变电站视频监控装置的制作方法

1.本实用新型属于监控装置技术领域，尤其涉及一种变电站视频监控装置。


背景技术：

2.变电站是电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中。对变电站的监控尤为重要，关乎着变电站是否能安全顺利的完成工作。现有的变电站监控设备通过网线连接，设备的布线复杂、价格昂贵。
3.另外,变电站地形复杂，有各类大型高低电力设备，供电线和信号线走线绕线距离大。变电站所需监控面积大，供电线距离过长，布线距离过长导线压降大，末端电源电压跌落严重，容易照成末端设备欠压停止工作。


技术实现要素：

4.本实用新型就是针对上述问题，提供一种成本较低、布线方便的变电站视频监控装置的硬件基础。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括控制电路、摄像头电路、太阳能充电电路和电源电路,其特征在于控制电路的信号传输端口分别与摄像头电路的信号传输端口、太阳能充电电路的信号传输端口相连，电源电路的电能输出端口分别与控制电路的电源端口、摄像头电路的电源端口相连,太阳能充电电路的电能输出端口与电源电路的电能输入端口相连;
6.所述控制电路包括esp32-mini芯片u1和ch340c芯片u5，u1的1、2接地，u1的3脚接 3.3v，u1的4～7脚分别与i36～i39对应相连，u1的8脚接en，u1的9、10脚分别与i34、i35对应相连，u1的11、12脚分别与io32、io33对应相连，u1的13～16脚分别与io25～io27、io14对应相连，u1的17～20脚分别与tms、tdi、tck、tdo对应相连，u1的21、22脚分别与io0、io4对应相连，u1的25、26脚分别与io9、io10对应相连，u1的27脚接gnd，u1的29、30脚分别与io5、io18对应相连，u1的35、36脚分别与rxt0、txd0对应相连，u1的38～55脚接gnd；
7. 3.3v通过电阻r1分别与en、电容c4一端相连，c4另一端接gnd；
8. 3.3v分别与电容c1一端、电容c2一端相连，c1另一端分别与gnd、c2另一端相连；
9.io32分别与电容c8一端、晶振y2一端相连，c8另一端分别与gnd、电容c12一端相连，c12另一端分别与y2另一端、io33相连；
10.u5的1脚分别与gnd、电容c21一端相连，u5的2、3脚分别与rxt0、txd0对应相连，u5的4脚通过电容c22接gnd，u5的5脚通过电阻r4接usb_dp，u5的6脚通过电阻r5接usb_dm，u5的15脚通过电阻r3分别与vusb、电容c21另一端、u5的16脚相连；
11.vusb分别与电容c24一端、电容c23一端、保险丝f1一端相连，c24另一端分别与gnd、c23另一端、usb接口j1的4脚、j1的5脚、j1的6脚相连，j1的2、3脚分别与usb_dm、usb_dp相连。
12.作为一种优选方案，本实用新型所述摄像头电路包括 3.3v， 3.3v通过发光二极管e1接si2302管q1的漏极，q1的栅极分别与ov_storbe、电阻r2一端相连，r2另一端分别与gnd、q1的源极相连；
13.24.000mhz晶振y1的2脚接gnd，y1的3脚接ov_xclk，y1的4脚分别与电容c3一端、电感l1一端相连，c3另一端接gnd，l1另一端接 3.3v；
14. 3.3v分别与电容c5正极、电容c9正极、电容c14正极、xc6206p152mr芯片u2的3脚、xc6206p152mr芯片u3的3脚、xc6206p152mr芯片u4的3脚相连，c5负极、c9负极、c14负极接gnd，u2的2脚分别与电容c6正极、电容c7一端、vcc1.5v相连，u3的2脚分别与电容c10正极、电容c11一端、vcc2.8v1相连，u4的2脚分别与电容c15正极、电容c16一端、电感l2一端相连，c6负极、c7另一端、c10负极、c11另一端、c15负极、c16另一端接gnd；
15.l2另一端分别与电容c17正极、电容c18一端、avdd、电容c19正极、电容c20一端、dovdd相连，c17负极、c18另一端、c19负极、c20另一端接gnd；
