一种无线电力故障监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术涉及高速公路隧道中机电设备监测技术领域，公开了一种无线电力故障监测系统及监测方法，无线电力故障监测系统包括控制主机、网关、无线通信模块和监测终端；监测终端包括直流供电检测电路、交流供电检测电路以及开关量输出控制电路，直流供电检测电路、交流供电检测电路以及开关量输出控制电路均与待测机电设备连接；监测终端基于控制主机的命令，可以实现数据透传、直流供电检测、交流供电检测、和开关量输出控制的功能，能够准确监测隧道内机电设备的电力故障，满足隧道机电设备高效、智能运维需要。智能运维需要。智能运维需要。

【技术实现步骤摘要】
一种无线电力故障监测系统及监测方法


[0001]本专利技术涉及高速公路隧道中机电设备监测
，尤其涉及一种无线电力故障监测系统及监测方法。

技术介绍

[0002]我国高速公路总长度在迅速增长，高速公路广泛向山区延伸，隧道数量不断增多。隧道内环境恶劣，例如经常出现潮湿、渗水、油污、积尘、尾气等情况，这种恶劣的环境容易导致机电设备的电力故障频发。当隧道内的机电设备发生电力故障后，设备无法正常工作，若不能及时发现并维护，故障点累积增多还容易使整个隧道的机电系统总体瘫痪，极易造成隧道安全事故，导致人员伤亡与巨大的经济损失。
[0003]目前，隧道内的机电设备大多利用机电设备的自检功能，且大多采用有线方式对故障状态进行数据传输。当隧道机电设备发生故障后，在隧道管理所远程监控室往往只能反应出系统或某机电设备不能用，难以判断是有线通信线路故障还是设备自身故障，而设备自身故障时，也难以判断是设备的电力故障还是功能性故障，且无法精准确定故障的位置。机电设备的故障排查往往只能通过人步行进隧道现场逐一检查，因故障原因及故障地点事先未知，有时候往往需要专业人士多次往返才能排除故障，耗时又费力。目前尚没有一种专门的监测系统用于机电设备的无线电力故障监测，因此，亟需一个能够准确监测隧道内机电设备的电力故障的无线监测终端，满足隧道机电设备高效、智能运维需要。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种无线电力故障监测系统及监测方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术通过如下的技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种无线电力故障监测系统，包括：控制主机、网关、无线通信模块和监测终端，所述监测终端设置于待测隧道内且与待测机电设备连接，所述无线通信模块设置于所述监测终端上，所述网关设置于所述待测隧道的隧道口处，且与所述无线通信模块无线通信连接，所述控制主机与所述网关通过总线串行通信连接；
[0007]所述监测终端包括直流供电检测电路、交流供电检测电路以及开关量输出控制电路，所述直流供电检测电路、所述交流供电检测电路以及开关量输出控制电路均与所述待测机电设备连接；
[0008]所述直流供电检测电路用于采集所述待测机电设备的直流供电状态，并将检测到的直流供电状态通过所述通信模块发送至所述网关；
[0009]所述交流供电检测电路用于采集所述待测机电设备的交流供电状态，并将检测到的交流供电状态通过所述通信模块发送至所述网关；
[0010]所述开关量输出控制电路用于对机电设备进行开关量控制；
[0011]所述网关用于将所述控制主机产生的数据透传命令、直流供电检测命令、交流供
电检测命令、和开关量输出控制命令至所述监测终端。
[0012]可选地，所述开关量输出控制电路包括电阻R1、光电耦合器To1、电阻R2、电阻R3、第二三极管、电阻R4、电容C1，所述光电耦合器To1的输入侧为第一发光二极管，所述光电耦合器To1的输出侧为第一三极管；
[0013]所述电阻R1的第一端与GPA1引脚连接，所述电阻R1的第二端与所述第一发光二极管的正极连接，所述第一发光二极管的负极接地，所述第一三极管的集电极接12伏电源，所述第一三极管的发射极与所述电阻R2的第一端连接，所述电阻R2的第二端与所述第二三极管的基极连接，且所述电阻R2的第二端与所述电阻R3的第一端连接，所述电阻R3的第二端与所述第二三极管的发射极连接，且所述电阻R3的第二端接地，所述第二三极管的集电极与所述电阻R4的第一端连接，所述电阻R4的第二端与所述电阻R3的第二端连接，所述电阻R4的第一端还与所述电容C1的第一端连接，所述电容C1的第二端与所述电阻R4的二端连接。
[0014]可选地，所述直流供电检测电路包括电阻R5、光电耦合器Td1、电阻R6、电阻R7和电容C2，所述光电耦合器Td1的输入侧为第二发光二极管，所述光电耦合器Td1的输出侧为第三三极管；
[0015]所述电阻R5的第一端为正输入端，所述电阻R5的第二端与所述第二发光二极管的正极连接，所述第二发光二极管的负极为负输入端，所述第三三极管的集电极与所述电阻R6的第一端连接，所述第三三极管的发射极接地，所述电阻R6的第二端与3.3伏电源连接，所述电阻R6的第一端还与所述电容C2的第一端和电阻R7的第一端连接，所述电容C2接地，所述电阻R7的第二端与GPB1引脚连接。
[0016]可选地，所述交流供电检测电路包括二极管D3、电阻R8、电阻R9、电容C3、光电耦合器Ta1、电阻R10、电容C4以及电阻R11，所述光电耦合器Ta1的输入侧为第三发光二极管，所述光电耦合器Ta1的输出侧为第四三极管；
