高速铁路牵引变电所有限空间防误入监控系统的制作方法

本发明涉及一种防误入监控系统，特别是一种高速铁路牵引变电所有限空间防误入监控系统，适用于高速铁路牵引供电系统的牵引变电所（含at所、分区所）、配电室等可能发生缺氧、sf6（六氟化硫）占位低洼区域、水浸等有限空间处所的监控。

背景技术：

目前，京广高速铁路采用了许多新技术、新工艺，但是实际运行中由于监测手段的单一和限制，不能满足铁路总公司、路局规程的有关要求，甚至危及到了现场作业人员的人身安全，主要体现在以下几个方面：

1）存在误入禁入系统的危险；

现阶段，牵引变电所（含分区所、开闭所、at所）均采用了七氟丙烷（hfc-227ea）自动灭火系统，这是一种以化学灭火为主、兼有物理灭火作用的洁净气体灭火系统。其灭火原理是当火警发生时、七氟丙烷从罐的出气口排出迅速把火警发生场所的氧气排走并冷却火警发生处，从而达到灭火的目的。也就是说，系统喷发时，如若周围有人意外闯入，将会窒息或者冻伤。

例如2015年9月23日，京广高铁北阳村at所的自动灭火系统就出现了误动作问题，供电调度通知调度台显示有烟感动作信号，要求网电工区进行了巡视，如若网电工在七氟丙烷自动灭火系统喷发过程中进入、将造成人员人身伤害。2015年9月22日，广铁集团广州供电段4名职工在广州南站按计划对电缆沟进行巡视检查时，因电缆沟通向强排井的出水口堵塞，1名职工打开井盖下井处理，疏通时大量有毒气体随水流涌出，导致该职工窒息晕倒在梯子上，又有2名职工先后下井抢救，由于吸入大量有毒气体，分别掉落到井底水中窒息，造成2名职工经抢救无效死亡。血的教训告诉我们，有限空间的监测是必须而又应实时的，现阶段有限空间作业已是检修作业安全的巨大威胁。

2）sf6配电装置低位区的电缆夹层巡视检修危及人身安全；

铁路总公司《高速铁路牵引变电所安全工作规则》及各铁路局都有类似的规定，“高压室、电缆夹层入口处应装设sf6气体含量显示器”，“进入sf6配电装置低位区或电缆沟进行工作应先检测含氧量（不低于18%）和sf6气体含量不超过1000ppm”。而这些要求在目前高铁牵引变电所还没有比较好的手段。虽然便携式含氧量测试仪和sf6气体含量测试仪可以方便地进行现场测试，但前提是必须得有人将仪器放置进有限空间内、并读取含量数值，如若真的环境有问题、那对放置和读取数值人员将造成人身伤害。

3）不能实时掌握高压电缆状态；

《北京铁路局牵引供电高压电缆管理办法》要求，“电缆室内部无积水、水浸探头状态良好”。而现场目前没有安装任何水浸远程报警装置，对现场电缆的状态掌握只能靠“有人值班变电所值班人员每天对所内电缆设备1次”、“无人值班的开闭所、分区所、at所、接触网开关站所内高压电缆设备每月1次”的巡视。在巡视间隔期间、特别是无人所，将有可能造成高压电缆最多2个月的水中浸泡。例如，崔曲、延康at所就曾经发生过电缆夹层积水超过60cm的问题。

4）不能实时掌握设备现场的状况；

以上问题的检查、确认都是靠人实现，必须等待人员到达现场后才能检查、确认，一旦确认失误或者疏忽将酿成检查确认人员的人身伤害，或者贻误最佳的故障处理时机。

综上，在现阶段，多数铁路供电部门对电缆夹层等有限空间均没有比较好的现场检测手段、没有远端报警防误入设备，也没有有效的实时发现缺氧、sf6含量超标和电缆夹层积水的设施、设备，在这些有限空间内作业，面临着非常严峻的安全形势。以上为现有技术的不足。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种高速铁路牵引变电所有限空间防误入监控系统，该高速铁路牵引变电所有限空间防误入监控系统满足了规程的要求，能够实时监控有限空间的即时状态并远传测量值、自动远端报警和隐患的及时发现处理，确保牵引变电所低位区、有限空间作业的安全。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：

本高速铁路牵引变电所有限空间防误入监控系统，其特征是：主要由主控系统、sf6监测系统、o2监测系统、水位监测系统、排风控制系统和显示报警系统组成，主控系统安装在牵引变电所的控制室，用于实现canopen主站和web服务器功能，控制各canopen从站部分，即sf6监测系统、o2监测系统、水位监测系统、排风控制系统和显示报警系统工作，当检测到各canopen从站部分相应监测参数数据超限时，实现报警，并根据所监控牵引变电所有限空间内的情况，发出指令控制排风控制系统工作强制启动排风系统，或者选择手动启动排风系统，实现与既有上位机通讯，实现嵌入式web服务器，实现用户交互界面以网页方式实现，支持手机、平板电脑、电脑使用浏览器访问，以及控制手动启动排风系统；sf6监测系统、o2监测系统、水位监测系统、排风控制系统和显示报警系统为canopen从站，其中，sf6监测系统安装在牵引变电所的高压室和电缆夹层，用于采集高压室和电缆夹层的sf6含量数据，并将sf6含量数据转变为数字信号后发送给主控系统，由主控系统根据采集的数据大小选择报警、强制排风；o2监测系统安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层，用于采集控制室、高压室和电缆夹层的o2含量数据，并将o2含量数据转变为数字信号后发送给主控系统，由主控系统根据采集的数据大小选择报警、强制排风，或仅选择报警、手动启动排风系统通风；水位监测系统安装在牵引变电所的电缆夹层，用于采集电缆夹层的水位数据，并将水位数据转变为数字信号后发送给主控系统，由主控系统根据采集的数据大小选择报警；排风控制系统安装在牵引变电所的控制室和高压室，或者安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层，排风控制系统用于根据设置好的报警门限数据，自动控制排风系统启、停，或接收手动启动、停止排风系统指令后控制排风系统启、停；显示报警系统安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层的入口处，用于显示这些区域空间的监测数据及报警提示信息。

本发明的主控系统包括有主控制器，主控制器安装在牵引变电所的控制室，主控制器包括主控制器电路板和无线wifi路由器，主控制器电路板包括核心板、核心板接口、开关电源、一路can接口、一路以太网接口、一路rs485接口和两路rs232接口，核心板实现嵌入式web服务器，两路rs232接口中，其中一路为调试rs232接口，核心板插装在核心板接口上，主控制器电路板和无线wifi路由器通过以太网接口用网线相连；sf6监测系统包括有两套六氟化硫含量采集器，两套六氟化硫含量采集器分别安装在牵引变电所的高压室和电缆夹层，每套六氟化硫含量采集器包括采集器电路板ⅰ和六氟化硫传感器模组，采集器电路板ⅰ上有一路uart接口和一路can接口，六氟化硫传感器模组和采集器电路板ⅰ通过一路uart接口连接；o2监测系统包括有三套氧气含量采集器，三套氧气含量采集器分别安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层，每套氧气含量采集器包括采集器电路板ⅱ和氧气传感器模组，采集器电路板ⅱ上有一路uart接口和一路can接口，氧气传感器模组和采集器电路板ⅱ通过一路uart接口连接；水位监测系统包括有水位高度采集器，水位高度采集器安装在牵引变电所的电缆夹层，水位高度采集器包括采集器电路板ⅲ和液位传感器，采集器电路板ⅲ上有一路rs485接口和一路can接口，液位传感器和采集器电路板ⅲ通过一路rs485接口连接；排风控制系统包括有两套或者三套排风控制器，当排风控制器有两套时，两套排风控制器分别安装在牵引变电所的控制室和高压室，电缆夹层和高压室共用一套排风控制器，当排风控制器有三套时，三套排风控制器分别安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层，每套排风控制器包括排风控制器电路板及固态继电器，排风控制器电路板上有一路can接口和一路继电器控制接口，每套排风控制器通过一路继电器控制接口控制固态继电器开闭，从而控制排风系统的电机停止和启动；显示报警系统包括有三套显示器，三套显示器分别安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层的入口处，每套显示器包括显示器电路板，显示器电路板包括一路can接口、三套led数码管和三件警报发光二极管，三套led数码管分别用于显示监测到的sf6含量、o2含量、水位各参数数据，警报发光二极管用于显示相应监测参数数据超限警报信息；主控系统的主控制器和sf6监测系统的两套六氟化硫含量采集器、o2监测系统的三套氧气含量采集器、水位监测系统的水位高度采集器、排风控制系统的两套或者三套排风控制器以及显示报警系统的三套显示器之间，通过can总线连接。

本发明主控系统主控制器的主控制器电路板上，所述以太网接口为100m自适应以太网接口，主控制器电路板和无线wifi路由器通过100m自适应以太网接口用rj45型网线相连。

本发明的sf6监测系统每套六氟化硫含量采集器内，所述六氟化硫传感器模组为红外六氟化硫传感器模组；o2监测系统每套氧气含量采集器内，所述氧气传感器模组为电化学氧气传感器模组；水位监测系统水位高度采集器内，所述液位传感器为投入式液位传感器。

本发明所述红外六氟化硫传感器模组的型号为sw521，所述电化学氧气传感器模组的型号为ze03，所述投入式液位传感器的型号为cyw11。

本发明显示报警系统每套显示器的显示器电路板上，所述警报发光二极管为警报黄色发光二极管。

本发明主控系统的主控制器和sf6监测系统的两套六氟化硫含量采集器、o2监测系统的三套氧气含量采集器、水位监测系统的水位高度采集器、排风控制系统的两套或者三套排风控制器以及显示报警系统的三套显示器之间，通过can总线连接，所用电缆为一根五芯屏蔽电缆，五芯屏蔽电缆中两根线为电源和地，三根线为can总线，连接方式为单总线方式。

本发明主控系统主控制器的主控制器电路板由核心板、核心板接口电路、电源、实时钟及rs232接口电路、can及rs485接口电路和以太网接口电路组成，核心板接口电路内包括有核心板接口、系统初始化按键电路、系统复位控制电路和系统指示灯电路，电源、实时钟及rs232接口电路内包括有主控系统电源、主控系统实时钟和主控系统rs232接口，can及rs485接口电路内包括有主控系统can接口和主控系统rs485接口；sf6监测系统每套六氟化硫含量采集器，其采集器电路板ⅰ包括有sf6监测系统微控制器及其辅助电路、sf6监测系统can接口、sf6监测系统指示灯电路、sf6监测系统传感器接口电路、sf6监测系统电源和sf6监测系统节点地址拨码设置电路；o2监测系统每套氧气含量采集器，其采集器电路板ⅱ包括有o2监测系统微控制器及其辅助电路、o2监测系统can接口、o2监测系统指示灯电路、o2监测系统传感器接口电路、o2监测系统电源和o2监测系统节点地址拨码设置电路；水位监测系统的水位高度采集器，其采集器电路板ⅲ由水位监测系统微控制器、电源、指示灯及节点地址设置电路和水位监测系统can及rs485接口电路组成，水位监测系统微控制器、电源、指示灯及节点地址设置电路内包括有水位监测系统微控制器及其辅助电路、水位监测系统指示灯电路、水位监测系统节点地址拨码设置电路和水位监测系统电源，水位监测系统can及rs485接口电路内包括有水位监测系统can接口和水位监测系统rs485接口；排风控制系统每套排风控制器，其排风控制器电路板包括有排风控制系统微控制器及其辅助电路、排风控制系统can接口、排风控制系统指示灯电路、排风控制系统节点地址拨码设置电路、排风控制系统电源和排风控制系统继电器控制接口；显示报警系统每套显示器，其显示器电路板由显示报警系统微控制器、电源、can接口、指示灯及节点地址设置电路和数码显示及报警提示电路组成，显示报警系统微控制器、电源、can接口、指示灯及节点地址设置电路包括有显示报警系统微控制器及其辅助电路、显示报警系统can接口、显示报警系统指示灯电路、显示报警系统电源和显示报警系统节点地址拨码设置电路，数码显示及报警提示电路包括有sf6数据显示及报警提示电路、o2数据显示及报警提示电路和水位数据显示及报警提示电路；

主控系统主控制器的主控制器电路板，核心板为嵌入式核心板，核心板接口电路内，核心板接口内有贴片排母j1～j4，系统初始化按键电路内有按键k1和电阻r1，系统复位控制电路内有电阻r2，系统指示灯电路内有电阻r3和r4、双层led指示灯d1以及三极管q1；电源、实时钟及rs232接口电路内，主控系统电源用于为整个监控系统提供12v直流输入电压，并为主控系统提供主控系统12v直流电压、主控系统5v直流电压和主控系统3.3v直流电压，其内有12v和5v直流电压产生电路、3.3v直流电压产生电路和滤波电路ⅰ，其中，12v和5v直流电压产生电路内有ac220v转dc12v开关电源p1、电源管理芯片u3、保险管f1、二级气体放电管d8、电感l1和l2、双向tvs二极管d7、肖特基二极管d5和d6、有极性电容c10和c12、电容c8、c9、c11和c13以及电阻r13～r15，3.3v直流电压产生电路内有降压开关稳压器u4、电容c14、c15和c17～c20、电感l3以及电阻r16、r17和r19～r22，滤波电路ⅰ内有电阻r18和电容c16，主控系统实时钟内有时钟芯片u2、电池bt1、半导体二极管d2、电阻r5～r8和电容c7，主控系统rs232接口内有rs232收发器u1、贴片瞬变抑制二极管d3和d4、电容c2～c6、电阻r9～r12、调试rs232接口连接器rs1以及rs232接口连接器rs2；can及rs485接口电路内，主控系统can接口内有隔离式can收发器u8、电容c26～c32、电阻r31～r35、双向tvs二极管d15、贴片瞬变抑制二极管d13、三级气体放电管d14、隔离电源模块u9、tvs二极管d16和can接口接线端子can1，主控系统rs485接口内有隔离电源模块u7、数字隔离器u6、rs485收发器u5、三极管q2、双向tvs二极管d11、贴片瞬变抑制二极管d9、三级气体放电管d10、电阻r23～r30、电容c21～c25、tvs二极管d12和rs485接口接线端子rs3；以太网接口电路内有防干扰供电电路、滤波电路ⅱ、tvs二极管电路、以太网收发器电路、复位电路、隔离变压器电路、防雷防静电以太网保护电路、滤波电路ⅲ和以太网接口，防干扰供电电路用于输出以太网接口电源信号eth1＿3.3v和vddio1，其电路内有磁珠l4和l5，滤波电路ⅱ内有电阻r43～r46以及电容c36和c37，tvs二极管电路内有tvs二极管d19和d20，以太网收发器电路内有以太网收发器u12、贴片晶振x1、电阻r47～r52、r54～r56、r58、r60和r63以及电容c38～c43、c45和c46，复位电路内有电阻r40和电容c33，隔离变压器电路内有网口变压器u10、电阻r37和r42以及电容c34和c35，防雷防静电以太网保护电路内有tvs二极管阵列u11、电阻r36、r38、r39和r41以及三级气体放电管d17和d18，滤波电路ⅲ内有电阻r59和电容c44，以太网接口内有以太网插座eth1、电阻r53、r57、r61、r62和r64；

