CN217404976U

CN217404976U - 一种机载近电预警器的主控单元

Info

Publication number: CN217404976U
Application number: CN202221102697.XU
Authority: CN
Inventors: 邓嘉; 郭宇航; 冉启华; 何坚; 熊杰; 王超; 曹建旗; 郑毓; 何润泽; 聂雅卓; 高博; 方顺; 黄炎邦
Original assignee: CHENGDU ZHIDA POWER AUTOMATION CO LTD
Current assignee: CHENGDU ZHIDA POWER AUTOMATION CO LTD
Priority date: 2022-05-09
Filing date: 2022-05-09
Publication date: 2022-09-09
Anticipated expiration: 2032-05-09

Abstract

本实用新型公开了一种机载近电预警器的主控单元，涉及近电预警器领域。其包括盒体，盒体内部设置有单片机、用于供电的电池以及蜂鸣报警器，盒体上设置有显示屏、天线、充电接口和开关；蜂鸣报警器、显示屏、天线、充电接口和开关均与单片机电连接；单片机包括MCU控制器，MCU控制器上分别连接有存储模块、无线通信模块、开关机电路、电源管理电路和蜂鸣报警器电路。本实用新型使吊机操作人员以及安监人员进行持有，通过无线接收模块和天线接收来自机载近电预警器感应单元的无线数据，MCU控制器根据得到的无线数据信息，通过蜂鸣报警器电路使蜂鸣报警器发出蜂鸣声，从而提醒吊机操作人员以及安监人员出现露电危险，保障施工现场人员安全。

Description

一种机载近电预警器的主控单元

技术领域

本实用新型涉及近电预警器领域，具体涉及一种机载近电预警器的主控单元。

背景技术

10kV以上等级架空输电线路，均为裸线，在高压输电线路下方起吊施工作业容易发生机具触电事故。典型的事故有相间短路或单相接地故障，相间短路可快速引发跳闸，而单相接地故障则不一定会触发跳闸。中性点接地系统，受接地电阻的影响，接地短路电流可能不足以触发保护跳闸；而中性点不接地系统，接地电流为幅值较小的容性电流。两种情况都会因为接地电流的持续存在导致机具过热起火引发严重事故，针对高压输电线路下方的作业，电力相关部门都制定了各种安措要求。当前电力安监部门对高压线路下方存在起吊作业的环境，往往需要派遣专人进驻场地，实时目测关注作业情况，并用对讲机及时通知吊机操作人员当前吊臂是否靠近高压源。这种监督方式下，特别耗费安监人力资源，工期越长安监人力投入越大；人工目测方式下还存在严重的漏报可能性，当仅有一名安监人员在现场，而多台机具同时工作，则安监工作无法做到多台机具同时兼顾，此外安监人员也无法做到长时间全神贯注。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种能够及时提醒吊机操作人员的机载近电预警器的主控单元。

为达到上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案为：

提供一种机载近电预警器的主控单元，其包括盒体，盒体内部设置有单片机、用于供电的电池以及蜂鸣报警器，盒体上设置有显示屏、天线、充电接口和开关；蜂鸣报警器、显示屏、天线、充电接口和开关均与单片机电连接；单片机包括MCU控制器，MCU控制器上分别连接有存储模块、用于与机载近电预警器感应单元无线连接的无线通信模块、开关机电路、电源管理电路和蜂鸣报警器电路。

进一步的，开关机电路包括场效应管Q2，场效应管Q2的G引脚与MCU控制器连接，场效应管Q2的G引脚和场效应管Q2的S引脚之间设置有电阻R37；场效应管Q2的D引脚依次连接有电阻R36和电阻R35；电阻R35并联有场效应管Q1，场效应管Q1的G引脚连接在电阻R35和电阻R36之间；场效应管Q1的D引脚连接有端子TP5；

场效应管Q2的D引脚与MCU控制器连接，且场效应管Q2的D引脚与MCU控制器之间设置有三极管D2；三极管D2与MCU控制器之间设置有调试开关SW2。

进一步的，三极管D2为型号BAT54C的三极管，三极管D2包括第一阳极、第二阳极和三极管D2阴极，第一阳极与场效应管Q2的D引脚连接，第二阳极和三极管D2阴极分别与MCU控制器连接，调试开关SW2设置在三极管D2阴极与MCU控制器之间，第二阳极与MCU控制器之间设置有电阻R34。

进一步的，电源管理电路包括BQ24172芯片；BQ24172芯片的11引脚连接有电容C761；

BQ24172芯片的10引脚与BQ24172芯片的12引脚连接，且BQ24172芯片的10引脚连接有并联设置的电阻R721和电阻R725；电阻R721与BQ24172芯片的12引脚连接；电阻R725接地；

