CN220855494U - 动力环境监控电路及监控装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种动力环境监控电路及监控装置，该监控电路包括：多个串口通信类型转换模块、多个数字信号输出类型转换模块，多个数字信号与模拟信号输入转换模块、控制器和电源模块，其中，串口通信类型转换模块分别与多种串口通信协议的检测设备和控制器电连接，数字信号输出类型转换模块分别与控制器和有源数字信号输入电路或无源数字信号输入电路电连接；数字信号与模拟信号输入转换模块分别与输出模拟信号或数字信号的检测设备和控制器电连接，实现支持多种信号类型，兼容性高，根据需求进行转换连接，无需使用多个动力环境监控主机，且通过转换的方式使得动力环境监控主机体积小，提高了动力环境监控主机使用的便利性和灵活性。

Description

动力环境监控电路及监控装置

技术领域

本实用新型涉及环境设备监控技术领域，具体涉及一种动力环境监控电路及监控装置。

背景技术

动力环境是指配置有动力设备的环境，如变电站、通信机房、配电机房、智能机柜、户外一体化机柜等。为了保证动力设备安全、可靠、稳定的运行，出现了各种各样的动力环境监控主机，动力环境监控主机通过采集动力设备环境的运行数据，监测动力设备所在环境的状态，例如温度传感器、湿度传感器和压力表等，这些检测设备具有不同的数据输出类型，因此动力环境监控主机设置有与检测设备类型匹配的接口。例如，串口通信类型的检测设备需要与串口通信接口连接，输出数字信号的检测设备需要与数字信号输入接口与连接，输出模拟信号的检测设备需要与模拟信号输入接口连接等。

现有的动力环境监控主机的信号接口配置单一固定，例如只配置一种通信协议类型的串行通信接口，只配置一种模拟信号类型的输入接口等，如果想采集多种信号类型的数据，需要使用多个动力环境监控主机，不仅增加了成本，而且增大了动力环境监控主机的放置空间，因此，需要一种能支持多种信号类型且体积小的动力环境监控主机。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种动力环境监控电路及监控装置，主要目的在于解决现有的动力环境监控主机支持的信号类型单一的问题。

为解决上述问题，本申请提供一种动力环境监控电路，所述动力环境监控电路包括：多个串口通信类型转换模块、多个数字信号输出类型转换模块，多个数字信号与模拟信号输入转换模块、控制器和电源模块，其中，所述串口通信类型转换模块的数据输入端与多种串口通信协议的检测设备的输出端电连接，所述串口通信类型转换模块的数据输出端与所述控制器的串口通信数据引脚电连接，所述数字信号输出类型转换模块的数据输入端与所述控制器的控制信号输出引脚电连接，所述数字信号输出类型转换模块的电源输入端与所述电源模块的电源输出端电连接，所述数字信号输出类型转换模块的数据输出端与检测电路中有源数字信号输入端或无源数字信号输入端电连接；

所述数字信号与模拟信号输入转换模块的数据输入端与输出模拟信号或数字信号的检测设备的输出端电连接，所述数字信号与模拟信号输入转换模块的数据输出端与所述控制器的数据输入引脚电连接，所述电源模块的电源输出端还分别与所述串口通信类型转换模块、所述数字信号与模拟信号输入转换模块、所述控制器的电源输入端电连接。

进一步的，所述串口通信类型转换模块包括：第一通信协议芯片、第二通信协议芯片、串行通信接口、第一接插件和第二接插件，其中，

所述串行通信接口的插入端与多种串口通信协议信号的检测设备的输出端电连接，所述串行通信接口的数据输出端分别与所述第一接插件的第一端和第二端电连接，所述第一接插件的第三端和第四端分别与所述第一通信协议芯片的第一串口数据引脚电连接，所述第一通信协议芯片的第二串口数据引脚与所述第二接插件的第一端和第二端电连接，所述第二接插件的第三端和第四端与所述控制器的串口通信数据引脚电连接；

所述第一接插件的第五端和第六端分别与所述第二通信协议芯片的第一串口数据引脚电连接，所述第二通信协议芯片的第二串口数据引脚与所述第二接插件的第五端和第六端电连接。

进一步的，所述第一接插件的第一端与第三端通过插件连接，所述第一接插件的第二端与第四端通过插件连接，所述第二接插件的第一端与第三端通过插件连接，且所述第二接插件的第二端与第四端通过插件连接时，所述第一通信协议芯片与所述控制器交互数据；