16.ov5640芯片m1的13、1、8、6、5、3、7、9、17、12、14、16、18、20、22、21、19脚分别与ov_xclk、ov_storbe、io27、io14、io25、io26、io0、io4、io9、io10、i36、i37、i38、i39、i34、i35、io5对应相连，m1的26、25、15、2、23脚接gnd；m1的24脚接vcc2.8v1，m1的11脚接dovdd，m1的10脚分别与vcc1.5v、电容c13一端相连，c13另一端接gnd，m1的4脚接avdd。
17.其次，本实用新型所述太阳能充电电路包括tlp250芯片op1，op1的2脚通过电阻r6接io5，op1的3脚接gnd，op1的5脚接c_1，op1的6、7脚分别与电阻r7一端、电阻r8一端相连，r7另一端分别与a_1、r8另一端相连，op1的8脚分别与 12v、电容c25正极相连，c25负极接gnd；
18.pv_vcc分别与电容c34正极、电容c35正极、irfp260npb管q2的漏极、irfp260npb管q3的漏极、irfp260npb管q4的漏极、irfp260npb管q5的漏极相连，q2～q5的栅极接a_1，q2的源极分别与电阻r9一端、电阻r11一端、电阻r13一端、电阻r15一端、c_1、q3～q5的源极、二极管bd2阴极、电感l4一端相连，r9另一端、r11另一端、r13另一端、r15另一端接a_1，l4另一端分别与电容c36正极、电容c37正极、电阻r10一端、二极管bd1正极相连，bd1负极接bat_vcc，r10另一端依次通过电阻r12、电阻r14分别与tms、电阻r16一端、稳压管d2阴极相连，r16另一端分别与pv_gnd、c34负极、c35负极、bd2阳极、c36负极、c37负极、gnd、d2阳极、电阻r17一端相连，r17另一端接tdi；
19.接插件p2的1～4脚分别与pv_vcc、pv_gnd、bat_vcc、bat_gnd对应相连。
20.另外，本实用新型所述电源电路包括lm2576-5.0芯片u6、ams1117-3.3芯片u7和wrb1212ymd-15芯片u8，u6的1脚分别与bat_vcc、电容c26一端、电容c27正极相连，c26另一端分别与gnd、c27负极、u6的3脚、u6的5脚、二极管d1的阳极、电容c28的负极、电容c29一端相连，d1的阴极分别与u6的2脚、电感l3一端相连，l3另一端分别与c28正极、u6的4脚、c29另一端、 5v相连；
21.u7的vin端分别与 5v、电容c30正极、电容c31一端相连，c30负极分别与gnd、c31另一端、u7的gnd端、电容c32负极、电容c33一端相连，c32正极分别与u7的vout端、c33另一端、 3.3v相连；
22.u8的vin-端分别与gnd、电容c38负极相连，c38正极分别与bat_vcc、u8的vin 端相连，u8的vout-端分别与c_1、电容c39负极、电容c40一端相连，c40另一端分别与u8的vout 、
c39正极、 12v相连。
23.本实用新型有益效果。
24.本实用新型采用价格低廉的esp32-mini芯片u1，esp32-mini芯片为wifi芯片，可以建立路由器功能，也可作为wifi接收器连接其他路由器，也可同时作为路由器wifi接收器。通过esp32-mini芯片可将监控图像信号发送至上1级路由器，也可用于接收下1级的数据。同时，由于采用wifi无线传输数据，设备布线简便。
25.另外,本实用新型采用太阳能充电电路的供电方式,解决了现有变电站监控设备的供电问题。本实用新型解决了现有变电站视频监控监设备价格昂贵、布线复杂、供电线路困难的问题。
26.其次，本实用新型每一个esp32-mini芯片u1都可作为单独的一个wifi站点，既可以作为终端，也可以作为中继，多个u1组成一个整体的网络，信号传输覆盖面积大。
附图说明
27.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
28.图1是本实用新型控制电路原理图。
29.图2是本实用新型摄像头电路原理图。
30.图3是本实用新型太阳能充电电路原理图。
31.图4是本实用新型电源电路原理图。