sf6监测系统每套六氟化硫含量采集器的采集器电路板ⅰ，sf6监测系统微控制器及其辅助电路内有微控制器u22、电阻r76、sf6监测系统晶振电路、滤波电路ⅳ和sf6监测系统jtag接口电路，其中，sf6监测系统晶振电路内有晶振y2以及电容c83和c84，滤波电路ⅳ内有电容c86～c89，sf6监测系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag2、电阻r75和电容c90，sf6监测系统can接口内有隔离电源模块u18、隔离式can收发器u21、tvs二极管d28、双向tvs二极管d31、贴片瞬变抑制二极管d29、三级气体放电管d30、电阻r73和r74、电容c69、c70和c73～c76以及can接口接线端子can3，sf6监测系统指示灯电路内有发光二极管power＿led2和run＿led2以及电阻r71和r72，其中发光二极管power＿led2用于sf6监测系统电源指示，发光二极管run＿led2用于sf6监测系统运行指示，sf6监测系统传感器接口电路为一路uart接口电路，其内有sf6传感器接线端子p＿uart1，六氟化硫传感器模组通过sf6监测系统传感器接口电路内的sf6传感器接线端子p＿uart1与采集器电路板ⅰ连接，sf6监测系统电源用于为sf6监测系统提供sf6监测系统12v直流防护电压、sf6监测系统5v稳压直流电压和sf6监测系统3.3v稳压直流电压，其内有sf6监测系统电源保护电路、电容c85、sf6监测系统5v直流电压产生电路、sf6监测系统3.3v直流电压产生电路，sf6监测系统电源保护电路内有保险管f3、二级气体放电管d34、电感l7、双向tvs二极管d33、肖特基二级管d32、有极性电容c82和电容c81，sf6监测系统5v直流电压产生电路内有稳压器u20、有极性电容c77和c78以及电容c79和c80，sf6监测系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u19、有极性电容c71和电容c72，sf6监测系统节点地址拨码设置电路内有拨码开关s2；

o2监测系统每套氧气含量采集器的采集器电路板ⅱ，o2监测系统微控制器及其辅助电路内有微控制器u17、电阻r70、o2监测系统晶振电路、滤波电路ⅴ和o2监测系统jtag接口电路，其中，o2监测系统晶振电路内有晶振y1以及电容c61和c62，滤波电路ⅴ内有电容c64～c67，o2监测系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag1、电阻r69和电容c68，o2监测系统can接口内有隔离电源模块u13、隔离式can收发器u16、tvs二极管d21、双向tvs二极管d24、贴片瞬变抑制二极管d22、三级气体放电管d23、电阻r67和r68、电容c47、c48和c51～c54以及can接口接线端子can2，o2监测系统指示灯电路内有发光二极管power＿led1和run＿led1以及电阻r65和r66，其中发光二极管power＿led1用于o2监测系统电源指示，发光二极管run＿led1用于o2监测系统运行指示，o2监测系统传感器接口电路为一路uart接口电路，其内有o2传感器接线端子pze1，氧气传感器模组通过o2监测系统传感器接口电路内的o2传感器接线端子pze1与采集器电路板ⅱ连接，o2监测系统电源用于为o2监测系统提供o2监测系统12v直流防护电压、o2监测系统5v稳压直流电压和o2监测系统3.3v稳压直流电压，其内有o2监测系统电源保护电路、电容c63、o2监测系统5v直流电压产生电路、o2监测系统3.3v直流电压产生电路，o2监测系统电源保护电路内有保险管f2、二级气体放电管d27、电感l6、双向tvs二极管d26、肖特基二级管d25、有极性电容c60和电容c59，o2监测系统5v直流电压产生电路内有稳压器u15、有极性电容c55和c56以及电容c57和c58，o2监测系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u14、有极性电容c49和电容c50，o2监测系统节点地址拨码设置电路内有拨码开关s1；

水位监测系统水位高度采集器的采集器电路板ⅲ，水位监测系统微控制器、电源、指示灯及节点地址设置电路内，水位监测系统微控制器及其辅助电路内有微控制器u29、电阻r90、水位监测系统晶振电路、滤波电路ⅵ和水位监测系统jtag接口电路，其中，水位监测系统晶振电路内有晶振y3以及电容c104和c105，滤波电路ⅵ内有电容c110～c113，水位监测系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag3、电阻r89和电容c117，水位监测系统指示灯电路内有发光二极管power＿led3和run＿led3以及电阻r87和r88，其中发光二极管power＿led3用于水位监测系统电源指示，发光二极管run＿led3用于水位监测系统运行指示，水位监测系统节点地址拨码设置电路内有拨码开关s3，水位监测系统电源用于为水位监测系统提供水位监测系统12v直流防护电压、水位监测系统5v稳压直流电压和水位监测系统3.3v稳压直流电压，其内有水位监测系统电源保护电路、电容c116、水位监测系统5v直流电压产生电路、水位监测系统3.3v直流电压产生电路，水位监测系统电源保护电路内有保险管f4、二级气体放电管d44、电感l8、双向tvs二极管d43、肖特基二级管d42、有极性电容c115和电容c114，水位监测系统5v直流电压产生电路内有稳压器u30、有极性电容c106和c107以及电容c108和c109，水位监测系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u28、有极性电容c102和电容103；水位监测系统can及rs485接口电路内，水位监测系统can接口内有隔离电源模块u26、隔离式can收发器u27、tvs二极管d38、双向tvs二极管d41、贴片瞬变抑制二极管d39、三级气体放电管d40、电阻r85和r86、电容c96～c101以及can接口接线端子can4，水位监测系统rs485接口内有隔离电源模块u25、数字隔离器u24、rs485收发器u23、三极管q3、双向tvs二极管d36、贴片瞬变抑制二极管d35、电阻r77～r84、电容c91～c95、tvs二极管d37和水位传感器接线端子p-rs1，液位传感器通过水位监测系统rs485接口内的水位传感器接线端子p-rs1与采集器电路板ⅲ连接；

排风控制系统每套排风控制器的排风控制器电路板，排风控制系统微控制器及其辅助电路内有微控制器u35、电阻r98、排风控制系统晶振电路、滤波电路ⅶ和排风控制系统jtag接口电路，其中，排风控制系统晶振电路内有晶振y4以及电容c132和c133，滤波电路ⅶ内有电容c135～c138，排风控制系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag4、电阻r96和电容c139，排风控制系统can接口内有隔离电源模块u32、隔离式can收发器u34、tvs二极管d45、双向tvs二极管d48、贴片瞬变抑制二极管d46、三级气体放电管d47、电阻r93和r94、电容c119、c120、c122～c124和c127以及can接口接线端子can5，排风控制系统指示灯电路内有发光二极管power＿led4和run＿led4以及电阻r91和r92，其中发光二极管power＿led4用于排风控制系统电源指示，发光二极管run＿led4用于排风控制系统运行指示，排风控制系统节点地址拨码设置电路内有拨码开关s4，排风控制系统电源用于为排风控制系统提供排风控制系统12v直流防护电压、排风控制系统5v稳压直流电压和排风控制系统3.3v稳压直流电压，其内有排风控制系统电源保护电路、电容c134、排风控制系统5v直流电压产生电路、排风控制系统3.3v直流电压产生电路，排风控制系统电源保护电路内有保险管f5、二级气体放电管d51、电感l9、双向tvs二极管d50、肖特基二级管d49、有极性电容c131和电容c130，排风控制系统5v直流电压产生电路内有稳压器u33、有极性电容c125和c126以及电容c128和c129，排风控制系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u31、有极性电容c118和电容c121，排风控制系统继电器控制接口内有固态继电器控制接线端子p＿out1、二极管d52、三极管q4以及电阻r95和r97，固态继电器连接在排风控制系统继电器控制接口内的固态继电器控制接线端子p＿out1上；

显示报警系统每套显示器的显示器电路板，显示报警系统微控制器、电源、can接口、指示灯及节点地址设置电路内，显示报警系统微控制器及其辅助电路内有微控制器u40、电阻r104、显示报警系统晶振电路、滤波电路ⅷ和显示报警系统jtag接口电路，其中，显示报警系统晶振电路内有晶振y5以及电容c154和c155，滤波电路ⅷ内有电容c157～c160，显示报警系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag5、电阻r103和电容c161，显示报警系统can接口内有隔离电源模块u36、隔离式can收发器u39、tvs二极管d53、双向tvs二极管d56、贴片瞬变抑制二极管d54、三级气体放电管d55、电阻r101和r102、电容c140、c141和c144～c147以及can接口接线端子can6，显示报警系统指示灯电路内有发光二极管power＿led5和run＿led5以及电阻r99和r100，其中发光二极管power＿led5用于显示报警系统电源指示，发光二极管run＿led5用于显示报警系统运行指示，显示报警系统电源用于为显示报警系统提供显示报警系统12v直流防护电压、显示报警系统5v稳压直流电压和显示报警系统3.3v稳压直流电压，其内有显示报警系统电源保护电路、电容c156、显示报警系统5v直流电压产生电路、显示报警系统3.3v直流电压产生电路，显示报警系统电源保护电路内有保险管f6、二级气体放电管d59、电感l10、双向tvs二极管d58、肖特基二级管d57、有极性电容c153和电容c152，显示报警系统5v直流电压产生电路内有稳压器u38、有极性电容c148和c149以及电容c150和c151，显示报警系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u37、有极性电容c142和电容c143，显示报警系统节点地址拨码设置电路内有拨码开关s5，数码显示及报警提示电路内，sf6数据显示及报警提示电路内有led驱动控制芯片u41、电容c162～c166、电阻r105～r108、led数码管ds1和警报发光二极管sf6＿led，o2数据显示及报警提示电路内有led驱动控制芯片u42、电容c167～c171、电阻r109～r112、led数码管ds2和警报发光二极管o2＿led，水位数据显示及报警提示电路内有led驱动控制芯片u43、电容c172～c176、电阻r113～r116、led数码管ds3和警报发光二极管wl＿led；