BQ24172芯片的9引脚连接有并联设置的发光二极管LED2和发光二极管LED10；BQ24172芯片的9引脚与发光二极管LED10的2引脚连接；且BQ24172芯片的9引脚与发光二极管LED10的2引脚之间设置有电阻R54；发光二极管LED10的1引脚和3引脚分别与MCU控制器连接，且发光二极管LED10的1引脚和3引脚分别与MCU控制器之间设置有电阻R312和电阻R311；发光二极管LED10的4引脚连接有并联设置的二极管D44和电阻R943；二极管D44和电阻943分别与电源连接；二极管D44与MCU控制器的12引脚连接；

发光二极管LED2与BQ24172芯片的12引脚连接，且发光二极管LED2与BQ24172芯片之间设置有电阻R726。

进一步的，MCU控制器上连接有晶振模块。

进一步的，蜂鸣报警器电路包括与蜂鸣报警器连接的接线端子J10；接线端子J10的1引脚与电源连接；接线端子J10的2引脚依次连接有电阻R22和场效应管Q3，电阻R22与场效应管Q3的3引脚连接；场效应管Q3的1引脚与MCU控制器连接；场效应管Q3的2引脚接地；场效应管Q3并联设置有电阻R21；电阻R21分别与场效应管Q3的1引脚和2引脚连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型使吊机操作人员以及安监人员进行持有，通过无线接收模块和天线接收来自机载近电预警器感应单元的无线数据，MCU控制器根据得到的无线数据信息，通过蜂鸣报警器电路使蜂鸣报警器发出蜂鸣声，从而提醒吊机操作人员以及安监人员出现露电危险，保障施工现场人员安全。并且由电源管理电路和开关机电路的配合下，使本实用新型能够节省电量，在电量较低时能够及时提醒吊机操作人员以及安监人员，确保本实用新型的正常使用。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为单片机的原理框图；

图3为开关机电路的电路图；

图4为电源管理电路的电路图；

图5为蜂鸣报警器电路的电路图。

其中，1、盒体；2、显示屏；3、天线；4、充电接口；5、开关。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

如图1-2所示，一种机载近电预警器的主控单元，包括盒体1，盒体1的内部设置有单片机、用于供电的电池以及蜂鸣报警器，盒体1上设置有显示屏2、两个天线3、充电接口4和开关5；天线3的数量还可以是1、3或4。蜂鸣报警器、显示屏2、天线3、充电接口4和开关5均与单片机电连接；单片机包括MCU控制器，MCU控制器上分别连接有存储模块、用于与机载近电预警器感应单元无线连接的无线通信模块、开关机电路、电源管理电路和蜂鸣报警器电路。MCU控制器上连接有晶振模块。显示屏2采用2位数码管，用于展示当前感应单元在线数量；当一定时间接收不到机载近电预警器感应单元数据，则判定为下线；接收到一帧合法信息，则判定为上线。

如图3所示，开关机电路包括场效应管Q2，场效应管Q2的G引脚与MCU控制器连接，场效应管Q2的G引脚和场效应管Q2的S引脚之间设置有电阻R37；场效应管Q2的D引脚依次连接有电阻R36和电阻R35；电阻R35并联有场效应管Q1，场效应管Q1的G引脚连接在电阻R35和电阻R36之间；场效应管Q1的D引脚连接有端子TP5；

场效应管Q2的D引脚与MCU控制器连接，且场效应管Q2的D引脚与MCU控制器之间设置有三极管D2；三极管D2与MCU控制器之间设置有调试开关SW2。三极管D2为型号BAT54C的三极管，三极管D2包括第一阳极、第二阳极和三极管D2阴极，第一阳极与场效应管Q2的D引脚连接，第二阳极和三极管D2阴极分别与MCU控制器连接，调试开关SW2设置在三极管D2阴极与MCU控制器之间，第二阳极与MCU控制器之间设置有电阻R34。

开关机电路工作原理：

按下调试开关SW2不放，单元电源开关按键信号(DEVICE_POWER_BUTTON)为0，三极管D2的第二阳极连接的二极管先导通，多用途开关控制信号(MULTI_ON/OFF_CTR)变为0，场效应管Q2导通，VCC_DC_DC得电。调试开关SW2继续按住不放，单片机有3.3V电，可以烧写程序，三极管D2的第一阳极连接的二极管开始导通；单片机检测到电源开关状态探测信号(SWITCH_STATUS_DEETCT)由高变为低，知道按键有按下的动作后，将MCU控制器电源控制引脚信号(ON/OFF_CPU_CTR)变为高(上电默认设置为低)，场效应管Q2导通，多用途开关控制信号(MULTI_ON/OFF_CTR)继续为低，将其状态锁住，场效应管Q1持续导通，单片机持续有电。此时调试开关SW2可以松开，系统继续有电，三极管D2的第二阳极连接的二极管不导通，单片机检测到电源开关状态探测信号(SWITCH_STATUS_DEETCT)由低变为高。

