无线数字式开关状态综合监测装置的制作方法

1.高压开关柜，低压开关柜，开关柜开关状态监测仪表。


背景技术：

2.传统开关柜的开关状态指示仪结构一般包括：机壳，开关状态检测电路，开关状态led显示电路，上位机485通讯电路。现场安装时需要用导线将各种开关量信号（包括：底盘车工作位置，底盘车试验位置，断路器分闸，断路器合闸，接地刀分合，储能，公共接地端等）接到开关状态指示仪接线端子上，还需要用485通讯线将开关状态指示仪与上位机连接。如此一方面增加了开关柜布线数量，提高了布线难度，另一方面大量导线的连接，必然增加系统受干扰的风险，不利于开关状态指示仪的稳定工作。本实用新型提出一种无线数字式开关状态综合监测装置，利用无线通讯技术将开关量信号检测、开关状态视频监视、开关状态综合显示、上位机远程监控有机地统一起来，各仪表之间不需要任何导线连接，这样不仅大大减少了柜内导线敷设数量，而且大大提高了系统的抗干扰能力，对于开关柜安全稳定运行具有重要意义。


技术实现要素：

3.无线数字式开关状态综合监测装置对于开关量信号传感器检测到的开关量信号（包括：底盘车工作位置，底盘车试验位置，断路器分闸，断路器合闸，接地刀分合，储能等），通过433mhz无线通讯传输到开关状态综合监测显示仪，开关状态综合监测显示仪接收到信号后在液晶屏上显示实际开关状态，从而避免了传感器与监测装置间大量的导线连接，消除了大量导线连接给系统带来易受干扰的隐患；
4.无线数字式开关状态综合监测装置引入网络摄像头，最多可接4路摄像头，用于对柜内机构运行状态予以视频监测，每一路摄像头读取图像数据后通过wifi无线通讯传输到无线路由器，开关状态综合监测显示仪通过wifi无线通讯连接到无线路由器，从而读取摄像头视频数据，并在液晶屏上显示；同样上位机也通过wifi无线通讯连接到无线路由器，从而读取摄像头视频数据，并在屏幕上显示。整个视频数据传输都通过wifi完成，不需要任何导线连接；
5.无线数字式开关状态综合监测显示仪通过创建数据库，将高压开关柜运行数据实时保存下来，并将数据库通过wifi无线通讯发送到上位机，无线数字式开关状态综合监测显示仪与上位机之间不再需要485通讯连接，而且wifi无线通讯传输速率远远大于485通讯传输速率，当传输数据量比较大时，wifi通讯可以整包快速上传，这是485通讯所无法比拟的；
6.无线数字式开关状态综合监测显示仪引入人体自动感应功能，当人体走近时（小于2m），液晶显示屏自动开启背光，并且保持背光常亮；当人体离开后，自动延时2分钟左右，液晶显示屏背光自动关闭，该技术基于探测人体红外线原理，灵敏度高，可靠性强，不仅使液晶显示更加人性化，同时延长了液晶屏的使用寿命，降低了仪表功耗；
7.无线数字式开关状态综合监测显示仪具有语音播报功能，所有动作都有匹配的语音提示，智能化程度大大提高。
8.附图说明：
9.图1为无线数字式开关状态综合监测装置原理结构图；
10.图2为无线数字式开关状态综合监测显示仪原理结构图；
11.图3为开关量信号传感器原理结构图。
具体实施方式
12.无线数字式开关状态综合监测装置包括：开关量信号传感器，无线数字式开关状态综合显示仪，网络摄像头，上位机，无线路由器。测量断路器位置信号的开关量信号传感器输入端接断路器位置信号，包括断路器分闸信号，断路器合闸信号；测量底盘车位置信号的开关量信号传感器输入端接底盘车位置信号，包括底盘车工作位置信号，底盘车试验位置信号；测量接地刀位置信号的开关量信号传感器输入端接接地刀位置信号，包括接地刀分合信号；开关量信号传感器向无线数字式开关状态综合显示仪发送433mhz无线电信号；无线数字式开关状态综合显示仪接收开关量信号传感器的433mhz无线电信号，无线数字式开关状态综合显示仪通过wifi与无线路由器建立通讯；网络摄像头通过wifi与无线路由器建立通讯；上位机通过wifi与无线路由器建立通讯。
13.开关量信号传感器包括：开关量信号输入电路，电源电路，核心处理电路，433mhz无线发送电路；开关量信号输入电路输入端接开关量信号线，输出端与核心处理电路gpio口连接；电源电路输入端接220v ac电源，输出隔离的5v给整个电路供电；433mhz无线发送电路输入端与核心处理电路gpio口连接；核心处理电路芯片为stm32单片机；无线通讯频率433mhz。
14.无线数字式开关状态综合显示仪包括：433mhz无线接收电路，wifi通讯电路，电源电路，核心处理电路，液晶显示电路，触摸式液晶屏，语音发生电路，喇叭，人体感应检测电路，人体感应探头；433mhz无线接收电路输出端与核心处理电路gpio口连接；wifi通讯电路输入端与核心处理电路wifi口连接；电源电路输入端接85v~265v ac/90v~360v dc电源，输出隔离的12v 0.4a、5v 5a两路低压电给整个电路供电；液晶显示电路输入端与核心处理电路lcd口连接，输出端与触摸式液晶屏输入端连接；语音发生电路输入端与核心处理电路gpio口连接，输出端与喇叭连接；人体感应检测电路输入端与人体感应探头连接，输出端与核心处理电路gpio口连接。
15.无线数字式开关状态综合显示仪核心处理电路采用samsung exynos 4412处理器，运行linux 操作系统。
16.无线数字式开关状态综合显示仪wifi通讯电路采用mt6620 wifi芯片。
17.无线数字式开关状态综合显示仪显示屏采用at070tn83 触摸式液晶屏，运行人员只需轻点屏幕图标，就能查看相应设备状态。
18.无线数字式开关状态综合显示仪语音发生电路采用wm8960gefl 语音合成芯片、pam8403音频功放芯片，语音效果清脆明亮。
19.无线数字式开关状态综合显示仪人体感应检测电路当人体靠近时立即输出低电平，当人体离开时延时2分钟输出高电平。
20.网络摄像头采用海康威视带wifi功能的网络摄像头，摄像头支持1080p高清分辨率。


