【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电源，具体涉及一种应用于智慧高速的一体化供电设备
技术介绍
1、智慧高速公路作为智慧交通的重要组成部分，高速公路的智慧系统向着全路程发展，以确保高速公路高速、安全、舒适、经济地运营。智慧交通公路相比传统高速公路，应用了多项新技术，全程视频监控、交通流感知、事件感知、环境感知和基础设施监测，路网按一定间隔采用立杆或桥架式安装智能终端如摄像、毫米波雷达、rsu、气象监测等。传统供电系统集成化程度低，所有功能模块皆是独立供电装置进行供电；采购难度大，独立模块对于采购繁琐工作量极大；施工难度大，外场施工需要进行单个模块独立调试时间不可控。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中，高速公路供电装置集成化低、采购困难、安装调试繁琐等技术问题，本技术提供一种应用于智慧高速的一体化供电设备。
2、本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一种应用于智慧高速的一体化供电设备，包括电源变换单元、电源监控单元、动力环境监测单元、程控配电单元以及供电接口单元；所述电源变换单元的输入端用于分别接入市政电源以及不间断电源，所述电源变换单元的输出端分别与所述电源监控单元的输入端以及所述程控配电单元的输入端电连接，所述程控配电单元的输出端与所述供电接口单元电连接，所述供电接口单元用于连接外部设备的供电端口；所述电源监控单元的输出端与所述动力环境监测单元的输入端电连接，所述动力环境监测单元的输出端与所述程控配电单元的控制端电连接。
4、本技术的有益效果是：通过将电源变换
5、其电源变换单元用于接入市政电源以及不间断电源，市政电源或不间断电源在电源变换单元的进行电压转换，转换成预设的直流电压，以供外部设备使用；电源监控单元用于采集电源变换单元的输出电压，并将所采集的电压值传输至动力环境监测单元；程控配电单元在动力环境监测单元的控制下控制供电通道的通断，以此开启或者切断供电接口单元的供电电压。本技术集电源转、换电源开关控制以及电源电压监控等装置为一体，提高了供电装置的集成化程度，降低整个装置的空间占用，便于集中维修和维护。
6、在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
7、进一步，所述电源变换单元包括线式不间断整流器、市电接口、不间断电源接口以及多个电源变换模块，所述线式不间断整流器的输入端与所述市电接口电连接，所述线式不间断整流器的输出端分别与所述不间断电源接口以及多个所述电源变换模块的输入端电连接；所述线式不间断整流器的输出端以及多个所述电源变换模块的输出端均与所述程控配电单元的输入端电连接。
8、采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置多个电源变换模块可以将输入电压转化成多个不同电压值的直流电压，便于为多种不同外接设备提供工作电压。
9、进一步，所述程控配电单元包括多个程控开关，所述动力环境监测单元的输出端分别与每个所述程控开关的控制端电连接，所述线式不间断整流器的输出端与至少一个所述程控开关的输入端电连接，每个所述电源变换模块的输出端与至少一个所述程控开关的输入端电连接，每个所述程控开关的输出端均与所述供电接口单元电连接。
10、采用上述进一步方案的有益效果是，通过多个程控开关，便于分别控制多个输出电压的供给通断，以按需输出不同电压值。
11、进一步，所述供电接口单元包括多个供电接口，多个所述供电接口与多个所述程控开关一一对应，每个所述供电接口与对应的所述程控开关的输出端电连接。
12、采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置多个供电接口，能够同时为多个不同工作电压的外接设备提供工作电压。
13、进一步，每个所述程控开关包括电阻r1、三极管q1、电阻r2、电阻r3、mos管q2以及继电器ka，所述三极管q1的基极通过串联所述电阻r1与所述动力环境监测单元的输出端电连接，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的集电极与所述mos管q2的栅极电连接，所述mos管q2的栅极通过串联所述电阻r2接入电源，所述mos管q2的源极接地，所述mos管q2的栅极通过串联所述电阻r3接地，所述mos管q2的漏极通过串联所述继电器ka的线圈接入电源，所述继电器ka的动触头与所述线式不间断整流器的输出端或所述电源变换模块的输出端电连接，所述继电器ka的静触头与所述供电接口单元电连接。
14、采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置由三极管、mos管以及继电器构成的程控开关，便于利用微控电压驱动高电压的继电器，以提供高于微控电压多倍的电压的供给通断。
