高速公路机电设备状态智能监测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高速公路机电设备状态智能监测器，包括主控芯片，主控芯片的信号输入端通过GPIO接口连接有开关量检测电路，主控芯片的信号输入端还通过单总线连接有温湿度检测电路，主控芯片通过485通信电路连接有雷电信息与防雷状态检测模块；本实用新型专利技术使用在高速公路机电系统的设备电箱中，主要监测户外、半户外机电设备的供电系统浪涌保护器(SPD)状态及环境状态，重点监测环境变化情况以及浪涌保护器(SPD)损坏状况，由于浪涌保护器(SPD)往往是受到雷击后损坏需要更换的部分，智能设备状态监测器通过监测浪涌保护器(SPD)开关量信号以及电箱温湿度环境获得及时信息，保证了设备的安全性同时也减少系统复杂性，具有成本低可靠性高的优点。

State intelligent monitor for mechanical and electrical equipment of Expressway

The utility model discloses a highway electromechanical equipment state intelligent monitor, which comprises a main control chip, the signal input end of the main control chip through the GPIO interface to connect the switch detection circuit, signal input end of the main control chip is connected by single bus temperature detection circuit, the main control chip is connected with the communication circuit by 485 thunder and lightning protection status detection module; the utility model is used in the electrical equipment box of expressway electromechanical system, the main monitoring outdoor, semi outdoor electrical equipment of the power supply system of surge protection device (SPD) and the state of the environment, focus on monitoring the environmental changes and the surge protection device (SPD) damage condition, due to the surge protector (SPD) is often influenced by the lightning after replacing damaged parts, intelligent equipment state monitor by monitoring the surge protection device (SPD) and electric switch signal The temperature and humidity environment of the box obtains timely information, ensures the safety of the equipment and reduces the complexity of the system, and has the advantages of low cost and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
高速公路机电设备状态智能监测器
本技术涉及一种智能检测设备，尤其涉及一种用于高速公路机电设备上的防雷信息智能检测设备。
技术介绍
随着高速公路的迅猛发展，与之相匹配的高速公路机电设备也得到了全面发展，设备品种越来越多，规格越来越全，系统集成水平、产品标准化程度大大提高。高速公路收费方式也从人工收费模式逐渐向集中的半自动收费模式，乃至自动模式过渡。基于这种形式，作为高速公路运营单位对机电设备可靠的、不间断的运行状态提出了更高的要求。过去那种对设备故障采用“救火”方式进行维护，即哪里发现故障后才跑到哪里去修的常规设备维护管理模式，已经远远不能满足高速公路对机电设备维护的要求。如何提高机电设备的状态的监测水平与自动报警能力成为高速公路运营管理中迫切待解决的问题。目前，由防雷产品专业厂家提出了很多在线防雷监测解决方案，基于传感器、移动互联等技术实现在线式监测，可提供雷电防护系统实时工作数据，包括：雷击次数、接地电阻变化趋势，为运营方提供有价值的参考信息。但是一个功能单一而且孤立的防雷在线监测系统，只是实现了把防雷相关设备的数据实现在监控中心呈现，对于运营业主更深入的管理需求，特别是对于设备运行状态及设备发生故障后的报修、维护等处理，孤立的在线监测系统不能满足运营业主的需求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够在线式对机电设备的运行环境温湿度及防雷状态进行监测的高速公路机电设备状态智能监测器。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：高速公路机电设备状态智能监测器，包括主控芯片，所述主控芯片的信号输入端通过GPIO接口连接有开关量检测电路，所述主控芯片的信号输入端还通过单总线连接有温湿度检测电路，所述主控芯片连接有485通信电路和LAN通信电路，所述主控芯片通过485通信电路连接有雷电信息与防雷状态检测模块。作为一种优选的技术方案，所述开关量检测电路包括连接在所述主控芯片的两个端口之间的浪涌保护器(SPD)，所述浪涌保护器(SPD)器的一端接地、另一端接检测端口，检测端口通过上拉电阻连接于高电平。作为一种优选的技术方案，所述温湿度检测电路包括与所述主控芯片的输入端连接的集成温湿度检测模块NHT11，所述集成温湿度检测模块NHT11和所述主控芯片的输入端之间连接有上拉电阻，所述上拉电阻的另一端连接于高电平。作为一种优选的技术方案，所述485通信电路包括与所述主控芯片的UART串行接口连接的485通讯芯片，所述485通讯芯片为SP3485芯片，所述SP3485芯片的RO端口和DI端口与所述主控芯片连接，所述SP3485芯片的RE端口和DE端口相连并依次连接有电阻R13和电容C32，所述电容C32的另一端接地，所述SP3485芯片的A端口和B端口为485通信输出端口，所述SP3485芯片的A端口和B端口之间连接有电阻R16。作为一种优选的技术方案，所述LAN通信电路包括内置于所述主控芯片内的LWIP协议栈，还包括与所述主控芯片连接的ENC28J60芯片，所述ENC28J60芯片的通信端口连接有RJ45接口模块HR91105A。作为一种优选的技术方案，所述雷电信息与防雷状态检测模块包括KV4302智能接地电阻。作为一种优选的技术方案，所述主控芯片的串口通信引脚连接有无线通信模块。由于采用了上述技术方案，高速公路机电设备状态智能监测器，包括主控芯片，所述主控芯片的信号输入端通过GPIO接口连接有开关量检测电路，所述主控芯片的信号输入端还通过单总线连接有温湿度检测电路，所述主控芯片连接有485通信电路和LAN通信电路，所述主控芯片通过485通信电路连接有雷电信息与防雷状态检测模块；本专利技术使用在高速公路机电系统的设备电箱中，主要监测户外、半户外机电设备的供电系统防雷状态及环境状态，重点监测环境变化情况以及浪涌保护器(SPD)器损坏状况，由于浪涌保护器(SPD)器往往是受到雷击后损坏需要更换的部分，智能设备状态监测器通过监测防雷器开关量信号获得及时信息，保证了设备的安全性同时也减少系统复杂性。附图说明图1是本技术实施例的原理框图；图2是本技术实施例开关量检测电路的电路原理图；图3是本技术实施例温湿度检测电路的电路原理图；图4是本技术实施例485通信电路的电路原理图；图5是本技术实施例预留无线通信端口的示意图；图6是本技术实施例LAN通信电路的电路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本技术的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。如图1所示，高速公路机电设备状态智能监测器，包括主控芯片，所述主控芯片的信号输入端通过GPIO接口连接有开关量检测电路，如图2所示，所述开关量检测电路包括连接在所述主控芯片的端口之间的浪涌保护器，所述浪涌保护器的一端接地、另一端连接到检测端口，检测端口通过上拉电阻连接于高电平；所述主控芯片的信号输入端还通过单总线连接有温湿度检测电路，如图3所示，所述温湿度检测电路包括与所述主控芯片的输入端连接的集成温湿度检测模块NHT11，所述集成温湿度检测模块NHT11和所述主控芯片的输入端之间连接有上拉电阻，所述上拉电阻的另一端连接于高电平；所述主控芯片连接有485通信电路和LAN通信电路，如图4所示，所述485通信电路包括与所述主控芯片的UART串行接口连接的485通讯芯片，所述485通讯芯片为SP3485芯片，所述SP3485芯片的RO端口和DI端口与所述主控芯片连接，所述SP3485芯片的RE端口和DE端口相连并依次连接有电阻R13和电容C32，所述电容C32的另一端接地，所述SP3485芯片的A端口和B端口为485通信输出端口，所述SP3485芯片的A端口和B端口之间连接有电阻R16；如图6所示，所述LAN通信电路包括内置于所述主控芯片内的LWIP协议栈，还包括与所述主控芯片连接的ENC28J60芯片，所述ENC28J60芯片的通信端口连接有RJ45接口模块HR91105A。所述主控芯片通过485通信电路连接有雷电信息与防雷状态检测模块，所述雷电信息与防雷状态检测模块包括KV4302智能接地电阻。所述主控芯片的串口通信引脚连接有无线通信模块。如图1所示，智能监测器采用了STM32主控芯片，内置了LWIP协议栈，通过外接RJ45接口芯片即可实现LAN网络通讯；主控芯片通过GPIO接口与开关量检测电路连接，可以检测防雷器的通断状态，实现检测SPD防雷器击穿的状态；主控芯片通过UART串行接口与485通讯芯片实现485通讯接口，可以方便的与雷电信息与防雷状态检测模块通信，如采集防雷接地电阻值、雷击次数、雷击极性、雷击电流等信息。温湿度检测电路通过单总线与主控芯片连接，能够实现对外界环境的温度、湿度检测。主控芯片还可以根据需要，通过另外的UART接口实现无线方式通讯。开关量检测电路通过GPIO口检测防雷器通断状态，从而判断防雷器是正常工作状态或被击穿，如图2所示。J11连接防雷器的两端，当防雷器正常工作时本文档来自技高网...

