CN220671599U - 一种市电通断电状态检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及市电断电检测领域，具体涉及一种市电通断电状态检测装置。包括状态检测电路、处理模块、定位模块和通信模块，所述状态检测电路、定位模块和通信模块均与所述处理模块通信连接，所述状态检测电路与所述市电线路连接；所述状态检测电路用于检测市电线路的通断电状态，并能够在市电线路断电时，生成状态检测信号，所述定位模块用于获取位置信息，所述处理模块能够根据状态检测信号，将所述位置信息通过通信模块发送至后台服务器。本实用新型将通过状态检测电路检测市电线路状态，并将检测到的市电线路断电信号的装置的定位信息发送给后台服务器，以此及时提供市电断电位置信息，提高市电线路运维效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及市电断电检测领域，具体涉及一种市电通断电状态检测装置。
背景技术
随着国民经济的发展，供电安全问题受到越来越多的重视，停电事故带来的安全隐患和经济等方面的损失也越来越大。对于我国基础设施建设中的医院、机场、消防、交通安防等重要场所来说，一旦发生停电事故，其产生的后果十分严重，目前，市电状态的检测一般为测试人员到现场进行，测试时间长，且到现场操作，每次只是单点监视，其次断电一般为用户上报再由人员进行检查维修，消息滞后，会延长断电时间，为此需要一种断电检测的市电通断电状态检测装置，以及时发现市电线路断电。
发明内容
本实用新型提供了一种市电通断电状态检测装置，以解决背景技术中提及的技术问题。
本实用新型的技术方案如下：一种市电通断电状态检测装置，包括状态检测电路、处理模块、定位模块和通信模块，所述状态检测电路、定位模块和通信模块均与所述处理模块通信连接，所述状态检测电路与所述市电线路连接；
所述状态检测电路用于检测市电线路的通断电状态，并能够在市电线路断电时，生成状态检测信号，所述定位模块用于获取位置信息，所述处理模块能够根据状态检测信号，将所述位置信息通过通信模块发送至后台服务器。
进一步地，所述状态检测电路包括整流模块、稳压滤波模块、指示模块和光耦输出模块，所述整流模块的输入端连接市电线路，所述稳压滤波模块的输入端连接整流模块的输出端，所述稳压滤波模块的输出端连接指示模块的输入端，所述指示模块的输出端连接光耦输出模块的输入端；
所述整流模块用于将市电线路输入的交流电转换为直流电，所述稳压滤波模块用于对直流电进行稳压和滤波，所述指示模块用于指示当前市电通断电状态，所述光耦输出模块能够在市电线路断电时，生成状态检测信号。
进一步地，所述整流模块包括桥式整流电路D1，所述桥式整流电路D1的两个输入端分别连接市电线路的火线和零线，正极输出端连接稳压滤波模块的输入端，负极输出端连接参考地。
进一步地，所述稳压滤波模块包括稳压管D2、下拉电阻R2和滤波电容C1，所述稳压管D2的负极、所述下拉电阻R2的一端以及滤波电容C1的正极均连接整流模块的输出端，所述稳压管D2的正极、所述下拉电阻R2的另一端以及滤波电容C1的负极均连接参考地。
进一步地，所述指示模块包括发光二极管PWR1，所述发光二极管PWR1的正极连接稳压滤波模块的输出端，所述发光二极管PWR1的负极连接光耦输出模块的输入端。
进一步地，所述光耦输出模块包括光电耦合器U1、第一分压电阻R4和第二分压电阻R3，所述光电耦合器U1的第一端口连接所述指示模块的输出端，所述光电耦合器U1第二端口连接信号地，所述光电耦合器U1的第四端口连接供电电源，所述光电耦合器U1的第三端口连接第一分压电阻R4的一端，所述第一分压电阻R4的另一端连接所述第二分压电阻R3的一端，所述第二分压电阻R3的另一端连接信号地，所述第一分压电阻R4的另一端输出所述检测信号。
进一步地，所述处理模块采用MCU控制器。
进一步地，所述定位模块采用4G＆GPS定位器。
进一步地，所述通信模块包括4G/5G模块、RS485通信模块和WiFi模块。
进一步地，还包括供电模块，所述供电模块与分别所述状态检测电路、处理模块、定位模块和通信模块电连接，用于提供供电电源。
