農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是一種遠距離無線監(jiān)控裝置，在農(nóng)村復(fù)雜的地理環(huán)境中，實現(xiàn)對電機的遠程監(jiān)控。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在農(nóng)村電機灌溉已經(jīng)取代機器灌溉成為灌溉中的主力軍。一方面由于需要遠距離灌溉，人與電機距離較遠，但在灌溉過程中又需要開關(guān)電機進行灌溉位置的調(diào)整，因此需要人來回奔波進行開關(guān)控制，這樣既費時間又費力氣?；谶@種情況，遠程控制裝置應(yīng)運而生，傳統(tǒng)的遠程遙控開關(guān)一部分是基于紅外信號傳輸，但紅外信號傳輸距離短，且不具有穿透障礙物的能力，一部分是利用編解碼方式可穿越障礙物的遙控裝置，但距離有限制。由于農(nóng)村田地中大多都是有莊稼遮擋的且距離較遠，因此用以上兩種遠程遙控裝置是有局限的。另一方面理論和實踐都已證明三相電源的斷相、過壓、欠壓、過流都會給三相異步電機的運行帶來危害，尤其是電源的斷相，它能在數(shù)十秒內(nèi)(一般在20-30秒)燒毀電機，這對電機來說經(jīng)濟損失是慘重的，而在實際電路中常用熱繼電器、電壓繼電器、電流繼電器與固態(tài)斷相保護器等來兼帶，由于這些元件功率要求的局限性，對于農(nóng)村中用于灌溉的中小型電動機的保護并不理想本。因此，開發(fā)出一套遠距離無線監(jiān)控裝置，對于提高農(nóng)村電機灌溉效率，減少電機的損壞率具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型設(shè)計了一種基于GSM信號的遠程控制裝置和以集成電路元件為主的電機保護裝置。該裝置的電機控制部分可通過普通Android手機收發(fā)短消息指令進行遠距離控制，既不受距離限制，又不受遮擋限制，真正實現(xiàn)遠程控制；電機監(jiān)測部分則可通過集成電路元件實現(xiàn)對三相電機缺相、過壓、欠壓、過流等故障的檢測，根據(jù)檢測結(jié)果來控制電機的開與關(guān)，并將檢測結(jié)果通過短消息發(fā)送到控制端手機上。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，包括監(jiān)控裝置外殼和內(nèi)部電路。監(jiān)控裝置是一個長方形外殼，外殼的一個側(cè)面上裝有缺相檢測接線端子、相序檢測接線端子、過壓檢測接線端子、欠壓檢測接線端子、過流檢測接線端子以及繼電器控制端子、電源開關(guān)、系統(tǒng)復(fù)位鍵、GSM t旲塊啟動鍵、手動電機開關(guān)按鍵、電源指不燈、GSM t旲塊指不燈、L⑶顯不屏、過壓功率調(diào)節(jié)旋鈕、欠壓功率調(diào)節(jié)旋鈕、過流功率調(diào)節(jié)旋鈕，另一個側(cè)面安有GSM天線、三個電流互感器線圈、電源插孔。在主機外殼內(nèi)裝有I塊主控電路板，該主控電路板由單片機系統(tǒng)模塊、光電隔離模塊、GSM電路模塊、TC783A缺相相序檢測模塊、過流檢測模塊、過壓欠壓檢測模塊、電源模塊、繼電器電路模塊組成。單片機系統(tǒng)模塊包括:微處理器STC10F08XE單片機、IXD顯示接口、按鍵接口、GSM模塊接口、繼電器控制接口、電機檢測模塊接口、復(fù)位接
□ O
[0006]主控電路板上各模塊連接關(guān)系:主控電路板以微處理器STC10F08XE單片機為中心，外圍連接著各模塊，GSM模塊通過串口與STC10F08XE串口相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；缺項相序檢測模塊通過光電隔離開關(guān)與單片機I/O 口相連，過流檢測模塊、過壓欠壓檢測模塊直接與單片機I/O 口相連，電源模塊為各模塊提供電源，單片機通過光電隔離開關(guān)連接繼電器，實現(xiàn)對電機的控制。而外部各部分與內(nèi)部模塊的連接關(guān)系包括:三個電流互感器線圈與內(nèi)部過流檢測模塊相連，GSM天線與內(nèi)部GSM模塊相應(yīng)的引腳相連。LCD液晶屏直接與單片機的I/O 口相連，兩個指示燈作為電源指示燈和GSM信號指示燈，與電源和GSM模塊相連。接線端子的分別連接內(nèi)部的繼電器模塊和TC783A模塊以及過壓欠壓模塊。復(fù)位按鈕與單片機的復(fù)位引腳電路相連，電機手動開關(guān)連接單片機的外部中斷引腳，GSM啟動按鍵與GSM模塊相應(yīng)引腳相連。三個功率旋鈕分別與內(nèi)部的過壓欠壓檢測模塊和過流檢測模塊相連，用于對不同功率的電機進行調(diào)節(jié)。