其电路连接关系为：主控系统主控制器的主控制器电路板，核心板插装在核心板接口电路内核心板接口上的贴片排母j1～j4上，在核心板接口电路内，系统初始化按键电路内的电阻r1一端连接主控系统3.3v直流电压，电阻r1的另一端连接按键k1的第1引脚，并同时连接到核心板接口内贴片排母j4的第13引脚，按键k1的第2～第4引脚相互短接后接地gnd，系统复位控制电路内的电阻r2一端连接主控系统3.3v直流电压，电阻r2的另一端连接到核心板接口内贴片排母j4的第4引脚，系统指示灯电路内的三极管q1集电极连接双层led指示灯d1的下层led指示灯负极，双层led指示灯d1的上层led指示灯负极接地gnd，双层led指示灯d1的上层、下层led指示灯正极分别连接电阻r3和r4的一端，电阻r3和r4的另一端短接后连接主控系统3.3v直流电压，三极管q1的发射极接地gnd，三极管q1的基极连接到核心板接口内贴片排母j4的第17引脚；在电源、实时钟及rs232接口电路内，主控系统电源内，12v和5v直流电压产生电路内，ac220v转dc12v开关电源p1的第1引脚输出12v直流电压，为整个监控系统提供12v直流输入电压，ac220v转dc12v开关电源p1的第1、3引脚连接保险管f1的一端，ac220v转dc12v开关电源p1的第2、4引脚接地gnd，并同时连接二级气体放电管d8的第1引脚，二级气体放电管d8的第1引脚连接双向tvs二极管d7的一端，二级气体放电管d8的第2引脚连接保险管f1的另一端，并同时连接电感l2的一端，电感l2的另一端连接双向tvs二极管d7的另一端，并同时连接肖特基二极管d6的正极，肖特基二极管d6的负极连接有极性电容c12的正极，有极性电容c12的正极连接电容c11的一端，并输出主控系统12v直流电压，有极性电容c12的负极连接电容c11的另一端，并接地gnd，电源管理芯片u3第1和第2引脚分别连接电容c8的一端和电容c11的一端，电容c8的另一端连接电源管理芯片u3第3引脚、肖特基二极管d5的负极以及电感l1的一端，肖特基二极管d5的正极接地gnd，电感l1的另一端连接电阻r13的一端、电容c9的一端和有极性电容c10的正极，电阻r13的另一端连接电阻r14的一端，并同时连接到电源管理芯片u3的第5引脚，电阻r14的另一端接地gnd，电源管理芯片u3的第4和第6引脚分别连接地gnd和电容c13的一端，电容c13的另一端连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端接地gnd，有极性电容c10的正极输出主控系统5v直流电压，电容c9的另一端和有极性电容c10的负极接地gnd，3.3v直流电压产生电路内，降压开关稳压器u4的第2引脚连接电阻r17的一端、电容c14的一端以及主控系统5v直流电压，电阻r17的另一端连接降压开关稳压器u4的第6引脚，电容c14的另一端接地gnd，降压开关稳压器u4的第7引脚连接电阻r20的一端和电容c20的一端，电阻r20的另一端连接降压开关稳压器u4的第1引脚，电容c20的另一端和降压开关稳压器u4的第4引脚均接地gnd，降压开关稳压器u4的第5、第3和第8引脚分别连接电阻r16的一端、电容c15的一端和电阻r21的一端，电阻r16的另一端连接电容c15的另一端，电容c15的一端还同时连接电感l3的一端，电感l3的另一端连接电容c18的一端、电阻r19的一端、电容c19的一端和电容c17的一端，电容c18的另一端连接电阻r21的另一端、电阻r19的另一端和电阻r22的一端，电阻r22的另一端接地gnd，电容c17的一端输出主控系统3.3v直流电压，电容c17的另一端连接电容c19的另一端后接地gnd，滤波电路ⅰ内，电阻r18和电容c16并联后，两端分别接地gnd和大地earth，主控系统实时钟内，时钟芯片u2的第2、第13、第12和第10引脚分别连接电阻r5～r8的一端，电阻r5～r8的另一端均连接主控系统3.3v直流电压，电池bt1正级连接半导体二极管d2的第1引脚，负极接地gnd，电容c7一端接地gnd，另一端连接主控系统3.3v直流电压，并同时连接至半导体二极管d2的第2引脚，半导体二极管d2的第3引脚连接到时钟芯片u2的第6引脚，时钟芯片u2的第11引脚接地gnd，主控系统rs232接口内，rs232收发器u1的第1和第3引脚分别连接电容c2的两端，rs232收发器u1的第4和第5引脚分别连接电容c6的两端，rs232收发器u1的第16引脚连接电容c3和c4的一端，并连接主控系统3.3v直流电压，电容c3和c4的另一端分别连接rs232收发器u1的第2引脚和电容c5的一端，电容c5的另一端连接rs232收发器u1的第6引脚，rs232收发器u1的第15引脚连接电容c4的另一端，并接地gnd，rs232收发器u1的第13、第8、第14和第7引脚分别连接电阻r9～r12的一端，贴片瞬变抑制二极管d3的第2和第1引脚分别连接至rs232收发器u1的第13和第14引脚，贴片瞬变抑制二极管d4的第1和第2引脚分别连接至rs232收发器u1的第7和第8引脚，贴片瞬变抑制二极管d3和d4的第3引脚均接地gnd，调试rs232接口连接器rs1的第2和第3引脚分别连接电阻r10和r12的另一端，rs232接口连接器rs2的第2和第3引脚分别连接电阻r9和r11的另一端；在can及rs485接口电路内，主控系统can接口内，隔离电源模块u9的第1引脚经电容c28和c29的一端接地gnd，隔离电源模块u9的第2引脚经电容c28和c29的另一端连接主控系统5v直流电压，隔离电源模块u9的第3引脚经电容c31和c32的一端引出隔离地iso2gnd，隔离电源模块u9的第4引脚经电容c31和c32的另一端输出隔离5v直流电压iso2vcc5v，隔离式can收发器u8的第1引脚经电容c26的一端连接主控系统3.3v直流电压，电容c26的另一端接地gnd，隔离式can收发器u8的第4、第5和第8引脚分别连接地gnd、隔离地iso2gnd和隔离5v直流电压iso2vcc5v，隔离式can收发器u8的第6引脚连接电阻r32的一端、双向tvs二极管d15的一端、贴片瞬变抑制二极管d13的第2引脚和电阻r33的一端，隔离式can收发器u8的第7引脚连接电阻r32的另一端、双向tvs二极管d15的另一端、贴片瞬变抑制二极管d13的第1引脚和电阻r31的一端，贴片瞬变抑制二极管d13的第3引脚连接隔离地iso2gnd，电阻r33和r31的另一端分别连接至三级气体放电管d14的第1和第3引脚，三级气体放电管d14的第2引脚连接大地earth，tvs二极管d16的两端分别连接隔离5v直流电压iso2vcc5v和隔离地iso2gnd，电阻r35和电容c30并联后两端分别连接隔离地iso2gnd和大地earth，电容c27和电阻r34并联后两端分别接地gnd和大地earth，can接口接线端子can1的第1和第3引脚分别连接至三级气体放电管d14的第1和第3引脚，can接口接线端子can1的第2引脚连接隔离地iso2gnd，主控系统rs485接口（8）内，隔离电源模块u7的第1引脚经电容c21和c22的一端接地gnd，隔离电源模块u7的第2引脚经电容c21和c22的另一端连接主控系统5v直流电压，隔离电源模块u7的第3引脚经电容c24和c25的一端引出隔离地iso1gnd，隔离电源模块u7的第4引脚经电容c24和c25的另一端输出隔离5v直流电压iso1vcc5v，数字隔离器u6的第1引脚连接主控系统3.3v直流电压，数字隔离器u6的第4、第5和第8引脚分别连接地gnd、隔离地iso1gnd和隔离5v直流电压iso1vcc5v，数字隔离器u6的第6引脚连接电阻r29的一端和rs485收发器u5的第4引脚，数字隔离器u6的第7引脚连接rs485收发器u5的第1引脚，rs485收发器u5的第2和3引脚短接后连接三极管q2的集电极，三极管q2的集电极、基极和发射极分别连接电阻r25的一端、电阻r29的另一端和隔离地iso1gnd，电阻r25的另一端连接隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u5的第5和第8引脚分别连接隔离地iso1gnd和隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u5的第6引脚连接电阻r26和r28的一端、双向tvs二极管d11的一端、贴片瞬变抑制二极管d9的第2引脚以及电阻r27的一端，rs485收发器u5的第7引脚连接电阻r23的一端、电阻r26的另一端、双向tvs二极管d11的另一端、贴片瞬变抑制二极管d9的第1引脚以及电阻r24的一端，电阻r28和r23的另一端连接隔离5v直流电压iso1vcc5v和隔离地iso1gnd，贴片瞬变抑制二极管d9的第3引脚连接隔离地iso1gnd，电阻r27和r24的另一端分别连接至三级气体放电管d10的第1和第3引脚，三级气体放电管d10的第2引脚连接大地earth，tvs二极管d12的两端分别连接隔离5v直流电压iso1vcc5v和隔离地iso1gnd，电阻r30和电容c23并联后两端分别连接隔离地iso1gnd和大地earth，rs485接口接线端子rs3的第1和第3引脚分别连接至三级气体放电管d10的第3和第1引脚，rs485接口接线端子rs3的第2引脚连接隔离地iso1gnd；在以太网接口电路内，防干扰供电电路内，磁珠l4和l5的一端均连接主控系统3.3v直流电压，磁珠l4和l5的另一端分别输出以太网接口电源信号eth1＿3.3v和vddio1，滤波电路ⅱ内，电阻r43和r44的一端短接后连接电容c36的一端，电阻r45和r46的一端短接后连接电容c37的一端，电容c36和c37的另一端短接后接地gnd，tvs二极管电路内，tvs二极管d19一端连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v，另一端接地gnd，tvs二极管d20一端连接网口接口内以太网插座eth1的第10引脚，另一端接地gnd，以太网收发器电路内，以太网收发器u12的第1引脚连接电容c38和c39的一端，电容c38和c39的另一端均接地gnd，以太网收发器u12的第2引脚经电容c40和c41的一端连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v，电容c40和c41的另一端均接地gnd，以太网收发器u12的第7引脚连接电阻r54和r56的一端，电阻r54的另一端连接贴片晶振x1的第1引脚和电容c45的一端，电阻r56的另一端连接以太网收发器u12的第8引脚，并连接贴片晶振x1的第3引脚和电容c46的一端，电容c45和c46的另一端均接地gnd，并连接电阻r60的一端，电阻r60的另一端连接以太网收发器u12的第9引脚，以太网收发器u12的第10和第12引脚分别连接电阻r63和r58的一端，电阻r63的另一端连接主控系统3.3v直流电压，以太网收发器u12的第13、第16和第18引脚分别连接电阻r55、r50和r47的一端，电阻r47的另一端连接以太网接口电源信号vddio1，以太网收发器u12的第14引脚经电容c42和c43的一端连接以太网接口电源信号vddio1，电容c42和c43的另一端均接地gnd，以太网收发器u12的第15引脚连接电阻r51和r52的一端，电阻r52的另一端接地gnd，以太网收发器u12的第17引脚连接电阻r48和r49的一端，电阻r48的另一端接地gnd，以太网收发器u12的第22和第25引脚均接地gnd，复位电路内，电阻r40一端连接以太网接口电源信号vddio1，另一端连接电容c33的一端，电容c33的另一端接地gnd，隔离变压器电路内，网口变压器u10的第2和第7引脚相互短接后连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v，网口变压器u10的第7引脚同时还连接电容c35的一端，电容c35的另一端接地gnd，网口变压器u10的第10和第15引脚分别连接电阻r42和r37的一端，电阻r42和r37的另一端短接后连接电容c34的一端，电容c34的另一端连接大地earth，防雷防静电以太网保护电路内，tvs二极管阵列u11的第5～第8引脚分别连接电阻r41、r39、r38和r36的一端，电阻r41、r39、r38和r36的另一端分别连接三级气体放电管d18的第1和第3引脚以及三级气体放电管d17的第1和第3引脚，三级气体放电管d18和d17的第2引脚均连接大地earth，滤波电路ⅲ内，电阻r59和电容c44并联后两端分别接地gnd和大地earth，以太网接口内，以太网插座eth1的第4和第5引脚短接后连接电阻r53的一端，以太网插座eth1的第7和第8引脚短接后连接电阻r57的一端，以太网插座eth1的第9和第10引脚分别连接电阻r61和r62的一端，电阻r61和r62的另一端分别连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v和电阻r64的一端，电阻r64的另一端连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v，以太网插座eth1的第11～第14引脚相互短接后连接大地earth，滤波电路ⅱ与以太网收发器电路之间，电阻r43～r46的另一端分别连接到以太网收发器u12的第6～第3引脚，复位电路与以太网收发器电路之间，电阻r40的另一端连接到以太网收发器u12的第24引脚，隔离变压器电路与以太网收发器电路之间，网口变压器u10的第1、第3、第6和第8引脚连接以太网收发器u12的第6～第3引脚，防雷防静电以太网保护电路与隔离变压器电路之间，tvs二极管阵列u11的第1～第4引脚分别连接到网口变压器u10的第16、第14、第11和第9引脚，以太网接口与防雷防静电以太网保护电路之间，以太网插座eth1的第1、第2、第3和第6引脚分别连接电阻r36、r38、r39和r41的另一端，以太网接口与隔离变压器电路之间，电阻r53和r57的另一端均连接至电阻r37的另一端，以太网接口与以太网收发器电路之间，电阻r62的另一端连接到以太网收发器u12的第23引脚；主控系统实时钟与核心板接口之间，时钟芯片u2第2和第13引脚分别连接到贴片排母j4的第12和第7引脚，主控系统rs232接口与核心板接口之间，rs232收发器u1的第9～12引脚分别连接到贴片排母j3的第47和第46引脚、贴片排母j4的第11和第10引脚，主控系统can接口与核心板接口之间，隔离式can收发器u8的第2和第3引脚分别连接到贴片排母j3的第44和第43引脚，主控系统rs485接口与核心板接口之间，数字隔离器u6的第2和第3引脚分别连接到贴片排母j3的第22和第16引脚，以太网接口电路与核心板接口之间，以太网收发器u12的第10和第11引脚分别连接到贴片排母j3的第20和第19引脚，电阻r58的另一端连接到贴片排母j3的第13引脚，电阻r55的另一端连接到贴片排母j3的第7引脚，电阻r51～r49的另一端分别连接到贴片排母j3的第27、第25和第41引脚，以太网收发器u12的第19～21引脚分别连接到贴片排母j3的第38、第24和第26引脚；

sf6监测系统每套六氟化硫含量采集器的采集器电路板ⅰ，在sf6监测系统电源内，sf6监测系统电源保护电路内，保险管f3一端连接12v直流输入电压，另一端连接至二级气体放电管d34的第2引脚，并同时连接电感l7的一端，电感l7的另一端连接双向tvs二极管d33的一端，并同时连接肖特基二级管d32的正极，双向tvs二极管d33的另一端连接至二级气体放电管d34的第1引脚，并同时连接有极性电容c82的负极，有极性电容c82的正极连接肖特基二级管d32的负极，并同时连接电容c81的一端，电容c81的一端输出sf6监测系统12v直流防护电压，电容c81的另一端连接有极性电容c82的负极，并接地gnd，sf6监测系统5v直流电压产生电路内，有极性电容c77的正、负级并联在电容c79的两端，并分别连接到稳压器u20的第1和第2引脚，有极性电容c78的正、负级并联在电容c80的两端，并分别连接到稳压器u20的第3和第2引脚，稳压器u20的第1引脚连接sf6监测系统12v直流防护电压，稳压器u20的第2引脚接信号共地egnd，稳压器u20的第3引脚输出sf6监测系统5v稳压直流电压，sf6监测系统3.3v直流电压产生电路内，有极性电容c71的正、负级并联在电容c72的两端，并分别连接到稳压器u19的第2和第1引脚，稳压器u19的第1和第3引脚分别连接地gnd和sf6监测系统5v稳压直流电压，稳压器u19的第2引脚输出sf6监测系统3.3v稳压直流电压，在sf6监测系统微控制器及其辅助电路内，微控制器u22的第44引脚经电阻r76接地gnd，微控制器u22的第1、第9、第24、第36和第48引脚短接后连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，微控制器u22的第8、第23、第35和第47引脚短接后接地gnd，sf6监测系统晶振电路内的晶振y2一端连接电容c83的一端，并连接到微控制器u22的第5引脚，另一端连接电容c84的一端，并连接到微控制器u22的第6引脚，电容c83和c84的另一端均接地gnd，滤波电路ⅳ内，电容c86～c89并联后，一端连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，另一端接地gnd，jtag接口电路内的jtag排针座jtag2，其第1和第2引脚短接后连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，并连接电阻r75的一端，电阻r75的另一端连接电容c90的一端，电容c90的另一端接地gnd，jtag排针座jtag2的第4、第6、第8、第10、第12、第14、第16、第18和第20引脚短接后接地gnd，jtag排针座jtag2的第3、第5、第7、第9、第13和第15引脚分别连接到微控制器u22的第40、第38、第34、第37、第39和第7引脚，在sf6监测系统can接口内，隔离电源模块u18的第1引脚经电容c69和c70的一端接地gnd，隔离电源模块u18的第2引脚经电容c69和c70的另一端连接sf6监测系统5v稳压直流电压，隔离电源模块u18的第3引脚经电容c73和c74的一端引出隔离地iso2gnd，隔离电源模块u18的第4引脚经电容c73和c74的另一端输出隔离5v直流电压iso2vcc5v，隔离式can收发器u21的第1引脚经电容c76的一端连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，电容c76的另一端接地gnd，隔离式can收发器u21的第4、第5和第8引脚分别连接地gnd、隔离地iso2gnd和隔离5v直流电压iso2vcc5v，隔离式can收发器u21的第6引脚连接双向tvs二极管d31的一端、贴片瞬变抑制二极管d29的第2引脚和电阻r74的一端，隔离式can收发器u21的第7引脚连接双向tvs二极管d31的另一端、贴片瞬变抑制二极管d29的第1引脚和电阻r73的一端，贴片瞬变抑制二极管d29的第3引脚连接隔离地iso2gnd，电阻r74和电阻r73的另一端分别连接至三级气体放电管d30的第1和第3引脚，三级气体放电管d30的第2引脚连接大地earth，tvs二极管d28的两端分别连接隔离5v直流电压iso2vcc5v和隔离地iso2gnd，电容c75的两端分别连接隔离地iso2gnd和大地earth，can接口接线端子can3的第2和第4引脚分别连接至三级气体放电管d30的第1和第3引脚，can接口接线端子can3的第1、第3和第5引脚分别连接地gnd、隔离地iso2gnd和12v直流输入电压，在sf6监测系统指示灯电路内，电阻r71和r72的一端短接后连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，电阻r71和r72的另一端分别连接发光二极管power＿led2和run＿led2的正极，发光二极管power＿led2的负极接地gnd；sf6监测系统can接口与sf6监测系统微控制器及其辅助电路之间，隔离式can收发器u21第2和第3引脚分别连接到微控制器u22的第32和第33引脚，sf6监测系统指示灯电路与sf6监测系统微控制器及其辅助电路之间，发光二极管run＿led2的负极连接到微控制器u22的第14引脚，sf6监测系统传感器接口电路与sf6监测系统微控制器及其辅助电路之间，sf6传感器接线端子p＿uart1的第3和第4引脚分别连接到微控制器u22的第12和第13引脚，sf6传感器接线端子p＿uart1第1和第2引脚分别连接sf6监测系统12v直流防护电压和地gnd，sf6监测系统节点地址拨码设置电路与sf6监测系统微控制器及其辅助电路之间，拨码开关s2的第7～12引脚分别连接到微控制器u22的第31～29和第17～15引脚，拨码开关s2的第1～6引脚短接后接地gnd；

o2监测系统每套氧气含量采集器的采集器电路板ⅱ，其上电路元件之间的连接关系，与sf6监测系统每套六氟化硫含量采集器的采集器电路板ⅰ上，电路元件之间的连接关系相同；

