CN207039054U - 一种智能操控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能操控装置，包括供电电源、控制主板、温湿度传感器、开关量输入电路、LED驱动显示电路、温湿度控制电路、语音控制电路、通信电路、继电器开关、接线端子、高压带电显示及闭锁电路、热释电红外人体传感器、LED照明灯、电加热器、散热风扇和扬声器，温湿度控制电路、语音控制电路、通信电路、热释电红外人体传感器和LED照明灯均直接与控制主板相连，开关量输入电路、高压带电显示及闭锁电路和继电器开关均通过光电耦合器与控制主板相连，LED驱动显示电路通过接线端子与继电器开关相连，温湿度传感器、电加热器和散热风扇均与温湿度控制电路相连，扬声器与语音控制电路相连。本装置功能齐全，智能化程度高，安全可靠。

Description

一种智能操控装置

技术领域

本实用新型涉及电力控制技术领域，具体地说是涉及一种智能操控装置。

背景技术

在当今电力***自动化水平发展日新月异的时代，应用于电力供电***的自动化装置/***越来越多，其功能也越来越复杂，例如微机继电保护装置、智能测控仪表、智能操控装置、温湿度自动控制器、触头测温***等等，这对于电力供电***及其设备的安全性及可靠性提供了强大的支持。然而现有的这些装置/***会产生比较多的设备问题，比如在采用大容量的设备进行检测时，现有的智能操控装置的显示只能显示回路模拟图和开关状态，无法全部对设备的各个功能进行完整统计，这对设备的安全造成极大隐患。其中传统方式更大多的采用分离开的元器件组合而成，这样的结构设计存在的缺点有元器件多且分散、布线不便、维护检修不便以及抗干扰能力差等。

实用新型内容

本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，公开了一种智能操控装置，该装置采用嵌入式结构，适用于3-40KV户内的开关柜，同时具有主回路模拟指示、高压带电显示及闭锁、断路器分合闸状态指示、接地开关指示、手车位置指示、储能状态指示、温湿度控制数字实时显示、智能防误语音提示、人体感应报警语音警示以及远程通信等多项功能，具有稳定可靠、使用安全、寿命长且抗干扰特性强等优点，同时能够避免外界设备的干扰，保证人员的操作安全，有效节省能源。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种智能操控装置，包括供电电源、控制主板、温湿度传感器、开关量输入电路、LED驱动显示电路、温湿度控制电路、语音控制电路、通信电路、继电器开关、接线端子、高压带电显示及闭锁电路、热释电红外人体传感器、LED照明灯、电加热器、散热风扇和扬声器，所述供电电源与控制主板相连，为整个装置提供电源，所述温湿度控制电路、语音控制电路、通信电路、热释电红外人体传感器和LED照明灯均直接与控制主板相连，所述开关量输入电路、高压带电显示及闭锁电路和继电器开关均通过光电耦合器与控制主板相连，所述LED驱动显示电路通过接线端子与继电器开关相连，所述温湿度传感器、电加热器和散热风扇均与温湿度控制电路相连，所述扬声器与语音控制电路相连。

作为本实用新型的一种改进，所述供电电源采用宽电压输入范围85-265V的开关电源。

作为本实用新型的一种改进，所述控制主板包括主控芯片以及与主控芯片相连接的电能控制模块、温湿度数字显示模块、手车控制模块、隔离刀控制模块、继电器控制模块、通信模块、智能防误语音提示控制模块、人体感应报警控制模块、高压带电显示及闭锁控制模块和照明控制模块，所述供电电源与电能控制模块相连，所述温湿度数字显示模块与温湿度控制电路相连，所述手车控制模块和隔离刀控制模块均与开关量输入电路相连，所述继电器控制模块通过光电耦合器与继电器开关相连，所述通信模块与通信电路相连，所述智能防误语音提示控制模块和人体感应报警控制模块均与语音控制电路相连，所述人体感应报警控制模块与热释电红外人体传感器相连，所述高压带电显示及闭锁控制模块与高压带电显示及闭锁电路相连，所述照明控制模块与LED照明灯相连。

