无线巡检终端设备的制作方法

1.本实用新型涉及终端设备技术领域，具体的，涉及无线巡检终端设备。


背景技术：

2.成本较低的无线传感器网络技术的出现，使我们以较低成本检测前端用电设备的环境参数成为可能，我们可以利用传感器进行数据的采集，使用工业用中央控制器进行数据的传递和处理，可以实时的得到有关前端用电设备的电力环境参数，如温度、湿度、气压等，通过对这些参数的测定来测量情况，还可以保证操作员在远距离对前端用电设备实时巡检。
3.无线巡检终端设备多是采用蓄电池供电，为了保证无线巡检终端设备的长期多次使用，需要对终端设备的蓄电池提供一个良好稳定的充电环境。


技术实现要素：

4.本实用新型提出无线巡检终端设备，通过继电器ka1和比较控制电路控制蓄电池u1的充电时间，在充满电后能及时切断充电线路，为终端设备的蓄电池提供了良好稳定的充电环境。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.无线巡检终端设备，用于检测前端用电设备的运行状态，并上报给平台，包括蓄电池u1、主控单元以及与所述主控单元连接的检测单元和通讯单元，还包括电池充电电路，所述电池充电电路包括变压器t1、整流器db1、继电器ka1和比较控制电路，所述变压器t1的一次侧连接220v市电，所述变压器t1的二次侧连接所述整流器db1的输入端，所述整流器db1的输出端通过电阻r6连接继电器ka1的公共端，所述继电器ka1的常闭端作为所述电池充电电路的输出端用于给所述蓄电池u1充电，所述比较控制电路连接所述继电器ka1的线圈。
7.进一步，所述比较控制电路包括电阻r3、r4、运放u3和三极管q1，所述电阻r3和电阻r4依次串联在所述蓄电池u1的正极和地之间，所述运放u3的同相输入端连接所述电阻r3与电阻r4之间的连接点，所述运放u3的反相输入端连接基准电压，所述运放u3的输出端通过电阻r5连接所述三极管q1的基极，所述三极管q1的集电极串联继电器ka1的线圈后连接所述整流器db1的输出端，所述三极管q1的发射极通过电阻r8接地。
8.进一步，所述比较控制电路还包括稳压芯片u2和电阻r1、r2，所述稳压芯片u2的输入端通过二极管d1连接所述整流器db1的输出端，所述二极管d1的导通方向由整流器db1指向稳压芯片u2，所述稳压芯片u2的输出端依次通过电阻r1、电阻r2后接地，所述电阻r1和电阻r2的连接点与所述运放u3的反相输入端连接。
9.进一步，本实用新型还包括漏电保护电路，用于检测所述220v市电，所述漏电保护电路包括整流器db2、电流互感器l1、时基芯片u4、驱动电路和继电器ka2，所述整流器db2的输入端连接所述220v市电，所述整流器db2的输出端为漏电保护电路提供直流电压，所述电流互感器l1的感应线圈设置在所述220v市电上，所述电流互感器l1的第一输出端连接时基
芯片u4的cont脚，所述电流互感器l1的第二输出端通过电容c1连接所述时基芯片u4的thres脚，所述时基芯片u4的out连接所述驱动电路的输出端，所述驱动电路的输出端连接所述继电器ka2的线圈，所述继电器ka2的第一公共端和第一常闭端串联在所述220v市电的相线上，所述继电器ka2的第二公共端和第二常闭端串联在所述220v市电的零线上。
10.进一步，所述驱动电路包括三极管q2、电容c3和晶闸管vs，所述三极管q2的基极连接所述时基芯片u4的out脚，所述三极管q2的发射极通过电阻r10连接所述整流器db2的输出端，所述三极管q2的集电极连接所述电容c3的正极，所述电容c3的负极接地，所述电容c3的正极还连接所述晶闸管vs的控制极，所述晶闸管vs的阳极连接所述继电器ka2的线圈，所述晶闸管vs的阴极接地。
11.本实用新型的有益效果为：
12.本实用新型电池充电电路实现了由220v市电向蓄电池u1充电的功能，使蓄电池u1在每一次使用后都能重新充满电，维持下一次使用。电池充电电路能够使，当在充电中的蓄电池u1的电压超过预设值时，通过比较控制电路自动切断电池充电电路，使蓄电池u1停止充电，以防电池过充电。整个方案运行可靠，为终端设备的蓄电池提供了良好稳定的充电环境。
13.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
14.图1为本实用新型的原理框图；
15.图2为本实用新型电池充电电路的电路图；
16.图3是本实用新型漏电保护电路的电路图；
17.图中：1是比较控制电路，2是驱动电路。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
19.如图1所示，无线巡检终端设备，用于检测前端用电设备的运行状态，并上报给平台，包括蓄电池u1、主控单元以及与所述主控单元连接的检测单元和通讯单元，
20.实施例1，如图2所示，
21.本实施例中电池充电电路包括变压器t1、整流器db1、继电器ka1和比较控制电路，所述变压器t1的一次侧连接220v市电，所述变压器t1的二次侧连接所述整流器db1的输入端，所述整流器db1的输出端通过电阻r6连接继电器ka1的公共端，所述继电器ka1的常闭端作为所述电池充电电路的输出端用于给所述蓄电池u1充电，所述比较控制电路连接所述继电器ka1的线圈。