具体实施方式
32.如图所示，本实用新型包括控制电路、摄像头电路、太阳能充电电路和电源电路,控制电路的信号传输端口分别与摄像头电路的信号传输端口、太阳能充电电路的信号传输端口相连，电源电路的电能输出端口分别与控制电路的电源端口、摄像头电路的电源端口相连,太阳能充电电路的电能输出端口与电源电路的电能输入端口相连;
33.所述控制电路包括esp32-mini芯片u1和ch340c芯片u5，u1的1、2接地，u1的3脚接 3.3v，u1的4～7脚分别与i36～i39对应相连，u1的8脚接en，u1的9、10脚分别与i34、i35对应相连，u1的11、12脚分别与io32、io33对应相连，u1的13～16脚分别与io25～io27、io14对应相连，u1的17～20脚分别与tms、tdi、tck、tdo对应相连，u1的21、22脚分别与io0、io4对应相连，u1的25、26脚分别与io9、io10对应相连，u1的27脚接gnd，u1的29、30脚分别与io5、io18对应相连，u1的35、36脚分别与rxt0、txd0对应相连，u1的38～55脚接gnd；
34. 3.3v通过电阻r1分别与en、电容c4一端相连，c4另一端接gnd；
35. 3.3v分别与电容c1一端、电容c2一端相连，c1另一端分别与gnd、c2另一端相连；
36.io32分别与电容c8一端、晶振y2一端相连，c8另一端分别与gnd、电容c12一端相连，c12另一端分别与y2另一端、io33相连；
37.u5的1脚分别与gnd、电容c21一端相连，u5的2、3脚分别与rxt0、txd0对应相连，u5的4脚通过电容c22接gnd，u5的5脚通过电阻r4接usb_dp，u5的6脚通过电阻r5接usb_dm，u5的15脚通过电阻r3分别与vusb、电容c21另一端、u5的16脚相连；
38.vusb分别与电容c24一端、电容c23一端、保险丝f1一端相连，c24另一端分别与
gnd、c23另一端、usb接口j1的4脚、j1的5脚、j1的6脚相连，j1的2、3脚分别与usb_dm、usb_dp相连。
39.u1接收视频信号，通过wifi进行组网，将视频信号传送到监控中心。
40.esp32-mini芯片为wifi芯片，可通过wifi网络将监控图片数据发送至监控中心。
41.u1连接usb设置电路（u5），usb设置电路通过usb连线pc端usb接口；用于使用电脑进行设置，如设置wifi账号密码；设备本机在wifi网络中的id号码。
42.所述摄像头电路包括 3.3v， 3.3v通过发光二极管e1（ov5640工作时e1闪烁）接si2302管q1的漏极，q1的栅极分别与ov_storbe、电阻r2一端相连，r2另一端分别与gnd、q1的源极相连；
43.24.000mhz晶振y1的2脚接gnd，y1的3脚接ov_xclk，y1的4脚分别与电容c3一端、电感l1一端相连，c3另一端接gnd，l1另一端接 3.3v；
44. 3.3v分别与电容c5正极、电容c9正极、电容c14正极、xc6206p152mr芯片u2的3脚、xc6206p152mr芯片u3的3脚、xc6206p152mr芯片u4的3脚相连，c5负极、c9负极、c14负极接gnd，u2的2脚分别与电容c6正极、电容c7一端、vcc1.5v相连，u3的2脚分别与电容c10正极、电容c11一端、vcc2.8v1相连，u4的2脚分别与电容c15正极、电容c16一端、电感l2一端相连，c6负极、c7另一端、c10负极、c11另一端、c15负极、c16另一端接gnd；
45.l2另一端分别与电容c17正极、电容c18一端、avdd、电容c19正极、电容c20一端、dovdd相连，c17负极、c18另一端、c19负极、c20另一端接gnd；
46.ov5640芯片m1的13、1、8、6、5、3、7、9、17、12、14、16、18、20、22、21、19脚分别与ov_xclk、ov_storbe、io27、io14、io25、io26、io0、io4、io9、io10、i36、i37、i38、i39、i34、i35、io5对应相连，m1的26、25、15、2、23脚接gnd；m1的24脚接vcc2.8v1，m1的11脚接dovdd，m1的10脚分别与vcc1.5v、电容c13一端相连，c13另一端接gnd，m1的4脚接avdd。