作为本实用新型的一种改进，所述温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器。

作为本实用新型的一种改进，所述语音控制电路包括WTH040语音芯片。

作为本实用新型的一种改进，所述通信电路包括可远程操作的RS485通信接口以及串口通信单元。

作为本实用新型的一种改进，所述主控芯片采用型号为STC15T2K60S2的STC单片机芯片。

相对于现有技术，本实用新型所提出的智能操控装置整体结构设计巧妙，拆卸组装维修更换方便，功能强大，使用安全可靠，抗干扰能力强且使用寿命长；由于本装置采用了嵌入式的结构，可直接嵌入装设在3-40KV户内的开关柜的控制面板上，可美化控制面板的布局，由于该装置可通过LED驱动显示电路构成动态模拟图，可有效取代现有的一次回路模拟指示牌，同时具有高压带电显示及闭锁、断路器分合闸状态指示、接地开关指示、手车位置指示、储能状态指示、温湿度控制数字实时显示、智能防误语音提示、人体感应报警语音警示以及远程通信等多项功能，能够有效避免外界设备的干扰，保证人员的操作安全及保障开关柜电气的安全可靠运行，应用前景十分广阔。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

如图1所示，一种智能操控装置，包括供电电源、控制主板、温湿度传感器、开关量输入电路、LED驱动显示电路、温湿度控制电路、语音控制电路、通信电路、继电器开关、接线端子、高压带电显示及闭锁电路、热释电红外人体传感器、LED照明灯、电加热器、散热风扇和扬声器，所述供电电源与控制主板相连，为整个装置提供电源，所述温湿度控制电路、语音控制电路、通信电路、热释电红外人体传感器和LED照明灯均直接与控制主板相连，所述开关量输入电路、高压带电显示及闭锁电路和继电器开关均通过光电耦合器与控制主板相连，所述LED驱动显示电路通过接线端子与继电器开关相连，通过LED驱动显示电路可实现LED现场显示，实现动态模拟图、断路器分合闸状态指示、接地开关指示、手车位置指示、储能状态指示等功能，所述温湿度传感器、电加热器和散热风扇均与温湿度控制电路相连，所述扬声器与语音控制电路相连。由此可见，本智能操控装置是一种多功能、智能化模拟动态指示装置，它集一次回路动态模拟指示、高压带电显示及闭锁、温湿度显示及其控制、智能语音防误提示、人体感应报警语音警示以及远程通信等功能，它以一体化布局配套装备于高压开关柜中，并可简化高压开关柜的面板结构设计，美化高压开关柜的面板布局，完善开关状态的指示功能和安全性能，使高压开关柜进一步智能化、网络化和数字化。

具体优选的是，所述控制主板包括主控芯片以及与主控芯片相连接的电能控制模块、温湿度数字显示模块、手车控制模块、隔离刀控制模块、继电器控制模块、通信模块、智能防误语音提示控制模块、人体感应报警控制模块、高压带电显示及闭锁控制模块和照明控制模块，所述供电电源与电能控制模块相连，通过电能控制模块为各个模块及外部电路设备提供电源，所述温湿度数字显示模块与温湿度控制电路相连，所述手车控制模块和隔离刀控制模块均与开关量输入电路相连，通过开关量输入电路为手车控制模块和隔离刀控制模块分别提供手车控制及隔离刀控制的状态信号，所述继电器控制模块通过光电耦合器与继电器开关相连，通过继电器控制模块实现自动控制继电器开关的开合状态，所述通信模块与通信电路相连，所述智能防误语音提示控制模块和人体感应报警控制模块均与语音控制电路相连，所述人体感应报警控制模块与热释电红外人体传感器相连，所述高压带电显示及闭锁控制模块与高压带电显示及闭锁电路相连，所述照明控制模块与LED照明灯相连，通过照明控制模块来自动控制LED照明灯的亮灭状态。

进一步优选的是，所述温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器，从而可对高压开关柜内部的温湿度环境进行实时监测，并通过温湿度控制电路及电加热器和散热风扇来来对高压开关柜内部环境中的温度和湿度进行精确控制，使之不因凝露而发生绝缘闪络事故。DHT11数字温湿度传感器应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，可直接输出数字式的温湿度数值，具有较高的可靠性及良好的长期稳定性，有利于高压开关柜内温湿度测量及显示观察。另外，用户可通过温湿度控制电路来根据需要设置电加热器和散热风扇的加热/除湿输出的上下限。所述高压带电显示及闭锁电路包括高压带电传感器、压敏电阻、整流桥和闭锁继电器，所述高压带电传感器从高压带电回路中抽取一定的电压作为高压带电显示及闭锁电路的电源，用于反映装置设置处的带电状态，并能强制闭锁开关柜门，压敏电阻主要在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护高压带电传感器。

