遠程集中式ups電源實時管控預警系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種遠程集中式UPS電源實時管控預警系統，所述系統包括電源控制器與括數據服務器，所述電源控制器與所述數據服務器無線或有線通信連接，所述電源控制器設有備用電池電壓實時檢測電路、UPS輸入輸出電流信號檢測電路、按鍵控制信號輸入電路、環境溫濕度檢測和報警電路以及遠程通信電路。本實用新型有益效果在于，通過電源遠程實時管控系統對電池進行定期智能維護；有效延長電池的使用周期；實時把網點電力狀況通過網絡傳輸到服務中心；可檢測輸入電壓電流、輸出電壓電流、檢測周圍環境溫濕度以及可以控制末端負載。
【專利說明】遠程集中式UPS電源實時管控預警系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及UPS電源設備，具體涉及一種可遠程監控、管理UPS電源的實時預警系統。
【背景技術】
[0002]UPS (Uninterruptible Power System)即不間斷電源,是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。
[0003]當市電輸入正常時，UPS將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷(事故停電)時，UPS立即將機內電池的電能，通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。
[0004]自二十世紀六十年代美國通用電氣公司研究生產不間斷電源以來，不間斷電源一直在被改進，但是其基本原理沒有重大變化。現代的不間斷電源由電池組、逆變器和控制電路組成，一端連接電網另一端連接電器負載。
實用新型內容
[0005]鑒于現有技術的不足，本實用新型旨在于提供一種遠程集中式UPS電源實時管控預警系統，通過設置在UPS中的檢測電路以及通信電路，實現了在監控端對聯網中的UPS設備的實時監測，準備掌握UPS的工作狀態。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]遠程集中式UPS電源實時管控預警系統，所述系統包括電源控制器與括數據服務器，所述電源控制器與所述數據服務器無線或有線通信連接，所述電源控制器設有備用電池電壓實時檢測電路、UPS輸入輸出電流信號檢測電路、按鍵控制信號輸入電路、環境溫濕度檢測和報警電路以及遠程通信電路；其中
[0008]所述備用電池電壓實時檢測電路包括運算放大器與分壓電路；
[0009]所述UPS輸入輸出電流信號檢測電路包括運算放大器以及與其電性連接的積分電路；
[0010]所述按鍵控制信號輸入電路包括薄膜微動開關、上拉排阻以及編碼器；
[0011]所述環境溫濕度檢測和報警電路包括溫度濕度傳感器與報警蜂鳴器；
[0012]遠程通信電路設有網絡通信芯片。
[0013]需要說明的是，所述分壓電路包括串聯電連接的電阻R24、R25、R26、R27、R28、R29，其中依次電阻阻值為 560ΚΩ、10ΚΩ、20ΚΩ、30ΚΩ、40ΚΩ、50ΚΩ。
[0014]需要說明的是，所述薄膜開關包括放電鍵、通電鍵、消音鍵與復位鍵，其中每個按鍵的一端與所述上拉排阻電性連接，另一端與所述編碼器電性連接。
[0015]作為一種優選的方案，所述殼體外部還設有狀態指示燈，包括電源指示燈、運行指示燈、充放電指示燈以及故障指示燈，上述指示燈分別與按鍵控制信號輸入電路中的上拉排阻電性連接。
[0016]需要說明的是，所述環境溫濕度檢測電路為單總線訪問，其中電路中設有電阻阻值5ΚΩ的上拉電阻；所述報警電路中的報警蜂鳴器與PNP三極管電性連接，所述PNP三極管與電阻R42、電阻R16電性連接。
[0017]需要說明的是，所述網絡通信芯片為CP2200，所述網絡通信芯片與所述數據服務器無線通訊連接。
[0018]本實用新型有益效果在于:
[0019]1、通過電源遠程實時管控系統對電池進行定期智能維護；
