单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置的制作方法
专利名称：单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种移动电站辅助维护保养保护装置，特别是涉及一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置。
背景技术：
目前各种野外工作的车辆或系统基本都随车或单独配备有小型移动电站(采用小型汽、柴油发动机，输出总功率小于12KW)。在野外工作条件下，移动电站运行环境恶劣，常常会出现以下问题:(1)由于野外工作环境的特殊性和不确定性，使用人员不固定，对移动电站累计工作时长难以准确计时等各种原因，使移动电站难以得到及时有效的维护保养，长期处于传统粗放的维保状态，故障率和损坏率较高，装备维修和运行成本居高不下；(2)由于技术保障人员力量和器材不足等等情况，致使移动电站故障率高，修复周期长等情况；高原、高寒、风沙、高温等环境运行时，发动机工作效率下降，输出功率不足，相比正常静态条件下工作时维护保养周期大大缩短，出现装备寿命缩短甚至很快报废等情况；(4)移动电站装备运行状态参数难以详尽记录，对装备的维护管理造成一定的困难；(5)其它异常情况，比如过热时线路短路等突发情况造成电压电流急剧变化造成用电设备损坏等等情况时有发生等等。因此，为了对目前各种野外工作系统所配备移动电站提供可靠的维护和保养，以方便移动电站的维护保养和管理，提高移动电站装备维护管理的效率，维持移动电站良好的工作状态，提出一种移动电站辅助维护保养保护装置，对移动电站整体工作运行状态进行自动监控以辅助进行维护保养和保护，是非常有必要的。 发明内容本实用新型针对目前各种野外工作系统所配备移动电站，在野外工作或应急条件下其维护保养和维修普遍比较难以保障等问题，提出一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置。本实用新型所采用的技术方案:一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，包括数据采集部分，MCU及存储部分，输出控制部分，显示及声音部分，电源部分，所述电源部分为装置各组成部分提供电源，数据采集部分输出信号接入MCU及存储部分，日历芯片以I2C/SMBUS总线方式连接到MCU，所述MCU以日历芯片作为时间依据，并利用移动电站正常工作时输出电压作为计时条件，将移动电站工作时间进行可视化，所述MCU以并行数据总线方式连接显示及声音部分，MCU输出控制信号连接输出控制部分，通过所述输出控制部分实现移动电站停机。所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，数据采集部分利用霍尔效应传感器检测移动电站输出电压与电流参数；同时利用硬件中断方式，采集移动电站中发动机的机油油面或压力传感器信号。所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，输出控制部分通过MCU驱动继电器，模拟所述机油油面或压力传感器信号输出，利用移动电站的发动机本身装置控制发动机停机。所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，所述MCU采用Silicon公司的C8051F系列低功耗混合信号单片机，存储部分的非易失性存储采用MCU片内自带FLASH存储器，SRAM采用低电压、低功耗的IS63LV1024。本实用新型的有益积极效果:1、本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，采用单片机方案，运用时钟日历芯片，将移动电站工作时间进行精确累积计时，利用声、光方式对移动电站工作运行状态进行告警和提示，使传统较为随意和粗放的维护保养方式变得直观、精确，可极大提高装备维护保养率，大大降低故障率和损坏率，大大延长装备使用寿命，极大节约装备运行成本。2、本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，采用单片机方案，利用多个传感器采集移动电站整体工作状态参数，通过累积计时和预置维护保养时限等参数，对移动电站整体工作运行状态进行自动监控。极大降低移动电站故障率和损坏率；极大提高移动电站装备维护管理的效率；大大节约移动电站维护保养及修理经费。3、本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，体积小巧，操作简便。采用附加安装方式，不破坏和改变移动电站的原有结构，保证了移动电站原系统的完整性。采用单片机方案，提供丰富的可编程、可扩充的控制功能，极大提高控制的精确性和可靠性。
图1:本实用新型移动电站辅助维护保养保护装置硬件总体方案示意图2:本实用新型移动电站辅助维护保养保护装置软件系统结构示意图；图3:本实用新型移动电站辅助维护保养保护装置电路原理图。
具体实施方式
