一种带供电监测保护的遥测终端机及电源故障判断方法技术

本发明专利技术涉及监测技术领域，公开了一种带供电监测保护的遥测终端机，包括切换开关矩阵，切换开关矩阵具有多路电源输入端和多路电源输出端，电源输出端用于连接负载；监测电路的采集端连接在对应的一路电源输入端上，用于监测每路负载的电流值，自动切断电源输入端的电源；主控器用于控制切换开关矩阵的开关通断、以及接收监测电路的采集到的电流值。每路传感器进行独立供电，监测电路能够对每路的负载的电流进行实时监测，当其中一路传感器损坏造成短路或者断路时，能够立马判断出问题点，并切断传感器的供电，而其余传感器能够正常工作，同时不会因短路对RTU产生损坏；能大大提高RTU的可靠性和经济性。的可靠性和经济性。的可靠性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种带供电监测保护的遥测终端机及电源故障判断方法


[0001]本专利技术涉及监测
，具体涉及一种带供电监测保护的遥测终端机及电源故障判断方法。

技术介绍

[0002]遥测终端机(RTU)主要应用于河道、泵站、水库、山洪预警、水文站等，用于对水位、降雨(雪)量、流量、流速、蒸发量、泥沙、冰凌、墒情、水质等环境参数进行监测。
[0003]遥测终端机除了采集传感器数据上传至数据中心外，还需要给每个传感器提供电源，目前遇到的情况是所有传感器都接在一个或者两个端上，当其中一个传感器损坏造成电源短路，其他所有传感器都无法使用，甚至造成遥测终端机供电线路烧坏；另外当所连接传感器断路无数据时也无法快速判断是传感器出现故障还是遥测终端机出现故障。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种带供电监测保护的遥测终端机及电源故障判断方法，解决现有遥测终端机不能对多路电源进行同时监测的问题。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种带供电监测保护的遥测终端机，包括主控器，多路监测电路和切换开关矩阵；
[0006]所述切换开关矩阵具有多路电源输入端和多路电源输出端，电源输出端用于连接负载；
[0007]每路所述监测电路的采集端连接在对应的一路电源输入端上，用于监测每路负载的电流值，并根据电流值的异常，自动切断异常路的切换开关矩阵的电源输入端的电源；
[0008]所述主控器用于控制切换开关矩阵的开关通断、以及接收监测电路的采集到的电流值，并控制监测电路控制切断电源后的电源输入端再次接通电源。
[0009]优选地，所述监测电路包括电流采集模块和超限自锁模块，所述超限自锁模块包括比较单元、H桥、继电器K201、脉冲单元，所述继电器K201的常闭开关串联在电源输入端和电源之间，所述继电器K201的第一控制端与H桥的第一输出端相连，所述继电器K201的第二控制端与H桥的第二输出端相连；
[0010]所述电流采集模块的采集端连接在电源输入端和继电器K201之间，所述电流采集模块的输出端与比较单元的第一输入端相连，所述比较单元的第二输入端与主控器相连，所述比较器的输出端与H桥的第二输入端相连；
[0011]所述H桥的第一输入端与脉冲单元相连。
[0012]优选地，所述比较单元的输出端连接有隔直耦合电路，所述隔直耦合电路的输出端与H桥的第二输入端相连；
[0013]所述比较单元包括迟滞比较器U202A、电阻R203、电阻R204；
[0014]所述电阻R203的一脚与电流采集模块的输出端相连，所述电阻R203的二脚分别与电阻R204的一脚、迟滞比较器U202A的比较端相连，所述电阻R204的二脚与迟滞比较器
U202A的输出端相连，所述迟滞比较器U202A的参考端与主控器相连；
[0015]所述隔直耦合电路包括电阻R205、电容C202，所述电阻R205的一脚分别与电容C202的一脚、H桥的第二输入端相连，所述电容C202的二脚与迟滞比较器U202A的输出端相连，所述电阻R205的二脚接地。
[0016]优选地，所述电流采集模块包括采样电阻R202、隔离芯片U201，电阻R201、电容C201，采样电阻R202串联在电源输入端和继电器K201之间，所述隔离芯片U201的两个输入端分别连接在电阻R202的两引脚上；所述隔离芯片U201的输出端分别与电阻R201的一脚、电容C201的一脚、电阻R203的一脚相连，所述电阻R201的二脚、电容C201的二脚均接地。
[0017]优选地，所述切换开关矩阵包括若干呈阵列分布的开关单元和译码器，同一列的所有开关单元的一端连接在一起，同一行的所有开关单元的另一端连接在一起，每个所述开关单元的控制端均与译码器的输出端相连，所述译码器的输入端与主控器相连。
[0018]优选地，每个开关单元包括三极管Q101、三极管Q102、电阻R101，所述三极管Q102的D极、S极分别为开关单元的两端；
[0019]所述三极管Q102的D极与电阻R101的一脚相连，所述三级管Q102的G极分别与电阻R101的二脚、三极管Q101的D极相连；
[0020]所述三极管Q101的G极与译码器的输出端相连，所述三极管Q101的S极接地。
[0021]一种遥测终端机的电源故障判断方法，包括以下判断方法：
[0022]短路判断：利用监测电路实时监测电流值，当发生短路后，分辨出短路类型，短路类型包括负载短路、电源线路短路和短路误判中的一种；