水位监测系统水位高度采集器的采集器电路板ⅲ上，其水位监测系统微控制器、电源、指示灯及节点地址设置电路内，水位监测系统电源、水位监测系统微控制器及其辅助电路、水位监测系统指示灯电路和水位监测系统节点地址拨码设置电路内电路元件之间的连接关系，分别与sf6监测系统每套六氟化硫含量采集器的采集器电路板ⅰ上，sf6监测系统电源、sf6监测系统微控制器及其辅助电路、sf6监测系统指示灯电路和sf6监测系统节点地址拨码设置电路内电路元件之间的连接关系相同；水位监测系统can及rs485接口电路内，水位监测系统can接口内电路元件之间的连接关系与sf6监测系统can接口内电路元件之间的连接关系相同，水位监测系统rs485接口内，隔离电源模块u25的第1引脚经电容c91和c92的一端接地gnd，隔离电源模块u25的第2引脚经电容c91和c92的另一端连接水位监测系统5v稳压直流电压，隔离电源模块u25的第3引脚经电容c94和c95的一端引出隔离地iso1gnd，隔离电源模块u25的第4引脚经电容c94和c95的另一端输出隔离5v直流电压iso1vcc5v，数字隔离器u24的第1引脚连接水位监测系统3.3v稳压直流电压，数字隔离器u24的第4、第5和第8引脚分别连接地gnd、隔离地iso1gnd和隔离5v直流电压iso1vcc5v，数字隔离器u24的第6引脚连接电阻r83的一端和rs485收发器u23的第4引脚，数字隔离器u24的第7引脚连接rs485收发器u23的第1引脚，rs485收发器u23的第2和3引脚短接后连接三极管q3的集电极，三极管q3的集电极、基极和发射极分别连接电阻r79的一端、电阻r83的另一端和隔离地iso1gnd，电阻r79的另一端连接隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u23的第5和第8引脚分别连接隔离地iso1gnd和隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u23的第6引脚连接电阻r80和r82的一端、双向tvs二极管d36的一端、贴片瞬变抑制二极管d35的第2引脚以及电阻r81的一端，电阻r82的另一端连接隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u23的第7引脚连接电阻r77的一端、电阻r80的另一端、双向tvs二极管d36的另一端、贴片瞬变抑制二极管d35的第1引脚以及电阻r78的一端，电阻r77的另一端连接隔离地iso1gnd，贴片瞬变抑制二极管d35的第3引脚连接隔离地iso1gnd，电阻r78和r81的另一端分别连接水位传感器接线端子p-rs1的第2和第4引脚，水位传感器接线端子p-rs1的第1、第3和第5引脚分别连接地gnd、隔离地iso1gnd和水位监测系统12v直流防护电压，tvs二极管d37的两端分别连接隔离5v直流电压iso1vcc5v和隔离地iso1gnd，电阻r84和电容c93并联后两端分别连接隔离地iso1gnd和大地earth；水位监测系统can接口与水位监测系统微控制器及其辅助电路之间，隔离式can收发器u27第2和第3引脚分别连接到微控制器u29的第32和第33引脚，水位监测系统指示灯电路与水位监测系统微控制器及其辅助电路之间，发光二极管run＿led3的负极连接到微控制器u29的第14引脚，水位监测系统节点地址拨码设置电路与水位监测系统微控制器及其辅助电路之间，拨码开关s3的第7～12引脚分别连接到微控制器u29的第31～29和第17～15引脚，拨码开关s3的第1～6引脚短接后接地gnd，水位监测系统rs485接口与水位监测系统微控制器及其辅助电路之间，数字隔离器u24的第2和第3引脚分别连接到微控制器u29的第13和第12引脚；

排风控制系统每套排风控制器的排风控制器电路板上，其排风控制系统电源、排风控制系统微控制器及其辅助电路、排风控制系统can接口、排风控制系统指示灯电路和排风控制系统节点地址拨码设置电路内电路元件之间的连接关系，分别与sf6监测系统每套六氟化硫含量采集器的采集器电路板ⅰ上，sf6监测系统电源、sf6监测系统微控制器及其辅助电路、sf6监测系统can接口、sf6监测系统指示灯电路和sf6监测系统节点地址拨码设置电路内电路元件之间的连接关系相同，在排风控制系统继电器控制接口内，固态继电器控制接线端子p＿out1的第1和第2引脚分别连接二极管d52的负极和正极，二极管d52的负极和正极分别连接电阻r95的一端和三极管q4的集电极，电阻r95的另一端连接排风控制系统5v稳压直流电压，三极管q4的发射极和基极分别连接地gnd和电阻r97的一端；排风控制系统can接口与排风控制系统微控制器及其辅助电路之间，隔离式can收发器u34第2和第3引脚分别连接到微控制器u35的第32和第33引脚，排风控制系统指示灯电路与排风控制系统微控制器及其辅助电路之间，发光二极管run＿led4的负极连接到微控制器u35的第14引脚，排风控制系统节点地址拨码设置电路与排风控制系统微控制器及其辅助电路之间，拨码开关s4的第7～12引脚分别连接到微控制器u35的第31～29和第17～15引脚，拨码开关s4的第1～6引脚短接后接地gnd，排风控制系统继电器控制接口与排风控制系统微控制器及其辅助电路之间，电阻r97的另一端连接到微控制器u35的第11引脚；

显示报警系统每套显示器的显示器电路板上，其显示报警系统微控制器、电源、can接口、指示灯及节点地址设置电路内，显示报警系统电源、显示报警系统微控制器及其辅助电路、显示报警系统can接口、显示报警系统指示灯电路和显示报警系统节点地址拨码设置电路内电路元件之间的连接关系，分别与sf6监测系统每套六氟化硫含量采集器的采集器电路板ⅰ上，sf6监测系统电源、sf6监测系统微控制器及其辅助电路、sf6监测系统can接口、sf6监测系统指示灯电路和sf6监测系统节点地址拨码设置电路内电路元件之间的连接关系相同；在数码显示及报警提示电路内，sf6数据显示及报警提示电路、o2数据显示及报警提示电路和水位数据显示及报警提示电路均包含有相同的电路元件，并且其电路元件之间的连接关系也相同，其中在sf6数据显示及报警提示电路内，led驱动控制芯片u41的第1引脚经电容c165和c166的一端连接显示报警系统5v稳压直流电压，电容c165和c166另一端短接后接地gnd，led驱动控制芯片u41的第12和第15引脚短接后接地gnd，led驱动控制芯片u41的第18～20引脚分别连接电阻r107～r105的一端，电阻r107～r105的另一端相互短接后连接显示报警系统5v稳压直流电压，电容c164～c162的一端分别连接到led驱动控制芯片u41的第18～20引脚，电容c164～c162的另一端相互短接后接地gnd，电阻r108一端连接显示报警系统3.3v稳压直流电压，另一端连接警报发光二极管sf6＿led的正极，led数码管ds1第1～第12引脚分别连接到led驱动控制芯片u41的第6、第5、第9、第4、第8、第13、第3、第14、第16、第7、第2和第17引脚；显示报警系统can接口与显示报警系统微控制器及其辅助电路之间，隔离式can收发器u39第2和第3引脚分别连接到微控制器u40的第45和第46引脚，显示报警系统指示灯电路与显示报警系统微控制器及其辅助电路之间，发光二极管run＿led5的负极连接到微控制器u40的第33引脚，显示报警系统节点地址拨码设置电路与显示报警系统微控制器及其辅助电路之间，拨码开关s5的第7～12引脚分别连接到微控制器u40的第28～25、第22和第21引脚，拨码开关s5的第1～6引脚短接后接地gnd，sf6数据显示及报警提示电路与显示报警系统微控制器及其辅助电路之间，led驱动控制芯片u41的第18～20引脚分别连接到微控制器u40的第20～18引脚，警报发光二极管sf6＿led的负极连接到微控制器u40的第17引脚，o2数据显示及报警提示电路与显示报警系统微控制器及其辅助电路之间，led驱动控制芯片u42的第18～20引脚分别连接到微控制器u40的第15～13引脚，警报发光二极管o2＿led的负极连接到微控制器u40的第16引脚，水位数据显示及报警提示电路与显示报警系统微控制器及其辅助电路之间，led驱动控制芯片u43的第18～20引脚分别连接到微控制器u40的第12～10引脚，警报发光二极管wl＿led的负极连接到微控制器u40的第29引脚。

本发明系统初始化按键电路内的按键k1为侧边按键，主控系统实时钟内的电池bt1为纽扣电池；sf6监测系统电源内的稳压器u20、o2监测系统电源内的稳压器u15、水位监测系统电源内的稳压器u30、排风控制系统电源内的稳压器u33和显示报警系统电源内的稳压器u38均为三端阳极稳压器；sf6监测系统电源内的稳压器u19、o2监测系统电源内的稳压器u14、水位监测系统电源内的稳压器u28、排风控制系统电源内的稳压器u31和显示报警系统电源内的稳压器u37均为输出3.3v正向低压稳压器；数码显示及报警提示电路内，sf6数据显示及报警提示电路内的led数码管ds1、o2数据显示及报警提示电路内的led数码管ds2和水位数据显示及报警提示电路内的led数码管ds3均为4位共阴极七段数码管。

本发明主控系统主控制器的主控制器电路板，核心板的型号为mx335-mini，核心板上的处理器型号为am3352，主控系统电源内，电源管理芯片u3的型号act4070，二级气体放电管d8的型号为ba091m，双向tvs二极管d7的型号为smbj30ca，肖特基二极管d5和d6的型号均为ss24，降压开关稳压器u4的型号为mp1475dj，主控系统实时钟内，时钟芯片u2的型号为rx8025-sa，半导体二极管d2的型号为bat54c，主控系统rs232接口内，rs232收发器u1的型号为sp3232een，贴片瞬变抑制二极管d3和d4的型号均为smc24c，主控系统can接口内，隔离式can收发器u8的型号为is01050dubr，双向tvs二极管d15的型号为smbj12ca，贴片瞬变抑制二极管d13的型号为smc12c，三级气体放电管d14的型号为b3d090l，隔离电源模块u9的型号为b0505s-1w，tvs二极管d16的型号为gblc05c，主控系统rs485接口内，隔离电源模块u7的型号为b0505s-1w，数字隔离器u6的型号为adum1201，rs485收发器u5的型号为max485，三极管q2的型号为9013，双向tvs二极管d11的型号为smbj12ca，贴片瞬变抑制二极管d9的型号为smc12c，三级气体放电管d10的型号为b3d090l，tvs二极管d12的型号为gblc05c，以太网接口电路内，tvs二极管d19和d20的型号均为gblc03c，以太网收发器u12的型号为ksz8081rnaia，贴片晶振x1为25mhz贴片晶振，网口变压器u10的型号为fc1008nl，tvs二极管阵列u11的型号为slvu2.8-4，三级气体放电管d17和d18的型号均为b3d090l；sf6监测系统微控制器及其辅助电路、o2监测系统微控制器及其辅助电路、水位监测系统微控制器及其辅助电路、排风控制系统微控制器及其辅助电路和显示报警系统微控制器及其辅助电路内，微控制器u22、微控制器u17、微控制器u29、微控制器u35和微控制器u40的型号均为stm32f103c8t6，晶振y2、晶振y1、晶振y3、晶振y4和晶振y5均为8mhz晶振，sf6监测系统can接口、o2监测系统can接口、水位监测系统can接口、排风控制系统can接口和显示报警系统can接口内，隔离电源模块u18、隔离电源模块u13、隔离电源模块u26、隔离电源模块u32和隔离电源模块u36的型号均为b0505s-1w，隔离式can收发器u21、隔离式can收发器u16、隔离式can收发器u27、隔离式can收发器u34和隔离式can收发器u39的型号均为is01050dubr，tvs二极管d28、tvs二极管d21、tvs二极管d38、tvs二极管d45和tvs二极管d53的型号均为gblc05c，双向tvs二极管d31、双向tvs二极管d24、双向tvs二极管d41、双向tvs二极管d48和双向tvs二极管d56的型号均为smbj12ca，贴片瞬变抑制二极管d29、贴片瞬变抑制二极管d22、贴片瞬变抑制二极管d39、贴片瞬变抑制二极管d46和贴片瞬变抑制二极管d54的型号均为smc12c，三级气体放电管d30、三级气体放电管d23、三级气体放电管d40、三级气体放电管d47和三级气体放电管d55的型号均为b3d090l，sf6监测系统电源、o2监测系统电源、水位监测系统电源、排风控制系统电源和显示报警系统电源内，二级气体放电管d34、二级气体放电管d27、二级气体放电管d44、二级气体放电管d51和二级气体放电管d59的型号均为ba091m，双向tvs二极管d33、双向tvs二极管d26、双向tvs二极管d43、双向tvs二极管d50和双向tvs二极管d58的型号均为smbj30ca，肖特基二级管d32、肖特基二级管d25、肖特基二级管d42、肖特基二级管d49和肖特基二级管d57的型号均为ss24，稳压器u20、稳压器u15、稳压器u30、稳压器u33和稳压器u38的型号均为lm78m05cdt，稳压器u19、稳压器u14、稳压器u28、稳压器u31和稳压器u37的型号均为ams1117-3.3；水位监测系统rs485接口内，隔离电源模块u25的型号为b0505s-1w，数字隔离器u24的型号为adum1201，rs485收发器u23的型号为max485，三极管q3的型号为9013，双向tvs二极管d36的型号为smbj12ca，贴片瞬变抑制二极管d35的型号为smc12c，tvs二极管d37的型号为gblc05c；排风控制系统继电器控制接口内，二极管d52的型号为m7in4007，三极管q4的型号为8050；sf6数据显示及报警提示电路、o2数据显示及报警提示电路和水位数据显示及报警提示电路内，led驱动控制芯片u41、led驱动控制芯片u42和led驱动控制芯片u43的型号均为tm1620。

本发明的优点是：1）严格按照铁路总公司规程要求的技术条件研发设计，完全满足了规程的要求；2）系统设计人性化，巡视检修、试验人员在设备巡视检修时，开启防火门前，在控制室外，通过装于控制室入口处显示器的led数码管即可看到将要进入的控制室即时的气体含量，在进入高压室前，装于高压室入口处显示器的led数码管显示即时的sf6、o2含量，下入电缆夹层前，在电缆夹层入口处即可查看电缆夹层sf6、o2和水位情况，符合巡视检修、试验人员的作业习惯，确保了巡视检修、试验人员的人身安全；3）该监控系统系统运行稳定，现场安装简便，现场可以进行自动校准，后期维护方便；4）该监控系统具有环境中sf6、o2气体含量检测功能，电缆沟水位检测功能，sf6气体含量超标报警功能，缺氧报警功能，缺氧或sf6含量超标强制排风功能，数据远传功能，当地电脑连接、手机wifi连接查看、手动或远程启动排风设施等功能；5）该监控系统的环境适应能力强，其电磁兼容性强，防潮性能好，在较为潮湿的电缆沟、电缆井、电缆夹层内系统均能够可靠运行。