进一步优选的是，所述语音控制电路包括WTH040语音芯片，WTH040语音芯片可以一次编程，其声音长度是40s，足以满足本装置的智能语音防误提示以及人体感应报警语音警示的功能。该语音控制电路主要接收处理来自控制主板中的相关信号，并驱动扬声器输出相对应的语音提示。例如，当电路处于合闸状态时，操作者强行将手车推至工作位置时，扬声器发出“请分断路器”的语音提示；而当电路处于合闸状态，操作者强行合接地开关时，扬声器发出“请分接地开关”的语音提示，当高压开关柜带电运行时，热释电红外人体传感器检测到有人靠近时，扬声器将发出“柜已带电，请勿靠近”的语音提示。

进一步优选的是，所述通信电路包括可远程操作的RS485通信接口以及串口通信单元，其中可远程操作的RS485通信接口具体为远程RS-485数字通讯接口，采用MODBUS-RTU通讯协议。

进一步优选的是，所述主控芯片采用型号为STC15T2K60S2的低功耗STC单片机芯片，该单片机芯片的处理速度是传统8051单片机芯片的8-12倍，并且内部集成了高速的R/C时钟及高可靠性复位电路，可有效省略外部晶振和外部复位电路，同时具备8路高速10位A/D转换模块、2组高速异步串行通信端口、1组高速同步串行通信端口以及2K字节的大容量SRAM。

进一步优选的是，所述供电电源采用宽电压输入范围85-265V的开关电源。该开关电源为整个智能操控装置供电，85-265V的宽电压输入范围可有效满足装置中控制主板及外部各电路设备的电源电压要求，并能够适用于控制电源为AC/DC为110/220V的一次***。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能操控装置，其特征在于：包括供电电源、控制主板、温湿度传感器、开关量输入电路、LED驱动显示电路、温湿度控制电路、语音控制电路、通信电路、继电器开关、接线端子、高压带电显示及闭锁电路、热释电红外人体传感器、LED照明灯、电加热器、散热风扇和扬声器，所述供电电源与控制主板相连，为整个装置提供电源，所述温湿度控制电路、语音控制电路、通信电路、热释电红外人体传感器和LED照明灯均直接与控制主板相连，所述开关量输入电路、高压带电显示及闭锁电路和继电器开关均通过光电耦合器与控制主板相连，所述LED驱动显示电路通过接线端子与继电器开关相连，所述温湿度传感器、电加热器和散热风扇均与温湿度控制电路相连，所述扬声器与语音控制电路相连。

2.如权利要求1所述的一种智能操控装置，其特征在于，所述控制主板包括主控芯片以及与主控芯片相连接的电能控制模块、温湿度数字显示模块、手车控制模块、隔离刀控制模块、继电器控制模块、通信模块、智能防误语音提示控制模块、人体感应报警控制模块、高压带电显示及闭锁控制模块和照明控制模块，所述供电电源与电能控制模块相连，所述温湿度数字显示模块与温湿度控制电路相连，所述手车控制模块和隔离刀控制模块均与开关量输入电路相连，所述继电器控制模块通过光电耦合器与继电器开关相连，所述通信模块与通信电路相连，所述智能防误语音提示控制模块和人体感应报警控制模块均与语音控制电路相连，所述人体感应报警控制模块与热释电红外人体传感器相连，所述高压带电显示及闭锁控制模块与高压带电显示及闭锁电路相连，所述照明控制模块与LED照明灯相连。

3.如权利要求2所述的一种智能操控装置，其特征在于，所述温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器。

4.如权利要求2或3所述的一种智能操控装置，其特征在于，所述供电电源采用宽电压输入范围85-265V的开关电源。

5.如权利要求4所述的一种智能操控装置，其特征在于，所述语音控制电路包括WTH040语音芯片。

6.如权利要求5所述的一种智能操控装置，其特征在于，所述通信电路包括可远程操作的RS485通信接口以及串口通信单元。

7.如权利要求6所述的一种智能操控装置，其特征在于，所述主控芯片采用型号为STC15T2K60S2的STC单片机芯片。