所述第一接插件的第一端与第五端通过插件连接，所述第一接插件的第二端与第六端通过插件连接，所述第二接插件的第三端与第五端通过插件连接，且所述第二接插件的第四端与第六端通过插件连接时，所述第二通信协议芯片与所述控制器交互数据。

进一步的，所述电源模块的电源输出端包括第一电源输出端和第二电源输出端，所述数字信号输出类型转换模块包括：继电器、第三接插件、二极管和第一输出接口，其中，

所述继电器的线圈第一端分别与所述控制器的控制信号输出引脚和所述二极管的正极端电连接，所述继电器的线圈第二端分别与所述电源模块的第一电源正极输出端和所述二极管的负极端电连接，所述继电器的第一输出端与所述第三接插件的第一端电连接，所述继电器的第二输出端与所述第一输出接口的第一端电连接，所述第三接插件的第二端与所述第一输出接口的第二端电连接，所述第三接插件的第三端与所述电源模块的第一电源正极输出端电连接，所述第三接插件的第四端与所述电源模块的电源负极输出端电连接，所述继电器的第三输出端与所述第一输出接口的第三端电连接。

进一步的，所述第三接插件的第一端与第二端通过插件连接时，所述第一输出接口的第一端和第二端分别与检测电路中无源数字信号输入端电连接；

所述第三接插件的第一端与第三端通过插件连接，所述第三接插件的第二端与第四端通过插件连接且所述控制器输出控制信号至所述继电器的线圈第一端时，所述第一输出接口的第三端和第二端分别与检测电路中有源数字信号输入端电连接。

进一步的，所述数字信号与模拟信号输入转换模块包括：光耦、输入接口、第四接插件和第二输出接口，其中，

所述输入接口的插入端与输出模拟信号或数字信号的检测设备的输出端电连接，所述输入接口的第一输出端与所述第四接插件的第一端电连接，所述第四接插件的第二端与所述光耦的第一端电连接，所述光耦的第二端与所述电源模块的第一电源正极输出端电连接，所述光耦的第三端分别与所述电源模块的第二电源正极输出端和第二输出接口的第一端电连接，所述光耦的第四端与所述电源模块的电源负极输出端电连接，所述第二输出接口的第二端与所述控制器的数据输入引脚电连接。

进一步的，所述数字信号与模拟信号输入转换模块还包括：采样电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、限流电阻、第五接插件和第六接插件，其中，

所述第四接插件的第三端分别与所述第五接插件的第一端和所述第一分压电阻的第一端电连接，所述第五接插件的第二端与所述采样电阻的第一端电连接，所述采样电阻的第二端与所述电源模块的电源负极输出端电连接；

所述第一分压电阻的第二端分别与所述第六接插件的第一端和所述限流电阻的第一端电连接，所述第六接插件的第二端与所述第二分压电阻的第一端电连接，所述第二分压电阻的第二端与所述电源模块的电源负极输出端电连接，所述限流电阻的第二端与所述第二输出接口的第三端电连接。

进一步的，所述第四接插件的第一端与所第二端通过插件连接且第二输出接口的第一端与所第二端通过插件连接时，输出数字信号的检测设备采集的数字信号传输至所述控制器；

所述第四接插件的第二端与第三端通过插件连接，第二输出接口的第二端与第三端通过插件连接且第五接插件的第一端与第二端通过插件连接时，输出第一模拟信号的检测设备采集的第一模拟信号传输至所述控制器；

所述第四接插件的第二端与第三端通过插件连接，第二输出接口的第二端与第三端通过插件连接且第六接插件的第一端与第二端通过插件连接时，输出第二模拟信号的检测设备采集的第二模拟信号传输至所述控制器。

进一步的，所述电源模块包括：开关电源单元、第一电源转换单元和第二转换电源单元，其中，

所述开关电源单元的输入端与交流电源电连接，所述开关电源单元的输出端分别与所述第一电源转换单元的输入端、所述数字信号输出类型转换模块和数字信号与模拟信号输入转换模块的电源输入端电连接，所述第一电源转换单元的输出端与所述第二电源转换单元的输入端电连接，所述第二电源转换单元的输出端分别与所述串口通信类型转换模块、所述数字信号与模拟信号输入转换模块、所述控制器的电源输入端电连接。

本申请还提供一种动力环境监控装置，包括：上壳体及其与所述上壳体匹配的下壳体、侧支架和上述所述的动力环境监控电路，其中，所述侧支架设置于所述下壳体的两侧，所述上壳体上设有指示面板。

