专利名称：绝缘工具柜网络监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对绝缘工具柜实现网络监控管理的装置。
背景技术：
因在绝缘工具柜中要放置绝缘杆、绝缘靴、绝缘手套、接地线、验电器、安全帽、安全带、围栏等工器具，柜中必须有一温湿度合适的小环境，同时，柜内需要以柜外环境作为参考，如柜内温度需高于柜外环境温度以防止工器具从柜中取出来后结露，而且在一个单位或系统，所具有的绝缘工具柜不会只有一个、两个，而具有多个，一方面需要对多个工具柜内的环境进行监控，另外多个工具柜也需要利用同一个柜外环境温湿度数据作为参考，因此采用网络化的结构非常必要。
低压电力线载波是利用380V/220V配电线本身作为信息传输媒介，进行数据传输的一种通信方式。利用电力线采用电力线载波通信，省去了专用通信布线，因而有很大的优势。现已有利用网络实施监控的专利申请，如《用于监控货物的方法》(申请号03164827)，它包括给每一个货物或者集装箱上分配转发器，在该转发器上，货物或者集装箱上的影响变量通过传感器装置来记录。转发器彼此之间无线连接转发器将所记录的所有影响变量发送到所分配的通信单元。《以太网监控装置的双独立互连装置》(申请号03213834)，由以太网互连装置、平衡型外总线互连装置、TCP/IP协议和通信方式选择协议CMOP构成，以太网互连装置由用户计算机通过以太网接口与以太网交换机互连，监控设备通过以太网接口与以太网交换机互连构成，平衡型外总线互连装置由用户计算机监控设备通过外总线接口与串口服务器互连构成，用户计算机、监控设备都分别以两种独立的方式互连，构成两套完全独立的双独立互连装置，互为冗余备份，当以太网互连装置出现故障时，再由平衡型外总线互连装置进行通信工作。《一种利用无线网络远程监控的公路存款机》(申请号03231056)，包括机箱、设置在机箱上部外的操作面板部件、设置在机箱下部的保险箱、设置在机箱内的控制电路部件及设置在机箱内的电源，控制电路中还包括无线发送模块和无线接收模块，无线发送模块设置在公路存款机内与控制电路的RS232驱动电路双向连接；无线接收模块设置在银行的主机旁，与银行主机内的串行通讯接口连接；通过无线网络，银行主机内的无线接收模块接收公路存款机内的无线发送模块发送的用户存款信息，使银行可以实时了解公路存款机内金额，及时取出较多存款。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种能将绝缘工具柜内、外环境温、湿度信息以及工器具的使用信息通过电力线载波组成一个网络，实现信息传输与共享，然后接入上位机，并通过以太网与电力管理信息系统连接，构成分层分布的网络化结构的绝缘工具柜网络监控系统。
本实用新型目的的实现方式为，绝缘工具柜网络监控装置，各绝缘工具柜控制器1的串行通信发送接口(TXD)和接收接口(RXD)分别接载波模块(SJYC-B)2的串行通信接口RXD、TXD，数字温湿度传感器3的串行通信发送接口(TXD)和接收接口(RXD)分别接载波模块(SJYC-B)4的串行通信接口RXD、TXD，上位机6的串行通信发送接口(TXD)和接收接口(RXD)分别接载波模块(SJYC-B)5的串行通信接口RXD、TXD，上位机的以太网(ETHERNET)接口接至电力MIS系统7，载波模块2、4、5的电源L接电源供电网络A、B、C相中的任意一相，N接电源供电网络的N线，电源供电网络的A、B和B、C相之间各并联一个耦合电容。
于绝缘工具柜控制器1的主处理器U6(89C52)的30脚和31脚接条形码扫描器JKID，16脚接温度传感器UT(DS18B20)，14脚经过分频器U1(CD4060)接湿度传感器UH(HF3223)，第2、3、4、5、10脚分别接看门狗U11(X5045)的1、2、5、6、7脚，第24、25、26脚分别接与门U7(74HC08)的4、10和施密特触发器U2(74HC14)的3脚，第13、11脚分别为通信发送接口(TXD)和接收接口(RXD)，第18、19分别为I2C显示键盘接口，空调管温传感器JPT经比较器U3(LM311)、施密特触发器U2接主处理器的第17脚，施密特触发器U2的4脚接U7的5和9脚，与门U7的6、8脚分别经电阻R26、R27、三极管Q5、Q6分别接继电器JQ5的6和11脚，温度开关U10(MAX6510)的3脚经电阻R37、三极管Q7接继电器JQ1的线圈，JQ5的16、8、9脚分别接开关S1、S2和S3，JQ5的4脚和13脚分别接继电器JQ3和JQ2的线圈，同时经过二极管D12和D11接继电器JQ4的线圈，继电器JQ1的常闭接点串联至继电器JQ3的常开接点，继电器JQ3、JQ2、JQ4的常开接点分别控制加热器(JHT)、除湿机(JDH)、风扇(JFAN)。