15、进一步，所述动力环境监测单元包括单片机u1、串行通信模块、数字接口模块以及模拟接口模块；所述电源监控单元的输出端与所述单片机u1的i/o口电连接，所述单片机u1的i/o口与所述程控配电单元的控制端电连接；所述串行通信模块的收发端口与所述单片机u1的串行通信端口电连接，所述数字接口模块与所述单片机u1的i/o口电连接，所述模拟接口模块与所述单片机u1的通用输入输出端口电连接。
16、采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置串行通信模块、数字接口模块以及模拟接口模块，能够外接多种类型的传感器，以便于本供电装置具有运行环境监控功能。
17、进一步，所述电源监控单元包括电压传感器以及adc采样模块，所述电压传感器的输入端与所述电源变换单元的输出端电连接，所述电压传感器的输出端与所述adc采样模块的输入端电连接，所述adc采样模块的输出端与所述单片机u1的i/o口电连接。
18、采用上述进一步方案的有益效果是，通过电压传感器以及adc采样模块监控输入电压，以提高本装置在工作过程中的安全性。
19、进一步，集成供电装置还包括poe传输单元，所述poe传输单元与所述动力环境监测单元通过串行通信接口电连接。
20、进一步，所述poe传输单元包括以太网联网模块以及以太网通信接口，所述以太网联网模块的型号为zilsx3003，所述以太网联网模块的数据收发端口与所述单片机u1的i/o口电连接，所述以太网联网模块的以太网接口与所述以太网通信接口通过以太网网线连接。
21、采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置以太网联网模块以及以太网通信接口，让单片机u1能够通过以太网接口与外设进行网络通信。
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1.一种应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：包括电源变换单元、电源监控单元(9)、动力环境监测单元(10)、程控配电单元以及供电接口单元；所述电源变换单元的输入端用于分别接入市政电源以及不间断电源，所述电源变换单元的输出端分别与所述电源监控单元(9)的输入端以及所述程控配电单元的输入端电连接，所述程控配电单元的输出端与所述供电接口单元电连接，所述供电接口单元用于连接外部设备的供电端口；所述电源监控单元(9)的输出端与所述动力环境监测单元(10)的输入端电连接，所述动力环境监测单元(10)的输出端与所述程控配电单元的控制端电连接。
2.根据权利要求1所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：所述电源变换单元包括线式不间断整流器(3)、市电接口(1)、不间断电源接口(2)以及多个电源变换模块，所述线式不间断整流器(3)的输入端与所述市电接口(1)电连接，所述线式不间断整流器(3)的输出端分别与所述不间断电源接口(2)以及多个所述电源变换模块的输入端电连接；所述线式不间断整流器(3)的输出端以及多个所述电源变换模块的输出端均与所述程控配电单元的输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：所述程控配电单元包括多个程控开关，所述动力环境监测单元(10)的输出端分别与每个所述程控开关的控制端电连接，所述线式不间断整流器(3)的输出端与至少一个所述程控开关的输入端电连接，每个所述电源变换模块的输出端与至少一个所述程控开关的输入端电连接，每个所述程控开关的输出端均与所述供电接口单元电连接。
4.根据权利要求3所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：所述供电接口单元包括多个供电接口，多个所述供电接口与多个所述程控开关一一对应，每个所述供电接口与对应的所述程控开关的输出端电连接。
5.根据权利要求3所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：每个所述程控开关均包括电阻R1、三极管Q1、电阻R2、电阻R3、MOS管Q2以及继电器KA，所述三极管Q1的基极通过串联所述电阻R1与所述动力环境监测单元(10)的输出端电连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与所述MOS管Q2的栅极电连接，所述MOS管Q2的栅极通过串联所述电阻R2接入电源，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的栅极通过串联所述电阻R3接地，所述MOS管Q2的漏极通过串联所述继电器KA的线圈接入电源，所述继电器KA的动触头与所述线式不间断整流器(3)的输出端或所述电源变换模块的输出端电连接，所述继电器KA的静触头与所述供电接口单元电连接。