总之，该高速铁路牵引变电所有限空间防误入监控系统完全满足了规程的要求，能够实时监控有限空间的即时状态并远传测量值、自动远端报警和隐患的及时发现处理，确保牵引变电所低位区、有限空间作业的安全；可广泛地应用于高速铁路牵引供电系统的牵引变电所（含at所、分区所）、配电室等可能发生缺氧、sf6（六氟化硫）占位低洼区域、水浸等有限空间处所的监控，并且在地方供电系统以及厂矿企业均可使用，推广应用前景广阔，经济效益显著。

附图说明

图1是本发明的系统框架图；

图2是主控系统主控制器的主控制器电路板，核心板接口电路原理图；

图3是主控系统主控制器的主控制器电路板，电源、实时钟及rs232接口电路原理图；

图4是主控系统主控制器的主控制器电路板，can及rs485接口电路原理图；

图5是主控系统主控制器的主控制器电路板，以太网接口电路原理图；

图6是sf6监测系统的每套六氟化硫含量采集器，其采集器电路板ⅰ的电路原理图；

图7是o2监测系统的每套氧气含量采集器，其采集器电路板ⅱ的电路原理图；

图8是水位监测系统的水位高度采集器，其采集器电路板ⅲ上，水位监测系统微控制器、电源、指示灯及节点地址设置电路原理图；

图9是水位监测系统的水位高度采集器，其采集器电路板ⅲ上，水位监测系统can及rs485接口电路原理图；

图10是排风控制系统的每套排风控制器，其排风控制器电路板的电路原理图；

图11是显示报警系统的每套显示器，其显示器电路板上，显示报警系统微控制器、电源、can接口、指示灯及节点地址设置电路原理图；

图12是显示报警系统的每套显示器，其显示器电路板上，数码显示及报警提示电路原理图。

具体实施方式

如图1-12所示，本高速铁路牵引变电所有限空间防误入监控系统，其特征是：主要由主控系统43、sf6监测系统44、o2监测系统45、水位监测系统46、排风控制系统47和显示报警系统48组成，主控系统43安装在牵引变电所的控制室，用于实现canopen主站和web服务器功能，控制各canopen从站部分，即sf6监测系统44、o2监测系统45、水位监测系统46、排风控制系统47和显示报警系统48工作，当检测到各canopen从站部分相应监测参数数据超限时，实现报警，并根据所监控牵引变电所有限空间内的情况，发出指令控制排风控制系统47工作强制启动排风系统，或者选择手动启动排风系统，实现与既有上位机（综合自动化装置通信管理机）通讯，实现嵌入式web服务器，实现用户交互界面以网页方式实现，支持手机、平板电脑、电脑使用浏览器访问，以及控制手动启动排风系统；sf6监测系统44、o2监测系统45、水位监测系统46、排风控制系统47和显示报警系统48为canopen从站，其中，sf6监测系统44安装在牵引变电所的高压室和电缆夹层，用于采集高压室和电缆夹层的sf6含量数据，并将sf6含量数据转变为数字信号后发送给主控系统43，由主控系统43根据采集的数据大小选择报警、强制排风；o2监测系统45安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层，用于采集控制室、高压室和电缆夹层的o2含量数据，并将o2含量数据转变为数字信号后发送给主控系统43，由主控系统43根据采集的数据大小选择报警、强制排风，或仅选择报警、手动启动排风系统通风；水位监测系统46安装在牵引变电所的电缆夹层，用于采集电缆夹层的水位数据，并将水位数据转变为数字信号后发送给主控系统43，由主控系统43根据采集的数据大小选择报警；排风控制系统47安装在牵引变电所的控制室和高压室，或者安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层，排风控制系统47用于根据设置好的报警门限数据，自动控制排风系统启、停，或接收手动启动、停止排风系统指令后控制排风系统启、停；显示报警系统48安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层的入口处，用于显示这些区域空间的监测数据及报警提示信息。

如图1-12所示，主控系统43包括有主控制器49，主控制器49安装在牵引变电所的控制室，主控制器49包括主控制器电路板和无线wifi路由器，主控制器电路板包括核心板、核心板接口、开关电源、一路can接口、一路以太网接口、一路rs485接口和两路rs232接口，核心板实现嵌入式web服务器，两路rs232接口中，其中一路为调试rs232接口，核心板插装在核心板接口上，主控制器电路板和无线wifi路由器通过以太网接口用网线相连；sf6监测系统44包括有两套六氟化硫含量采集器50，两套六氟化硫含量采集器50分别安装在牵引变电所的高压室和电缆夹层，每套六氟化硫含量采集器50包括采集器电路板ⅰ和六氟化硫传感器模组，采集器电路板ⅰ上有一路uart接口和一路can接口，六氟化硫传感器模组和采集器电路板ⅰ通过一路uart接口连接；o2监测系统45包括有三套氧气含量采集器51，三套氧气含量采集器51分别安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层，每套氧气含量采集器51包括采集器电路板ⅱ和氧气传感器模组，采集器电路板ⅱ上有一路uart接口和一路can接口，氧气传感器模组和采集器电路板ⅱ通过一路uart接口连接；水位监测系统46包括有水位高度采集器52，水位高度采集器52安装在牵引变电所的电缆夹层，水位高度采集器52包括采集器电路板ⅲ和液位传感器，采集器电路板ⅲ上有一路rs485接口和一路can接口，液位传感器和采集器电路板ⅲ通过一路rs485接口连接；排风控制系统47包括有两套或者三套排风控制器53，当排风控制器53有两套时，两套排风控制器53分别安装在牵引变电所的控制室和高压室，电缆夹层和高压室共用一套排风控制器53，当排风控制器53有三套时，三套排风控制器53分别安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层，每套排风控制器53包括排风控制器电路板及固态继电器，排风控制器电路板上有一路can接口和一路继电器控制接口，每套排风控制器53通过一路继电器控制接口控制固态继电器开闭，从而控制排风系统的电机停止和启动；显示报警系统48包括有三套显示器54，三套显示器54分别安装在牵引变电所的控制室、高压室和电缆夹层的入口处，每套显示器54包括显示器电路板，显示器电路板包括一路can接口、三套led数码管和三件警报发光二极管，三套led数码管分别用于显示监测到的sf6含量、o2含量、水位各参数数据，警报发光二极管用于显示相应监测参数数据超限警报信息；主控系统43的主控制器49和sf6监测系统44的两套六氟化硫含量采集器50、o2监测系统45的三套氧气含量采集器51、水位监测系统46的水位高度采集器52、排风控制系统47的两套或者三套排风控制器53以及显示报警系统48的三套显示器54之间，通过can总线连接。

主控系统43主控制器49的主控制器电路板上，所述以太网接口为100m自适应以太网接口，主控制器电路板和无线wifi路由器通过100m自适应以太网接口用rj45型网线相连。sf6监测系统44每套六氟化硫含量采集器50内，所述六氟化硫传感器模组为红外六氟化硫传感器模组；o2监测系统45每套氧气含量采集器51内，所述氧气传感器模组为电化学氧气传感器模组；水位监测系统46水位高度采集器52内，所述液位传感器为投入式液位传感器。所述红外六氟化硫传感器模组的型号为sw521，所述电化学氧气传感器模组的型号为ze03，所述投入式液位传感器的型号为cyw11。显示报警系统48每套显示器54显示器电路板上，所述警报发光二极管为警报黄色发光二极管。主控系统43的主控制器49和sf6监测系统44的两套六氟化硫含量采集器50、o2监测系统45的三套氧气含量采集器51、水位监测系统46的水位高度采集器52、排风控制系统47的两套或者三套排风控制器53以及显示报警系统48的三套显示器54之间，通过can总线连接，所用电缆为一根五芯屏蔽电缆，五芯屏蔽电缆中两根线为电源和地，三根线为can总线，连接方式为单总线方式。

如图1-12所示，主控系统43主控制器49的主控制器电路板由核心板、核心板接口电路、电源、实时钟及rs232接口电路、can及rs485接口电路和以太网接口电路10组成，核心板接口电路内包括有核心板接口1、系统初始化按键电路2、系统复位控制电路3和系统指示灯电路4，电源、实时钟及rs232接口电路内包括有主控系统电源7、主控系统实时钟5和主控系统rs232接口6，can及rs485接口电路内包括有主控系统can接口9和主控系统rs485接口8；sf6监测系统44每套六氟化硫含量采集器50，其采集器电路板ⅰ包括有sf6监测系统微控制器及其辅助电路17、sf6监测系统can接口18、sf6监测系统指示灯电路19、sf6监测系统传感器接口电路20、sf6监测系统电源21和sf6监测系统节点地址拨码设置电路22；o2监测系统45每套氧气含量采集器51，其采集器电路板ⅱ包括有o2监测系统微控制器及其辅助电路11、o2监测系统can接口12、o2监测系统指示灯电路13、o2监测系统传感器接口电路14、o2监测系统电源15和o2监测系统节点地址拨码设置电路16；水位监测系统46的水位高度采集器52，其采集器电路板ⅲ由水位监测系统微控制器、电源、指示灯及节点地址设置电路和水位监测系统can及rs485接口电路组成，水位监测系统微控制器、电源、指示灯及节点地址设置电路内包括有水位监测系统微控制器及其辅助电路23、水位监测系统指示灯电路24、水位监测系统节点地址拨码设置电路25和水位监测系统电源26，水位监测系统can及rs485接口电路内包括有水位监测系统can接口28和水位监测系统rs485接口27；排风控制系统47每套排风控制器53，其排风控制器电路板包括有排风控制系统微控制器及其辅助电路29、排风控制系统can接口30、排风控制系统指示灯电路31、排风控制系统节点地址拨码设置电路32、排风控制系统电源33和排风控制系统继电器控制接口34；显示报警系统48每套显示器54，其显示器电路板由显示报警系统微控制器、电源、can接口、指示灯及节点地址设置电路和数码显示及报警提示电路组成，显示报警系统微控制器、电源、can接口、指示灯及节点地址设置电路包括有显示报警系统微控制器及其辅助电路35、显示报警系统can接口36、显示报警系统指示灯电路37、显示报警系统电源38和显示报警系统节点地址拨码设置电路39，数码显示及报警提示电路包括有sf6数据显示及报警提示电路40、o2数据显示及报警提示电路41和水位数据显示及报警提示电路42；

主控系统43主控制器49的主控制器电路板，核心板为嵌入式核心板，核心板接口电路内，核心板接口1内有贴片排母j1～j4，系统初始化按键电路2内有按键k1和电阻r1，系统复位控制电路3内有电阻r2，系统指示灯电路4内有电阻r3和r4、双层led指示灯d1以及三极管q1；电源、实时钟及rs232接口电路内，主控系统电源7用于为整个监控系统提供12v直流输入电压，并为主控系统43提供主控系统12v直流电压、主控系统5v直流电压和主控系统3.3v直流电压，其内有12v和5v直流电压产生电路、3.3v直流电压产生电路和滤波电路ⅰ，其中，12v和5v直流电压产生电路内有ac220v转dc12v开关电源p1、电源管理芯片u3、保险管f1、二级气体放电管d8、电感l1和l2、双向tvs二极管d7、肖特基二极管d5和d6、有极性电容c10和c12、电容c8、c9、c11和c13以及电阻r13～r15，3.3v直流电压产生电路内有降压开关稳压器u4、电容c14、c15和c17～c20、电感l3以及电阻r16、r17和r19～r22，滤波电路ⅰ内有电阻r18和电容c16，主控系统实时钟5内有时钟芯片u2、电池bt1、半导体二极管d2、电阻r5～r8和电容c7，主控系统rs232接口6内有rs232收发器u1、贴片瞬变抑制二极管d3和d4、电容c2～c6、电阻r9～r12、调试rs232接口连接器rs1以及rs232接口连接器rs2；can及rs485接口电路内，主控系统can接口9内有隔离式can收发器u8、电容c26～c32、电阻r31～r35、双向tvs二极管d15、贴片瞬变抑制二极管d13、三级气体放电管d14、隔离电源模块u9、tvs二极管d16和can接口接线端子can1，主控系统rs485接口8内有隔离电源模块u7、数字隔离器u6、rs485收发器u5、三极管q2、双向tvs二极管d11、贴片瞬变抑制二极管d9、三级气体放电管d10、电阻r23～r30、电容c21～c25、tvs二极管d12和rs485接口接线端子rs3；以太网接口电路10内有防干扰供电电路、滤波电路ⅱ、tvs二极管电路、以太网收发器电路、复位电路、隔离变压器电路、防雷防静电以太网保护电路、滤波电路ⅲ和以太网接口，防干扰供电电路用于输出以太网接口电源信号eth1＿3.3v和vddio1，其电路内有磁珠l4和l5，滤波电路ⅱ内有电阻r43～r46以及电容c36和c37，tvs二极管电路内有tvs二极管d19和d20，以太网收发器电路内有以太网收发器u12、贴片晶振x1、电阻r47～r52、r54～r56、r58、r60和r63以及电容c38～c43、c45和c46，复位电路内有电阻r40和电容c33，隔离变压器电路内有网口变压器u10、电阻r37和r42以及电容c34和c35，防雷防静电以太网保护电路内有tvs二极管阵列u11、电阻r36、r38、r39和r41以及三级气体放电管d17和d18，滤波电路ⅲ内有电阻r59和电容c44，以太网接口内有以太网插座eth1、电阻r53、r57、r61、r62和r64；

sf6监测系统44每套六氟化硫含量采集器50的采集器电路板ⅰ，sf6监测系统微控制器及其辅助电路17内有微控制器u22、电阻r76、sf6监测系统晶振电路、滤波电路ⅳ和sf6监测系统jtag接口电路，其中，sf6监测系统晶振电路内有晶振y2以及电容c83和c84，滤波电路ⅳ内有电容c86～c89，sf6监测系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag2、电阻r75和电容c90，sf6监测系统can接口18内有隔离电源模块u18、隔离式can收发器u21、tvs二极管d28、双向tvs二极管d31、贴片瞬变抑制二极管d29、三级气体放电管d30、电阻r73和r74、电容c69、c70和c73～c76以及can接口接线端子can3，sf6监测系统指示灯电路19内有发光二极管power＿led2和run＿led2以及电阻r71和r72，其中发光二极管power＿led2用于sf6监测系统电源指示，发光二极管run＿led2用于sf6监测系统运行指示，sf6监测系统传感器接口电路20为一路uart接口电路，其内有sf6传感器接线端子p＿uart1，六氟化硫传感器模组通过sf6监测系统传感器接口电路20内的sf6传感器接线端子p＿uart1与采集器电路板ⅰ连接，sf6监测系统电源21用于为sf6监测系统44提供sf6监测系统12v直流防护电压、sf6监测系统5v稳压直流电压和sf6监测系统3.3v稳压直流电压，其内有sf6监测系统电源保护电路、电容c85、sf6监测系统5v直流电压产生电路、sf6监测系统3.3v直流电压产生电路，sf6监测系统电源保护电路内有保险管f3、二级气体放电管d34、电感l7、双向tvs二极管d33、肖特基二级管d32、有极性电容c82和电容c81，sf6监测系统5v直流电压产生电路内有稳压器u20、有极性电容c77和c78以及电容c79和c80，sf6监测系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u19、有极性电容c71和电容c72，sf6监测系统节点地址拨码设置电路22内有拨码开关s2；

o2监测系统45每套氧气含量采集器51的采集器电路板ⅱ，o2监测系统微控制器及其辅助电路11内有微控制器u17、电阻r70、o2监测系统晶振电路、滤波电路ⅴ和o2监测系统jtag接口电路，其中，o2监测系统晶振电路内有晶振y1以及电容c61和c62，滤波电路ⅴ内有电容c64～c67，o2监测系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag1、电阻r69和电容c68，o2监测系统can接口12内有隔离电源模块u13、隔离式can收发器u16、tvs二极管d21、双向tvs二极管d24、贴片瞬变抑制二极管d22、三级气体放电管d23、电阻r67和r68、电容c47、c48和c51～c54以及can接口接线端子can2，o2监测系统指示灯电路13内有发光二极管power＿led1和run＿led1以及电阻r65和r66，其中发光二极管power＿led1用于o2监测系统电源指示，发光二极管run＿led1用于o2监测系统运行指示，o2监测系统传感器接口电路14为一路uart接口电路，其内有o2传感器接线端子pze1，氧气传感器模组通过o2监测系统传感器接口电路14内的o2传感器接线端子pze1与采集器电路板ⅱ连接，o2监测系统电源15用于为o2监测系统45提供o2监测系统12v直流防护电压、o2监测系统5v稳压直流电压和o2监测系统3.3v稳压直流电压，其内有o2监测系统电源保护电路、电容c63、o2监测系统5v直流电压产生电路、o2监测系统3.3v直流电压产生电路，o2监测系统电源保护电路内有保险管f2、二级气体放电管d27、电感l6、双向tvs二极管d26、肖特基二级管d25、有极性电容c60和电容c59，o2监测系统5v直流电压产生电路内有稳压器u15、有极性电容c55和c56以及电容c57和c58，o2监测系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u14、有极性电容c49和电容c50，o2监测系统节点地址拨码设置电路16内有拨码开关s1；

