专利名称：智能无线遥控电源开关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源开关控制装置，具体地说是一种通过无线网络在线遥控的智能无线遥控电源开关装置。
背景技术：
随着计算机技术、通讯技术的快速发展，越来越多的高新技术应用于电子警察、治安卡口、智能交通领域，提高了相关系统的科技含量、准确性和可靠性，大大降低了人力劳动强度。该领域各个系统的电子设备正常工作，均离不开电源。一个可靠、可控的电源是上述系统中电子设备正常工作的最主要的关键部件之一。常规的供电电源可分为三类，第一类是用空气开关，具有过流、漏电保护，缺点是保护断开后需要人工合闸并且漏电阀值不可改变；第二类为远程遥控电源，可远程遥控，可上传电压、电流、功率等参数，可遥控电源开关，其一般使用无线电台传输控制指令，但不具备漏电保护和过流保护；第三类为简单智能电源，具有过流保护和漏电保护，故障保护后可自动合闸3-5次，但5次尝试后便不再动作，仍需要人工干预，并且漏电阀值不可改变。在野外供电线路中，由于雨雪、高温等造成漏电比干燥时增大，上述三类电源都常会发生频繁跳闸保护，尤其是第二类通常无漏电保护，因此，上述三类电源都不能很好地适应野外恶劣的环境。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种智能无线遥控电源开关装置，其不仅可以通过无线网络在线遥控电源开关，而且可以遥控设置或调整设备电源的工作参数，特别是漏电保护的动作阀值，以适应不同的天气条件。本发明解决其技术问题采取的技术方案是智能无线网络在线遥控电源开关装置，包括带有无线通讯天线的GPRS模块、主控模块、继电器和电源模块；所述主控模块分别与GPRS模块和继电器连接，所述电源模块分别向GPRS模块、主控模块和继电器提供工作电源；其特征是，所述GPRS模块为由电源模块+12V供电的通用GPRS网络接入模块，通过RXD和 Τ )信号线与主控模块进行通讯，并将控制模块的数据通过GPRS方式接入internet网络连接至指挥中心服务器，实现双向传输；所述主控模块包括核心处理器CPU和外围电路单元，所述核心处理器CPU为 HCS08QE4芯片，其RXD和T)(D脚连接至GPRS模块，实现通讯功能；其8脚通过一电阻驱动三极管来控制继电器的通断；7脚通过控制一发光二极管的工作来指示工作状态；来自电源模块的+12V电源经由两个不同规格的三端稳压器逐级降压后与HCS08QE4芯片的3、4脚连接，用以为其提供工作电压；220V市电经一变压器将电压AC220变至+2. 5V，经半波整流模块整流后与HCS08QE4芯片的14脚A/D通道2进行模数转换；一电流互感器将220V市电的电流信号变为电压信号，经半波整流模块整流后与HCS08QE4芯片的15脚A/D通道1进行模数转换；微电流互感器将电子设备的对大地漏电电流变为电压信号，经半波整流模块整流后与HCS08QE4芯片的16脚A/D通道0进行模数转换；HCS08QE4芯片将接收到的A/D通道电压信号经过模数转换后处理换算为电压值并上传至指挥中心服务器，并且将漏电电流值与设定的漏电电流阀值进行比较，若果漏电电流值超过设定的漏电电流阀值，则控制OUT 端为高电平来控制继电器断开，实现漏电保护；所述继电器模块包括继电器和与其并联的一续流二极管；所述电源模块通过变压器将AC220V变DC12V后经过整流桥整流为直流，经电容C 滤波后，再经一稳压器进行稳压、一限流电阻R后给电池组进行充电，并连接2只二极管后输出为其他单元提供+12V的工作电压。所述GPRS模块内置具有GPRS业务功能的手机SIM智能卡。所述设定的漏电电流阀值可通过无线网络在线调节其以适应不同的天气条件的漏电保护的动作阀值。该智能无线遥控电源开关装置通过GPRS在线接Ahternet和中心服务器建立互联互通，向中心服务器实时发送设备工作电源的电压电流及漏电电流相关信息，并根据中心服务器遥控下达的指令进行工作参数的设置或调整。本发明的有益效果是1)实现了可调阀值的漏电保护，大量减少跳闸次数，节省人工，提高设备运行的可靠性和有效性；2)可将设备运行的各参数值上传至指挥中心服务器，进行分析和合理管理，并可遥控、设置远程电源工作状态，减少设备故障率；3)合理控制遥控电源，可大大节约电力能源，节约人力物力，并可有效的减少电引起火灾的可能性，间接为社会创造效益；4)可合理动态设定漏电保护的动作阀值，实现了动态漏电阀值的保护，适应于不同天气和环境条件。
图1是本发明的结构框图；图2是本发明的电路原理图。