47.io14：m1复位引脚。
48.io0:贞同步信号。
49.io9:像素同步信号。
50.io4:行同步信号。
51.io27：电源控制。
52.io25：u1和m1通讯时钟引脚。
53.io26：u1和m1通讯数据引脚。
54.io5\i35\i34\i39\i38\i37\i36\io10:8位像素数据输出。
55.io25\io26：组成sccb（串口摄像头控制总线）用于对m1的初始化和配置设置。
56.u1通过通讯引脚（io25\io26）来配置m1（可配置分辨率和聚焦数据）；同过行和贞同步信号；读取8位像素信号。
57.u1配置m1，等待同步信号并读取像素数据，u1将图像数据信息保存在内部flash。
58.u1获取m1的监控图像数据。
59.所述太阳能充电电路包括tlp250芯片op1（管子q2\q3\q4\q5的开关控制；需要在a_1和c_1两端加 12v和0v；c_1没有接gnd，需要有1路与gnd隔离的电源进行驱动，采用op1光耦进行驱动），op1的2脚通过电阻r6接io5，op1的3脚接gnd，op1的5脚接c_1，op1的6、7脚分别与电阻r7一端、电阻r8一端相连，r7另一端分别与a_1、r8另一端相连，op1的8脚分别与
12v、电容c25正极相连，c25负极接gnd；
60.pv_vcc分别与电容c34正极、电容c35正极、irfp260npb管q2的漏极、irfp260npb管q3的漏极、irfp260npb管q4的漏极、irfp260npb管q5的漏极相连，q2～q5的栅极接a_1，q2的源极分别与电阻r9一端、电阻r11一端、电阻r13一端、电阻r15一端、c_1、q3～q5的源极、二极管bd2阴极、电感l4一端相连，r9另一端、r11另一端、r13另一端、r15另一端接a_1，l4另一端分别与电容c36正极、电容c37正极、电阻r10一端、二极管bd1正极相连，bd1负极接bat_vcc，r10另一端依次通过电阻r12、电阻r14分别与tms（用于检测蓄电池电压）、电阻r16一端、稳压管d2阴极相连，r16另一端分别与pv_gnd、c34负极、c35负极、bd2阳极、c36负极、c37负极、gnd、d2阳极、电阻r17一端相连，r17另一端接tdi（用于检测蓄电池充电电流）；
61.接插件p2的1～4脚分别与pv_vcc、pv_gnd、bat_vcc、bat_gnd对应相连。
62.q2～q4并联增大电流，提高充电效率。pv_vcc和pv_gnd接光伏组件的输出端。
63.u1的io5脚为pwm控制端口；通过op1光耦驱动mos管q2-q5，4只场效应管和l4、bd1、bd2组成的buck降压式充电电路。u1根据tms、tdi的检测信息，对q2-q5进行控制，对蓄电池进行三段式充电管理，即恒流充电、恒压充电、涓流充电。
64.所述电源电路包括lm2576-5.0芯片u6、ams1117-3.3芯片u7和wrb1212ymd-15芯片u8，u6的1脚分别与bat_vcc、电容c26一端、电容c27正极相连，c26另一端分别与gnd、c27负极、u6的3脚、u6的5脚、二极管d1的阳极、电容c28的负极、电容c29一端相连，d1的阴极分别与u6的2脚、电感l3一端相连，l3另一端分别与c28正极、u6的4脚、c29另一端、 5v相连；
65.u7的vin端分别与 5v、电容c30正极、电容c31一端相连，c30负极分别与gnd、c31另一端、u7的gnd端、电容c32负极、电容c33一端相连，c32正极分别与u7的vout端、c33另一端、 3.3v相连；
66.u8的vin-端分别与gnd、电容c38负极相连，c38正极分别与bat_vcc、u8的vin 端相连，u8的vout-端分别与c_1、电容c39负极、电容c40一端相连，c40另一端分别与u8的vout 、c39正极、 12v相连。
67.电路为3组典型的降压器电源电路。
68.u8为隔离型电源模块，用于给op1驱动供电。
69.可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。