而可自动识别电路中出现过压、过流、欠压、漏电等状态时，及时断开回路，保护装置内各部件不被影响；在电源输入环境恢复正常时，自动重合闸装置会自动恢复供电，为后端设备提供供电。请参阅图1，在本实施例中，监控装置还包括电量采集单元4，所述电量采集单元4与所述电源单元1的第三工作电源输出端相连接，所述电量采集单元4与所述处理单元9相连接，所述电量采集单元4用于采集电源单元1的电量参数并将其传输至处理单元9。所述电量参数包括电压、电流、有功功率、无功功率中的一种或者多种。处理单元对这些电量参数进行分析和整理，当电量参数出现异常或者为零时，即表示电源单元停止工作，此时处理单元可以控制后备电源启动。电量采集单元4根据自身获取的电量参数来判断这些电量参数是否符合预设要求，若不符合预设要求则生成警报并发送至处理单元9。

请参阅图3，在此说明电量采集单元4的工作流程：

(1)开始；

(2)系统初始化；

(3)电量采集单元采集电量数据；

(4)将采集到的电量数据进行分析处理；

(5)判读电量数据是否异常；

(6)电量数据异常则输出电量告警数据输出到处理单元；

(7)电量数据无异常则把正常数据输出到处理单元；

(8)将采集的电量数据分析是否断电；若断电则直接开启后备电源并输出断电告警数据到处理单元；

(9)处理单元把接收到的数据处理发送到上一级设备和显示单元；

(10)显示单元把接收到的数据显示出来；

(11)结束。

请参阅图1，在本实施例中，如果电源单元1损坏导致供电异常，监控装置的各个用电部件无法正常运行。为此，监控装置还包括后备电源7。所述后备电源7可以为铅蓄电池或者锂电池这类可以将化学能转化成电能的装置，所述后备电源7的充电输入口与所述电源单元1的第四工作电源输出端相连接，在电源单元1与市电连接时，可以对后备电源7进行充电，后备电源7可以将电能存储起来。所述后备电源7的低压输出端与所述处理单元9的工作电源输入端相连接，后备电源7通过低压输出端向处理单元9供电。所述后备电源7的控制接口与所述处理单元9的数据输出端相连接，处理单元9可以控制后备电源7的运作。所述后备电源7的高压输出端与所述电源输出接口8的第二电压输入端相连接，后备电源7通过高压输出端向电源输出接口8供电。后备电源7在电源单元1停止工作后可自启动，为整个监控装置内的部件提供工作所需要的电源，以及监控箱内的其他部件可以通过电源输出接口8取电。

请参阅图1，在本实施例中，为了保障监控装置的安全，监控装置还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器与所述处理单元9相连接，所述烟雾传感器用于检测监控装置是否出现烟雾并将其发送给处理单元9，监控装置出现烟雾代表线路燃烧，监控装置存在安全隐患，处理单元9在接收到烟雾传感器发来的信息，可以通知工作人员前去处理。

请参阅图1，在本实施例中，监控装置还包括扩展通讯接口13。所述扩展通讯接口13与所述处理单元9相连接。所述扩展通讯接口13包括MII接口、RMII接口、RS233接口、RS485接口、CAN总线、MDOBUS、I2C总线、SPI接口、蓝牙、LORA无线模块、ZigBee中的一种或者多种。

请参阅图1，在本实施例中，电源单元1可扩展多个的拓展单元6，多个的拓展单元6最大具有32路输出，每路输出独立采集独立可控，既可以采集每一路输出电压，电流状态，添加输出接口保护功能，可根据配置项配置过压，欠压，过流等阈值，当触发该告警会自动关闭该路电源输入，以确保后端用电设备不受影响。

请参阅图4，在此说明拓展通讯工作的流程图：

(1)开始；

(2)系统初始化；

(3)连接上位机，处理单元接收和发送命令；

(4)处理单元判断命令是否是扩展接口命令；

(5)命令是扩展接口命令则发送扩展通讯接口命令到处理单元；

(6)命令不是扩展接口命令则操控电源控制单元到电源输出接口；

(7)处理单元将接收到的数据报送上一级和显示单元；

(8)显示单元做数据显示；

(9)结束。

请参阅图1，在本实施例中，监控装置还包括上位机14。所述上位机14通过通讯单元12与处理单元9相连接。所述上位机14可为服务器、云服务、个人计算机等，所述上位机14用于通过通讯单元发送和接收的数据的存储、分析、整理、发送指令。处理单元9处理过的数据通过通讯单元12发送至上位机14，发送数据的方式可以为2G/3G/4GG的GPRS、10/100/1000M的有线网络、WIFI、光纤传输等。