具体实施例方式如图1所示，该智能无线遥控电源开关装置，包括带有无线通讯天线的GPRS模块、 主控模块、继电器和电源模块；所述主控模块分别与GPRS模块和继电器连接，所述电源模块分别向GPRS模块、主控模块和继电器提供工作电源；所述GPRS模块为由电源模块+12V 供电的通用GPRS网络接入模块，内置具有GPRS业务功能的手机SIM智能卡，通过RXD和 Τ )信号线与主控模块进行通讯，并将控制模块的数据通过GPRS方式接入internet网络连接至指挥中心服务器，实现双向传输；所述主控模块包括核心处理器CPU和外围电路单元， 所述核心处理器CPU为HCS08QE4芯片，其RXD和T)(D脚连接至GPRS模块，实现通讯功能； 其8脚通过一电阻驱动三极管来控制继电器的通断；7脚通过控制一发光二极管的工作来指示工作状态；来自电源模块的+12V电源经由两个不同规格的三端稳压器逐级降压后与
4HCS08QE4芯片的3、4脚连接，用以为其提供工作电压；220V市电经一变压器将电压AC220 变至+2. 5V，经半波整流模块整流后与HCS08QE4芯片的14脚A/D通道2进行模数转换；一电流互感器将220V市电的电流信号变为电压信号，经半波整流模块整流后与HCS08QE4芯片的15脚A/D通道1进行模数转换；微电流互感器将电子设备的对大地漏电电流变为电压信号，经半波整流模块整流后与HCS08QE4芯片的16脚A/D通道0进行模数转换；HCS08QE4 芯片将接收到的A/D通道电压信号经过模数转换后处理换算为电压值并上传至指挥中心服务器，并且将漏电电流值与设定的漏电电流阀值进行比较，若果漏电电流值超过设定的漏电电流阀值，则控制OUT端为高电平来控制继电器断开，实现漏电保护；所述继电器模块包括继电器和与其并联的一续流二极管；所述电源模块通过变压器将AC220V变DC12V后经过整流桥整流为直流，经电容C滤波后，再经一稳压器进行稳压、一限流电阻R后给电池组进行充电，并连接2只二极管后输出为其他单元提供+12V的工作电压。图2是本发明的具体实施电路原理图，如图2所示所述电源模块包括AC220V变DC12V-6W的第一变压器T1、整流桥QZ、规格为 2200 μ F/25V的第一电容Cl、型号为7812的第一三端稳压器ICl、第一电阻Rl、第一二极管 D1、第二二极管D2和规格为12V/7AH的电池组Ε，所述第一变压器Tl的初级线圈分别与市电220V的L端和N端相连接，次级线圈分别与整流桥QZ的输入端相连接；所述整流桥QZ 的正极输出端分别与第一电容Cl的一端和第一三端稳压器ICl的输入端相连接，负极输出端分别与第一电容Cl的另一端、第一三端稳压器ICl的基准端、电池组的负极和公共地GND 相连接；所述第一三端稳压器ICl的输出端分别与第一电阻Rl的一端和第一二极管Dl的正极相连接；所述电池组的正极分别与第一电阻Rl的另一端和第二二极管D2的正极相连接；所述第一二极管Dl的负极和第二二极管D2的负极连接后正极输出端子；所述主控模块包括为HCS08QE4芯片的微处理器CPU、型号为7805的第二三端稳压器IC2、型号为1117-3. 3V的第三三端稳压器IC3、第二电容C2、第三电容C3、第四电容 C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、发光二极管D6、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第二变压器T2、电流互感器Z1、微电流互感器Z2和三极管Ql ；所述第二三端稳压器IC2的输入端与电源模块的正极输出端子相连接， 输出端分别与第二电容C2的一端和第三三端稳压器IC3的输入端相连接，基准端分别与电源模块的公共地GND、第二电容C2的另一端、第三三端稳压器IC3的基准端、第三电容C3的一端、第四电容C4的一端、第五电容C5的一端和微处理器CPU的4脚相连接；所述三三端稳压器IC3的输出端分别与第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端、第五电容C5的另一端和微处理器CPU的3脚相连接；所述第二变压器T2的初级线圈分别与市电220V的 L端和N端相连接，次级线圈一端接地，另一端分别与第二电阻R2的一端和第三二极管D3 的正极相连接；所述第二电阻R2的另一端分别与第六电容C6的一端、第三电阻R3的一端和接地端相连接；所述第三二极管D3的负极分别与第六电容C6的另一端、第三电阻R3的另一端和微处理器CPU的ADO通道14脚相连接；所述电流互感器Zl穿芯套在市电220V的 L线上，一输出端接地，另一输出端分别与第四电阻R4的一端和第四二极管D4的正极相连接；所述第四电阻R4的另一端分别与第七电容C7的一端、第五电阻R5的一端和接地端相连接；所述第四二极管D4的负极分别与第七电容C7的另一端、第五电阻R5的另一端和微处理器CPU的ADl通道15脚相连接；所述微电流互感器Z2穿芯套在市电220V的L和N线上，一输出端接地，另一输出端分别与第六电阻R6的一端和第五二极管D5的正极相连接； 