水位监测系统46水位高度采集器52的采集器电路板ⅲ，水位监测系统微控制器、电源、指示灯及节点地址设置电路内，水位监测系统微控制器及其辅助电路23内有微控制器u29、电阻r90、水位监测系统晶振电路、滤波电路ⅵ和水位监测系统jtag接口电路，其中，水位监测系统晶振电路内有晶振y3以及电容c104和c105，滤波电路ⅵ内有电容c110～c113，水位监测系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag3、电阻r89和电容c117，水位监测系统指示灯电路24内有发光二极管power＿led3和run＿led3以及电阻r87和r88，其中发光二极管power＿led3用于水位监测系统电源指示，发光二极管run＿led3用于水位监测系统运行指示，水位监测系统节点地址拨码设置电路25内有拨码开关s3，水位监测系统电源26用于为水位监测系统46提供水位监测系统12v直流防护电压、水位监测系统5v稳压直流电压和水位监测系统3.3v稳压直流电压，其内有水位监测系统电源保护电路、电容c116、水位监测系统5v直流电压产生电路、水位监测系统3.3v直流电压产生电路，水位监测系统电源保护电路内有保险管f4、二级气体放电管d44、电感l8、双向tvs二极管d43、肖特基二级管d42、有极性电容c115和电容c114，水位监测系统5v直流电压产生电路内有稳压器u30、有极性电容c106和c107以及电容c108和c109，水位监测系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u28、有极性电容c102和电容103；水位监测系统can及rs485接口电路内，水位监测系统can接口28内有隔离电源模块u26、隔离式can收发器u27、tvs二极管d38、双向tvs二极管d41、贴片瞬变抑制二极管d39、三级气体放电管d40、电阻r85和r86、电容c96～c101以及can接口接线端子can4，水位监测系统rs485接口27内有隔离电源模块u25、数字隔离器u24、rs485收发器u23、三极管q3、双向tvs二极管d36、贴片瞬变抑制二极管d35、电阻r77～r84、电容c91～c95、tvs二极管d37和水位传感器接线端子p-rs1，液位传感器通过水位监测系统rs485接口27内的水位传感器接线端子p-rs1与采集器电路板ⅲ连接；

排风控制系统47每套排风控制器53的排风控制器电路板，排风控制系统微控制器及其辅助电路29内有微控制器u35、电阻r98、排风控制系统晶振电路、滤波电路ⅶ和排风控制系统jtag接口电路，其中，排风控制系统晶振电路内有晶振y4以及电容c132和c133，滤波电路ⅶ内有电容c135～c138，排风控制系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag4、电阻r96和电容c139，排风控制系统can接口30内有隔离电源模块u32、隔离式can收发器u34、tvs二极管d45、双向tvs二极管d48、贴片瞬变抑制二极管d46、三级气体放电管d47、电阻r93和r94、电容c119、c120、c122～c124和c127以及can接口接线端子can5，排风控制系统指示灯电路31内有发光二极管power＿led4和run＿led4以及电阻r91和r92，其中发光二极管power＿led4用于排风控制系统电源指示，发光二极管run＿led4用于排风控制系统运行指示，排风控制系统节点地址拨码设置电路32内有拨码开关s4，排风控制系统电源33用于为排风控制系统47提供排风控制系统12v直流防护电压、排风控制系统5v稳压直流电压和排风控制系统3.3v稳压直流电压，其内有排风控制系统电源保护电路、电容c134、排风控制系统5v直流电压产生电路、排风控制系统3.3v直流电压产生电路，排风控制系统电源保护电路内有保险管f5、二级气体放电管d51、电感l9、双向tvs二极管d50、肖特基二级管d49、有极性电容c131和电容c130，排风控制系统5v直流电压产生电路内有稳压器u33、有极性电容c125和c126以及电容c128和c129，排风控制系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u31、有极性电容c118和电容c121，排风控制系统继电器控制接口34内有固态继电器控制接线端子p＿out1、二极管d52、三极管q4以及电阻r95和r97，固态继电器连接在排风控制系统继电器控制接口34内的固态继电器控制接线端子p＿out1上；

显示报警系统48每套显示器的显示器电路板，显示报警系统微控制器、电源、can接口、指示灯及节点地址设置电路内，显示报警系统微控制器及其辅助电路35内有微控制器u40、电阻r104、显示报警系统晶振电路、滤波电路ⅷ和显示报警系统jtag接口电路，其中，显示报警系统晶振电路内有晶振y5以及电容c154和c155，滤波电路ⅷ内有电容c157～c160，显示报警系统jtag接口电路内有jtag排针座jtag5、电阻r103和电容c161，显示报警系统can接口36内有隔离电源模块u36、隔离式can收发器u39、tvs二极管d53、双向tvs二极管d56、贴片瞬变抑制二极管d54、三级气体放电管d55、电阻r101和r102、电容c140、c141和c144～c147以及can接口接线端子can6，显示报警系统指示灯电路37内有发光二极管power＿led5和run＿led5以及电阻r99和r100，其中发光二极管power＿led5用于显示报警系统电源指示，发光二极管run＿led5用于显示报警系统运行指示，显示报警系统电源38用于为显示报警系统48提供显示报警系统12v直流防护电压、显示报警系统5v稳压直流电压和显示报警系统3.3v稳压直流电压，其内有显示报警系统电源保护电路、电容c156、显示报警系统5v直流电压产生电路、显示报警系统3.3v直流电压产生电路，显示报警系统电源保护电路内有保险管f6、二级气体放电管d59、电感l10、双向tvs二极管d58、肖特基二级管d57、有极性电容c153和电容c152，显示报警系统5v直流电压产生电路内有稳压器u38、有极性电容c148和c149以及电容c150和c151，显示报警系统3.3v直流电压产生电路内有稳压器u37、有极性电容c142和电容c143，显示报警系统节点地址拨码设置电路39内有拨码开关s5，数码显示及报警提示电路内，sf6数据显示及报警提示电路40内有led驱动控制芯片u41、电容c162～c166、电阻r105～r108、led数码管ds1和警报发光二极管sf6＿led，o2数据显示及报警提示电路41内有led驱动控制芯片u42、电容c167～c171、电阻r109～r112、led数码管ds2和警报发光二极管o2＿led，水位数据显示及报警提示电路42内有led驱动控制芯片u43、电容c172～c176、电阻r113～r116、led数码管ds3和警报发光二极管wl＿led；