本实用新型能实现如下功能1、数据共享在多台绝缘工具柜同时使用时，以电源线作为载体，采用低压电力线载波进行温、湿度数据的采集和传输，进行网络通讯，实现数据信息的传递和共享，实现对工具柜小环境温、湿度的准确控制；2、实时监控绝缘工具柜柜内温、湿度信息不仅可以通过本绝缘工具柜柜外的显示屏显示，还能由转换装置将载波信息接入上位机，并通过以太网与MIS系统(电力管理信息系统)连接，通过上位机和MIS系统的管理，对绝缘工具柜的运行状况进行实时监控，保证越限控制、报警、非正常问题的及时发现，从而保证绝缘工具柜运行的安全性和可靠性；3、远程设置绝缘工具柜的运行控制参数可由本地设置，也可通过网络，在权限允许范围内，由上位机和MIS系统进行远程设置，实现参数设置的网络化；4、绝缘工具管理网络化不仅绝缘工具柜的运行及参数设置可通过网络进行控制、管理，而且绝缘工具柜里存放的绝缘工器具也可以通过网络进行管理；5、清楚绝缘工器具的使用状态绝缘工器具的使用状态，通过条形码扫描器读入柜内的存储器中，上位机和MIS系统可通过局域网和低压载波形成的网络对工具柜进行访问，可以得到当前状态信息或历史记录，并且可对这些信息进行查询、分析、处理，实现绝缘工具安全监控的专业化管理，实现对绝缘工具使用管理的网络化，从而构成了分层分布的网络化监控管理系统，有效对绝缘工具柜的工作环境及柜内工具使用情况实施监控管理。
图1是本实用新型电原理图图2是绝缘工具柜控制器电原理图具体实施方式
参照图1，本实用新型将绝缘工具柜内、外环境温、湿度传感器、柜内条形码扫描器通过电力线载波组成一个网络，实现信息传输与共享，然后由载波模块(SJYC-B)5接入上位机6，并通过以太网与电力管理信息系统7连接，从而构成了分层分布的网络化结构。
载波模块(SJYC-B)2、4、5是实现串行通信和载波通信相互转发的模块。工具柜控制器和数字温湿度传感器以及上位机6都具有串行通信接口，采用载波模块(SJYC-B)可以很方便的实现各设备的数据通信。所有设备都是单相AC220V电源，当采用三相AC380V交流供电网络时，A、B和B、C相之间各并联一个耦合电容，使载波信息可以在三相之间传输。上位机可以通过以太网(ETHERNET)与电力管理信息系统(MIS)7连接，实现信息交互。
参照图2，温度传感器UT(DS18B20)接入主处理器的U6(89C52)的16脚，主处理器可读出DS18B20所测量的柜内温度，并通过显示器显示。调整电阻R28的阻值可以调整温度开关U10(MAX6510)的动作温度值，当温度过高时，温度开关动作，驱动继电器JQ1切断加热器的电源AC，以保证柜内温度不至过高，保护柜内的工器具，杜绝了火灾等隐患。当柜内温度低于设定值时，加热控制JHI启动柜内加热器加热。
湿度传感器UH(HF3223)的输出频率量，经过分频器U1(CD4060)分频接入主处理器的中断脚，14脚，主处理器对每两次中断的间隔进行计时然后转换为频率，最后根据湿度传感器UH(HF3223)给定的算法计算出柜内的实际湿度。
空调管温传感器JPT用于检测除湿机是否结霜，当除湿机管温低于零度时，比较器U3(LM311)的第7脚输出电平发生跳变，主处理器通过检测第17脚的电平即可判断除湿机是否结霜。
S1为自动/手动切换开关，S1断开时，由主处理器按照设定的条件自动控制加热、除湿等设备；S1合上时，可以通过S2和S3开关控制加热和除湿设备。由于加热和除湿都需要柜内空气循环以保证柜内温度和湿度均衡，驱动循环风扇的继电器JQ4随加热控制继电器JQ3和除湿控制继电器JQ2动作，JQ2或JQ3任意一个动作时，JQ4动作。