[0007]本實用新型的工作原理:
[0008]本實用新型分兩個工作流程是第一個流程是遠程控制，遠程遙控者通過手機向該裝置的GSM模塊對應(yīng)的S頂卡號發(fā)送短消息命令(打開電機或關(guān)斷電機)該裝置的GSM模塊接收到命令后將命令通過串口發(fā)送給主控芯片STC10F08XE單片機，由單片機進行解碼確定是否是指定用戶和指定命令，然后執(zhí)行開、關(guān)繼電器動作，并將執(zhí)行的結(jié)果顯示在LCD上且向控制手機發(fā)送執(zhí)行的結(jié)果。而另一個流程是遠程監(jiān)測，電機檢測模塊則是對電機缺相，相序，過流，過壓，欠壓等故障進行檢測，首先通過三個功率調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)該裝置到適合的功率電機，該數(shù)據(jù)會在LCD顯示屏上實時顯示，然后檢測裝置會將檢測相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)換成單片機可識別的TTL電平輸送給單片機，由單片機判斷是否出現(xiàn)故障，進行電機關(guān)斷處理，并將監(jiān)測的結(jié)果發(fā)送到手機上。從而實現(xiàn)了對電機的遠程監(jiān)控功能。
[0009]本實用新型的克服了傳統(tǒng)遠程控制裝置的不具穿透性或控制距離近等缺點，并彌補了熱繼電器，時間繼電器等適用范圍小的缺點，使農(nóng)村灌溉既省時又高效，且能夠給控制者實時返回信息，實現(xiàn)了對電機的整個運行過程進行控制與監(jiān)測。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型系統(tǒng)配線圖；
[0011]圖2為本實用新型主機結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖1中標號說明:1為主機外殼，2為電源接口，3為GSM模塊天線，4為電流互感器線圈，5 LCD液晶顯示屏，6為電源開關(guān)，7為系統(tǒng)復(fù)位鍵，8過壓功率調(diào)節(jié)旋鈕，9欠壓壓功率調(diào)節(jié)旋鈕，10為手動開關(guān)，11過流功率調(diào)節(jié)旋鈕，12為GSM啟動按鍵，13為電源指示燈，14為GSM模塊指示燈，15為接線端子。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例對本實用新型做進一步說明
[0014]如圖1、2所示農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，包括監(jiān)控裝置外殼和內(nèi)部電路。監(jiān)控裝置是一個長方形外殼1，外殼的一個側(cè)面上裝有缺相檢測接線端子、相序檢測接線端子、過壓檢測接線端子、欠壓檢測接線端子、過流檢測接線端子以及繼電器控制端子15用于三相導(dǎo)線連接，電源開關(guān)6用于打開電源，系統(tǒng)復(fù)位鍵7死機時復(fù)位，GSM模塊啟動鍵12用于啟動GSM模塊，手動電機開關(guān)按鍵10對電機進行手動控制，電源指示燈13對電源進行指示，GSM模塊指示燈14指示是否連接網(wǎng)絡(luò)，LCD顯示屏5用于顯示執(zhí)行信息，過壓功率調(diào)節(jié)旋鈕8，欠壓功率調(diào)節(jié)旋鈕9，過流功率調(diào)節(jié)旋鈕11，另一個側(cè)面安有GSM天線3，三個電流互感器線圈4，電源插孔2。在主機外殼內(nèi)裝有I塊主控電路板，該主控電路板由單片機系統(tǒng)模塊、光電隔離模塊、GSM電路模塊、TC783A缺相相序檢測模塊、過流檢測模塊、過壓欠壓檢測模塊、電源模塊、繼電器電路模塊等組成。單片機系統(tǒng)模塊包括:微處理器STC10F08XE單片機、IXD顯示接口、按鍵接口、GSM模塊接口、繼電器控制接口、電機檢測模塊接口、復(fù)位接口。
[0015]遠程遙控者通過手機向該裝置的GSM模塊對應(yīng)的S頂卡號發(fā)送短消息命令(打開電機或關(guān)斷電機)該裝置的GSM模塊接收到命令后將命令通過串口發(fā)送給主控芯片STC10F08XE單片機，由單片機進行解碼確定是否是指定用戶和指定命令，然后執(zhí)行開、關(guān)繼電器動作，并將執(zhí)行的結(jié)果顯示在LCD5上且向控制手機發(fā)送執(zhí)行的結(jié)果。而另一個流程是遠程監(jiān)測，電機檢測模塊則是對電機缺相，相序，過流，過壓，欠壓等故障進行檢測，首先通過三個功率調(diào)節(jié)旋鈕8、9、11調(diào)節(jié)該裝置到適合的功率電機，該數(shù)據(jù)會在IXD顯示屏5上實時顯示，檢測裝置會將檢測相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)換成單片機可識別的TTL電平輸送給單片機，由單片機判斷是否出現(xiàn)故障，進行電機關(guān)斷處理，并將監(jiān)測的結(jié)果發(fā)送到手機上。從而實現(xiàn)了對電機的遠程監(jiān)控功能。