本申请中的有益效果：本实用新型提供的一种动力环境监控电路及监控装置，本申请的动力环境监控电路中的串口通信类型转换模块通过转换可以接收多种串口通信协议的检测设备采集的信号，数字信号与模拟信号输入转换模块通过转换可以输出无源数字信号或有源数字信号，数字信号与模拟信号输入转换模块通过转换可以接收输出模拟信号的检测设备或输出数字信号的检测设备采集的信号，实现支持多种信号类型，兼容性高，根据需求进行转换连接，无需使用多个动力环境监控主机，且通过转换的方式使得动力环境监控主机体积小，提高了动力环境监控主机使用的便利性和灵活性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型示例性实施例的一种动力环境监控电路的结构框图；

图2为本实用新型示例性实施例的一种动力环境监控电路的串口通信类型转换模块的结构示意图。

图3为本实用新型示例性实施例的一种动力环境监控电路的数字信号输出类型转换模块的结构示意图。

图4为本实用新型示例性实施例的一种动力环境监控电路的数字信号与模拟信号输入转换模块的结构示意图。

图5为本实用新型示例性实施例的一种动力环境监控装置的结构示意图。

图中：11-串口通信类型转换模块，12-数字信号输出类型转换模块，13-数字信号与模拟信号输入转换模块，14-控制器，15-电源模块，20-串口通信协议的检测设备，30-检测电路中有源数字信号输入端或无源数字信号输入端，40-输出模拟信号或数字信号的检测设备，U1-第一通信协议芯片，U2-第二通信协议芯片，PI1-串行通信接口，P1-第一接插件，P2-第二接插件，K1-继电器，P3-第三接插件，D1-二极管，PO1-第一输出接口，U3-光耦，PI2-输入接口，P4-第四接插件，PO2-第二输出接口，R1-采样电阻，R2-第一分压电阻，R3-第二分压电阻，R4-限流电阻，P5-第五接插件，P6-第六接插件，1-上壳体贴膜，2-上壳体，3-下壳体，4-侧支架，5-开关电源，6-主控制板，7-采集板，8-耦合器，9-指示灯按钮开。

具体实施方式

为克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种动力环境监控电路。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的优选实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

参见图1，本实用新型实施例提供的一种动力环境监控电路，包括：多个串口通信类型转换模块11、多个数字信号输出类型转换模块12，多个数字信号与模拟信号输入转换模块13、控制器14和电源模块15，其中，串口通信类型转换模块11的数据输入端与多种串口通信协议的检测设备20的输出端电连接，串口通信类型转换模块11的数据输出端与控制器14的串口通信数据引脚电连接，数字信号输出类型转换模块12的数据输入端与控制器14的控制信号输出引脚电连接，数字信号输出类型转换模块12的电源输入端与电源模块15的电源输出端电连接，数字信号输出类型转换模块12的数据输出端与检测电路中有源数字信号输入端或无源数字信号输入端30电连接；

数字信号与模拟信号输入转换模块13的数据输入端与输出模拟信号或数字信号的检测设备40的输出端电连接，数字信号与模拟信号输入转换模块13的数据输出端与控制器14的数据输入引脚电连接，电源模块15的电源输出端还分别与串口通信类型转换模块11、数字信号与模拟信号输入转换模块、控制器14的电源输入端电连接。

具体的，现有的动力环境监控主机具有下述缺陷：(1)串行通信接口配置单一，市面设备的串口数量和类型为固定值，无法根据需求进行更改，适应性差。(2)DO(数字信号输出)输出端口类型固定且单一，DO输出端口多为无源或有源端口，无法进行有源无源切换，灵活性差。(3)AI(模拟信号输入)端口为固定模式，当由于模式差别无法匹配时，需要外部加转换器，使用不方便。(4)DI(数字信号输入)和AI接口无法相互转换兼容性差。

本申请提出了一种动力环境监控电路，该监控电路中的串口通信类型转换模块包括多个串口通信类型转换单元，每个串口通信类型转换单元可以接多种串口通信协议的检测设备，例如RS232串口通信协议的检测设备或RS485串口通信协议的检测设备，当RS232串口通信协议的检测设备的检测设备接入一个串口通信类型转换单元时，该串口通信类型转换单元通过跳线将一些接插件连通，使得该串口通信类型转换单元的电路只接收RS232串口通信协议的检测设备采集的信号。当RS485串口通信协议的检测设备的检测设备接入一个串口通信类型转换单元时，该串口通信类型转换单元通过跳线将一些接插件连通，使得该串口通信类型转换单元的电路只接收RS485串口通信协议的检测设备采集的信号

