CN2755888Y - 通信配线架机房用智能告警多功能监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种结构简单、可采用加长信号线进行采样、报警、重复部件少的通信配线架机房用智能告警多功能监测仪。包括单片机P2、配线架列告警采样装置A、工频电流告警采样装置B、工频电压告警采样装置C、门禁系统控制装置D、工频电流采样精度自动调整装置E,装置A、B、C、D、E均通过相应控制电路与单片机P2相连。具有结构简单,安全可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通信安全、报警设备,具体地说量一种通信配线架机房用智能告警多功能监测仪。
背景技术
目前通信线路均是通过多个通信机房的配线架连接在一起的,为了保证通信线路的畅通,在各配线架根据需要设置有保安单元,列告警灯,工频电流检测器,工频电压检测器等,但它们各自独立,重复成本高,安装调试复杂,维护不便,维护费用高,功耗大。同时由于现有的工频电流检测器,工频电压检测器受高频等干扰的影响下,无法把信号线加长,引至信号集中处理器处理,而是各自有独立的CPU及供电、通信电路,使得重复部件太多,成本高,工艺复杂。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、可采用加长信号线进行采样、报警、重复部件少的通信配线架机房用智能告警多功能监测仪。
本实用新型的技术方案是:
一种通信配线架机房用智能告警多功能监测仪,包括单片机P2、配线架列告警采样装置A、工频电流告警采样装置B、工频电压告警采样装置C、门禁系统控制装置D、工频电流采样精度自动调整装置E,其特征是:
a、配线架列告警采样装置A包括配线架列告警采样电路8,配线架列告警采样电路8的输入与安装在配线架列上的保安单元的输出端相连,其输出与单片机P2相连;
b、工频电压告警采样装置B包括工频电流感应磁环及线圈9、工频电流告警采样电路10、A/D转换模块12,工频电流告警采样电路10的输入端与工频电流感应磁环及线圈9的线圈相连,工频电流告警采样电路10的输出端与A/D转换模块12的输入端相连,A/D转换模块12的输出端与单片机P2相连;
c、工频电压告警采样装置C包括工频电压感应铜皮环14、工频电压告警采样电路15、A/D转换电路模块12,工频电压告警采样电路15的输入端与工频电压感应铜皮环14相连,工频电压告警采样电路15的输出端与A/D转换模块12的输入端相连,A/D转换模块12的输出端与单片机P2相连;
d、门禁系统控制装置D包括门磁开关18、门禁系统控制装置控制电路19、电子钮扣组件20、电控锁22,门磁开关18的输出与门禁系统控制装置控制电路19的输入端相连,门禁系统控制装置控制电路19的输出端与单片机P2相连,电子钮扣组件20的输出端与单片机P2相连,电控锁22的输入端与单片机P2相连;
e、工频电流采样精度自动调整装置E包括闭环线25、工频电流感应磁环线圈26、工频电流采样线27,工频电流感应磁环线圈26套装在通信电缆上,闭环线的输入、输出均与工频电流模拟发生电路28相连,工频电流采样线27的一端与工频电流感应磁环线圈26的感应线圈相连,另一端与单片机P2相连,工频电流模拟发生电路28的输入端与单片机P2相连;
f、单片机P2连接有声光告警电路29,并通过通信线缆与中心机房的计算机系统相连。
每列配线架列告警采样装置A中的配线架列告警采样电路8由光电耦合器OPT14构成,其输入通过电阻R28接保安单元的输出端,光电耦合器OPT14的输出通过电阻R72接单片机P2对应输入/输出端4脚。