[0020]2、準確智能的掌握電池性能，免除對電池的日常維護；
[0021]3、有效延長電池的使用周期；
[0022]4、實時把網點電力狀況通過網絡傳輸到服務中心；
[0023]5、智能記錄電池的品牌、型號、采購時間，使固定資產的管理提高至信息化；
[0024]6、有效的過壓保護使UPS工作在安全的環境中。
[0025]7、本實用新型可檢測輸入電壓電流、輸出電壓電流、檢測周圍環境溫濕度以及可以控制末端負載。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型的電池電壓檢測電路；
[0027]圖2為本實用新型UPS輸入輸出電流信號檢測電路；
[0028]圖3為本實用新型的按鍵與顯示接口電路；
[0029]圖4為本實用新型的遠程網絡通信電路；
[0030]圖5為本實用新型的環境檢測和報警輸出電路。
【具體實施方式】
[0031]下面將結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0032]本實用新型為一種遠程集中式UPS電源實時管控預警系統，所述系統包括電源控制器與數據服務器，所述電源控制器與所述數據服務器無線或有線通信連接，所述電源控制器設有備用電池電壓實時檢測電路、UPS輸入輸出電流信號檢測電路、按鍵控制信號輸入電路、環境溫濕度檢測和報警電路以及遠程通信電路；其中
[0033]所述備用電池電壓實時檢測電路包括運算放大器與分壓電路；
[0034]所述UPS輸入輸出電流信號檢測電路包括運算放大器以及與其電性連接的積分電路；
[0035]所述按鍵控制信號輸入電路包括薄膜微動開關、上拉排阻以及編碼器；
[0036]所述環境溫濕度檢測和報警電路包括溫度濕度傳感器與報警蜂鳴器；
[0037]遠程通信電路設有網絡通信芯片。
[0038]需要說明的是，所述分壓電路包括串聯電連接的電阻R24、R25、R26、R27、R28、R29，其中依次電阻阻值為 560ΚΩ、10ΚΩ、20ΚΩ、30ΚΩ、40ΚΩ、50ΚΩ。
[0039]需要說明的是，所述薄膜開關包括放電鍵、通電鍵、消音鍵與復位鍵，其中每個按鍵的一端與所述上拉排阻電性連接，另一端與所述編碼器電性連接。
[0040]作為一種優選的方案，所述殼體外部還設有狀態指示燈，包括電源指示燈、運行指示燈、充放電指示燈以及故障指示燈，上述指示燈分別與按鍵控制信號輸入電路中的上拉排阻電性連接。
[0041]需要說明的是，所述環境溫濕度檢測電路為單總線訪問，其中電路中設有電阻阻值5ΚΩ的上拉電阻；所述報警電路中的報警蜂鳴器與PNP三極管電性連接，所述PNP三極管與電阻R42、電阻R16電性連接。
[0042]進一步的，由于設有溫濕度傳感器，除了可以監測UPS使用環境條件外，還可以將本實用新型與環境中的空氣調節器進行連接，從而實現當溫濕度的變化超過預設時自動調整空氣調節器。
[0043]需要說明的是，所述網絡通信芯片為CP2200，所述網絡通信芯片與所述數據服務器無線通訊連接。
[0044]如圖1所示，通過分壓電路采集電池兩端電壓，經由運算放大器LMV324對采集到的微弱電壓信號進行放大，使MCU處理器可以對其進行Α/D模數轉換。放大電路采用三個放大器共同構成的精密放大器，其中運算放大器LMV324包含四個放大器，分別是U19A、U19B、U19C，其共同構成精密放大器，進一步的，U19D接成虛擬地以增加抗干擾能力。
[0045]如圖2所示，電阻R30、R31作為電流采樣電阻，運算放大器U18A、U18D接成電壓跟隨電路，電阻R45、R46的作用是穩定采樣放大后的信號輸出，然后電阻R47、R48接到A/D模數轉換電路上，這樣便可采集UPS的輸入/輸出的電流信號。
[0046]如圖3所示，本實用新型的按鍵是薄膜徽動開關，與上拉排阻電性連接，其中上拉排阻RP1、RP2、RP3電阻值為1K Ω，另外還設有編碼器SN74HC148，其最多可以支持8路按鍵開關。其中，按鍵KEYO是“放電”鍵、KEYl是“通電”鍵、KEY2是“消音”鍵、KEY3是“復位”鍵。進一步的，殼體外部還設有狀態指示燈，包括“電源”指示燈、“運行”指示燈、“充放電”指示燈、“故障”指示燈，上述指示燈與上拉排阻RPl電性連接。