本实用新型的有益效果：本实用新型将通过状态检测电路检测市电线路状态，并将检测到的市电线路断电信号的装置的定位信息发送给后台服务器，以此及时提供市电断电位置信息，提高市电线路运维效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型中状态检测电路的结构框图。
图3是本实用新型中状态检测电路的电路图。
图4是本实用新型中处理模块的电路图。
图5是本实用新型中定位模块的电路图。
图6是本实用新型中RS485通信模块的电路图。
图7是本实用新型中4G＆GPS定位芯片的示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的实施例中，图1是根据本实用新型一种市电通断电状态检测装置的具体结构提供的结构框图，如图1所示，本实用新型包括：状态检测电路1、处理模块2、定位模块3和通信模块4，所述状态检测电路1、定位模块3和通信模块4均与所述处理模块2通信连接，所述状态检测电路1与所述市电线路连接；
所述状态检测电路1用于检测市电线路的通断电状态，并能够在市电线路断电时，生成状态检测信号，所述定位模块3用于获取位置信息，所述处理模块2能够根据状态检测信号，将所述位置信息通过通信模块4发送至后台服务器。具体是处理模块2能够在接收到状态检测信号的时候，将所述位置信息通过通信模块4发送至后台服务器。
在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，所述状态检测电路1包括整流模块11、稳压滤波模块12、指示模块13和光耦输出模块14，所述整流模块11的输入端连接市电线路，所述稳压滤波模块12的输入端连接整流模块11的输出端，所述稳压滤波模块12的输出端连接指示模块13的输入端，所述指示模块13的输出端连接光耦输出模块14的输入端；
所述整流模块11用于将市电线路输入的交流电转换为直流电，所述稳压滤波模块12用于对直流电进行稳压和滤波，所述指示模块13用于指示当前市电通断电状态，所述光耦输出模块14能够在市电线路断电时，生成状态检测信号。
具体的，如图3所示，所述整流模块11包括桥式整流电路D1，所述桥式整流电路D1的两个输入端分别连接市电线路的火线和零线，正极输出端连接稳压滤波模块12的输入端，负极输出端连接参考地。其中，限流电阻R1可以采用100KΩ金属薄膜电阻、桥式整流电路D1可以采用整流桥MB10S。
所述稳压滤波模块12包括稳压管D2、下拉电阻R2和滤波电容C1，所述稳压管D2的负极、所述下拉电阻R2的一端以及滤波电容C1的正极均连接整流模块11的输出端，所述稳压管D2的正极、所述下拉电阻R2的另一端以及滤波电容C1的负极均连接参考地。其中，稳压管D2为BZQ55-C3V6、下拉电阻R2为10KΩ电阻、滤波电容C1为100UF/25V电解电容。
所述指示模块13包括发光二极管PWR1，所述发光二极管PWR1的正极连接稳压滤波模块12的输出端，所述发光二极管PWR1的负极连接光耦输出模块14的输入端。发光二极管PWR1为绿色发光二极管。
所述光耦输出模块14包括光电耦合器U1、第一分压电阻R4和第二分压电阻R3，所述光电耦合器U1的第一端口连接所述指示模块13的输出端，所述光电耦合器U1第二端口连接信号地，所述光电耦合器U1的第四端口连接供电电源，所述光电耦合器U1的第三端口连接第一分压电阻R4的一端，所述第一分压电阻R4的另一端连接所述第二分压电阻R3的一端，所述第二分压电阻R3的另一端连接信号地，所述第一分压电阻R4的另一端输出所述检测信号。其中，光电耦合器U1为EL817、第一分压电阻R4为0Ω、第二分压电阻R3为10KΩ。
在本实用新型的一个实施例中，所述处理模块2采用MCU控制器。MCU控制器可以选用GD32F307RGT6。如图4所示，MCU控制器的控制芯片的1、13、19、32、48、64脚连接3.3V，控制芯片的5脚与X1和电容C12连接，控制芯片的6脚25MHZ无源晶振X1的另一端和C15连接，C15和C12的另一端与U1的12、18、31、47、63脚一起连接到GND。控制芯片的28脚接电阻R3，电阻R3的另一端接GND。控制芯片的60脚接电阻R5，电阻R5的另一端接GND。控制芯片的7脚与上拉电阻R7和滤波电容C16连接，滤波电容C16的另一端接GND，上拉电阻R7的另一端接3.3V。控制芯片的16脚与电平转换芯片U3的18脚连接，控制芯片的17脚与电平转换芯片U3的20脚连接。