数字信号输出类型转换模块包括多个数字信号输出类型转换单元，每个数字信号输出类型转换可以输出无源数字信号或有源数字信号至待连接的检测电路中，例如，针对一个数字信号输出类型转换单元，当控制器未输出控制信号至数字信号输出类型转换单元，数字信号输出类型转换单元通过跳线将一些接插件连通，使得数字信号输出类型转换单元输出不带电源的信号，即无源数字信号至需要的电路中。当控制器输出控制信号至数字信号输出类型转换单元，数字信号输出类型转换单元通过跳线将一些接插件连通，使得数字信号输出类型转换单元输出带电源的信号，即有源数字信号至需要的电路中。

数字信号与模拟信号输入转换模块包括多个数字信号与模拟信号输入转换单元，每个数字信号与模拟信号输入转换单元可以接输出模拟信号的检测设备，也可以接输出数字信号的检测设备，当输出模拟信号的检测设备接入一个数字信号与模拟信号输入转换单元时，该数字信号与模拟信号输入转换单元通过跳线将一些接插件连通，使得该数字信号与模拟信号输入转换单元的电路只接收输出模拟信号的检测设备采集的信号。当输出数字信号的检测设备接入一个数字信号与模拟信号输入转换单元时，该数字信号与模拟信号输入转换单元通过跳线将一些接插件连通，使得该数字信号与模拟信号输入转换单元的电路只接收输出数字信号的检测设备采集的信号。

与现有技术相比，本申请的动力环境监控电路中的串口通信类型转换模块通过转换可以接收多种串口通信协议的检测设备采集的信号，数字信号与模拟信号输入转换模块通过转换可以输出无源数字信号或有源数字信号，数字信号与模拟信号输入转换模块通过转换可以接收输出模拟信号的检测设备或输出数字信号的检测设备采集的信号，实现支持多种信号类型，兼容性高，根据需求进行转换连接，无需使用多个动力环境监控主机，且通过转换的方式使得动力环境监控主机体积小，提高了动力环境监控主机使用的便利性和灵活性。

在一个实施例中，如图2所示，串口通信类型转换模块11包括：第一通信协议芯片U1、第二通信协议芯片U2、串行通信接口PI1、第一接插件P1和第二接插件P2，其中，

串行通信接口PI1的插入端与多种串口通信协议信号的检测设备的输出端电连接，串行通信接口PI1的数据输出端分别与第一接插件P1的第一端和第二端电连接，第一接插件P1的第三端和第四端分别与第一通信协议芯片U1的第一串口数据引脚电连接，第一通信协议芯片U1的第二串口数据引脚与第二接插件P2的第一端和第二端电连接，第二接插件P2的第三端和第四端与控制器14的串口通信数据引脚电连接；

第一接插件P1的第五端和第六端分别与第二通信协议芯片U2的第一串口数据引脚电连接，第二通信协议芯片U2的第二串口数据引脚与第二接插件P2的第五端和第六端电连接；

第一接插件P1的第一端与第三端通过插件连接，第一接插件P1的第二端与第四端通过插件连接，第二接插件P2的第一端与第三端通过插件连接，且第二接插件P2的第二端与第四端通过插件连接时，第一通信协议芯片U1与控制器14交互数据；

第一接插件P1的第一端与第五端通过插件连接，第一接插件P1的第二端与第六端通过插件连接，第二接插件P2的第三端与第五端通过插件连接，且第二接插件P2的第四端与第六端通过插件连接时，第二通信协议芯片U2与控制器14交互数据。

具体而言，当第一通信协议的检测设备的输出端与串行通信接口的插入端连接，第一接插件的第三端与第一端通过插件连接，第一接插件的第四端与第二端通过插件连接，第二接插件的第三端与第一端通过插件连接，第二接插件的第四端与第二端连接，使得第一通信协议芯片分别与串行通信接口和控制器连接，第一通信协议的检测设备采集的信号进入第一通信协议芯片，经过第一通信协议芯片的电平转换后，再传输至控制器，例如第一通信协议为RS232通信协议。