[0047]如圖4所示，實現本實用新型網絡連接的是網絡通信芯片為CP2200，具體的說，CP2200是集成了 IEEE802.3以太網媒體訪問控制器(MAC)、1Base-T物理層(PHY)和8KB非易失性FLASH存儲器的單芯片以太網控制器，采用48腳TQFP封裝。
[0048]進一步的，CP2200為MCU微控制器增加以太網通信功能。8位并行總線接口支持Intel和Motorola總線方式，可以使用復用或非復用方式尋址。有方式選擇引腳，用于配置總線接口方式。在非復用模式下，數據傳輸速率超過30Mbps。片內FLASH存儲器可用于存儲用戶參數、Web服務器內容或作為通用非易失性存儲器。FLASH存儲器的最后6個存儲單元已在出廠前被預先寫入了一個唯一的48位MAC地址。在CP2200內預存唯一 MAC地址，通常可以從大多數嵌入式系統的生產過程中消除必不可少的序列化步驟。CP2200具有四種不同的電源模式，這樣使主處理器能控制整個系統的耗電量。可選的中斷引腳也允許主機平時進入“睡眠”模式，當CP2200接收到數據包或者加入到網絡再把主機喚醒。自動協商機制允許芯片自動選擇最有效的傳輸方式(半/全雙工)。
[0049]如圖5所示，環境溫濕度檢測采用溫濕度傳感器DHT11，單總線訪問方式使電路更簡單，電路中的上拉電阻R8的電阻值為5ΚΩ以穩定數據通信傳輸。報警電路中設置有報警蜂鳴器警號BEEPl以及控制其是否工作的PNP三極管Q5，采用PNP三極管的接線方式可以有效的防止上電時警號的誤報警動作。電阻R42的作用是穩定PNP三極管Q5的基電極電壓以增強抗干擾能力，電阻R16的作用是限流以保護三極管工作在安全的條件。
[0050]對于本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發明權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.遠程集中式UPS電源實時管控預警系統，所述系統包括電源控制器與數據服務器，所述電源控制器與所述數據服務器無線或有線通信連接，其特征在于，所述電源控制器設有備用電池電壓實時檢測電路、UPS輸入輸出電流信號檢測電路、按鍵控制信號輸入電路、環境溫濕度檢測和報警電路以及遠程通信電路；其中 所述備用電池電壓實時檢測電路包括運算放大器與分壓電路； 所述UPS輸入輸出電流信號檢測電路包括運算放大器以及與其電性連接的積分電路； 所述按鍵控制信號輸入電路包括薄膜微動開關、上拉排阻以及編碼器； 所述環境溫濕度檢測和報警電路包括溫度濕度傳感器與報警蜂鳴器； 遠程通信電路設有網絡通信芯片。
2.根據權利要求1所述的遠程集中式UPS電源實時管控預警系統，其特征在于，所述分壓電路包括串聯電連接的電阻R24、R25、R26、R27、R28、R29，其中依次電阻阻值為560ΚΩ、10ΚΩ、20ΚΩ、30ΚΩ、40ΚΩ、50ΚΩ。
3.根據權利要求1所述的遠程集中式UPS電源實時管控預警系統，其特征在于，所述薄膜開關包括放電鍵、通電鍵、消音鍵與復位鍵，其中每個按鍵的一端與所述上拉排阻電性連接，另一端與所述編碼器電性連接。
4.根據權利要求1所述的遠程集中式UPS電源實時管控預警系統，其特征在于，所述環境溫濕度檢測電路為單總線訪問，其中電路中設有電阻阻值5ΚΩ的上拉電阻；所述報警電路中的報警蜂鳴器與PNP三極管電性連接，所述PNP三極管與電阻R42、電阻R16電性連接。
5.根據權利要求1所述的遠程集中式UPS電源實時管控預警系統，其特征在于，所述網絡通信芯片為CP2200，所述網絡通信芯片與所述數據服務器無線通訊連接。
【文檔編號】G01R31/40GK204065372SQ201420230164
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】楊成彬 申請人:深圳曦光科技有限公司