所述第六电阻R6的另一端分别与第八电容C8的一端、第七电阻R7的一端和接地端相连接；所述第五二极管D5的负极分别与第八电容C8的另一端、第七电阻R7的另一端和微处理器CPU的AD2通道16脚相连接；所述微处理器的7脚串联第九电阻R9和发光二极管后接地，微处理器的8脚串联第八电阻R8后与三极管Ql的b极连接，微处理器的11脚和12 脚分别与GPRS的RXD端和T)(D端相连接；所述三极管Ql的e极接地，c极与继电器J的 OUT端相连接；所述继电器模块包括继电器J和与其并联的第七二极管D7，所述继电器的+12V端与电源模块的正极输出端子相连接；所述GPRS的+12V端和GND端分别与电源模块的正极输出端子和公共地相连接。上述实施例中，第一二极管Dl和第二二极管D2的型号为IN5822 ；第三二极管D3、 第四二极管D4和第五二极管D5的型号为IN5819 ；第一电阻Rl规格为10 Ω/5W，第二电阻 R2、第四电阻R4、第六电阻R6、第八电阻R8和第九电阻R9的规格均为1ΚΩ，第三电阻R3、 第五电阻R5、和第七电阻R7的规格均为100ΚΩ ；第一电容Cl为极性电容2200 μ F/25V、 第二电容C2为极性电容220yF/25V、第三电容C3为100 μ F/16V、第六电容C6、第七电容 C7和第八电容C8均为极性电容为10 μ F/16V，，第四电容C4和第五电容C5为无极性电容， 100 μ F-40V ；三极管Ql的规格为ΖΝ5551。
权利要求
1.智能无线遥控电源开关装置，包括带有无线通讯天线的GPRS模块、主控模块、继电器和电源模块；所述主控模块分别与GPRS模块和继电器连接，所述电源模块分别向GPRS模块、主控模块和继电器提供工作电源；其特征是，所述GPRS模块为由电源模块+12V供电的通用GPRS网络接入模块，通过RXD和T)(D信号线与主控模块进行通讯，并将控制模块的数据通过GPRS方式接入internet网络连接至指挥中心服务器，实现双向传输；所述主控模块包括核心处理器(CPU)和外围电路单元，所述核心处理器(CPU)为 HCS08QE4芯片，其RXD和T)(D脚连接至GPRS模块，实现通讯功能；其8脚通过一电阻驱动三极管来控制继电器的通断；7脚通过控制一发光二极管的工作来指示工作状态；来自电源模块的+12V电源经由两个不同规格的三端稳压器逐级降压后与HCS08QE4芯片的3、4脚连接，用以为其提供工作电压；220V市电经一变压器将电压AC220变至+2. 5V，经半波整流模块整流后与HCS08QE4芯片的14脚A/D通道2进行模数转换；一电流互感器将220V市电的电流信号变为电压信号，经半波整流模块整流后与HCS08QE4芯片的15脚A/D通道1进行模数转换；微电流互感器将电子设备的对大地漏电电流变为电压信号，经半波整流模块整流后与HCS08QE4芯片的16脚A/D通道0进行模数转换；HCS08QE4芯片将接收到的A/D通道电压信号经过模数转换后处理换算为电压值并上传至指挥中心服务器，并且将漏电电流值与设定的漏电电流阀值进行比较，若果漏电电流值超过设定的漏电电流阀值，则控制OUT 端为高电平来控制继电器断开，实现漏电保护；所述继电器模块包括继电器和与其并联的一续流二极管；所述电源模块通过变压器将AC220V变DC12V后经过整流桥整流为直流，经电容C滤波后，再经一稳压器进行稳压、一限流电阻R后给电池组进行充电，并来连接2只二极管为其他单元提供+12V的工作电压。
2.根据权利要求1所述的智能无线遥控电源开关装置，其特征是，所述GPRS模块内置具有GPRS业务功能的手机SIM智能卡。
3.根据权利要求1或2所述的智能无线遥控电源开关装置，其特征是，所述设定的漏电电流阀值可通过无线网络在线调节其以适应不同的天气条件的漏电保护的动作阀值。
全文摘要
一种智能无线遥控电源开关装置，包括主控模块、与其连接并带有无线通讯天线的GPRS模块和继电器，以及提供工作电压的电源模块；GPRS模块为通用GPRS网络接入模块，内置具有GPRS业务功能的手机SIM智能卡，通过RXD和TXD信号线与主控模块进行通讯，并将控制模块的数据通过GPRS方式接入internet网络连接至指挥中心服务器，实现双向传输；本发明通过GPRS在线接入Internet和中心服务器建立互联互通，向中心服务器实时发送设备工作电源的电压电流及漏电电流相关信息，并根据中心服务器遥控下达的指令进行工作参数的设置或调整，特别是漏电保护的动作阀值，以适应不同的天气条件。
文档编号H02H3/32GK102185376SQ20111010237
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者杨春光, 王建洲 申请人:聊城市天宇网视科技有限责任公司