工频电压告警采样装置B中的工频电流告警采样电路10由运放电路、带通滤波电路、整形电路相连而成,运放电路由运放器A′及其外围电阻R88、R89、R90、R93、电容C24、C22构成,运放电路的输入从运放器A′的反相输入端引出,通过电阻R89接网线13的一端,网线(13)的另一端接工频电流感应磁环及线圈9的输出端,运放器A′的输出接带通滤波电路的输入,带通滤波电路由运放器B′、电阻R92、R95、R96,电容C25、C26构成,带通滤波电路的输入从电阻R95的一端引出接运放电路输出,即运放器A′的输出端,带通滤波电路的输出从运放器B′的输出端引出接整形电路的输入,整形电路由运放器C′、D′,电阻R80、R83、R84、R85、R86、R87、R94,二极管D11、D12构成,整形电路的输入从C′的反相端和D′的同相端引出分别通过R87和R84接带通滤波器的输出即运放器B′的输出端,整形电路的输出从二极管D11、D12的负端引出,通过电阻R81接单片机P2的A/D输入端3脚。
工频电压告警采样装置C中的工频电压告警采样电路15包括由运放器U10A、外围电阻R88′、R89′、R90′、R93′,电容C1、C2构成的高阻放大电路以及由运放器U10B及电阻、电容构成的两级有源带通滤波器,U10A的反相输入端通过电阻R89′与工频电压感应铜皮环14相连,两级有源带通滤波器的输出从运放器U10B的反相输入端引出接单片机P2的A/D输入端2脚。
门禁系统控制装置D中的门禁系统控制装置控制电路(19)由光耦OP14′和电控锁控制电路及电子钮扣构成,其中光耦OP14′的输入端通过R28接门磁开关18的输出,OP14′的输出通过电阻R72接单片机P2对应输入输出端5脚;电控锁控制电路由三极管Q1和继电器T1构成,三极管Q1的基极通过电阻R5接单片机P2的输入输出端41脚,门禁系统控制装置控制电路的输出从电控锁控制电路中继电器T的常开触点3、4引出接所要控制的电控锁22;电子钮扣组件20由地线GND和数据线RD构成,RD的输入端接设置在门上的电子钮扣组件(20)的输出端,RD的输出端接单片机P2的输入/输出端47脚,GND的另一端接电子钮扣组件20的地线,另一端接单片机P2地线63脚。
工频电流采样精度自动调整装置E中的工频电流模拟发生电路28由三极管Q5、电阻R33、R34、R42、R75和MOS管M3构成,Q5的基极通过电阻R42接单片机P2的50Hz输出端37脚,Q5的集电极通过电阻R34与MOS管M3的输入相连,MOS管M3的输出端通过电阻R75接闭环线25的一端,闭环线25的另一端接电源。
本实用新型的A/D转换模块12可为常规电路,也可为与单片机P2组合成一个整体的结构,即单片机P2带有A/D转换模块12及其相应的输出脚。
本实用新型的有益效果:
本实用新型由于采用了校准闭环检测电路,使得各环的信号线可以加长,将信号线统一引到智能告警多功能监测仪中处理,同时还消除各种干扰,增加了检测精度。本实用新型由于采用了锁相技术,在做精度校准过程中可以把通信电缆中的原始工频电流测量出来,改变了过去在做精度校准过程中必须保证原始工频电流等于0的习惯,使得安装检测更为方便。此外为了管理通信机房,各机房均会安装独立的的门禁系统控制装置,本实用新型采用很小的器件就增加门禁系统控制装置的功能,节省了用户的设备投资,通信费用,管理成本。
附图说明
图1是本实用新型结构框图。
图2是本实用新型的配线架列告警采样装置结构框图。
图3是本实用新型的工频电流告警采样装置结构框图。
图4是本实用新型的工频电压告警采样装置结构框图。
图5是本实用新型的门禁系统控制装置结构框图。
图6是本实用新型的工频电流采样精度自动调整装置结构框图。
图7是本实用新型的电原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1~11所示。
一种通信配线架机房用智能告警多功能监测仪,包括单片机P2(型号可为:MSP430F149,带有A/D转换模块12)、配线架列告警采样装置A、工频电流告警采样装置B、工频电压告警采样装置C、门禁系统控制装置D、工频电流采样精度自动调整装置E。
a、配线架列告警采样装置A包括采样线7(型号可为:HCJVV 8X2X0.4,也可为普通导线)、配线架列告警采样电路8,采样线7的一端与安装在配线架列上的保安单元(型号可为FA9-0711A,三极气体管+PTC)的输出端相连,另一端与光电隔离电路8的输入端相连,光电隔离电路8的输出端与单片机P2相连;