当第二通信协议的检测设备的输出端与串行通信接口的插入端连接，第一接插件的第五端与第一端通过插件连接，第一接插件的第六端与第二端通过插件连接，第二接插件的第三端与第五端通过插件连接，第二接插件的第四端与第六端连接，使得第二通信协议芯片分别与串行通信接口和控制器连接，第二通信协议的检测设备采集的信号进入第二通信协议芯片，经过第二通信协议芯片的电平转换后，再传输至控制器，例如第二通信协议为RS485通信协议。

需要说明的是，作为本领域技术人员的公知常识，在电路原理图中，相同标号的位置是连接在一起的，以图2为例，第一接插件的第一端标注的AT1与串行通信接口的第三端标注的AT1是同一个信号，代表第一接插件的第一端与串行通信接口的第三端连接。

在一个实施例中，电源模块15的电源输出端包括第一电源输出端和第二电源输出端，如图3所示，数字信号输出类型转换模块12包括：继电器K1、第三接插件P3、二极管D1和第一输出接口PO1，其中，

继电器K1的线圈第一端分别与控制器14的控制信号输出引脚和二极管D1的正极端电连接，继电器K1的线圈第二端分别与电源模块15的第一电源正极输出端和二极管D1的负极端电连接，继电器K1的第一输出端与第三接插件P3的第一端电连接，继电器K1的第二输出端与第一输出接口PO1的第一端电连接，第三接插件P3的第二端与第一输出接口PO1的第二端电连接，第三接插件P3的第三端与电源模块15的第一电源正极输出端电连接，第三接插件P3的第四端与电源模块15的电源负极输出端电连接，继电器K1的第三输出端与第一输出接口PO1的第三端电连接；

第三接插件P3的第一端与第二端通过插件连接时，第一输出接口PO1的第一端和第二端分别与检测电路中无源数字信号输入端电连接；

第三接插件P3的第一端与第三端通过插件连接，第三接插件P3的第二端与第四端通过插件连接且控制器14输出控制信号至继电器K1的线圈第一端时，第一输出接口PO1的第三端和第二端分别与检测电路中有源数字信号输入端电连接。

具体而言，控制器未输出控制信号，继电器的线圈不吸合，继电器的常闭触点闭合，常开触点断开，即继电器的第一端与第二端连通，当第三接插件的第一端与第二端通过插件连通时，由于继电器的第一端与第二端的连通，因此第三接插件的第一端与第一输出接口的第一端连通，第三接插件的第二端与第一输出接口的第二端连通，第一输出接口的第一端和第二端输出无源数字信号；当控制器输出控制信号，继电器的线圈吸合，继电器的常开触点闭合，常闭触点断开，即继电器的第一端与第三端连通，第三接插件的第一端与第三端通过插件连通，第三接插件的第二端与第四端通过插件连通时，由于第三接插件的第三端与电源正极连接，继电器的第一端与第三端的连通，因此第三接插件的第一端与第一输出接口的第三端连接，第一输出接口的第三端输出电源正极信号，由于第三接插件的第四端与电源负极连接，第三接插件的第四端与第一输出接口的第二端连接，因此第一输出接口的第二端输出电源负极信号，第一输出接口的第三端和第二端输出有源数字信号。

在一个实施例中，如图4所示，数字信号与模拟信号输入转换模块13包括：光耦U3、输入接口PI2、第四接插件P4和第二输出接口PO2，其中，

输入接口PI2的插入端与输出模拟信号或数字信号的检测设备40的输出端电连接，输入接口PI2的第一输出端与第四接插件P4的第一端电连接，第四接插件P4的第二端与光耦U3的第一端电连接，光耦U3的第二端与电源模块15的第一电源正极输出端电连接，光耦U3的第三端分别与电源模块15的第二电源正极输出端和第二输出接口PO2的第一端电连接，光耦U3的第四端与电源模块15的电源负极输出端电连接，第二输出接口PO2的第二端与控制器14的数据输入引脚电连接；