其电路连接关系为：主控系统43主控制器49的主控制器电路板，核心板插装在核心板接口电路内核心板接口1上的贴片排母j1～j4上，在核心板接口电路内，系统初始化按键电路2内的电阻r1一端连接主控系统3.3v直流电压，电阻r1的另一端连接按键k1的第1引脚，并同时连接到核心板接口1内贴片排母j4的第13引脚，按键k1的第2～第4引脚相互短接后接地gnd，系统复位控制电路3内的电阻r2一端连接主控系统3.3v直流电压，电阻r2的另一端连接到核心板接口1内贴片排母j4的第4引脚，系统指示灯电路4内的三极管q1集电极连接双层led指示灯d1的下层led指示灯负极，双层led指示灯d1的上层led指示灯负极接地gnd，双层led指示灯d1的上层、下层led指示灯正极分别连接电阻r3和r4的一端，电阻r3和r4的另一端短接后连接主控系统3.3v直流电压，三极管q1的发射极接地gnd，三极管q1的基极连接到核心板接口1内贴片排母j4的第17引脚；在电源、实时钟及rs232接口电路内，主控系统电源7内，12v和5v直流电压产生电路内，ac220v转dc12v开关电源p1的第1引脚输出12v直流电压，为整个监控系统提供12v直流输入电压，ac220v转dc12v开关电源p1的第1、3引脚连接保险管f1的一端，ac220v转dc12v开关电源p1的第2、4引脚接地gnd，并同时连接二级气体放电管d8的第1引脚，二级气体放电管d8的第1引脚连接双向tvs二极管d7的一端，二级气体放电管d8的第2引脚连接保险管f1的另一端，并同时连接电感l2的一端，电感l2的另一端连接双向tvs二极管d7的另一端，并同时连接肖特基二极管d6的正极，肖特基二极管d6的负极连接有极性电容c12的正极，有极性电容c12的正极连接电容c11的一端，并输出主控系统12v直流电压，有极性电容c12的负极连接电容c11的另一端，并接地gnd，电源管理芯片u3第1和第2引脚分别连接电容c8的一端和电容c11的一端，电容c8的另一端连接电源管理芯片u3第3引脚、肖特基二极管d5的负极以及电感l1的一端，肖特基二极管d5的正极接地gnd，电感l1的另一端连接电阻r13的一端、电容c9的一端和有极性电容c10的正极，电阻r13的另一端连接电阻r14的一端，并同时连接到电源管理芯片u3的第5引脚，电阻r14的另一端接地gnd，电源管理芯片u3的第4和第6引脚分别连接地gnd和电容c13的一端，电容c13的另一端连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端接地gnd，有极性电容c10的正极输出主控系统5v直流电压，电容c9的另一端和有极性电容c10的负极接地gnd，3.3v直流电压产生电路内，降压开关稳压器u4的第2引脚连接电阻r17的一端、电容c14的一端以及主控系统5v直流电压，电阻r17的另一端连接降压开关稳压器u4的第6引脚，电容c14的另一端接地gnd，降压开关稳压器u4的第7引脚连接电阻r20的一端和电容c20的一端，电阻r20的另一端连接降压开关稳压器u4的第1引脚，电容c20的另一端和降压开关稳压器u4的第4引脚均接地gnd，降压开关稳压器u4的第5、第3和第8引脚分别连接电阻r16的一端、电容c15的一端和电阻r21的一端，电阻r16的另一端连接电容c15的另一端，电容c15的一端还同时连接电感l3的一端，电感l3的另一端连接电容c18的一端、电阻r19的一端、电容c19的一端和电容c17的一端，电容c18的另一端连接电阻r21的另一端、电阻r19的另一端和电阻r22的一端，电阻r22的另一端接地gnd，电容c17的一端输出主控系统3.3v直流电压，电容c17的另一端连接电容c19的另一端后接地gnd，滤波电路ⅰ内，电阻r18和电容c16并联后，两端分别接地gnd和大地earth，主控系统实时钟5内，时钟芯片u2的第2、第13、第12和第10引脚分别连接电阻r5～r8的一端，电阻r5～r8的另一端均连接主控系统3.3v直流电压，电池bt1正级连接半导体二极管d2的第1引脚，负极接地gnd，电容c7一端接地gnd，另一端连接主控系统3.3v直流电压，并同时连接至半导体二极管d2的第2引脚，半导体二极管d2的第3引脚连接到时钟芯片u2的第6引脚，时钟芯片u2的第11引脚接地gnd，主控系统rs232接口6内，rs232收发器u1的第1和第3引脚分别连接电容c2的两端，rs232收发器u1的第4和第5引脚分别连接电容c6的两端，rs232收发器u1的第16引脚连接电容c3和c4的一端，并连接主控系统3.3v直流电压，电容c3和c4的另一端分别连接rs232收发器u1的第2引脚和电容c5的一端，电容c5的另一端连接rs232收发器u1的第6引脚，rs232收发器u1的第15引脚连接电容c4的另一端，并接地gnd，rs232收发器u1的第13、第8、第14和第7引脚分别连接电阻r9～r12的一端，贴片瞬变抑制二极管d3的第2和第1引脚分别连接至rs232收发器u1的第13和第14引脚，贴片瞬变抑制二极管d4的第1和第2引脚分别连接至rs232收发器u1的第7和第8引脚，贴片瞬变抑制二极管d3和d4的第3引脚均接地gnd，调试rs232接口连接器rs1的第2和第3引脚分别连接电阻r10和r12的另一端，rs232接口连接器rs2的第2和第3引脚分别连接电阻r9和r11的另一端；在can及rs485接口电路内，主控系统can接口9内，隔离电源模块u9的第1引脚经电容c28和c29的一端接地gnd，隔离电源模块u9的第2引脚经电容c28和c29的另一端连接主控系统5v直流电压，隔离电源模块u9的第3引脚经电容c31和c32的一端引出隔离地iso2gnd，隔离电源模块u9的第4引脚经电容c31和c32的另一端输出隔离5v直流电压iso2vcc5v，隔离式can收发器u8的第1引脚经电容c26的一端连接主控系统3.3v直流电压，电容c26的另一端接地gnd，隔离式can收发器u8的第4、第5和第8引脚分别连接地gnd、隔离地iso2gnd和隔离5v直流电压iso2vcc5v，隔离式can收发器u8的第6引脚连接电阻r32的一端、双向tvs二极管d15的一端、贴片瞬变抑制二极管d13的第2引脚和电阻r33的一端，隔离式can收发器u8的第7引脚连接电阻r32的另一端、双向tvs二极管d15的另一端、贴片瞬变抑制二极管d13的第1引脚和电阻r31的一端，贴片瞬变抑制二极管d13的第3引脚连接隔离地iso2gnd，电阻r33和r31的另一端分别连接至三级气体放电管d14的第1和第3引脚，三级气体放电管d14的第2引脚连接大地earth，tvs二极管d16的两端分别连接隔离5v直流电压iso2vcc5v和隔离地iso2gnd，电阻r35和电容c30并联后两端分别连接隔离地iso2gnd和大地earth，电容c27和电阻r34并联后两端分别接地gnd和大地earth，can接口接线端子can1的第1和第3引脚分别连接至三级气体放电管d14的第1和第3引脚，can接口接线端子can1的第2引脚连接隔离地iso2gnd，主控系统rs485接口8内，隔离电源模块u7的第1引脚经电容c21和c22的一端接地gnd，隔离电源模块u7的第2引脚经电容c21和c22的另一端连接主控系统5v直流电压，隔离电源模块u7的第3引脚经电容c24和c25的一端引出隔离地iso1gnd，隔离电源模块u7的第4引脚经电容c24和c25的另一端输出隔离5v直流电压iso1vcc5v，数字隔离器u6的第1引脚连接主控系统3.3v直流电压，数字隔离器u6的第4、第5和第8引脚分别连接地gnd、隔离地iso1gnd和隔离5v直流电压iso1vcc5v，数字隔离器u6的第6引脚连接电阻r29的一端和rs485收发器u5的第4引脚，数字隔离器u6的第7引脚连接rs485收发器u5的第1引脚，rs485收发器u5的第2和3引脚短接后连接三极管q2的集电极，三极管q2的集电极、基极和发射极分别连接电阻r25的一端、电阻r29的另一端和隔离地iso1gnd，电阻r25的另一端连接隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u5的第5和第8引脚分别连接隔离地iso1gnd和隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u5的第6引脚连接电阻r26和r28的一端、双向tvs二极管d11的一端、贴片瞬变抑制二极管d9的第2引脚以及电阻r27的一端，rs485收发器u5的第7引脚连接电阻r23的一端、电阻r26的另一端、双向tvs二极管d11的另一端、贴片瞬变抑制二极管d9的第1引脚以及电阻r24的一端，电阻r28和r23的另一端连接隔离5v直流电压iso1vcc5v和隔离地iso1gnd，贴片瞬变抑制二极管d9的第3引脚连接隔离地iso1gnd，电阻r27和r24的另一端分别连接至三级气体放电管d10的第1和第3引脚，三级气体放电管d10的第2引脚连接大地earth，tvs二极管d12的两端分别连接隔离5v直流电压iso1vcc5v和隔离地iso1gnd，电阻r30和电容c23并联后两端分别连接隔离地iso1gnd和大地earth，rs485接口接线端子rs3的第1和第3引脚分别连接至三级气体放电管d10的第3和第1引脚，rs485接口接线端子rs3的第2引脚连接隔离地iso1gnd；在以太网接口电路10内，防干扰供电电路内，磁珠l4和l5的一端均连接主控系统3.3v直流电压，磁珠l4和l5的另一端分别输出以太网接口电源信号eth1＿3.3v和vddio1，滤波电路ⅱ内，电阻r43和r44的一端短接后连接电容c36的一端，电阻r45和r46的一端短接后连接电容c37的一端，电容c36和c37的另一端短接后接地gnd，tvs二极管电路内，tvs二极管d19一端连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v，另一端接地gnd，tvs二极管d20一端连接网口接口内以太网插座eth1的第10引脚，另一端接地gnd，以太网收发器电路内，以太网收发器u12的第1引脚连接电容c38和c39的一端，电容c38和c39的另一端均接地gnd，以太网收发器u12的第2引脚经电容c40和c41的一端连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v，电容c40和c41的另一端均接地gnd，以太网收发器u12的第7引脚连接电阻r54和r56的一端，电阻r54的另一端连接贴片晶振x1的第1引脚和电容c45的一端，电阻r56的另一端连接以太网收发器u12的第8引脚，并连接贴片晶振x1的第3引脚和电容c46的一端，电容c45和c46的另一端均接地gnd，并连接电阻r60的一端，电阻r60的另一端连接以太网收发器u12的第9引脚，以太网收发器u12的第10和第12引脚分别连接电阻r63和r58的一端，电阻r63的另一端连接主控系统3.3v直流电压，以太网收发器u12的第13、第16和第18引脚分别连接电阻r55、r50和r47的一端，电阻r47的另一端连接以太网接口电源信号vddio1，以太网收发器u12的第14引脚经电容c42和c43的一端连接以太网接口电源信号vddio1，电容c42和c43的另一端均接地gnd，以太网收发器u12的第15引脚连接电阻r51和r52的一端，电阻r52的另一端接地gnd，以太网收发器u12的第17引脚连接电阻r48和r49的一端，电阻r48的另一端接地gnd，以太网收发器u12的第22和第25引脚均接地gnd，复位电路内，电阻r40一端连接以太网接口电源信号vddio1，另一端连接电容c33的一端，电容c33的另一端接地gnd，隔离变压器电路内，网口变压器u10的第2和第7引脚相互短接后连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v，网口变压器u10的第7引脚同时还连接电容c35的一端，电容c35的另一端接地gnd，网口变压器u10的第10和第15引脚分别连接电阻r42和r37的一端，电阻r42和r37的另一端短接后连接电容c34的一端，电容c34的另一端连接大地earth，防雷防静电以太网保护电路内，tvs二极管阵列u11的第5～第8引脚分别连接电阻r41、r39、r38和r36的一端，电阻r41、r39、r38和r36的另一端分别连接三级气体放电管d18的第1和第3引脚以及三级气体放电管d17的第1和第3引脚，三级气体放电管d18和d17的第2引脚均连接大地earth，滤波电路ⅲ内，电阻r59和电容c44并联后两端分别接地gnd和大地earth，以太网接口内，以太网插座eth1的第4和第5引脚短接后连接电阻r53的一端，以太网插座eth1的第7和第8引脚短接后连接电阻r57的一端，以太网插座eth1的第9和第10引脚分别连接电阻r61和r62的一端，电阻r61和r62的另一端分别连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v和电阻r64的一端，电阻r64的另一端连接以太网接口电源信号eth1＿3.3v，以太网插座eth1的第11～第14引脚相互短接后连接大地earth，滤波电路ⅱ与以太网收发器电路之间，电阻r43～r46的另一端分别连接到以太网收发器u12的第6～第3引脚，复位电路与以太网收发器电路之间，电阻r40的另一端连接到以太网收发器u12的第24引脚，隔离变压器电路与以太网收发器电路之间，网口变压器u10的第1、第3、第6和第8引脚连接以太网收发器u12的第6～第3引脚，防雷防静电以太网保护电路与隔离变压器电路之间，tvs二极管阵列u11的第1～第4引脚分别连接到网口变压器u10的第16、第14、第11和第9引脚，以太网接口与防雷防静电以太网保护电路之间，以太网插座eth1的第1、第2、第3和第6引脚分别连接电阻r36、r38、r39和r41的另一端，以太网接口与隔离变压器电路之间，电阻r53和r57的另一端均连接至电阻r37的另一端，以太网接口与以太网收发器电路之间，电阻r62的另一端连接到以太网收发器u12的第23引脚；主控系统实时钟5与核心板接口1之间，时钟芯片u2第2和第13引脚分别连接到贴片排母j4的第12和第7引脚，主控系统rs232接口6与核心板接口1之间，rs232收发器u1的第9～12引脚分别连接到贴片排母j3的第47和第46引脚、贴片排母j4的第11和第10引脚，主控系统can接口9与核心板接口1之间，隔离式can收发器u8的第2和第3引脚分别连接到贴片排母j3的第44和第43引脚，主控系统rs485接口8与核心板接口1之间，数字隔离器u6的第2和第3引脚分别连接到贴片排母j3的第22和第16引脚，以太网接口电路10与核心板接口1之间，以太网收发器u12的第10和第11引脚分别连接到贴片排母j3的第20和第19引脚，电阻r58的另一端连接到贴片排母j3的第13引脚，电阻r55的另一端连接到贴片排母j3的第7引脚，电阻r51～r49的另一端分别连接到贴片排母j3的第27、第25和第41引脚，以太网收发器u12的第19～21引脚分别连接到贴片排母j3的第38、第24和第26引脚；

sf6监测系统44每套六氟化硫含量采集器50的采集器电路板ⅰ，在sf6监测系统电源21内，sf6监测系统电源保护电路内，保险管f3一端连接12v直流输入电压，另一端连接至二级气体放电管d34的第2引脚，并同时连接电感l7的一端，电感l7的另一端连接双向tvs二极管d33的一端，并同时连接肖特基二级管d32的正极，双向tvs二极管d33的另一端连接至二级气体放电管d34的第1引脚，并同时连接有极性电容c82的负极，有极性电容c82的正极连接肖特基二级管d32的负极，并同时连接电容c81的一端，电容c81的一端输出sf6监测系统12v直流防护电压，电容c81的另一端连接有极性电容c82的负极，并接地gnd，sf6监测系统5v直流电压产生电路内，有极性电容c77的正、负级并联在电容c79的两端，并分别连接到稳压器u20的第1和第2引脚，有极性电容c78的正、负级并联在电容c80的两端，并分别连接到稳压器u20的第3和第2引脚，稳压器u20的第1引脚连接sf6监测系统12v直流防护电压，稳压器u20的第2引脚接信号共地egnd，稳压器u20的第3引脚输出sf6监测系统5v稳压直流电压，sf6监测系统3.3v直流电压产生电路内，有极性电容c71的正、负级并联在电容c72的两端，并分别连接到稳压器u19的第2和第1引脚，稳压器u19的第1和第3引脚分别连接地gnd和sf6监测系统5v稳压直流电压，稳压器u19的第2引脚输出sf6监测系统3.3v稳压直流电压，在sf6监测系统微控制器及其辅助电路17内，微控制器u22的第44引脚经电阻r76接地gnd，微控制器u22的第1、第9、第24、第36和第48引脚短接后连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，微控制器u22的第8、第23、第35和第47引脚短接后接地gnd，sf6监测系统晶振电路内的晶振y2一端连接电容c83的一端，并连接到微控制器u22的第5引脚，另一端连接电容c84的一端，并连接到微控制器u22的第6引脚，电容c83和c84的另一端均接地gnd，滤波电路ⅳ内，电容c86～c89并联后，一端连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，另一端接地gnd，jtag接口电路内的jtag排针座jtag2，其第1和第2引脚短接后连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，并连接电阻r75的一端，电阻r75的另一端连接电容c90的一端，电容c90的另一端接地gnd，jtag排针座jtag2的第4、第6、第8、第10、第12、第14、第16、第18和第20引脚短接后接地gnd，jtag排针座jtag2的第3、第5、第7、第9、第13和第15引脚分别连接到微控制器u22的第40、第38、第34、第37、第39和第7引脚，在sf6监测系统can接口18内，隔离电源模块u18的第1引脚经电容c69和c70的一端接地gnd，隔离电源模块u18的第2引脚经电容c69和c70的另一端连接sf6监测系统5v稳压直流电压，隔离电源模块u18的第3引脚经电容c73和c74的一端引出隔离地iso2gnd，隔离电源模块u18的第4引脚经电容c73和c74的另一端输出隔离5v直流电压iso2vcc5v，隔离式can收发器u21的第1引脚经电容c76的一端连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，电容c76的另一端接地gnd，隔离式can收发器u21的第4、第5和第8引脚分别连接地gnd、隔离地iso2gnd和隔离5v直流电压iso2vcc5v，隔离式can收发器u21的第6引脚连接双向tvs二极管d31的一端、贴片瞬变抑制二极管d29的第2引脚和电阻r74的一端，隔离式can收发器u21的第7引脚连接双向tvs二极管d31的另一端、贴片瞬变抑制二极管d29的第1引脚和电阻r73的一端，贴片瞬变抑制二极管d29的第3引脚连接隔离地iso2gnd，电阻r74和电阻r73的另一端分别连接至三级气体放电管d30的第1和第3引脚，三级气体放电管d30的第2引脚连接大地earth，tvs二极管d28的两端分别连接隔离5v直流电压iso2vcc5v和隔离地iso2gnd，电容c75的两端分别连接隔离地iso2gnd和大地earth，can接口接线端子can3的第2和第4引脚分别连接至三级气体放电管d30的第1和第3引脚，can接口接线端子can3的第1、第3和第5引脚分别连接地gnd、隔离地iso2gnd和12v直流输入电压，在sf6监测系统指示灯电路19内，电阻r71和r72的一端短接后连接sf6监测系统3.3v稳压直流电压，电阻r71和r72的另一端分别连接发光二极管power＿led2和run＿led2的正极，发光二极管power＿led2的负极接地gnd；sf6监测系统can接口18与sf6监测系统微控制器及其辅助电路17之间，隔离式can收发器u21第2和第3引脚分别连接到微控制器u22的第32和第33引脚，sf6监测系统指示灯电路19与sf6监测系统微控制器及其辅助电路17之间，发光二极管run＿led2的负极连接到微控制器u22的第14引脚，sf6监测系统传感器接口电路20与sf6监测系统微控制器及其辅助电路17之间，sf6传感器接线端子p＿uart1的第3和第4引脚分别连接到微控制器u22的第12和第13引脚，sf6传感器接线端子p＿uart1第1和第2引脚分别连接sf6监测系统12v直流防护电压和地gnd，sf6监测系统节点地址拨码设置电路22与sf6监测系统微控制器及其辅助电路17之间，拨码开关s2的第7～12引脚分别连接到微控制器u22的第31～29和第17～15引脚，拨码开关s2的第1～6引脚短接后接地gnd；

o2监测系统45每套氧气含量采集器51的采集器电路板ⅱ，其上电路元件之间的连接关系，与sf6监测系统44每套六氟化硫含量采集器50的采集器电路板ⅰ上，电路元件之间的连接关系相同；