b、工频电压告警采样装置B包括工频电流感应磁环及线圈9(型号可为:GP05-1)、工频电流告警采样电路10、A/D转换模块12(可为单片机MSP430F149的外围模块,与单片机P2合成在一起),工频电流感应磁环及线圈9的输出端通过网线13(或导线)与工频电流告警采样电路10的输入端相连,工频电流告警采样电路10的输出端与A/D转换模块12的输入端相连,A/D转换模块12的输出端与单片机P2相连,工频电流告警采样电路10的输出端也可直接与带有A/D转换模块12的单片机P2的A/D转换输出脚相连;
c、工频电压告警采样装置C包括工频电压感应铜皮环14(型号可为:GPV01)、工频电压告警采样电路15、A/D转换电路模块12,屏蔽线17(型号可为:RVVP 8*2*0.4,也可为其它连接导线)的一端与工频电压感应铜皮环14相连,另一端与工频电压告警采样电路15的输入端相连,工频电压告警采样电路15的输出端与A/D转换模块12的输入端相连,A/D转换模块12的输出端与单片机P2相连;工频电压告警采样电路15的输出端也可直接与带有A/D转换模块12的单片机P2的A/D转换输出脚相连;
d、门禁系统控制装置D包括门磁开关18(型号可为:7940WH)、门禁系统控制装置控制电路19、电子钮扣组件20、电控锁22(型号可为DK03BW IT T型),门磁开关18的输出与门禁采样线23(型号可为:RVV 2*0.4,也可为其它的连接导线)的一端相连,门禁采样线23的另一端与控制电路19的输入端相连,控制电路19的输出端与单片机P2相连,电子钮扣组件20的输出端通过门禁屏蔽线24(或类似的导线)与单片机P2相连,电控锁22的输入端与单片机P2相连;
e、工频电流采样精度自动调整装置E包括闭环线25(型号可为:RV32/0.2)、工频电流感应磁环线圈26(型号可为:GP05-1)、工频电流采样线27(型号可为HCJVV 8×2×0.4),工频电流感应磁环线圈26包括磁环及感应线圈,工频电流感应磁环线圈26套装在通信电缆上,闭环线25的输入、输出均与工频电流模拟发生电路28相连,工频电流采样线27的一端与工频电流感应磁环线圈26的感应线圈相连,另一端与单片机P2相连,工频电流模拟发生电路28的输入端与单片机P2相连;
f、单片机P2连接有声光告警电路29(型号可为:SMF-27),并通过通信线缆与中心机房的计算机系统相连。
每列配线架列告警采样装置A中的配线架列告警采样电路8由光电耦合器OPT14构成,其输入通过电阻R28接采样线7的一端,采样线7的另一端接相接的保安单元的输出端,光电耦合器OPT14的输出通过电阻R72接单片机P2对应输入/输出端4脚。如图7中8所示。
工频电压告警采样装置B中的工频电流告警采样电路10由运放电路、带通滤波电路、整形电路相连而成,运放电路由运放器A′及其外围电阻R88、R89、R90、R93、电容C24、C22构成,运放电路的输入从运放器A′的反相输入端引出,通过电阻R89接网线13的一端,网线13的另一端接工频电流感应磁环及线圈9的输出端,运放器A′的输出接带通滤波电路的输入,带通滤波电路由运放器B′、电阻R92、R95、R96,电容C25、C26构成,带通滤波电路的输入从电阻R95的一端引出接运放电路输出,即运放器A′的输出端,带通滤波电路的输出从运放器B′的输出端引出接整形电路的输入,整形电路由运放器C′、D′,电阻R80、R83、R84、R85、R86、R87、R94,二极管D11、D12构成,整形电路的输入从C′的反相端和D′的同相端引出分别通过R87和R84接带通滤波器的输出即运放器B′的输出端,整形电路的输出从二极管D11、D12的负端引出,通过电阻R81接单片机P2的A/D输入端3脚。如图7中10所示。