【技术保护点】
高速公路机电设备状态智能监测器，其特征在于：包括主控芯片，所述主控芯片的信号输入端通过GPIO接口连接有开关量检测电路，所述主控芯片的信号输入端还通过单总线连接有温湿度检测电路，所述主控芯片连接有485通信电路和LAN通信电路，所述主控芯片通过485通信电路连接有雷电信息与防雷状态检测模块。

【技术特征摘要】
1.高速公路机电设备状态智能监测器，其特征在于：包括主控芯片，所述主控芯片的信号输入端通过GPIO接口连接有开关量检测电路，所述主控芯片的信号输入端还通过单总线连接有温湿度检测电路，所述主控芯片连接有485通信电路和LAN通信电路，所述主控芯片通过485通信电路连接有雷电信息与防雷状态检测模块。2.如权利要求1所述的高速公路机电设备状态智能监测器，其特征在于：所述开关量检测电路包括连接在所述主控芯片的端口之间的浪涌保护器(SPD)，所述浪涌保护器(SPD)的一端接地、另一端连接到检测端口，检测端口通过上拉电阻连接于高电平。3.如权利要求1所述的高速公路机电设备状态智能监测器，其特征在于：所述温湿度检测电路包括与所述主控芯片的输入端连接的集成温湿度检测模块NHT11，所述集成温湿度检测模块NHT11和所述主控芯片的输入端之间连接有上拉电阻，所述上拉电阻的另一端连接于高电平。4.如权利要求1所述的高速公路机电设备状态智能监测器，其特征在于：所述485通信电路包括与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭辉，黄奕辉，刘显阳，
申请(专利权)人：广东赛达交通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44