【主權(quán)項】
1.農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，其特征在于，所述裝置包括監(jiān)控裝置外殼和內(nèi)部電路；監(jiān)控裝置是一個長方形外殼，外殼的一個側(cè)面上裝有缺相檢測接線端子、相序檢測接線端子、過壓檢測接線端子、欠壓檢測接線端子、過流檢測接線端子以及繼電器控制端子、電源開關(guān)、系統(tǒng)復(fù)位鍵、GSM t旲塊啟動鍵、手動電機開關(guān)按鍵、電源指不燈、GSM t旲塊指不燈、LCD顯示屏、過壓功率調(diào)節(jié)旋鈕、欠壓功率調(diào)節(jié)旋鈕、過流功率調(diào)節(jié)旋鈕，另一個側(cè)面安有GSM天線、三個電流互感器線圈、電源插孔；在主機外殼內(nèi)裝有I塊主控電路板，該主控電路板由單片機系統(tǒng)模塊、光電隔離模塊、GSM電路模塊、TC783A缺相相序檢測模塊、過流檢測模塊、過壓欠壓檢測模塊、電源模塊、繼電器電路模塊組成；單片機系統(tǒng)模塊包括:微處理器STC10F08XE單片機、IXD顯示接口、按鍵接口、GSM模塊接口、繼電器控制接口、電機檢測模塊接口、復(fù)位接口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，其特征在于，所述主控電路板以微處理器STC10F08XE單片機為中心，外圍連接著各模塊，GSM模塊通過串口與STC10F08XE串口相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，其特征在于，所述單片機通過光電隔離開關(guān)連接繼電器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，其特征在于，所述三個電流互感器線圈與內(nèi)部過流檢測模塊相連，GSM天線與內(nèi)部GSM模塊相應(yīng)的引腳相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，其特征在于，所述LCD液晶屏直接與單片機的I/o 口相連，兩個指示燈作為電源指示燈和GSM信號指示燈，與電源和GSM模塊相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，其特征在于，所述接線端子分別連接內(nèi)部的繼電器模塊和TC783A模塊以及過壓欠壓模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，其特征在于，所述復(fù)位按鈕與單片機的復(fù)位引腳電路相連，電機手動開關(guān)連接單片機的外部中斷引腳，GSM啟動按鍵與GSM模塊相應(yīng)引腳相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，其特征在于，所述三個功率旋鈕分別與內(nèi)部的過壓欠壓檢測模塊和過流檢測模塊相連。
【專利摘要】農(nóng)村三相灌溉電機遠程監(jiān)控裝置，涉及一種監(jiān)控裝置，所述裝置包括監(jiān)控裝置外殼和內(nèi)部電路；監(jiān)控裝置是一個長方形外殼，外殼的一個側(cè)面上裝有缺相檢測接線端子、相序檢測接線端子、過壓檢測接線端子、欠壓檢測接線端子、過流檢測接線端子以及繼電器控制端子、電源開關(guān)、系統(tǒng)復(fù)位鍵、GSM模塊啟動鍵、手動電機開關(guān)按鍵、電源指示燈、GSM模塊指示燈、LCD顯示屏。本裝置通過集成電路元件實現(xiàn)對三相電機缺相、過壓、欠壓、過流故障的檢測，根據(jù)檢測結(jié)果來控制電機的開與關(guān)，并將檢測結(jié)果通過短消息發(fā)送到控制端手機上。
【IPC分類】H02P29/00, H02H7/08, H02P29/024
【公開號】CN205178478
【申請?zhí)枴緾N201520680947
【發(fā)明人】原忠虎, 張之敏, 韓曉微, 張森, 魯正
【申請人】沈陽大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年9月6日