22.蓄电池u1作为终端设备的供电电源，蓄电池u1在常温环境下可以持续工作4小时左右，因此每次使用完毕都需要对其进行充电。通过电池充电电路实现了由220v市电向蓄电池u1充电的功能，使蓄电池u1在每一次使用后都能重新充满电，维持下一次使用。电池充
电电路能够使，当在充电中的蓄电池u1的电压超过预设值时，通过比较控制电路自动切断电池充电电路，使蓄电池u1停止充电，以防电池过充电。整个方案运行可靠，为终端设备的蓄电池提供了良好稳定的充电环境。
23.在电池充电电路中，220v的交流电通过变压器t1降压、整流器db1整流后输出约14v直流电给蓄电池u1充电，其中继电器ka1的公共端和常闭端串联在充电主线中，控制了蓄电池u1充电电路的开通关断状态，当蓄电池u1充满电时达到一定电压，通过比较控制电路控制继电器ka1导通，继电器ka1切换到常开端，充电主线断开，蓄电池u1充电结束。
24.进一步，如图2所示，
25.本实施例中比较控制电路包括电阻r3、r4、运放u3和三极管q1，所述电阻r3和电阻r4依次串联在所述蓄电池u1的正极和地之间，所述运放u3的同相输入端连接所述电阻r3与电阻r4之间的连接点，所述运放u3的反相输入端连接基准电压，所述运放u3的输出端通过电阻r5连接所述三极管q1的基极，所述三极管q1的集电极串联继电器ka1的线圈后连接所述整流器db1的输出端，所述三极管q1的发射极通过电阻r8接地。
26.蓄电池u1的电压通过电阻r3和电阻r4分压后，输入给运放u3的同相输入端与运放u3反相输入端的基准电压进行比较，当蓄电池u1充满电时经分压后使运放u3输出高电平信号通过电阻r5驱动三极管q1导通，进一步驱动继电器ka1导通。
27.进一步，如图2所示，
28.本实施例中比较控制电路还包括稳压芯片u2和电阻r1、r2，所述稳压芯片u2的输入端通过二极管d1连接所述整流器db1的输出端，所述二极管d1的导通方向由整流器db1指向稳压芯片u2，所述稳压芯片u2的输出端依次通过电阻r1、电阻r2后接地，所述电阻r1和电阻r2的连接点与所述运放u3的反相输入端连接。
29.稳压芯片u2将整流器db1输出的直流电压处理后输出8v稳定直流电压，经过电阻r1、电阻r2分压后作为基准电压连接运放u3的反相输入端。在本实施例中，稳压芯片u2的输出还为运放u3提供工作电压。
30.实施例2，如图3所示，
31.基于与上述实施例1相同的构思，还包括漏电保护电路，用于检测所述220v市电，所述漏电保护电路包括整流器db2、电流互感器l1、时基芯片u4、驱动电路和继电器ka2，所述整流器db2的输入端连接所述220v市电，所述整流器db2的输出端为漏电保护电路提供直流电压，所述电流互感器l1的感应线圈设置在所述220v市电上，所述电流互感器l1的第一输出端连接时基芯片u4的cont脚，所述电流互感器l1的第二输出端通过电容c1连接所述时基芯片u4的thres脚，所述时基芯片u4的out连接所述驱动电路的输出端，所述驱动电路的输出端连接所述继电器ka2的线圈，所述继电器ka2的第一公共端和第一常闭端串联在所述220v市电的相线上，所述继电器ka2的第二公共端和第二常闭端串联在所述220v市电的零线上。
32.为进一步保证终端设备在充电时的安全性，设置漏电保护电路，当发生漏电时，及时断开电源，停止充电，防止终端设备遭受损坏。本实施例中通过整流桥db2将市电变换成直流电压为时基芯片和驱动电路提供工作电压。
33.漏电保护电路的工作原理是，当无漏电情况下，电源相线和零线的瞬时电流大小相等、方向相反，他们在电流互感器l1的铁芯中产生的磁通相互抵消，l1的感应线圈上无感
应电压产生，时基芯片u4的out脚输出高电平，驱动电路截止，继电器ka2不导通。当存在漏电的现象时，相线和零线的瞬时电流大小不再相等，他们在电流互感器l1的铁芯中产生的磁通不能相互抵消，l1的感应线圈上产生感应电压，传输到时基芯片u4进行比较处理，使时基芯片u4的out脚输出低电平，驱动电路导通，同时驱动继电器ka2导通，切换至常开端，交流电源被切断。
34.进一步，如图3所示，
35.驱动电路包括三极管q2、电容c3和晶闸管vs，所述三极管q2的基极连接所述时基芯片u4的out脚，所述三极管q2的发射极通过电阻r10连接所述整流器db2的输出端，所述三极管q2的集电极连接所述电容c3的正极，所述电容c3的负极接地，所述电容c3的正极还连接所述晶闸管vs的控制极，所述晶闸管vs的阳极连接所述继电器ka2的线圈，所述晶闸管vs的阴极接地。
36.当时基芯片u4的out脚输出低电平后，三极管q2导通，给电容c3充电，由于电容c3不会发生突变，因此晶闸管vs逐渐导通，驱动继电器ka2逐渐导通，防止时基芯片u4误动作输出低电平信号，通过电容c3，只有在三极管q2持续导通的状态下，晶闸管vs才能导通。
37.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。