工频电压告警采样装置C中的工频电压告警采样电路15包括由运放器U10A、外围电阻R88′、R89′、R90′、R93′,电容C1、C2构成的高阻放大电路以及由运放器U10B及电阻、电容构成的两级有源带通滤波器,U10A的反相输入端通过电阻R89′接对应屏蔽线17(型号可为:RVV 2*0.4)的一端,屏蔽线17的另一端与工频电压感应铜皮环14相连,两级有源带通滤波器的输出从运放器U10B的反相输入端引出接单片机P2的A/D输入端2脚。如图7中15所示。
门禁系统控制装置D中的门禁系统控制装置控制电路19由光耦OP14′和电控锁控制电路及电子钮扣构成,其中光耦OP14′的输入端通过R28接门磁开关18的输出,OP14′的输出通过电阻R72接单片机P2对应输入输出端5脚;电控锁控制电路由三极管Q1和继电器T1构成,三极管Q1的基极通过电阻R5接单片机P2的输入输出端41脚,门禁系统控制装置控制电路的输出从电控锁控制电路中继电器T的常开触点3、4引出接所要控制的电控锁22;电子钮扣组件20由地线GND和数据线RD构成,RD的输入端接设置在门上的电子钮扣组件20的输出端,RD的输出端接单片机P2的输入/输出端47脚,GND的另一端接电子钮扣组件20的地线,另一端接单片机P2地线63脚。如图7中19所示。
工频电流采样精度自动调整装置E中的工频电流模拟发生电路28由三极管Q5、电阻R33、R34、R42、R75和MOS管M3构成,Q5的基极通过电阻R42与单片机P2的50Hz输出端37脚,Q5的集电极通过电阻R34与MOS管M3的输入相连,MOS管M3的输出端通过电阻R75接闭环线25的一端,闭环线25的另一端接电源。如图7中28所示。
本实用新型各部分的工作原理为:
配线架列告警采样装置A:
通信线路(公用电话网)经常会受到雷击等强电的危害,配线架上的FS会动作,把有危害的电引到地,同时有光的告警,本实用新型可以采集到该信号,以声、光、文字的形式在本地报告,通知维护人员快速解决问题,并马上通知中心机房,中心机房马上派障通知维护人员。
当有危险信号通过通信电缆进入到配线架时产生告警信号(-48V地)通过采样线7进入光电隔离电路8中的光偶中,产生一个地信号到单片机1,单片机1处理后驱动声光告警电路29,以声光告警形式在本地告警,并通过通信线缆30报告给远程中心计算机系统。
工频电流告警采样装置B:
通信线路(公用电话网)经常会受到工频强电的危害,如交流220V在用户家里碰触电话线,或与高压线碰触、感应等,并且在线路上产生了强电流,如果不马上侦察到危害的存在可能导致人员伤亡或机房起火。本实用新型可以快速、准确采集到该信号,并根据危害程度来告警,以声、光、文字的形式在本地报告,通知维护人员快速解决问题,并马上通知中心机房,中心机房马上派障通知维护人员。
当通信主干电缆中有工频电流时,工频电流感应磁环9通过电磁感应,在线圈中输出感应电流,通过网线13进入送到整形放大电路10中,通过带通滤波电路11得到0到2.5V的电压信号,输入A/D转换器12把电压信号转为入侵的电流大小给单片机1,单片机1处理后驱动声光告警电路29,以声光告警形式在本地告警,并通过通信线缆30报告给远程中心计算机系统。
工频电压告警采样装置C:
通信线路(公用电话网)经常会受到工频强电的危害,如交流220V在用户家里碰触电话线,或与高压线碰触、感应等,但线路上不产生强电流,如果不马上侦察到危害的存在可能导致人员触电伤亡。本实用新型可以快速、准确采集到该信号,并根据危害程度来告警,以声、光、文字的形式在本地报告,通知维护人员快速解决问题,并马上通知中心机房,中心机房马上派障通知维护人员
当通信主干电缆中有工频电压时,工频电压感应铜皮环14通过电场感应可以感应到一个微小的电压信号,通过屏蔽线17送入高阻放大器15中,,通过带通滤波电路16、A/D转换器12处理后得到0到2.5V的电压信号并转为入侵的电压大小送入单片机1中,单片机1处理后驱动声光告警电路29,以声光告警形式在本地告警,并通过通信线缆30报告给远程中心计算机系统。
门禁系统控制装置D:
一个本地网的配线架机房一般至少超过100个,且分布广,且要经常有人去施工如果没有门禁功能将很不方便,本实用新型采用很小的成本就可以把机房门管理起来。