[0017]所述二极管D3的正极为交流正极输入端，所述二极管D3的负极与所述电阻R8的第一端连接，所述电阻R8的第二端与所述电容C3的第一端和所述电阻R9的第一端连接，所述电容C3的第二端为交流负极输入端，所述电阻R9的第二端与所述第三发光二极管的正极连接，所述第三发光二极管的负极与所述电容C3的第二端连接，所述第四三极管的集电极与所述电阻R10的第一端、所述电阻R11的第一端以及所述电容C4的第一端连接，所述第四三极管的发射极接地，所述电阻R10的第二端与3.3伏电源连接，所述电阻R11的第二端与GPB5引脚连接，所述电容C4的第二端接地。
[0018]第二方面，本申请实施例还提供一种无线电力故障监测方法，应用于第一方面所述的无线电力故障监测系统，包括：
[0019]控制主机通过网关向监测终端发送命令；
[0020]监测终端通过无线通信模块接收所述命令，在所述命令为数据透传命令的情况下，通过485外部端口将数据透传命令中包含的需要透传的数据传输到现场待测机电设备，若现场待测机电设备有数据通过485外部端口返回到监测终端，将该返回数据发送给网关；
[0021]在所述命令为直流供电检测命令的情况下，控制直流供电检测电路对由直流供电的现场待测机电设备的直流供电状态进行检测，并将直流供电状态返回给网关；
[0022]在所述命令为交流供电检测命令的情况下，控制交流供电检测电路对由交流供电
的现场待测机电设备的交流供电状态进行检测，并将交流供电状态返回给网关。
[0023]可选地，在所述命令为终端故障诊断命令的情况下，所述监测终端对自身进行故障诊断，并将终端故障状态信息返回给网关。
[0024]可选地，在所述命令为参数配置命令的情况下，所述监测终端对自身的无线组网ID以及通信网络参数进行配置，配置后对终端进行系统重启。
[0025]可选地，所述命令携带无线组网ID，所述监测终端通过无线通信模块接收所述命令之后，所述方法还包括：
[0026]所述监测终端判断命令中包含的无线组网ID与自身无线组网ID是否相同，如果命令中的无线组网ID与终端自身的无线组网ID相同，则执行命令对应的操作。
[0027]有益效果：
[0028]本专利技术提供的无线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线电力故障监测系统，其特征在于，包括：控制主机、网关、无线通信模块和监测终端，所述监测终端设置于待测隧道内且与待测机电设备连接，所述无线通信模块设置于所述监测终端上，所述网关设置于所述待测隧道的隧道口处，且与所述无线通信模块无线通信连接，所述控制主机与所述网关通过总线串行通行连接；所述监测终端包括直流供电检测电路、交流供电检测电路以及开关量输出控制电路，所述直流供电检测电路、所述交流供电检测电路以及开关量输出控制电路均与所述待测机电设备连接；所述直流供电检测电路用于采集所述待测机电设备的直流供电状态，并将检测到的直流供电状态通过所述通信模块发送至所述网关；所述交流供电检测电路用于采集所述待测机电设备的交流供电状态，并将检测到的交流供电状态通过所述通信模块发送至所述网关；所述开关量输出控制电路用于对机电设备进行开关量控制；所述网关用于将所述控制主机产生的数据透传命令、直流供电检测命令、交流供电检测命令、和开关量输出控制命令至所述监测终端。2.根据权利要求1所述的无线电力故障监测系统，其特征在于，所述开关量输出控制电路包括电阻R1、光电耦合器To1、电阻R2、电阻R3、第二三极管、电阻R4、电容C1，所述光电耦合器To1的输入侧为第一发光二极管，所述光电耦合器To1的输出侧为第一三极管；所述电阻R1的第一端与GPA1引脚连接，所述电阻R1的第二端与所述第一发光二极管的正极连接，所述第一发光二极管的负极接地，所述第一三极管的集电极接12伏电源，所述第一三极管的发射极与所述电阻R2的第一端连接，所述电阻R2的第二端与所述第二三极管的基极连接，且所述电阻R2的第二端与所述电阻R3的第一端连接，所述电阻R3的第二端与所述第二三极管的发射极连接，且所述电阻R3的第二端接地，所述第二三极管的集电极与所述电阻R4的第一端连接，所述电阻R4的第二端与所述电阻R3的第二端连接，所述电阻R4的第一端还与所述电容C1的第一端连接，所述电容C1的第二端与所述电阻R4的二端连接。3.根据权利要求1所述的无线电力故障监测系统，其特征在于，所述直流供电检测电路包括电阻R5、光电耦合器Td1、电阻R6、电阻R7和电容C2，所述光电耦合器Td1的输入侧为第二发光二极管，所述光电耦合器Td1的输出侧为第三三极管；所述电阻R5的第一端为正输入端，所述电阻R5的第二端与所述第二发光二极管的正极连接，所述第二发光二极管的负极为负输入端，所述第三三极管的集电极与所述电阻R6的第一端连接，所述第三三极管的发射极接地，所述电阻R6的第二端与3.3伏电源连接，所述电阻R6的第一端还与所述电容C2的第一端和电阻R7的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李端峰，李永汉，何湘桂，户磊，李奎元，孟志强，周华安，刘小可，童轩，陈励勤，
申请(专利权)人：中津沛科建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：