在本实用新型的一个实施例中，如图5所示，所述定位模块3采用4G＆GPS定位器。4G＆GPS定位器具体可以采用4G＆GPS定位芯片，具体型号为EC800M-CN。如图7所示，定位芯片U2的42、43脚接VBAT。定位芯片U2的1、7、10、95、27、34、36、37、40、41、45、46、47、48、70、71、72、73、88、89、90、91、92、93、94脚接GND。滤波电容C7一端接定位芯片U2的24脚，另一端接GND。定位芯片U2的2脚与电阻R8和滤波电容C20连接，电阻R8和电容C19和电容C17连接，其中滤波电容C20和电容C19另一端接GND，电容C17与电阻R8串联并与天线座P2的2脚连接，天线座P2的2脚与电感LZ1连接，电感LZ1的另一端与电阻R9串联，电阻R9的另一端接3.3V和滤波电容C18，滤波电容C18另一端接GND。天线座P2的1脚和3脚接GND，此为信电路的GPS天线电路。定位芯片U2的35脚接电阻R6和电容C14且电容C14另一端接GND，电阻R6的另一端接电容C13和天线座P1的2脚且电容C13的另一端和天线座P1的1、3脚一起接GND，此为4GGPS通信电路的4G天线电路。定位芯片U2的11脚与电阻R4、电容C8和SIM1的3脚相连，R4的另一端接3.3V，定位芯片U2的12脚与SIM1的7脚和滤波电容C10相连，定位芯片U2的13脚与SIM1的6脚和滤波电容C9相连，SIM1的8脚与滤波电容C11和定位芯片U2的14脚连接，滤波电容C8、C9、C10、C11的另一端和SIM1的1脚一起连接到GND，此为4GGPS通信电路的SIM卡读取电路。定位芯片U2的17脚与电平转换芯片U3的3脚连接，定位芯片U2的18脚与电平转换芯片U3的1脚连接。电平转换芯片U3的10脚与电阻R2连接，R2的另一端与U3的2脚连接。定位芯片U2的电容与定位芯片U2的24脚和滤波电容C5连接，电平转换芯片U3的19脚与滤波电容C16连接，U3的11脚和C16、C5的另一端链接到GND。其中，电平转换芯片U3的型号为TXS0108EPWR。天线座P1、P2的型号为HC-RF-IPEX0303-01，SIM1卡座的型号为SMO-1560-P7。
在本实用新型的一个实施例中，所述通信模块4包括4G/5G模块、RS485通信模块和WiFi模块。如图6所示，以下是通信模块4为RS485通信模块的实施例，
RS485芯片U5的1脚与控制芯片的43脚连接，RS485芯片U5的2、3脚与控制芯片的41脚连接，RS485芯片U5的4脚与控制芯片的42脚连接。RS485芯片U5的7 脚连接电阻R14，电阻R14的另一端连接电阻R12、二极管D2，R12的另一端接GND。RS485芯片U5的6脚连接R16，R16的另一端与电阻R11、二极管D1以及485接口J1的4脚连接。二极管D1、二极管D2、电阻R12和485接口J1的1、2脚连接到GND。RS485芯片U5的8脚与电容C23和电阻R11的另一端一起连接到3.3V，电容C23的另一端接GND，其中R15不焊接。其中RS485芯片U5的型号为MAX485。
在本实用新型的一个实施例中，还包括供电模块，所述供电模块与分别所述状态检测电路1、处理模块2、定位模块3和通信模块4电连接，用于提供供电电源。其中供电电源为3.3V电压。
本实用新型的信号流程：直流电通过稳压管D2、下拉电阻R2、滤波电容C1对输出的直流电进行稳压和滤波，稳压过后的直流电流经发光二极管PWR1，然后连接到光电耦合器U1的1脚，光电耦合器U1的2脚与桥式整流电路D1的负极、稳压管D2的阳极、滤波电容C1的负极、下拉电阻R2的另一引脚一起连接到AGND。光电耦合器U1的4脚连接供电电源VCC、光电耦合器U1的3脚连接第一分压电阻R4和第二分压电阻R3，第一分压电阻R4和第二分压电阻R3的公共端输出检测信号，R3的另一端连接到GND。光耦两端的参考地AGND和信号地GND是完全隔离的。当市电接入时发光二极管PWR1发光、光电耦合器U1开启并且第一分压电阻R4和第二分压电阻R3的公共端输出高电平表示市电正常接入，当市电断电时，发光二极管PWR1不亮，光电耦合器U1断开，第一分压电阻R4和第二分压电阻R3的公共端输出低电平表示市电断开。
