專利名稱：顯示屏電源管理與監測控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種顯示屏控制裝置，具體涉及一種顯示屏電源管理與監測控制裝置。
背景技術：
顯示屏屬于電腦等設備常用的輸出設備，在下述兩種情況下，顯示屏容易導致內部溫度過高，進而導致故障的發生，不僅影響顯示屏的正常使用，而且，還會降低顯示屏的使用壽命；嚴重情況下，甚至發生火災事故，造成顯示屏徹底損壞:(一)顯示屏長時間連續工作；(二)顯示屏供電電源發生故障，進而導致顯示屏短路。因此，如何有效管理顯示屏的供電電源并對顯示屏的工作狀態進行有效的監控，從而使顯示屏工作在正常溫度下，延長顯示屏的使用壽命，具有重要現實意義。
實用新型內容針對現有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種顯示屏電源管理與監測控制裝置，能有效監控和控制顯示屏的運行狀態，同時管理顯示屏的供電電源，從而保證顯示屏安全運行，延長了顯示屏的使用壽命。本實用新型采用的技術方案如下:本實用新型提供一種顯示屏電源管理與監測控制裝置，包括:顯示屏控制主機、電源管理與監測控制電路、電源控制柜、顯示屏屏體、溫控設備和監測設備；所述顯示屏控制主機與所述電源管理與監測控制電路連接；所述電源管理與監測控制電路包括中央處理器、第一輸入輸出接口、第二輸入輸出接口和第三輸入輸出接口 ；所述中央處理器分別與所述第一輸入輸出接口、所述第二輸入輸出接口和所述第三輸入輸出接口連接；并且，所述第一輸入輸出接口連接到所述溫控設備；所述第二輸入輸出接口通過所述電源控制柜連接到所述顯示屏屏體；所述第三輸入輸出接口連接到所述監測設備。優選的，還包括報警器；所述報警器與所述顯示屏控制主機連接。優選的，還包括RS232-485轉換器；所述RS232-485轉換器連接在所述顯示屏控制主機與所述電源管理與監測控制電路之間。優選的，所述顯示屏控制主機還與所述顯示屏屏體連接。優選的，所述溫控設備包括風扇和/或空調；所述監測設備包括溫度探測器和/或火災探測設備。優選的，所述火災探測設備為煙霧探測器；所述溫度探測器為溫度傳感器。優選的，所述電源控制柜為顯示屏供電電源。優選的，所述顯示屏供電電源包括并聯的一組以上接觸器；將所述顯示屏屏體劃分為一個以上分區；一組所述接觸器唯一與一個所述分區電連接。優選的，所述顯示屏屏體為LED顯示屏屏體。本實用新型的有益效果如下:[0016]本實用新型提供的顯示屏電源管理與監測控制裝置，具有以下優點:(1)能有效監控和控制顯示屏的運行狀態，同時管理顯示屏的供電電源及其他監測設備，從而保證顯示屏安全運行，延長了顯示屏的使用壽命。(2)對顯示屏的電源按顯示屏分區方式進行管理，各分區接通或斷開電源是以順序延時的方式進行的，從而有效減弱了浪涌電流，避免了浪涌電流對顯示屏的破壞性影響，延長了顯示屏的使用壽命。
圖1為本實用新型提供的顯示屏電源管理與監測控制裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型提供的顯示屏電源管理與監測控制裝置的一種電路原理圖；圖3為本實用新型提供的顯示屏電源管理與監測控制裝置的另一種電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明:如圖1所示，本實用新型提供一種顯示屏電源管理與監測控制裝置，包括:顯示屏控制主機、電源管理與監測控制電路、電源控制柜、顯示屏屏體、溫控設備和監測設備；所述顯示屏控制主機與所述電源管理與監測控制電路連接；所述電源管理與監測控制電路包括中央處理器、第一輸入輸出接口、第二輸入輸出接口和第三輸入輸出接口 ；所述中央處理器分別與所述第一輸入輸出接口、所述第二輸入輸出接口和所述第三輸入輸出接口連接；并且，所述第一輸入輸出接口連接到所述溫控設備；所述第二輸入輸出接口通過所述電源控制柜連接到所述顯示屏屏體；所述第三輸入輸出接口連接到所述監測設備。