本實用新型涉及一種電氣終端的智能配電設備,具體涉及一種用于家用智能配電安全系統遠程監控的WIFI通訊模塊。
背景技術:
現有電氣終端用戶的配電箱大多是用空氣開關和漏電保護器拼裝而成,保護功能單一,很容易引發電氣安全事故和電氣火災。中國專利201420709331.8雖然對上述問題做了改進,增加了智能保護功能,但只能現場操作,不能遠程智能監控,智能化程度低,安全防范性能差。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是:解決上述現有技術存在的問題,而提供一種用于家用智能配電安全系統遠程監控的WIFI通訊模塊,增設家用智能配電箱的智能監控功能,特別是遠程智能監控功能,極大提升家用智能配電箱的安全性能和技術性能。
本實用新型采用的技術方案是:一種用于家用智能配電安全系統遠程監控的WIFI通訊模塊,包括主控單片機、WIFI收發器、家用智能配電箱開關狀態輸入接口及處理電路、家用智能配電箱告警狀態輸入接口及處理電路、主控單片機輸出控制接口及處理電路和WIFI通訊模塊工作電源;WIFI收發器同時連接主控單片機和服務器,并且負責主控單片機與服務器之間的通信,WIFI收發器接收并解析服務器傳過來的指令,并發給主控單片機;主控單片機輸出的控制信號通過主控單片機輸出控制接口及處理電路連接控制家用智能配電箱的開關電路,而家用智能配電箱的開關狀態信號和告警狀態信號分別通過開關狀態輸入接口及處理電路和告警狀態輸入接口及處理電路連接至主控單片機,主控單片機再將這些采集的家用智能配電箱的開關狀態信號和告警狀態信號打包通過WIFI收發器上傳給服務器。
上述技術方案中,所述的WIFI收發器通過自身的UART口與主控單片機的UART口連接,進行數據通訊。
上述技術方案中,所述的主控單片機輸出的控制信號共有12路,經主控單片機輸出控制接口及處理電路、數據線和輸出接線端子P2-1至P2-12連接至家用智能配電箱的各支路控制電路。
上述技術方案中,所述的主控單片機輸出控制接口及處理電路包括集成電路74HC573和電阻、二極管Q0-Q11,其中,處理電路為兩塊集成電路74HC573,
上述技術方案中,所述的家用智能配電箱的開關狀態信號和告警狀態信號首先連接至輸入接線端子P1-3至P1-19,其中,開關狀態信號12路,告警狀態信號5路,輸入接線端子P1-3至P1-19的開關狀態信號和告警狀態信號分別經各自的排阻、三極管連接至主控單片機的輸入端,使主控單片機獲得家用智能配電箱的開關狀態信號和告警狀態信號,主控單片機再將這些采集的家用智能配電箱開關狀態信號和告警狀態信號打包通過WIFI收發器上傳給服務器。
優點效果:
本實用新型用于家用智能配電安全系統,能采集家用智能配電箱的開關狀態信息和告警狀態信息,并打包上傳給服務器,服務器再與智能手機或智能終端設備通信,進行顯示和告警,同時智能手機或智能終端設備的遠程控制家用智能配電箱的指令通過服務器、WIFI收發器和主控單片機處理后輸出控制信號連接家用智能配電箱,控制總負載端和各個支路負載端的通斷,增設家用智能配電箱的遠程監控功能,極大提升家用智能配電箱的智能化程度和技術性能。
附圖說明:
圖1為本實用新型結構原理圖;
圖2為本實用新型主控單片機和WIFI收發器電路圖;
圖3為本實用新型主控單片機輸出控制接口及處理電路圖;
圖4為本實用新型開關狀態、告警狀態輸入接口處理電路圖。
具體實施方式:
參見圖1、圖2、圖3、圖4,本實用新型的家用智能配電安全系統遠程監控的WIFI通訊模塊,包括主控單片機、WIFI收發器、家用智能配電箱開關狀態輸入接口及處理電路、家用智能配電箱告警狀態輸入接口及處理電路、主控單片機輸出控制接口及處理電路和WIFI通訊模塊工作電源;WIFI收發器同時連接主控單片機和服務器,并且負責主控單片機與服務器之間的通信,WIFI收發器接收并解析服務器傳過來的指令,并發給主控單片機;主控單片機輸出的控制信號通過主控單片機輸出控制接口及處理電路連接控制家用智能配電箱的開關電路,而家用智能配電箱的開關狀態信號和告警狀態信號分別通過開關狀態輸入接口及處理電路和告警狀態輸入接口及處理電路連接至主控單片機,主控單片機再將這些采集的家用智能配電箱的開關狀態信號和告警狀態信號打包通過WIFI收發器上傳給服務器,所述的WIFI收發器通過自身的UART口與主控單片機的UART口連接,進行數據通訊,所述的主控單片機輸出的控制信號共有12路,經主控單片機輸出控制接口及處理電路、數據線和輸出接線端子P2-1至P2-12連接至家用智能配電箱的主控制電路和各支路控制電路,所述的主控單片機輸出控制接口及處理電路包括集成電路74HC573和電阻、二極管Q0-Q11,其中,處理電路為兩塊集成電路74HC573,所述的家用智能配電箱的開關狀態信號和告警狀態信號首先連接至輸入接線端子P1-3至P1-19,其中,開關狀態信號12路,告警狀態信號5路,輸入接線端子P1-3至P1-19的開關狀態信號赫爾告警狀態信號分別經各自的排阻、三極管連接至主控單片機的輸入端,使主控單片機獲得家用智能配電箱的開關狀態信號和告警狀態信號,主控單片機再將這些采集到的家用智能配電箱開關狀態信號和告警狀態信號打包通過WIFI收發器上傳給服務器,服務器再與智能手機或智能終端設備通信。
下面結合附圖對本實用新型做進一步具體說明:
參見圖2、圖3、圖4,WIFI通訊模塊的指令執行和數據采集都由單片機U2(STC15W404S)完成, WIFI收發器U6(ESP-12E)負責與服務器之間的通信,解析服務器傳過來的指令并送給U2執行,WIFI收發器還打包采集到的數據并上傳到服務器。U6通過UART口(Pin7、Pin16)與U2的 UART口(Pin24、Pin25)進行數據通訊。
WIFI通訊模塊的輸出控制共有12路,U6接收指令后傳送給U2,經電路傳輸,最后由端子P2-1至P2-12輸出。其信號傳輸過程以第一路為例,U2解析指令后,發現要斷開第一路開關,則U2的Pin40輸出高電平,U4的Pin9輸入高電平,U2的Pin 6輸出低電平,U4的Pin12由高阻態變為高電平,再經過電阻R29,輸出高電平到輸出端子P2的Pin1,第一路開關斷開,然后U2的Pin6輸出高電平,U4的Pin12恢復高阻態,第一路開關斷開操作完成。若U2解析指令后,發現要閉合第一路開關,則U2的Pin40輸出低電平,U4的Pin9輸入低電平,U2的Pin 6輸出低電平,U4的Pin12由高阻態變為低電平,通過二極管D18拉低輸出端子P2的Pin1為低電平,第一路開關閉合,然后U2的Pin6輸出高電平,U4的Pin12恢復高阻態,第一路開閉合操作完成。其它的11路輸出控制參照第一路。
WIFI通訊模塊的開關狀態輸入共有12路,由模塊的輸入端子P1的Pin3-Pin14輸入,最后由U2打包傳給U6,再發送至服務器。輸入信號傳輸過程以第一路為例,當P1的Pin3為高電平時,通過排阻R18,使三極管Q6導通,Q6極電極為低電平,U2的Pin4為低電平,U2得到第一路開關狀態為斷開;同理當P1的Pin3為低電平時,可使得U2的Pin4為高電平,U2可得到第一路開關狀態為閉合。其它11路開關狀態輸入參照第一路。
WIFI通訊模塊的告警狀態輸入共有5路,由模塊的輸入端子P1的Pin12-Pin16輸入,最后由U2打包傳給U6,再發送至服務器。告警輸入信號傳輸過程以第一路為例,當P1的Pin12為高電平時,通過二極管D4、排阻R4,使三極管Q1導通,Q1極電極為低電平,U2的Pin34為低電平,U2得到第一路告警狀態為正常;同理當P1的Pin12為低電平時,可使得U2的Pin34為高電平,U2可得到第一路告警狀態為出現故障。其它4路告警狀態輸入參照第一路。