处理模块2的MCU芯片在接收到低电平信号后，通过4G＆GPS定位芯片获取当前设备的位置信息，并通过RS485通信模块与后台服务器进行通信，将位置信息以及断电信息发送，后台服务器在接收到信息后予以显示，由后台工作人员及时通知工作人员进行抢修。同时在RS485通信模块故障时，可以通过4G＆GPS定位芯片的4G网络进行数据传输。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种市电通断电状态检测装置，其特征在于，包括状态检测电路（1）、处理模块（2）、定位模块（3）和通信模块（4），所述状态检测电路（1）、定位模块（3）和通信模块（4）均与所述处理模块（2）通信连接，所述状态检测电路（1）与市电线路连接；
所述状态检测电路（1）用于检测市电线路的通断电状态，并能够在市电线路断电时，生成状态检测信号，所述定位模块（3）用于获取位置信息，所述处理模块（2）能够根据状态检测信号，将所述位置信息通过通信模块（4）发送至后台服务器。
2.如权利要求1所述的市电通断电状态检测装置，其特征在于，所述状态检测电路（1）包括整流模块（11）、稳压滤波模块（12）、指示模块（13）和光耦输出模块（14），所述整流模块（11）的输入端连接市电线路，所述稳压滤波模块（12）的输入端连接整流模块（11）的输出端，所述稳压滤波模块（12）的输出端连接指示模块（13）的输入端，所述指示模块（13）的输出端连接光耦输出模块（14）的输入端；
所述整流模块（11）用于将市电线路输入的交流电转换为直流电，所述稳压滤波模块（12）用于对直流电进行稳压和滤波，所述指示模块（13）用于指示当前市电通断电状态，所述光耦输出模块（14）能够在市电线路断电时，生成状态检测信号。
3.如权利要求2所述的市电通断电状态检测装置，其特征在于，所述整流模块（11）包括桥式整流电路D1，所述桥式整流电路D1的两个输入端分别连接市电线路的火线和零线，正极输出端连接稳压滤波模块（12）的输入端，负极输出端连接参考地。
4.如权利要求2所述的市电通断电状态检测装置，其特征在于，所述稳压滤波模块（12）包括稳压管D2、下拉电阻R2和滤波电容C1，所述稳压管D2的负极、所述下拉电阻R2的一端以及滤波电容C1的正极均连接整流模块（11）的输出端，所述稳压管D2的正极、所述下拉电阻R2的另一端以及滤波电容C1的负极均连接参考地。
5.如权利要求2所述的市电通断电状态检测装置，其特征在于，所述指示模块（13）包括发光二极管PWR1，所述发光二极管PWR1的正极连接稳压滤波模块（12）的输出端，所述发光二极管PWR1的负极连接光耦输出模块（14）的输入端。
6.如权利要求2所述的市电通断电状态检测装置，其特征在于，所述光耦输出模块（14）包括光电耦合器U1、第一分压电阻R4和第二分压电阻R3，所述光电耦合器U1的第一端口连接所述指示模块（13）的输出端，所述光电耦合器U1第二端口连接信号地，所述光电耦合器U1的第四端口连接供电电源，所述光电耦合器U1的第三端口连接第一分压电阻R4的一端，所述第一分压电阻R4的另一端连接所述第二分压电阻R3的一端，所述第二分压电阻R3的另一端连接信号地，所述第一分压电阻R4的另一端输出所述检测信号。
7.如权利要求1所述的市电通断电状态检测装置，其特征在于，所述处理模块（2）采用MCU控制器。
8.如权利要求1所述的市电通断电状态检测装置，其特征在于，所述定位模块（3）采用4G＆GPS定位器。
9.如权利要求1所述的市电通断电状态检测装置，其特征在于，所述通信模块（4）包括4G/5G模块、RS485通信模块和WiFi模块。
10.如权利要求1所述的市电通断电状态检测装置，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块与分别所述状态检测电路（1）、处理模块（2）、定位模块（3）和通信模块（4）电连接，用于提供供电电源。
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