通过检测门磁开关18的状态,经过采样线23及门禁光电隔离电路处理后送到单片机1中,单片机1判断门的状态,电子纽扣20接触电子纽扣座21并通过屏蔽线24将信号送入单片机1中,单片机1读出该电子纽扣中20、21中的信息,分析处理后,控制电控锁22开门。用户拿电子钮扣21接触电子纽扣座20约1秒左右,单片机1控制电控锁22开锁,用户开门后再关门时电控锁22会再锁上门,并把开门信息通知中心,如果有非法开门,则单片机1驱动声光告警电路29动作,在本实用新型上发出声、光告警信号,并通过通信线缆30向机房计算机中心报告。
工频电流采样精度自动调整装置F:
由于工频电流设备对采样精度要求比较高,且必须要到现场开环安装,所以一般均要在现场进行精度校准的工作,而传统的是用手工的方法加一些仪器来做校准,且还要保证工频环里没有固有干扰电流,本实用新型由于采用了模拟工频电流及锁相技术,使得可以在现场自动校准采样精度,并且还可以把工频环里的固有干扰电流测量出来,减小了现场施工的工作量。
单片机1控制工频电流模拟发生电路28产生不同的模拟工频电流,通过穿过每个工频电流感应磁环线圈26的闭环线25,并被工频电流感应磁环线圈26感应到信号,经采样线27送入单片机1中进行信号分析,最后得出精度曲线,进行采样精度补偿,并最终设定采样精度值,且能在单片机1中的程序的控制下定期自动校正其精度值。
Claims (7)
1、一种通信配线架机房用智能告警多功能监测仪,包括单片机P2、配线架列告警采样装置A、工频电流告警采样装置B、工频电压告警采样装置C、门禁系统控制装置D、工频电流采样精度自动调整装置E,其特征是:
a、配线架列告警采样装置A包括配线架列告警采样电路(8),配线架列告警采样电路(8)的输入与安装在配线架列上的保安单元的输出端相连,其输出与单片机P2相连;
b、工频电压告警采样装置B包括工频电流感应磁环及线圈(9)、工频电流告警采样电路(10)、A/D转换模块(12),工频电流告警采样电路(10)的输入端与工频电流感应磁环及线圈(9)的线圈相连,工频电流告警采样电路(10)的输出端与A/D转换模块(12)的输入端相连,A/D转换模块(12)的输出端与单片机P2相连;
c、工频电压告警采样装置C包括工频电压感应铜皮环(14)、工频电压告警采样电路(15)、A/D转换电路模块(12),工频电压告警采样电路(15)的输入端与工频电压感应铜皮环(14)相连,工频电压告警采样电路(15)的输出端与A/D转换模块(12)的输入端相连,A/D转换模块(12)的输出端与单片机P2相连;
d、门禁系统控制装置D包括门磁开关(18)、门禁系统控制装置控制电路(19)、电子钮扣组件(20)、电控锁(22),门磁开关(18)的输出与门禁系统控制装置控制电路(19)的输入端相连,门禁系统控制装置控制电路(19)的输出端与单片机P2相连,电子钮扣组件(20)的输出端与单片机P2相连,电控锁(22)的输入端与单片机P2相连;
e、工频电流采样精度自动调整装置E包括闭环线(25)、工频电流感应磁环线圈(26)、工频电流采样线(27),工频电流感应磁环线圈(26)套装在通信电缆上,闭环线的输入、输出均与工频电流模拟发生电路(28)相连,工频电流采样线(27)的一端与工频电流感应磁环线圈(26)的感应线圈相连,另一端与单片机P2相连,工频电流模拟发生电路(28)的输入端与单片机P2相连;
f、单片机P2连接有声光告警电路(29)。
2、根据权利要求1所述的通信配线架机房用智能告警多功能监测仪,其特征是配线架列告警采样装置A中的配线架列告警采样电路(8)由光电耦合器OPT14构成,其输入通过电阻R28接保安单元的输出端,光电耦合器OPT14的输出通过电阻R72接单片机P2对应输入/输出端4脚。