若要关机，长按调试开关SW2开关，三极管D2的第二阳极连接的二极管导通，单片机检测到电源开关状态探测信号(SWITCH_STATUS_DEETCT)由高变为低，知道是关机指令，将MCU控制器电源控制引脚信号(ON/OFF_CPU_CTR)拉低，场效应管Q2不导通，按键松开时，场效应管Q1不导通，系统不得电，完成关机操作。

如图4所示，电源管理电路包括BQ24172芯片；BQ24172芯片的11引脚连接有电容C761；

发光二极管LED10包括红绿蓝三个颜色的LED灯珠，当电池满电时，绿色LED灯珠发光；当电池电量未处于满电且能满足本主控单元工作时，蓝色LED灯珠发光；当电池电量低时，红色LED灯珠发光。

如图5所示，还包括蜂鸣报警器电路；蜂鸣报警器电路包括与蜂鸣报警器连接的接线端子J10；接线端子J10的1引脚与电源连接；接线端子J10的2引脚依次连接有电阻R22和场效应管Q3，电阻R22与场效应管Q3的3引脚连接；场效应管Q3的1引脚与MCU控制器连接；场效应管Q3的2引脚接地；场效应管Q3并联设置有电阻R21；电阻R21分别与场效应管Q3的1引脚和2引脚连接。

Claims

1.一种机载近电预警器的主控单元，其特征在于，包括盒体(1)，所述盒体(1)内部设置有单片机、用于供电的电池以及蜂鸣报警器，所述盒体(1)上设置有显示屏(2)、天线(3)、充电接口(4)和开关(5)；所述蜂鸣报警器、显示屏(2)、天线(3)、充电接口(4)和开关(5)均与单片机电连接；所述单片机包括MCU控制器，所述MCU控制器上分别连接有存储模块、用于与机载近电预警器感应单元无线连接的无线通信模块、开关机电路、电源管理电路和蜂鸣报警器电路。

2.根据权利要求1所述的机载近电预警器的主控单元，其特征在于，所述开关机电路包括场效应管Q2；

所述场效应管Q2的G引脚与MCU控制器连接，所述场效应管Q2的G引脚和场效应管Q2的S引脚之间设置有电阻R37；所述场效应管Q2的D引脚依次连接有电阻R36和电阻R35；

所述电阻R35并联有场效应管Q1，所述场效应管Q1的G引脚连接在电阻R35和电阻R36之间；所述场效应管Q1的D引脚连接有端子TP5；

所述场效应管Q2的D引脚与MCU控制器连接，且所述场效应管Q2的D引脚与MCU控制器之间设置有三极管D2；所述三极管D2与MCU控制器之间设置有调试开关SW2。

3.根据权利要求2所述的机载近电预警器的主控单元，其特征在于，所述三极管D2为型号BAT54C的三极管，所述三极管D2包括第一阳极、第二阳极和三极管D2阴极，所述第一阳极与场效应管Q2的D引脚连接，所述第二阳极和三极管D2阴极分别与MCU控制器连接，所述调试开关SW2设置在三极管D2阴极与MCU控制器之间，所述第二阳极与MCU控制器之间设置有电阻R34。

4.根据权利要求2所述的机载近电预警器的主控单元，其特征在于，所述电源管理电路包括BQ24172芯片；所述BQ24172芯片的11引脚连接有电容C761；

所述BQ24172芯片的10引脚与BQ24172芯片的12引脚连接，且BQ24172芯片的10引脚连接有并联设置的电阻R721和电阻R725；所述电阻R721与BQ24172芯片的12引脚连接；所述电阻R725接地；

所述BQ24172芯片的9引脚连接有并联设置的发光二极管LED2和发光二极管LED10；所述BQ24172芯片的9引脚与发光二极管LED10的2引脚连接；且所述BQ24172芯片的9引脚与发光二极管LED10的2引脚之间设置有电阻R54；所述发光二极管LED10的1引脚和3引脚分别与MCU控制器连接，且所述发光二极管LED10的1引脚和3引脚分别与MCU控制器之间设置有电阻R312和电阻R311；所述发光二极管LED10的4引脚连接有并联设置的二极管D44和电阻R943；所述二极管D44和电阻943分别与电源连接；所述二极管D44与MCU控制器的12引脚连接；

所述发光二极管LED2与BQ24172芯片的12引脚连接，且发光二极管LED2与BQ24172芯片之间设置有电阻R726。

5.根据权利要求1所述的机载近电预警器的主控单元，其特征在于，所述MCU控制器上连接有晶振模块。

6.根据权利要求1所述的机载近电预警器的主控单元，其特征在于，所述蜂鸣报警器电路包括与蜂鸣报警器连接的接线端子J10；所述接线端子J10的1引脚与电源连接；所述接线端子J10的2引脚依次连接有电阻R22和场效应管Q3，所述电阻R22与场效应管Q3的3引脚连接；所述场效应管Q3的1引脚与MCU控制器连接；所述场效应管Q3的2引脚接地；所述场效应管Q3并联设置有电阻R21；所述电阻R21分别与场效应管Q3的1引脚和2引脚连接。