水位监测系统46水位高度采集器52的采集器电路板ⅲ上，其水位监测系统微控制器、电源、指示灯及节点地址设置电路内，水位监测系统电源26、水位监测系统微控制器及其辅助电路23、水位监测系统指示灯电路24和水位监测系统节点地址拨码设置电路25内电路元件之间的连接关系，分别与sf6监测系统44每套六氟化硫含量采集器50的采集器电路板ⅰ上，sf6监测系统电源21、sf6监测系统微控制器及其辅助电路17、sf6监测系统指示灯电路19和sf6监测系统节点地址拨码设置电路22内电路元件之间的连接关系相同；水位监测系统can及rs485接口电路内，水位监测系统can接口28内电路元件之间的连接关系与sf6监测系统can接口18内电路元件之间的连接关系相同，水位监测系统rs485接口27内，隔离电源模块u25的第1引脚经电容c91和c92的一端接地gnd，隔离电源模块u25的第2引脚经电容c91和c92的另一端连接水位监测系统5v稳压直流电压，隔离电源模块u25的第3引脚经电容c94和c95的一端引出隔离地iso1gnd，隔离电源模块u25的第4引脚经电容c94和c95的另一端输出隔离5v直流电压iso1vcc5v，数字隔离器u24的第1引脚连接水位监测系统3.3v稳压直流电压，数字隔离器u24的第4、第5和第8引脚分别连接地gnd、隔离地iso1gnd和隔离5v直流电压iso1vcc5v，数字隔离器u24的第6引脚连接电阻r83的一端和rs485收发器u23的第4引脚，数字隔离器u24的第7引脚连接rs485收发器u23的第1引脚，rs485收发器u23的第2和3引脚短接后连接三极管q3的集电极，三极管q3的集电极、基极和发射极分别连接电阻r79的一端、电阻r83的另一端和隔离地iso1gnd，电阻r79的另一端连接隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u23的第5和第8引脚分别连接隔离地iso1gnd和隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u23的第6引脚连接电阻r80和r82的一端、双向tvs二极管d36的一端、贴片瞬变抑制二极管d35的第2引脚以及电阻r81的一端，电阻r82的另一端连接隔离5v直流电压iso1vcc5v，rs485收发器u23的第7引脚连接电阻r77的一端、电阻r80的另一端、双向tvs二极管d36的另一端、贴片瞬变抑制二极管d35的第1引脚以及电阻r78的一端，电阻r77的另一端连接隔离地iso1gnd，贴片瞬变抑制二极管d35的第3引脚连接隔离地iso1gnd，电阻r78和r81的另一端分别连接水位传感器接线端子p-rs1的第2和第4引脚，水位传感器接线端子p-rs1的第1、第3和第5引脚分别连接地gnd、隔离地iso1gnd和水位监测系统12v直流防护电压，tvs二极管d37的两端分别连接隔离5v直流电压iso1vcc5v和隔离地iso1gnd，电阻r84和电容c93并联后两端分别连接隔离地iso1gnd和大地earth；水位监测系统can接口28与水位监测系统微控制器及其辅助电路23之间，隔离式can收发器u27第2和第3引脚分别连接到微控制器u29的第32和第33引脚，水位监测系统指示灯电路24与水位监测系统微控制器及其辅助电路23之间，发光二极管run＿led3的负极连接到微控制器u29的第14引脚，水位监测系统节点地址拨码设置电路25与水位监测系统微控制器及其辅助电路23之间，拨码开关s3的第7～12引脚分别连接到微控制器u29的第31～29和第17～15引脚，拨码开关s3的第1～6引脚短接后接地gnd，水位监测系统rs485接口27与水位监测系统微控制器及其辅助电路23之间，数字隔离器u24的第2和第3引脚分别连接到微控制器u29的第13和第12引脚；

排风控制系统47每套排风控制器53的排风控制器电路板上，其排风控制系统电源33、排风控制系统微控制器及其辅助电路29、排风控制系统can接口30、排风控制系统指示灯电路31和排风控制系统节点地址拨码设置电路32内电路元件之间的连接关系，分别与sf6监测系统44每套六氟化硫含量采集器50的采集器电路板ⅰ上，sf6监测系统电源21、sf6监测系统微控制器及其辅助电路17、sf6监测系统can接口18、sf6监测系统指示灯电路19和sf6监测系统节点地址拨码设置电路22内电路元件之间的连接关系相同，在排风控制系统继电器控制接口34内，固态继电器控制接线端子p＿out1的第1和第2引脚分别连接二极管d52的负极和正极，二极管d52的负极和正极分别连接电阻r95的一端和三极管q4的集电极，电阻r95的另一端连接排风控制系统5v稳压直流电压，三极管q4的发射极和基极分别连接地gnd和电阻r97的一端；排风控制系统can接口30与排风控制系统微控制器及其辅助电路29之间，隔离式can收发器u34第2和第3引脚分别连接到微控制器u35的第32和第33引脚，排风控制系统指示灯电路31与排风控制系统微控制器及其辅助电路29之间，发光二极管run＿led4的负极连接到微控制器u35的第14引脚，排风控制系统节点地址拨码设置电路32与排风控制系统微控制器及其辅助电路29之间，拨码开关s4的第7～12引脚分别连接到微控制器u35的第31～29和第17～15引脚，拨码开关s4的第1～6引脚短接后接地gnd，排风控制系统继电器控制接口34与排风控制系统微控制器及其辅助电路29之间，电阻r97的另一端连接到微控制器u35的第11引脚；

显示报警系统48每套显示器54的显示器电路板上，其显示报警系统微控制器、电源、can接口、指示灯及节点地址设置电路内，显示报警系统电源38、显示报警系统微控制器及其辅助电路35、显示报警系统can接口36、显示报警系统指示灯电路37和显示报警系统节点地址拨码设置电路39内电路元件之间的连接关系，分别与sf6监测系统44每套六氟化硫含量采集器50的采集器电路板ⅰ上，sf6监测系统电源21、sf6监测系统微控制器及其辅助电路17、sf6监测系统can接口18、sf6监测系统指示灯电路19和sf6监测系统节点地址拨码设置电路22内电路元件之间的连接关系相同；在数码显示及报警提示电路内，sf6数据显示及报警提示电路40、o2数据显示及报警提示电路41和水位数据显示及报警提示电路42均包含有相同的电路元件，并且其电路元件之间的连接关系也相同，其中在sf6数据显示及报警提示电路40内，led驱动控制芯片u41的第1引脚经电容c165和c166的一端连接显示报警系统5v稳压直流电压，电容c165和c166另一端短接后接地gnd，led驱动控制芯片u41的第12和第15引脚短接后接地gnd，led驱动控制芯片u41的第18～20引脚分别连接电阻r107～r105的一端，电阻r107～r105的另一端相互短接后连接显示报警系统5v稳压直流电压，电容c164～c162的一端分别连接到led驱动控制芯片u41的第18～20引脚，电容c164～c162的另一端相互短接后接地gnd，电阻r108一端连接显示报警系统3.3v稳压直流电压，另一端连接警报发光二极管sf6＿led的正极，led数码管ds1第1～第12引脚分别连接到led驱动控制芯片u41的第6、第5、第9、第4、第8、第13、第3、第14、第16、第7、第2和第17引脚；显示报警系统can接口36与显示报警系统微控制器及其辅助电路35之间，隔离式can收发器u39第2和第3引脚分别连接到微控制器u40的第45和第46引脚，显示报警系统指示灯电路37与显示报警系统微控制器及其辅助电路35之间，发光二极管run＿led5的负极连接到微控制器u40的第33引脚，显示报警系统节点地址拨码设置电路39与显示报警系统微控制器及其辅助电路35之间，拨码开关s5的第7～12引脚分别连接到微控制器u40的第28～25、第22和第21引脚，拨码开关s5的第1～6引脚短接后接地gnd，sf6数据显示及报警提示电路40与显示报警系统微控制器及其辅助电路35之间，led驱动控制芯片u41的第18～20引脚分别连接到微控制器u40的第20～18引脚，警报发光二极管sf6＿led的负极连接到微控制器u40的第17引脚，o2数据显示及报警提示电路41与显示报警系统微控制器及其辅助电路35之间，led驱动控制芯片u42的第18～20引脚分别连接到微控制器u40的第15～13引脚，警报发光二极管o2＿led的负极连接到微控制器u40的第16引脚，水位数据显示及报警提示电路42与显示报警系统微控制器及其辅助电路35之间，led驱动控制芯片u43的第18～20引脚分别连接到微控制器u40的第12～10引脚，警报发光二极管wl＿led的负极连接到微控制器u40的第29引脚。

如图2所示，系统初始化按键电路2内的按键k1为侧边按键，如图3所示，主控系统实时钟5内的电池bt1为纽扣电池；如图6-8、10、11所示，sf6监测系统电源21内的稳压器u20、o2监测系统电源15内的稳压器u15、水位监测系统电源26内的稳压器u30、排风控制系统电源33内的稳压器u33和显示报警系统电源38内的稳压器u38均为三端阳极稳压器；sf6监测系统电源21内的稳压器u19、o2监测系统电源15内的稳压器u14、水位监测系统电源26内的稳压器u28、排风控制系统电源33内的稳压器u31和显示报警系统电源38内的稳压器u37均为输出3.3v正向低压稳压器；数码显示及报警提示电路内，sf6数据显示及报警提示电路40内的led数码管ds1、o2数据显示及报警提示电路41内的led数码管ds2和水位数据显示及报警提示电路42内的led数码管ds3均为4位共阴极七段数码管。

如图2-12所示，主控系统43主控制器49的主控制器电路板，核心板的型号为mx335-mini，核心板上的处理器型号为am3352，主控系统电源7内，电源管理芯片u3的型号act4070，二级气体放电管d8的型号为ba091m，双向tvs二极管d7的型号为smbj30ca，肖特基二极管d5和d6的型号均为ss24，降压开关稳压器u4的型号为mp1475dj，主控系统实时钟5内，时钟芯片u2的型号为rx8025-sa，半导体二极管d2的型号为bat54c，主控系统rs232接口6内，rs232收发器u1的型号为sp3232een，贴片瞬变抑制二极管d3和d4的型号均为smc24c，主控系统can接口9内，隔离式can收发器u8的型号为is01050dubr，双向tvs二极管d15的型号为smbj12ca，贴片瞬变抑制二极管d13的型号为smc12c，三级气体放电管d14的型号为b3d090l，隔离电源模块u9的型号为b0505s-1w，tvs二极管d16的型号为gblc05c，主控系统rs485接口8内，隔离电源模块u7的型号为b0505s-1w，数字隔离器u6的型号为adum1201，rs485收发器u5的型号为max485，三极管q2的型号为9013，双向tvs二极管d11的型号为smbj12ca，贴片瞬变抑制二极管d9的型号为smc12c，三级气体放电管d10的型号为b3d090l，tvs二极管d12的型号为gblc05c，以太网接口电路10内，tvs二极管d19和d20的型号均为gblc03c，以太网收发器u12的型号为ksz8081rnaia，贴片晶振x1为25mhz贴片晶振，网口变压器u10的型号为fc1008nl，tvs二极管阵列u11的型号为slvu2.8-4，三级气体放电管d17和d18的型号均为b3d090l；sf6监测系统微控制器及其辅助电路17、o2监测系统微控制器及其辅助电路11、水位监测系统微控制器及其辅助电路23、排风控制系统微控制器及其辅助电路29和显示报警系统微控制器及其辅助电路35内，微控制器u22、微控制器u17、微控制器u29、微控制器u35和微控制器u40的型号均为stm32f103c8t6，晶振y2、晶振y1、晶振y3、晶振y4和晶振y5均为8mhz晶振，sf6监测系统can接口18、o2监测系统can接口12、水位监测系统can接口28、排风控制系统can接口30和显示报警系统can接口36内，隔离电源模块u18、隔离电源模块u13、隔离电源模块u26、隔离电源模块u32和隔离电源模块u36的型号均为b0505s-1w，隔离式can收发器u21、隔离式can收发器u16、隔离式can收发器u27、隔离式can收发器u34和隔离式can收发器u39的型号均为is01050dubr，tvs二极管d28、tvs二极管d21、tvs二极管d38、tvs二极管d45和tvs二极管d53的型号均为gblc05c，双向tvs二极管d31、双向tvs二极管d24、双向tvs二极管d41、双向tvs二极管d48和双向tvs二极管d56的型号均为smbj12ca，贴片瞬变抑制二极管d29、贴片瞬变抑制二极管d22、贴片瞬变抑制二极管d39、贴片瞬变抑制二极管d46和贴片瞬变抑制二极管d54的型号均为smc12c，三级气体放电管d30、三级气体放电管d23、三级气体放电管d40、三级气体放电管d47和三级气体放电管d55的型号均为b3d090l，sf6监测系统电源21、o2监测系统电源15、水位监测系统电源26、排风控制系统电源33和显示报警系统电源38内，二级气体放电管d34、二级气体放电管d27、二级气体放电管d44、二级气体放电管d51和二级气体放电管d59的型号均为ba091m，双向tvs二极管d33、双向tvs二极管d26、双向tvs二极管d43、双向tvs二极管d50和双向tvs二极管d58的型号均为smbj30ca，肖特基二级管d32、肖特基二级管d25、肖特基二级管d42、肖特基二级管d49和肖特基二级管d57的型号均为ss24，稳压器u20、稳压器u15、稳压器u30、稳压器u33和稳压器u38的型号均为lm78m05cdt，稳压器u19、稳压器u14、稳压器u28、稳压器u31和稳压器u37的型号均为ams1117-3.3；水位监测系统rs485接口27内，隔离电源模块u25的型号为b0505s-1w，数字隔离器u24的型号为adum1201，rs485收发器u23的型号为max485，三极管q3的型号为9013，双向tvs二极管d36的型号为smbj12ca，贴片瞬变抑制二极管d35的型号为smc12c，tvs二极管d37的型号为gblc05c；排风控制系统继电器控制接口34内，二极管d52的型号为m7（in4007），三极管q4的型号为8050；sf6数据显示及报警提示电路40、o2数据显示及报警提示电路41和水位数据显示及报警提示电路42内，led驱动控制芯片u41、led驱动控制芯片u42和led驱动控制芯片u43的型号均为tm1620。

本高速铁路牵引变电所有限空间防误入监控系统的工作过程为，在牵引变电所的电缆夹层，一套六氟化硫含量采集器50的六氟化硫传感器模组、一套氧气含量采集器51的氧气传感器模组、水位高度采集器52的液位传感器采集的相关参数数据被转变为数字信号后发送给主控系统43，主控系统43根据采集的数据大小选择报警、强制排风。当检测到电缆夹层的sf6含量超过规程要求的1000ppm或者o2含量低于18%、水位高于10cm时，本监控系统告警（led数码管数据显示报警、警报发光二极管发光报警提示、网页显示报警），按规定启动排风系统，并可以选择通过主控系统43的主控系统rs485接口8，以rs485接口方式连接既有上位机（综合自动化装置通信管理机）送往供电调度端。

检修人员在设备巡视检修时，开启防火门前，在控制室外，通过装于控制室入口处显示器的led数码管，即可看到将要进入的控制室即时的气体含量，在进入高压室前，装于高压室入口处显示器的led数码管显示即时的sf6、o2含量，下入电缆夹层前，在电缆夹层入口处即可查看电缆夹层sf6、o2和水位情况，防止误入禁入区域危及人身安全问题发生。另外，在进行无人变电所巡视时，巡检人员可以利用自身手机连接当地wifi，通过主控系统43主控制器49实现的嵌入式web服务器，实现网页访问和设备的控制；可以在人员进入危险空间前查看各监测点的气体含量并可以选择手动启动排风设施，确保巡检人员的人身安全，也可以在设备故障时在人员不进入禁入区域的情况下，远程启动排风设施，防止人身安全的问题发生。

在高压室，布置一套六氟化硫含量采集器50的六氟化硫传感器模组、一套氧气含量采集器51的氧气传感器模组，工作过程同上。

在控制室，设置一套氧气含量采集器51的氧气传感器模组，为配合控制室内的七氟丙烷气体自动灭火系统正常工作，本监控系统仅选择报警、手动启动排风系统的功能。

此外，当变电所为有人值班的变电所时，可以不在室外设置显示器的led数码管，而通过主控系统43的一路rs485接口，使用modbus协议设置访问主控系统43，或者通过主控系统43的一路以太网接口接入单位局域网，通过网页方式设置访问主控系统，从而将本监控系统的显示报警功能通过局域网与办公电脑连接，这样，在办公电脑上即可实时监测各处的气体含量和水位。