第四接插件P4的第一端与所第二端通过插件连接且第二输出接口PO2的第一端与所第二端通过插件连接时，输出数字信号的检测设备采集的数字信号传输至控制器14。

具体而言，当输出数字信号的检测设备的输出端与输入接口的插入端连接，第四接插件的第二端与第一端通过插件连接，第二输出接口的第二端与第一端通过插件连接。由于第四接插件的第二端与第一端通过插件的连通，检测设备采集的数字信号输出至光耦的第一端，当采集的数字信号为高电平信号时，由于光耦的第一端为采集的高电平信号，光耦的第二端也是高电平信号，因此光耦的发光二极管不通、三极管也不通，由于光耦的第三端与第二输出接口的第一端连接，第二输出接口的第一端还通过上拉电阻与电源连接，第二输出接口的第一端与第二端通过插件连通，因此第二输出接口输出高电平信号至控制器。当采集的数字信号为低电平信号时，由于光耦的第一端为采集的低电平信号，光耦的第二端是高电平信号，因此光耦的发光二极管通、三极管也通，由于光耦的第三端与第二输出接口的第一端连接，第二输出接口的第一端还通过上拉电阻和电源连接，光耦的第四端与电源负极连接，第二输出接口的第一端与第二端通过插件连通，因此第二输出接口输出低电平信号至控制器。

在一个实施例中，如图4所示，数字信号与模拟信号输入转换模块13还包括：采样电阻R1、第一分压电阻R2、第二分压电阻R3、限流电阻R4、第五接插件P5和第六接插件P6，其中，

第四接插件P4的第三端分别与第五接插件P5的第一端和第一分压电阻R2的第一端电连接，第五接插件P5的第二端与采样电阻R1的第一端电连接，采样电阻R1的第二端与电源模块15的电源负极输出端电连接；

第一分压电阻R2的第二端分别与第六接插件P6的第一端和限流电阻R4的第一端电连接，第六接插件P6的第二端与第二分压电阻R3的第一端电连接，第二分压电阻R3的第二端与电源模块15的电源负极输出端电连接，限流电阻R4的第二端与第二输出接口PO2的第三端电连接；

第四接插件P4的第二端与第三端通过插件连接，第二输出接口PO2的第二端与第三端通过插件连接且第五接插件P5的第一端与第二端通过插件连接时，输出第一模拟信号的检测设备采集的第一模拟信号传输至控制器14；

第四接插件P4的第二端与第三端通过插件连接，第二输出接口PO2的第二端与第三端通过插件连接且第六接插件P6的第一端与第二端通过插件连接时，输出第二模拟信号的检测设备采集的第二模拟信号传输至控制器14。

具体而言，当输出第一模拟信号的检测设备的输出端与输入接口的插入端连接，第四接插件的第二端与第三端通过插件连接，第二输出接口的第二端与第三端通过插件连接且第五接插件的第一端与第二端通过插件连接，第六接插件的第一端与第二端不连接时，输出第一模拟信号的检测设备采集到4-20mA的模拟信号，通常4-20mA的电流信号需要转换为电压信号，控制器读取到转换的电压信号后，再进行换算，获得采集的电流信号。由于第四接插件的第二端与第三端通过插件的连通，第五接插件的第一端与第二端通过插件的连通，4-20mA的模拟信号流经采样电阻回到电源负极，因此通过采样电阻将电流信号转换为电压信号，由于第二输出接口的第二端与第三端通过插件的连通，转换的电压信号传输至控制器。

当输出第二模拟信号的检测设备的输出端与输入接口的插入端连接，第四接插件的第二端与第三端通过插件连接，第二输出接口的第二端与第三端通过插件连接且第六接插件的第一端与第二端通过插件连接，第五接插件的第一端与第二端不连接时，输出第二模拟信号的检测设备采集到0-5V的模拟信号，由于单片机的电源是3.3V，因此需要将0-5V的电压信号进行降压处理转换为0-3.3V的电压信号，控制器读取到转换的电压信号后，再进行换算，获得采集的0-5V的电压信号。由于第四接插件的第二端与第三端通过插件的连通，第六接插件的第一端与第二端通过插件的连通，0-5V的电压信号被第一分压电阻和第二分压电阻分压，由于第二分压电阻接地，因此第二分压电阻两端的电压即为转换后的电压，由于第二输出接口的第二端与第三端通过插件的连通，转换的0-3.3V电压信号传输至控制器。

在一个实施例中，电源模块15包括：开关电源单元、第一电源转换单元和第二转换电源单元，其中，

开关电源单元的输入端与交流电源电连接，开关电源单元的输出端分别与第一电源转换单元的输入端、数字信号输出类型转换模块12和数字信号与模拟信号输入转换模块13的电源输入端电连接，第一电源转换单元的输出端与第二电源转换单元的输入端电连接，第二电源转换单元的输出端分别与串口通信类型转换模块11、数字信号与模拟信号输入转换模块13、控制器14的电源输入端电连接。