技术特征：
1.无线数字式开关状态综合监测装置，其特征在于，包括：开关量信号传感器，无线数字式开关状态综合显示仪，网络摄像头，上位机，无线路由器；测量断路器位置信号的开关量信号传感器输入端接断路器位置信号，包括断路器分闸信号，断路器合闸信号；测量底盘车位置信号的开关量信号传感器输入端接底盘车位置信号，包括底盘车工作位置信号，底盘车试验位置信号；测量接地刀位置信号的开关量信号传感器输入端接接地刀位置信号，包括接地刀分合信号；开关量信号传感器向无线数字式开关状态综合显示仪发送433mhz无线电信号；无线数字式开关状态综合显示仪接收开关量信号传感器的433mhz无线电信号，无线数字式开关状态综合显示仪通过wifi与无线路由器建立通讯；网络摄像头通过wifi与无线路由器建立通讯；上位机通过wifi与无线路由器建立通讯。2.根据权利要求1所述的无线数字式开关状态综合监测装置，其特征在于，开关量信号传感器包括：开关量信号输入电路，电源电路，核心处理电路，433mhz无线发送电路；开关量信号输入电路输入端接开关量信号线，输出端与核心处理电路gpio口连接；电源电路输入端接220v ac电源，输出隔离的5v给整个电路供电；433mhz无线发送电路输入端与核心处理电路gpio口连接；核心处理电路芯片为stm32单片机；无线通讯频率433mhz。3.根据权利要求1所述的无线数字式开关状态综合监测装置，其特征在于，无线数字式开关状态综合显示仪包括：433mhz无线接收电路，wifi通讯电路，电源电路，核心处理电路，液晶显示电路，触摸式液晶屏，语音发生电路，喇叭，人体感应检测电路，人体感应探头；433mhz无线接收电路输出端与核心处理电路gpio口连接；wifi通讯电路输入端与核心处理电路wifi口连接；电源电路输入端接85v~265v ac/90v~360v dc电源，输出隔离的12v 0.4a、5v 5a两路低压电给整个电路供电；液晶显示电路输入端与核心处理电路lcd口连接，输出端与触摸式液晶屏输入端连接；语音发生电路输入端与核心处理电路gpio口连接，输出端与喇叭连接；人体感应检测电路输入端与人体感应探头连接，输出端与核心处理电路gpio口连接。4.根据权利要求1所述的无线数字式开关状态综合监测装置，其特征在于，无线数字式开关状态综合显示仪核心处理电路采用samsung exynos 4412处理器，运行linux 操作系统。5.根据权利要求1所述的无线数字式开关状态综合监测装置，其特征在于，无线数字式开关状态综合显示仪wifi通讯电路采用mt6620 wifi芯片。6.根据权利要求1所述的无线数字式开关状态综合监测装置，其特征在于，无线数字式开关状态综合显示仪显示屏采用at070tn83 触摸式液晶屏，运行人员只需轻点屏幕图标，就能查看相应设备状态。7.根据权利要求1所述的无线数字式开关状态综合监测装置，其特征在于，无线数字式开关状态综合显示仪语音发生电路采用wm8960gefl 语音合成芯片、pam8403音频功放芯片，语音效果清脆明亮。8.根据权利要求1所述的无线数字式开关状态综合监测装置，其特征在于，无线数字式开关状态综合显示仪人体感应检测电路当人体靠近时立即输出低电平，当人体离开时延时2分钟输出高电平。9.根据权利要求1所述的无线数字式开关状态综合监测装置，其特征在于，网络摄像头采用海康威视带wifi功能的网络摄像头，摄像头支持1080p高清分辨率。

技术总结
传统开关柜的开关状态指示仪现场安装时需要用导线将各种开关量信号接到开关状态指示仪接线端子上，还需要用485通讯线将开关状态指示仪与上位机连接。本实用新型提出一种无线数字式开关状态综合监测装置，利用无线通讯技术将开关量信号检测、开关状态视频监视、开关状态综合显示、上位机远程监控有机地统一起来，各仪表之间不需要任何导线连接，这样不仅大大减少了柜内导线敷设数量，而且大大提高了系统的抗干扰能力，对于开关柜安全稳定运行具有重要意义。有重要意义。有重要意义。


技术研发人员：许海平 汪晓庆 张翔
受保护的技术使用者：常州帕斯菲克自动化技术股份有限公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/9/6