主处理器U6(89C52)的30脚和31脚模拟PS/2键盘接口的Keyboard clock和Keyboarddata信号，接入KB MID-6型条形码扫描器JKID，条形码扫描器扫描的条形码数据通过这两个引脚传送给主处理器U6。
看门狗U11(X5045)为带EEPROM的看门狗，它一方面给U6(89C52)提供可靠的复位，保证主处理器U6程序的可靠运行；另一方面，用户设置的温、湿度参数等都保存至EEPROM中，即使断电，参数也不会丢失。主处理器U6的11和13脚分别为通信发送接口(TXD)和接收接口(RXD)，通过串行通信口主处理器可以与其他设备进行信息的交互。主处理器U6的18脚和19脚模拟标准I2C接口，接至带标准I2C接口的键盘显示器件，实现显示温、湿度数据、设置参数等人机交互功能。
绝缘工具柜控制器通过串行通信发送接口(TXD)、接收接口(RXD)与载波模块(SJYC-B)连接实现双向通信，响应上位机的请求，读取柜外环境温湿度信息，并将测量的柜内温、湿度数据、工器具条形码数据发送到载波通信网上。
权利要求1.绝缘工具柜网络监控装置，其特征在于各绝缘工具柜控制器(1)的串行通信发送接口(TXD)和接收接口(RXD)分别接载波模块(SJYC-B)(2)的串行通信接口RXD、TXD，数字温湿度传感器(3)的串行通信发送接口(TXD)和接收接口(RXD)分别接载波模块(SJYC-B)(4)的串行通信接口RXD、TXD，上位机(6)的串行通信发送接口(TXD)和接收接口(RXD)分别接载波模块(SJYC-B)(5)的串行通信接口RXD、TXD，上位机的以太网(ETHERNET)接口接至电力MIS系统(7)，载波模块(2)、(4)、(5)的电源L接电源供电网络A、B、C相中的任意一相，N接电源供电网络的N线，电源供电网络的A、B和B、C相之间各并联一个耦合电容。
2.根据权利要求1所述的绝缘工具柜网络监控装置，其特征在于绝缘工具柜控制器(1)的主处理器U6(89C52)的30脚和31脚接条形码扫描器JKID，16脚接温度传感器UT(DS18B20)，14脚经过分频器U1(CD4060)接湿度传感器UH(HF3223)，第2、3、4、5、10脚分别接看门狗U11(X5045)的1、2、5、6、7脚，第24、25、26脚分别接与门U7(74HC08)的4、10和施密特触发器U2(74HC14)的3脚，第13、11脚分别为通信发送接口(TXD)和接收接口(RXD)，第18、19分别为I2C显示键盘接口，空调管温传感器JPT经比较器U3(LM311)、施密特触发器U2接主处理器的第17脚，施密特触发器U2的4脚接U7的5和9脚，与门U7的6、8脚分别经电阻R26、R27、三极管Q5、Q6分别接继电器JQ5的6和11脚，温度开关U10(MAX6510)的3脚经电阻R37、三极管Q7接继电器JQ1的线圈，JQ5的16、8、9脚分别接开关S1、S2和S3，JQ5的4脚和13脚分别接继电器JQ3和JQ2的线圈，同时经过二极管D12和D11接继电器JQ4的线圈，继电器JQ1的常闭接点串联至继电器JQ3的常开接点，继电器JQ3、JQ2、JQ4的常开接点分别控制加热器(JHT)、除湿机(JDH)、风扇(JFAN)。
专利摘要绝缘工具柜网络监控装置，涉及一种对绝缘工具柜实现网络监控管理的装置。各绝缘工具柜的控制器、数字温湿度传感器和上位机分别通过串行通信接口接载波模块，上位机的以太网接口接至电力MIS系统，各载波模块的电源接低压380V/220V电源供电网络。绝缘工具柜的控制器由主处理器、条形码扫描器、温度传感器、湿度传感器、通信发送接口和接收接口、空调管温传感器、比较器、加热器、除湿机、风扇等构成。本实用新型将绝缘工具柜内、外环境温、湿度传感器、柜内条形码扫描器通过电力线载波组成一个网络，实现信息传输与共享，然后由载波模块接入上位机，并通过以太网与电力管理信息系统连接，从而构成了分层分布的网络化结构。
文档编号G06Q50/00GK2766277SQ20052009506
公开日2006年3月22日 申请日期2005年1月27日 优先权日2005年1月27日
发明者张子蓬, 张家华 申请人:武汉奋进电力技术有限公司