3、根据权利要求1所述的通信配线架机房用智能告警多功能监测仪,其特征是工频电压告警采样装置B中的工频电流告警采样电路(10)由运放电路、带通滤波电路、整形电路相连而成,运放电路由运放器A′及其外围电阻R88、R89、R90、R93、电容C24、C22构成,运放电路的输入从运放器A′的反相输入端引出,通过电阻R89接网线(13)的一端,网线(13)的另一端接工频电流感应磁环及线圈(9)的输出端,运放器A′的输出接带通滤波电路的输入,带通滤波电路由运放器B′、电阻R92、R95、R96,电容C25、C26构成,带通滤波电路的输入从电阻R95的一端引出接运放电路输出,即运放器A′的输出端,带通滤波电路的输出从运放器B′的输出端引出接整形电路的输入,整形电路由运放器C′、D′,电阻R80、R83、R84、R85、R86、R87、R94,二极管D11、D12构成,整形电路的输入从C′的反相端和D′的同相端引出分别通过R87和R84接带通滤波器的输出即运放器B′的输出端,整形电路的输出从二极管D11、D12的负端引出,通过电阻R81接单片机P2的A/D输入端3脚。
4、根据权利要求1所述的通信配线架机房用智能告警多功能监测仪,其特征是工频电压告警采样装置C中的工频电压告警采样电路(15)包括由运放器U10A、外围电阻R88′、R89′、R90′、R93′,电容C1、C2构成的高阻放大电路以及由运放器U10B及电阻、电容构成的两级有源带通滤波器,U10A的反相输入端通过电阻R89′与工频电压感应铜皮环(14)相连,两级有源带通滤波器的输出从运放器U10B的反相输入端引出接单片机P2的A/D输入端2脚。
5、根据权利要求1所述的通信配线架机房用智能告警多功能监测仪,其特征是门禁系统控制装置D中的门禁系统控制装置控制电路(19)由光耦OP14′和电控锁控制电路及电子钮扣构成,其中光耦OP14′的输入端通过R28接门磁开关(18)的输出,OP14′的输出通过电阻R72接单片机P2对应输入输出端5脚;电控锁控制电路由三极管Q1和继电器T1构成,三极管Q1的基极通过电阻R5接单片机P2的输入输出端41脚,门禁系统控制装置控制电路的输出从电控锁控制电路中继电器T的常开触点3、4引出接所要控制的电控锁(22);电子钮扣组件(20)由地线GND和数据线RD构成,RD的输入端接设置在门上的电子钮扣组件(20)的输出端,RD的输出端接单片机P2的输入/输出端47脚,GND的另一端接电子钮扣组件(20)的地线,另一端接单片机P2地线63脚。
6、根据权利要求1所述的通信配线架机房用智能告警多功能监测仪,其特征是工频电流采样精度自动调整装置E中的工频电流模拟发生电路(28)由三极管Q5、电阻R33、R34、R42、R75和MOS管M3构成,Q5的基极通过电阻R42接单片机P2的50Hz输出端37脚,Q5的集电极通过电阻R34与MOS管M3的输入相连,MOS管M3的输出端通过电阻R75接闭环线(25)的一端,闭环线(25)的另一端接电源。
7、根据权利要求1所述的通信配线架机房用智能告警多功能监测仪,其特征是所述的单片机P2带有A/D转换模块(12)及其相应的输出脚。
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CN 200420078384 CN2755888Y (zh) | 2004-08-05 | 2004-08-05 | 通信配线架机房用智能告警多功能监测仪 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102546223A (zh) * | 2010-12-07 | 2012-07-04 | 中国电信股份有限公司 | 总配线架集中告警信号上传装置和方法 |
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2004
- 2004-08-05 CN CN 200420078384 patent/CN2755888Y/zh not_active Expired - Fee Related
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