另外，還包括報警器；所述報警器與所述顯示屏控制主機連接。還包括RS232-485轉換器；所述RS232-485轉換器連接在所述顯示屏控制主機與所述電源管理與監測控制電路之間。所述顯示屏控制主機還與所述顯示屏屏體連接。在具體實現上，溫控設備包括風扇和/或空調；監測設備包括溫度探測器和/或火災探測設備；其中，火災探測設備可以為煙霧探測器；溫度探測器可以為溫度傳感器。本實用新型通過在顯示屏內部安裝溫控設備和監測設備，通過監測設備實時監控顯示屏的工作狀態，當顯示屏工作狀態異常時，通過溫控設備調整顯示屏的工作狀態，從而有效保證顯示屏的安全運行。以下對上述主要部件分別進行說明:(一 )顯示屏控制主機顯示屏控制主機主要作用包括兩點:(I)控制顯示屏的運行，即向顯示屏上顯示需要播放的節目；(2)與電源管理與監測控制電路(簡稱SPMC電路)進行信息交互。其中，當顯示屏控制主機和SPMC電路之間距離較近時，例如，通訊距離小于20米，則二者可直接通過通訊串口通信。而當二者距離較遠時，可以在二者之間增加RS232-485轉換器，從而將二者之間的通訊方式由RS232轉換為RS485，RS485的通訊距離可達Ikm以上，通過這種方式可以有效延長了通訊距離。(二)電源管理與監測控制電路電源管理與監測控制電路簡稱SPMC電路，屬于本實用新型的核心部件。本實用新型提供的顯示屏電源管理與監測控制裝置的工作過程為:SI，顯示屏控制主機與SPMC電路之間成功建立通訊鏈接后，顯示屏控制主機向SPMC電路發送工作模式命令；其中，工作模式命令包括自動模式命令和手動模式命令；如果為自動1旲式命令，則執彳了 S2-S3 ;如果為手動|旲式命令，則執彳了 S4 ；具體的，根據顯示屏控制主機的命令和SPMC電路設置，SPMC電路包括三種工作模式:自動模式、手動模式、脫機模式。(I)自動模式:自動模式下，SPMC電路從接收到顯示屏控制主機下發的命令時起，自動執行下述操作:自動按順序延時方式閉合為顯示屏供電的全部交流電源開關，打開顯示屏；自動定時檢查顯示屏內的工作溫度和環境溫度，并根據預先設定的門限值確定是否開啟或關閉風扇空調等溫控設備；自動定時檢查火災預警設備的數據；自動回傳這些數據及各個電源的控制狀態給顯示屏控制主機；自動根據預先設定的門限值決定是否需要報警或切斷顯示屏電源。(2)手動模式:手動模式下，SPMC電路從接收到顯示屏控制主機下發的命令時起，根據顯示屏控制主機的命令開啟或關閉相應的設備，自動定時監測溫度及火警預警的數據并回傳給顯示屏控制主機。在自動或手動模式下，SPMC電路接收到控制主機下達的關閉顯示屏命令后，同樣按順序延時方式切斷顯示屏電源，關閉顯示屏及其它設備并返回初始狀態。(3)脫機模式:SPMC電路連接有開關Kl和開關K2，當開關Kl閉合時，SPMC電路處于脫機模式。在脫機模式下，SPMC電路受開關K2的控制。當開關K2閉合時，SPMC電路除了不能與控制主機通信外，SPMC電路的工作方式與自動模式相同。當開關K2斷開時，SPMC電路關閉顯示屏及其它設備，返回初始狀態。開關K2是由顯示屏固有的控制器控制的。因此SPMC電路的脫機工作方式是對顯示屏固有的控制器功能的擴展。如果安裝SPMC電路時將開關Kl和開關K2同時設置為閉合狀態，只要上電，則SPMC電路完全自動運行。此種狀態下，要關閉顯示屏系統，只要斷開SPMC電路的供電電源即可。