具体而言，开关电源单元与交流电源连接，经过降压、整流、滤波、等转换为第一直流电源，例如12V，第一直流电源再经过第一电源转换单元转换为第三直流电源，例如5V，第三直流电源经过第二电源转换单元转换为第二直流电源，例如3.3V。

本实用新型实施例提供的还提供一种动力环境监控装置，包括：上壳体及其与上壳体匹配的下壳体、侧支架和上述的动力环境监控电路，其中，侧支架设置于下壳体的两侧，上壳体上设有指示面板。

在一个实施例中，如图5所示，动力环境监控装置包括：上壳体贴膜1、上壳体2、下壳体3、侧支架4、开关电源5、主控制板6、采集板7、耦合器8和指示灯按钮开9。

上壳体贴膜粘接于上壳体上表面，用于清晰指示接插件插口位置及功能；

侧支架两件装配于下壳体上，用于设备安装于19寸机架结构；

开关电源装配于下壳体上，引线接入主控制板，用于提供并转换所需电源，其中主控制板上设有控制器、第一电源转换单元和第二电源转换单元；

主控制板及采集板按顺序依次装配于下壳体，主控制板与采集板之间用铜螺柱连接，主控制板用于实现设备主控制功能，采集板用于提供有源/无源转换输出端口及数字量/模拟量转换输入端口，其中，采集板上设有串口通信类型转换模块、数字信号输出类型转换模块，数字信号与模拟信号输入转换模块；

耦合器装配于下壳体上，引线接入开关电源及主控制板，用于接入交流220V电源，给设备提供外接电源接口；

指示灯按钮开关装配于下壳体上，引线接入开关电源及耦合器，用于控制设备开关机及设备开关状态指示；

上壳体于下壳体装配后形成设备主体，用于实现动力环境监控。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力环境监控电路，其特征在于，所述动力环境监控电路包括：多个串口通信类型转换模块、多个数字信号输出类型转换模块，多个数字信号与模拟信号输入转换模块、控制器和电源模块，其中，

所述串口通信类型转换模块的数据输入端与多种串口通信协议的检测设备的输出端电连接，所述串口通信类型转换模块的数据输出端与所述控制器的串口通信数据引脚电连接，所述数字信号输出类型转换模块的数据输入端与所述控制器的控制信号输出引脚电连接，所述数字信号输出类型转换模块的电源输入端与所述电源模块的电源输出端电连接，所述数字信号输出类型转换模块的数据输出端与检测电路中有源数字信号输入端或无源数字信号输入端电连接；

所述数字信号与模拟信号输入转换模块的数据输入端与输出模拟信号或数字信号的检测设备的输出端电连接，所述数字信号与模拟信号输入转换模块的数据输出端与所述控制器的数据输入引脚电连接，所述电源模块的电源输出端还分别与所述串口通信类型转换模块、所述数字信号与模拟信号输入转换模块、所述控制器的电源输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的动力环境监控电路，其特征在于，所述串口通信类型转换模块包括：第一通信协议芯片、第二通信协议芯片、串行通信接口、第一接插件和第二接插件，其中，

所述串行通信接口的插入端与多种串口通信协议信号的检测设备的输出端电连接，所述串行通信接口的数据输出端分别与所述第一接插件的第一端和第二端电连接，所述第一接插件的第三端和第四端分别与所述第一通信协议芯片的第一串口数据引脚电连接，所述第一通信协议芯片的第二串口数据引脚与所述第二接插件的第一端和第二端电连接，所述第二接插件的第三端和第四端与所述控制器的串口通信数据引脚电连接；

所述第一接插件的第五端和第六端分别与所述第二通信协议芯片的第一串口数据引脚电连接，所述第二通信协议芯片的第二串口数据引脚与所述第二接插件的第五端和第六端电连接。

3.根据权利要求2所述的动力环境监控电路，其特征在于，所述第一接插件的第一端与第三端通过插件连接，所述第一接插件的第二端与第四端通过插件连接，所述第二接插件的第一端与第三端通过插件连接，且所述第二接插件的第二端与第四端通过插件连接时，所述第一通信协议芯片与所述控制器交互数据；

所述第一接插件的第一端与第五端通过插件连接，所述第一接插件的第二端与第六端通过插件连接，所述第二接插件的第三端与第五端通过插件连接，且所述第二接插件的第四端与第六端通过插件连接时，所述第二通信协议芯片与所述控制器交互数据。

4.根据权利要求1所述的动力环境监控电路，其特征在于，所述电源模块的电源输出端包括第一电源输出端和第二电源输出端，所述数字信号输出类型转换模块包括：继电器、第三接插件、二极管和第一输出接口，其中，