[0023]断路判断：利用监测电路实时监测电流值，当发生断路后，分辨出断路类型，断路类型包括负载短路和电源线路断路中的一种。
[0024]所述短路判断包括以下步骤：
[0025]S11、多路监测电路分别获取多路负载电流信息，并判断每路负载电流是否异常；
[0026]S12、当一路或多路负载电流过大异常后，监测电路自动切断异常路负载的电源输入；
[0027]S13、监测电路接收主控器的延时解锁信号，并根据延时解锁信号再次使异常路负载接通电源，若未再次出现短路，则为误触发；
[0028]S14、若再次出现短路，重复执行步骤S12
‑
S13；
[0029]S15、若异常路负载还是为短路状态；则主控器控制切换开关矩阵切换异常路负载的电源通道；
[0030]S16、切换电源通道后，若异常路负载保持为短路状态，则负载出现短路异常；若异常路负载的短路状态消除，则切换前的电源通道的线路短路。
[0031]所述断路判断包括以下步骤：
[0032]S21、多路监测电路分别获取多路负载电流信息，并判断每路负载电流是否异常；
[0033]S22、当一路或多路负载电流过小异常后，主控器控制切换开关矩阵切换异常负载的电源通道；
[0034]S23、若负载电流保持异常状态，则负载出现短路；若负载电流异常状态消除，则切换前的电源通道的线路断路。
[0035]还包括电路预警步骤：
[0036]S31、监测电路获取的实时电流值发送至主控器进行存储，主控器将电流的历史数据拟合成预测曲线；
[0037]S32、当前的测试电流值与预测曲线出现偏差时，通过主控器发出预警信息。
[0038]本专利技术的有益效果集中体现在：
[0039]1、本专利技术的每路传感器负载进行独立供电，每路负载均有监测电路，监测电路能够对每路的负载的电流进行实时监测，当其中一路传感器损坏造成短路或者断路时，能够立马判断出问题点，并切断传感器的供电，而其余传感器能够正常工作，同时不会因短路对RTU产生损坏；能大大提高RTU的可靠性和经济性。
[0040]2、本专利技术的遥测终端机能够准确判断出是传感器出现故障还是遥测终端机出现故障；当供电线路出现故障，而传感器未出现故障时，通过切换开关矩阵切换供电线路，能够确保传感器的正常工作。
附图说明
[0041]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带供电监测保护的遥测终端机，其特征在于：包括主控器，多路监测电路和切换开关矩阵；所述切换开关矩阵具有多路电源输入端和多路电源输出端，电源输出端用于连接负载；每路所述监测电路的采集端连接在对应的一路电源输入端上，用于监测每路负载的电流值，并根据电流值的异常，自动切断异常路的切换开关矩阵的电源输入端的电源；所述主控器用于控制切换开关矩阵的开关通断、以及接收监测电路的采集到的电流值，并控制监测电路控制切断电源后的电源输入端再次接通电源。2.根据权利要求1所述的一种带供电监测保护的遥测终端机，其特征在于：所述监测电路包括电流采集模块和超限自锁模块，所述超限自锁模块包括比较单元、H桥、继电器K201、脉冲单元，所述继电器K201的常闭开关串联在电源输入端和电源之间，所述继电器K201的第一控制端与H桥的第一输出端相连，所述继电器K201的第二控制端与H桥的第二输出端相连；所述电流采集模块的采集端连接在电源输入端和继电器K201之间，所述电流采集模块的输出端与比较单元的第一输入端相连，所述比较单元的第二输入端与主控器相连，所述比较器的输出端与H桥的第二输入端相连；所述H桥的第一输入端与脉冲单元相连。3.根据权利要求2所述的一种带供电监测保护的遥测终端机，其特征在于：所述比较单元的输出端连接有隔直耦合电路，所述隔直耦合电路的输出端与H桥的第二输入端相连；所述比较单元包括迟滞比较器U202A、电阻R203、电阻R204；所述电阻R203的一脚与电流采集模块的输出端相连，所述电阻R203的二脚分别与电阻R204的一脚、迟滞比较器U202A的比较端相连，所述电阻R204的二脚与迟滞比较器U202A的输出端相连，所述迟滞比较器U202A的参考端与主控器相连；所述隔直耦合电路包括电阻R205、电容C202，所述电阻R205的一脚分别与电容C202的一脚、H桥的第二输入端相连，所述电容C202的二脚与迟滞比较器U202A的输出端相连，所述电阻R205的二脚接地。4.根据权利要求3所述的一种带供电监测保护的遥测终端机，其特征在于：所述电流采集模块包括采样电阻R202、隔离芯片U201，电阻R201、电容C201，采样电阻R202串联在电源输入端和继电器K201之间，所述隔离芯片U201的两个输入端分别连接在电阻R202的两引脚上；所述隔离芯片U201的输出端分别与电阻R201的一脚、电容C201的一脚、电阻R203的一脚相连，所述电阻R201的二脚、电容C201的二脚均接地。5.根据权利要求3所述的一种带供电监测保护的遥测终端机，其特征在于：所述切换开关矩阵包括若干呈阵列分布的开关单元和...

【专利技术属性】
技术研发人员：何川先，刘学刚，蒋四兴，蒋德平，白贵强，王耀平，刘红，李万军，
申请(专利权)人：中水环球北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：