S2，SPMC電路接收到自動模式命令后，獲取顯示屏工作狀態信息；其中，顯示屏工作狀態信息包括但不限于溫控設備的工作狀態、監測設備監測到的數據和顯示屏電源開關狀態；S3,顯示屏控制主機按設定時間間隔h向SPMC電路讀取并在顯示器上顯示顯示屏工作狀態信息；然后對顯示屏工作狀態信息進行分析，判斷顯示屏是否工作于異常狀態，如果是，則發出報警信息并切斷顯示屏的供電電源；其中，顯示屏工作于異常狀態包括以下情形:顯示屏溫度達到或超過顯示屏允許最高工作溫度Tmax，或火災預警信息達到或超過設定值Fniax ；S4，顯示屏控制主機顯示命令欄；其中，命令欄包括打開電源按鈕、啟動風扇按鈕、啟動空調按鈕、啟動火災預警設備按鈕等；當工作人員點擊相應按鈕后，顯示屏控制主機即向SPMC電路發送開啟對應設備的命令；在SPMC電路接收到該命令后，則執行對應的命令。另外，現有技術中，對顯示屏電源的控制只是通過簡單的開關控制實現的，因此，在顯示屏電源通或斷的過程中產生巨大的浪涌電流，這種浪涌電流不僅對電網產生較大的沖擊，而且對顯示屏供電系統和顯示屏本身具有破壞性影響。而本實用新型中，還提供了一種通顯示屏分區控制的方式，可以有效降低電源通或斷時產生的浪涌電流，實現對顯示屏的保護作用。具體的，如圖2-3所示，電源控制柜為顯示屏供電電源。顯示屏供電電源包括并聯的一組以上接觸器；將所述顯示屏屏體劃分為一個以上分區；一組所述接觸器唯一與一個所述分區電連接。下面介紹兩種具體的顯示屏分區控制的實現方式:[0035](—)第一種方式如圖2所示，圖中虛線框內是電控柜的內部結構。A、B、C代表三相交流電的三根
相線，N代表零線。K代表電路總開關，Kal, Kbl, Kcl,......，Kan, Kbn, Kcn, Ka0, Kbo, Kc0代表支
路開關。Jal，Jbl，Jcl,......，Jan，Jbn，Jen, JaQ，JbQ，Jeo代表支路交流接觸器。零線N與SPMC
控制輸出的相線kl，...，kn構成η個回路，分別控制第I組到第η組接觸器。每組接觸器控制三相交流電的三條支路。為顯示屏的安全和維護方便安裝支路開關Kxx，路開關Kxx通常處于閉合狀態。當SPMC接收到接通顯示屏電源的命令后，將由其內部開關電路控制的kl接通。由于kl與零線N構成閉合回路，故交流接觸器Jal，Jbl, Jcl便被接通，A、B、C三條相線便與顯示屏上的分區A1、B1、C1的電源接通。需要指出的是，分區A1、B1、C1各自所包含的箱體數目應盡可能相等，以便最大限度做到三支路上的最大電流達到或接近相同，從而達到或接近平衡狀態。在延遲td秒之后，SPMC又將k2接通，顯示屏上的分區A2、B2、C2的電源也被接通。依次類推，在延遲(n-l)td秒之后，顯示屏上的分區An、Bn、Cn的電源也被接通。此時顯示屏上的電源被全部接通。此處，顯示屏上的分區是按箱體劃分的，各分區所含的箱體數目應盡可能相等，或縮小差距，以便最大限度做到各條支路上的最大電流達到或接近平衡狀態。關閉顯示屏時，正好相反。SPMC電路首先斷開第η組接觸器，延時td秒后再斷開第η-1組接觸器。依次類推，在延遲(n-l)td秒之后，斷開第一組接觸器，實現顯示屏全部關閉。很顯然，按上述接法，閉合電源開關時所產生的浪涌電流會大大減小，且分組數η越大，浪涌電流越小，對顯示屏的保護就越有效。如果是單相供電，只需去掉圖2中的任意兩相，如B、C兩相即可。k00、k01、k02同樣是由SPMC的內部開關控制的，這三條線通過接觸器Jatl、Jbtl、Jctl分別控制著風扇、空調及其它配套設備。當然，風扇、空調及其它配套設備并非所有顯示屏都需要。它們可以根據實際情況予以取舍或重新組合。( 二)第二種方式如圖3所示，為本實用新型提供的另一種顯示屏電源管理與監測控制裝置的電路原理圖。圖3與圖2原理相同，區別在于顯示屏分區方法不同。圖3中，每組接觸器控制的三相交流電的三條支路共同為顯示屏的同一個分區供電。