所述继电器的线圈第一端分别与所述控制器的控制信号输出引脚和所述二极管的正极端电连接，所述继电器的线圈第二端分别与所述电源模块的第一电源正极输出端和所述二极管的负极端电连接，所述继电器的第一输出端与所述第三接插件的第一端电连接，所述继电器的第二输出端与所述第一输出接口的第一端电连接，所述第三接插件的第二端与所述第一输出接口的第二端电连接，所述第三接插件的第三端与所述电源模块的第一电源正极输出端电连接，所述第三接插件的第四端与所述电源模块的电源负极输出端电连接，所述继电器的第三输出端与所述第一输出接口的第三端电连接。

5.根据权利要求4所述的动力环境监控电路，其特征在于，所述第三接插件的第一端与第二端通过插件连接时，所述第一输出接口的第一端和第二端分别与检测电路中无源数字信号输入端电连接；

所述第三接插件的第一端与第三端通过插件连接，所述第三接插件的第二端与第四端通过插件连接且所述控制器输出控制信号至所述继电器的线圈第一端时，所述第一输出接口的第三端和第二端分别与检测电路中有源数字信号输入端电连接。

6.根据权利要求4所述的动力环境监控电路，其特征在于，所述数字信号与模拟信号输入转换模块包括：光耦、输入接口、第四接插件和第二输出接口，其中，

所述输入接口的插入端与输出模拟信号或数字信号的检测设备的输出端电连接，所述输入接口的第一输出端与所述第四接插件的第一端电连接，所述第四接插件的第二端与所述光耦的第一端电连接，所述光耦的第二端与所述电源模块的第一电源正极输出端电连接，所述光耦的第三端分别与所述电源模块的第二电源正极输出端和第二输出接口的第一端电连接，所述光耦的第四端与所述电源模块的电源负极输出端电连接，所述第二输出接口的第二端与所述控制器的数据输入引脚电连接。

7.根据权利要求6所述的动力环境监控电路，其特征在于，所述数字信号与模拟信号输入转换模块还包括：采样电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、限流电阻、第五接插件和第六接插件，其中，

所述第四接插件的第三端分别与所述第五接插件的第一端和所述第一分压电阻的第一端电连接，所述第五接插件的第二端与所述采样电阻的第一端电连接，所述采样电阻的第二端与所述电源模块的电源负极输出端电连接；

所述第一分压电阻的第二端分别与所述第六接插件的第一端和所述限流电阻的第一端电连接，所述第六接插件的第二端与所述第二分压电阻的第一端电连接，所述第二分压电阻的第二端与所述电源模块的电源负极输出端电连接，所述限流电阻的第二端与所述第二输出接口的第三端电连接。

8.根据权利要求7所述的动力环境监控电路，其特征在于，所述第四接插件的第一端与所第二端通过插件连接且第二输出接口的第一端与所第二端通过插件连接时，输出数字信号的检测设备采集的数字信号传输至所述控制器；

所述第四接插件的第二端与第三端通过插件连接，第二输出接口的第二端与第三端通过插件连接且第五接插件的第一端与第二端通过插件连接时，输出第一模拟信号的检测设备采集的第一模拟信号传输至所述控制器；

所述第四接插件的第二端与第三端通过插件连接，第二输出接口的第二端与第三端通过插件连接且第六接插件的第一端与第二端通过插件连接时，输出第二模拟信号的检测设备采集的第二模拟信号传输至所述控制器。

9.根据权利要求1所述的动力环境监控电路，其特征在于，所述电源模块包括：开关电源单元、第一电源转换单元和第二转换电源单元，其中，

所述开关电源单元的输入端与交流电源电连接，所述开关电源单元的输出端分别与所述第一电源转换单元的输入端、所述数字信号输出类型转换模块和数字信号与模拟信号输入转换模块的电源输入端电连接，所述第一电源转换单元的输出端与所述第二电源转换单元的输入端电连接，所述第二电源转换单元的输出端分别与所述串口通信类型转换模块、所述数字信号与模拟信号输入转换模块、所述控制器的电源输入端电连接。

10.一种动力环境监控装置，其特征在于，包括：上壳体及其与所述上壳体匹配的下壳体、侧支架和上述权利要求1-9中任一项所述的动力环境监控电路，其中，

所述侧支架设置于所述下壳体的两侧，所述上壳体上设有指示面板。