6.根据权利要求1所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：所述动力环境监测单元(10)包括单片机U1、串行通信模块(18)、数字接口模块(19)以及模拟接口模块(20)；所述电源监控单元(9)的输出端与所述单片机U1的I/O口电连接，所述单片机U1的I/O口与所述程控配电单元的控制端电连接；所述串行通信模块(18)的收发端口与所述单片机U1的串行通信端口电连接，所述数字接口模块(19)与所述单片机U1的I/O口电连接，所述模拟接口模块(20)与所述单片机U1的通用输入输出端口电连接。
7.根据权利要求6所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：所述电源监控单元(9)包括电压传感器以及ADC采样模块，所述电压传感器的输入端与所述电源变换单元的输出端电连接，所述电压传感器的输出端与所述ADC采样模块的输入端电连接，所述ADC采样模块的输出端与所述单片机U1的I/O口电连接。
8.根据权利要求6所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：集成供电装置还包括POE传输单元(11)，所述POE传输单元(11)与所述动力环境监测单元(10)通过串行通信接口电连接。
9.根据权利要求8所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：所述POE传输单元(11)包括以太网联网模块以及以太网通信接口，所述以太网联网模块的型号为ZILSX3003，所述以太网联网模块的数据收发端口与所述单片机U1的I/O口电连接，所述以太网联网模块的以太网接口与所述以太网通信接口通过以太网网线连接。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：包括电源变换单元、电源监控单元(9)、动力环境监测单元(10)、程控配电单元以及供电接口单元；所述电源变换单元的输入端用于分别接入市政电源以及不间断电源，所述电源变换单元的输出端分别与所述电源监控单元(9)的输入端以及所述程控配电单元的输入端电连接，所述程控配电单元的输出端与所述供电接口单元电连接，所述供电接口单元用于连接外部设备的供电端口；所述电源监控单元(9)的输出端与所述动力环境监测单元(10)的输入端电连接，所述动力环境监测单元(10)的输出端与所述程控配电单元的控制端电连接。
2.根据权利要求1所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：所述电源变换单元包括线式不间断整流器(3)、市电接口(1)、不间断电源接口(2)以及多个电源变换模块，所述线式不间断整流器(3)的输入端与所述市电接口(1)电连接，所述线式不间断整流器(3)的输出端分别与所述不间断电源接口(2)以及多个所述电源变换模块的输入端电连接；所述线式不间断整流器(3)的输出端以及多个所述电源变换模块的输出端均与所述程控配电单元的输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：所述程控配电单元包括多个程控开关，所述动力环境监测单元(10)的输出端分别与每个所述程控开关的控制端电连接，所述线式不间断整流器(3)的输出端与至少一个所述程控开关的输入端电连接，每个所述电源变换模块的输出端与至少一个所述程控开关的输入端电连接，每个所述程控开关的输出端均与所述供电接口单元电连接。
4.根据权利要求3所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：所述供电接口单元包括多个供电接口，多个所述供电接口与多个所述程控开关一一对应，每个所述供电接口与对应的所述程控开关的输出端电连接。
5.根据权利要求3所述的应用于智慧高速的一体化供电设备，其特征在于：每个所述程控开关均包括电阻r1、三极管q1、电阻r2、电阻r3、mos管q2以及继电器ka，所述三极管q1的基极通过串联所述电阻r1与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈垦，焦育威，张珂溢，李伟，杨洋，谭屈山，王佳，王俊，冷邦平，黄杰，柳波，
申请(专利权)人：四川数字交通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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