在該分區內，以顯示屏箱體為最小單位，共有若干個箱體。三條支路可以打亂順序進行交叉連接。但是要求每條支路上連接的箱體數目應盡可能相同或相近。該種連接方法最有利于三條支路上的最大電流達到或接近平衡狀態。圖3中每個顯示屏分區有9個箱體；A1、B1、C1分別代表由開關Κ 、ΚΜ、Κε1供電的顯示屏箱體;An、Bn、Cn分別代表由開關Kan、Kbn、Km供電的顯示屏箱體。由于每個分區內的箱體數目并不必然正好是3的倍數，所以會出現某相線路所連接的箱體數目多于或少于其它線路的箱體數，這屬于正常現象。另外，每個分區內的箱體數目并不必然均相同，有些分區的箱體數目會多于或少于其它分區的箱體數目，這也屬于正常現象。當然要盡可能使每個分區內的箱體數目接近。結合圖2和圖3，本實用新型提供的顯示屏電源管理與監測控制裝置的工作過程具體可以為:步驟10 =SPMC電路通電后，判斷SPMC電路上的開關(或跳針)K1是否閉合；如果閉合，則執行步驟11，否則執行步驟16。本實用新型中，開關Kl在SPMC電路安裝時設定。開關Kl閉合狀態下，SPMC電路與控制主機不進行通訊。步驟11:判斷SPMC電路上的開關K2是否閉合；如果閉合，執行步驟12。本實用新型中，開關K2受顯示屏原有電源控制開關控制。步驟12:閉合顯示屏電源,開啟顯示屏。具體的，為防止電源閉合時產生的浪涌，SPMC電路首先接通第一組接觸器，延時td秒后，再接通第二組接觸器，依次類推，在延遲(n-1) td秒之后，再接通第η組接觸器，直到顯示屏全部開啟。步驟13:每隔設定時間間隔V SPMC電路讀取監測設備和其它配套設備的數據；并根據這些數據確定是否開啟或關閉相應的設備、是否報警。例如，當顯示屏內的各溫度監測點監測到的最高溫度值達到風扇開啟溫度Ttl，并且顯示屏環境溫度低于Ttl且風扇和空調未開啟時，則SPMC電路開啟風扇降溫。當顯示屏內的各溫度監測點監測到的最高溫度值達到空調開啟溫度T1,并且空調未開啟時，則SPMC電路關閉風扇且開啟空調降溫。當顯示屏內的各溫度監測點監測到的最高溫度值低于Tmin時，SPMC電路關閉降溫設備。當顯示屏內的各溫度監測點監測到的最高溫度值達到或超過顯示屏最高允許工作溫度Tmax時，則SPMC電路在現場發出報警信息、切斷顯示屏及配套設備的供電電源并回傳相 關信息。當監測到的火災預警信息達到或超過預定值Fmax時，SPMC電路也在現場發出報警信息、切斷顯示屏及配套設備的供電電源并回傳相關信息。報警持續一段時間A后，如果隱患仍存在，SPMC電路再次向控制主機回傳報警信息并切斷所有電源。如果使用的為其它溫控設備，控制方式相同。步驟14:判斷開關K2是否斷開；如果斷開，執行步驟15，否則重復步驟13。步驟15:關閉顯示屏及其它設備，返回步驟10。其中，關閉顯示屏時，SPMC電路首先斷開第η組接觸器；延時td秒之后，再斷開第η-1組接觸器；依次類推，在延遲(n-1) td秒之后，斷開第一組接觸器。顯示屏全部關閉。緊急情況下，SPMC電路會立即關閉所有電源。步驟16:控制主機判斷是否執行自動模式；如果是，則執行步驟17 ;否則執行步驟516。步驟17 18與步驟12 13執行過程相同。步驟19:向控制主機回傳數據信息及各設備的工作狀態。步驟20:如果接收到關閉顯示屏命令，執行步驟15，否則，執行步驟18。步驟21:接收控制主機命令，根據控制主機命令，打開相應設備。如果得到的命令是開啟顯示屏，則按照步驟12的方法閉合電源，開啟顯示屏。步驟22:每隔設定的時間間隔V SPMC電路讀取溫度、火災預警和其它配套設備的數據；并向控制主機回傳相應數據。步驟23:如果接收到關閉顯示屏命令，執行步驟15，否則，執行步驟21。只要安裝有火災預警設備，供電后，該設備即進入工作狀態。在上述過程中，Tmin, T0, T1, Tmax, Fmax, t0, td是預先設定的值且與控制主機設定值一致。TmiPl^TpTmax之間符合以下關系:Tmin < T0 < T1 < Tfflax0實際應用中，Tmil^TrTpTmax> Fmax, t0, tp td可根據實際需求修改。綜上所述，本實用新型提供的顯示屏電源管理與監測控制裝置，具有以下優點:
(I)能有效監控和控制顯示屏的運行狀態，同時管理顯示屏的供電電源及其他監測設備，從而保證顯示屏安全運行，延長了顯示屏的使用壽命。(2)對顯示屏的電源按顯示屏分區方式進行管理，各分區接通或斷開電源是以順序延時的方式進行的，從而有效減弱了浪涌電流，避免了浪涌電流對顯示屏的破壞性影響，延長了顯示屏的使用壽命。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種顯示屏電源管理與監測控制裝置，其特征在于，包括:顯示屏控制主機、電源管理與監測控制電路、電源控制柜、顯示屏屏體、溫控設備和監測設備；所述顯示屏控制主機與所述電源管理與監測控制電路連接；所述電源管理與監測控制電路包括中央處理器、第一輸入輸出接口、第二輸入輸出接口和第三輸入輸出接口 ；所述中央處理器分別與所述第一輸入輸出接口、所述第二輸入輸出接口和所述第三輸入輸出接口連接；并且，所述第一輸入輸出接口連接到所述溫控設備；所述第二輸入輸出接口通過所述電源控制柜連接到所述顯示屏屏體；所述第三輸入輸出接口連接到所述監測設備。
2.根據權利要求1所述的顯示屏電源管理與監測控制裝置，其特征在于，還包括報警器；所述報警器與所述顯示屏控制主機連接。
3.根據權利要求1所述的顯示屏電源管理與監測控制裝置，其特征在于，還包括RS232-485轉換器；所述RS232-485轉換器連接在所述顯示屏控制主機與所述電源管理與監測控制電路之間。
4.根據權利要求1所述的顯示屏電源管理與監測控制裝置，其特征在于，所述顯示屏控制主機還與所述顯示屏屏體連接。
5.根據權利要求1所述的顯示屏電源管理與監測控制裝置，其特征在于，所述溫控設備包括風扇和/或空調；所述監測設備包括溫度探測器和/或火災探測設備。
6.根據權利要求5所述的顯示屏電源管理與監測控制裝置，其特征在于，所述火災探測設備為煙霧探測器；所述溫度探測器為溫度傳感器。
7.根據權利要求1所述的顯示屏電源管理與監測控制裝置，其特征在于，所述電源控制柜為顯示屏供電電源。
8.根據權利要求7所述的顯示屏電源管理與監測控制裝置，其特征在于，所述顯示屏供電電源包括并聯的一組以上接觸器；將所述顯示屏屏體劃分為一個以上分區；一組所述接觸器唯一與一個所述分區電連接。
9.根據權利要求1-8任一項所述的顯示屏電源管理與監測控制裝置，其特征在于，所述顯示屏屏體為LED顯示屏屏體。
專利摘要本實用新型提供一種顯示屏電源管理與監測控制裝置，包括顯示屏控制主機、電源管理與監測控制電路、電源控制柜、顯示屏屏體、溫控設備和監測設備；所述顯示屏控制主機與所述電源管理與監測控制電路連接；所述電源管理與監測控制電路包括中央處理器、第一輸入輸出接口、第二輸入輸出接口和第三輸入輸出接口；所述第一輸入輸出接口連接到所述溫控設備；所述第二輸入輸出接口通過所述電源控制柜連接到所述顯示屏屏體；所述第三輸入輸出接口連接到所述監測設備。該裝置能有效監控和控制顯示屏的運行狀態，同時管理顯示屏的供電電源及其他監測設備，從而保證顯示屏安全運行，延長了顯示屏的使用壽命。
文檔編號G05B19/418GK202939471SQ20122062006
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者王文軍, 尚慶虎 申請人:北京市凱德光電技術開發公司