请参阅图1，在本实施例中，监控装置具有自诊断的功能，为了让维修人员可以快速地获取到信息，监控装置还包括显示单元11，所述显示单元11与所述处理单元9的数据传输端相连接。所述显示单元11可以为LCD液晶显示屏、OLED液晶显示屏、TFT液晶显示屏、数码管、LED点阵等。传感采集单元10采集电源控制单元5的工作参数给处理单元9，传感采集单元10判断电源控制单元5的工作参数是否超过阈值，若电源控制单元5的工作参数超过阈值表示电源控制单元5异常，处理单元9通过显示单元11显示电源控制单元5异常的信息，维修人员看到显示单元11的显示信息便能获知到事故原因，以便快速处理。

请参阅图1，在本实施例中，所述通讯单元12上设置定位模块，定位模块可以同时与多颗卫星同时通讯，以获取自身的位置，进而精确定位故障监控箱的位置。所述定位模块可以为GPS模块、北斗模块等。

请参阅图5，在此说明处理单元9的工作流程：

(1)开始；

(2)系统初始化；

(3)处理单元把接收到的数据进行分析和处理，判断是否有告警数据，有则打包告警数据，无则返回上一步；

(4)处理单元判断是否连接上位机，若连接上位机则将告警数据发送到上位机，若否则重新连接上位机；

(5)发送告警数据后，等待上位机回应，无回应则返回继续发送告警数据，有则结束。

本技术方案具有如下优点：

1、传感采集单元可以采集温度、湿度、水浸、角度、震动、亮度、设备等工作参数，并将数据传输至处理单元，处理单元对数据进行分析和整理后，可以实时知悉监控箱的工作状态和多种工作环境的情况。

2、可以提供单种和多种电源类型，可满足现场工作设备的电源需求，无需对各个不同工作电源的设备单独架设电源支架或者设备箱。

3、可以精确定位故障监控箱的位置。

4、处理单元可以对其他部件收集到数据进行分析，进而整理出监控装置的故障原因，可以报警以及找出相对应的维修策略。

5、监控装置可以在监控箱无市电(AC220V)电压的供电的情况下自动启动，为其他部件提供一定时间的工作电源，并且由处理单元提出断市电报警，做出维修请求处理。

6、监控装置可以根据所需要的电源情况，选择对应的电源控制方式，可根据高低要求选择不同的控制方式，节省成本。

7、监控装置可以显示监控箱的各种工作状态数据，可以显示处理单元整理完成后的数据，可以显示故障问题和故障原因，维修人员只需查看显示单元的显示内容，便可以轻易确认故障原因，维修完成后只需要查看是否有故障点，便可确认是否完成全部维修。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监控装置，其特征在于，包括电源单元、处理单元、电源控制单元、传感采集单元与通讯单元；

所述电源单元上设置防雷器与多个的电压输出模块，所述处理单元的工作电源输入端与所述电源单元的第一工作电源输出端相连接，所述电源控制单元的工作电源输入端与所述电源单元的第二工作电源输出端相连接，所述处理单元的数据输出端与所述电源控制单元的数据输入端相连接，所述电源控制单元的电压输出端与电源输出接口的第一电压输入端相连接，所述处理单元与所述传感采集单元相连接，所述传感采集单元用于采集监控装置的工作参数并将其传输至处理单元，所述处理单元与所述通讯单元相连接，所述处理单元用于通过通讯单元连接上位机。

2.根据权利要求1所述的一种监控装置，其特征在于，还包括输入自恢复模块，所述电源单元上设置输入自恢复模块，所述输入自恢复模块用于在电源单元的输入电流异常时断开电路，并在电源单元的输入电流恢复正常时连通电路。

3.根据权利要求1所述的一种监控装置，其特征在于，还包括电量采集单元，所述电量采集单元与所述电源单元的第三工作电源输出端相连接，所述电量采集单元与所述处理单元相连接，所述电量采集单元用于采集电源单元的电量参数并将其传输至处理单元。

4.根据权利要求1所述的一种监控装置，其特征在于，还包括后备电源，所述后备电源的充电输入口与所述电源单元的第四工作电源输出端相连接，所述后备电源的低压输出端与所述处理单元的工作电源输入端相连接，所述后备电源的控制接口与所述处理单元的数据输出端相连接，所述后备电源的高压输出端与所述电源输出接口的第二电压输入端相连接。

5.根据权利要求1所述的一种监控装置，其特征在于，还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器与所述处理单元相连接，所述烟雾传感器用于检测监控装置是否出现烟雾并将其发送给处理单元。

6.根据权利要求1所述的一种监控装置，其特征在于，还包括扩展通讯接口，所述扩展通讯接口与所述处理单元相连接。

7.根据权利要求1所述的一种监控装置，其特征在于，还包括上位机，所述上位机通过通讯单元与处理单元相连接。

8.根据权利要求1所述的一种监控装置，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元与所述处理单元的数据传输端相连接。

9.根据权利要求1所述的一种监控装置，其特征在于，所述通讯单元上设置定位模块。

10.根据权利要求1所述的一种监控装置，其特征在于，所述处理单元为微控制单元或者嵌入式微处理器。

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