实施例一:参见图1，本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，包括数据采集部分，MCU及存储部分，输出控制部分，显示及声音部分，电源部分，所述电源部分为装置各组成部分提供电源，数据采集部分输出信号接入MCU及存储部分，其与现有技术不同的是:含有日历芯片，所述日历芯片以I2C/SMBUS总线方式连接到MCU，所述MCU采用日历芯片作为时间依据，并利用移动电站正常工作时输出电压的有无作为计时条件，将移动电站工作时间进行可视化，所述MCU以并行数据总线方式连接显示及声音部分，MCU输出控制信号连接输出控制部分，完成移动电站停机。实施例二:参见图1，本实施例的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，与实施例一不同的是:进一步的，所述数据采集部分利用霍尔效应传感器检测移动电站输出电压与电流参数；同时利用硬件中断方式，采集移动电站中发动机的机油油面或压力传感器信号。实施例三:参见图1 图3，本实施例的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，与实施例一或实施例二不同的是:所述输出控制部分利用MCU驱动继电器，模拟所述机油油面或压力传感器信号输出，利用发动机本身装置控制发动机停机。小型移动电站的内燃发动机一般都具有机油油面或机油压力传感器，当机油油面或机油压力低于安全值时，传感器有信号输出，移动电站自有装置会发出告警或者使发动机自动停机，或者无法正常启动。本装置利用这一传感器，将原有传感器连接线从中间断开，传感器端接本装置机油油面检测输入，另一端接本装置输出，本装置输出控制端连接至所述机油油面或机油压力传感器原来接入发动机控制器的一端，从而可模拟移动电站发动机自带机油油面或压力传感器输出信号达到控制熄火停机的作用。省去复杂控制，并且具有极高可靠性。对于没有自带熄火停机控制装置的移动电站，如果有电启动功能，则一定会有油路的止油电磁阀或者高压油泵止油电磁阀，可将本装置控制输出端并联在移动电站本身的停机控制线上，从而达到控制停机的功能。实施例四:参见图1 图3，本实施例与实施例三不同的是，输出控制部分采用三路光耦受控连接MCU，分别控制三个继电器，一个为高电平作用继电器，一个为低电平作用继电器，均可根据机油油面或压力传感器输出信号特征来模拟所述机油油面或压力传感器信号输出，以此利用发动机本身装置控制发动机停机；剩余一个继电器备用。本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，MCU及存储部分采用Silicon公司的C8051F系列低功耗单片机，可提高指令执行效率，降低休眠时的功耗。片内自带FLASH存储器，SRAM采用IS63LV1024。显示及声音部分采用带背光128X64点阵图文IXD，显示状态、设置菜单等相关信息，红、绿色LED显示当前运行状态是否正常，并采用高频大音量蜂鸣器作异常情况时报警信号。采用MicroSD/TF卡接口作为数据输出部分，将监控的移动电站工作状态参数等数据以一定的数据组织方式 写入指定的文件，可定期或不定期将卡内的数据文件在PC上读出来，以作为移动电站维护保养或维修、管理的参考和依据。本装置软件采用Keil C51编写，便于阅读和修改调试，并采用模块化程序设计，增强软件系统的条理性、针对性和可靠性。软件结构如图2所示。(I)键盘输入模块:负责扫描键盘输入，将输入的键值参数传递给主程序。(2)显示模块:驱动带背光IXD图文显示器显示时间、告警及设置菜单等信息，并可实时显示移动电站当前工作状态参数。(3) A/D数据采集程序:负责将移动电站输出的电压电流模拟量数字化,传递给主程序，以便对移动电站工作状态进行监控并显示。(4)日历时间处理程序:根据主程序指令对日历芯片进行控制，即读取日历芯片内的日历、时间数据，写入预置日历、时间数据。(5)延时控制程序:根据需要完成指定的延时并产生时间中断信号。
权利要求1.一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，包括数据采集部分，MCU及存储部分，输出控制部分，显示及声音部分，电源部分，所述电源部分为装置各组成部分提供电源，数据采集部分输出信号接入MCU及存储部分，其特征是:含有一日历芯片，所述日历芯片以I2C/SMBUS总线方式连接到MCU，所述MCU以日历芯片作为时间依据，并利用移动电站正常工作时输出电压作为计时条件，将移动电站工作时间进行可视化，所述MCU以并行数据总线方式连接显示及声音部分，MCU输出控制信号连接输出控制部分，通过所述输出控制部分实现移动电站停机。
2.根据权利要求1所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，其特征是:所述数据采集部分利用霍尔效应传感器检测移动电站输出电压与电流参数；同时移动电站中发动机的机油油面或压力传感器信号接入MCU，所述MCU利用硬件中断方式，采集移动电站中发动机的机油油面或压力传感器信号。
3.根据权利要求2所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，其特征是:所述输出控制部分通过MCU驱动继电器，通过所述继电器模拟所述机油油面或压力传感器信号输出，控制发动机停机。
4.根据权利要求3所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，其特征是:所述MCU采用Silicon公司的C8051F系列低功耗混合信号单片机，存储部分的非易失性存储采用MCU片内自带FLAS H存储器，SRAM采用低电压、低功耗的IS63LV1024。
专利摘要本实用新型涉及一种移动电站辅助维护保养保护装置。一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，包括数据采集部分，MCU及存储部分，输出控制部分，显示及声音部分，所述数据采集部分输出信号接入MCU及存储部分，日历芯片以I2C/SMBUS总线方式连接到MCU，所述MCU利用移动电站正常工作时输出电压的有无作为计时条件，将移动电站工作时间进行可视化，所述MCU以并行数据总线方式连接显示及声音部分，MCU输出控制信号连接输出控制部分，实现移动电站停机。本实用新型将移动电站工作时间进行精确累积计时，利用声、光方式对移动电站工作运行状态进行告警和提示，使传统较为随意和粗放的维护保养方式变得直观、精确，可极大提高装备维护保养率。
文档编号H02J13/00GK203104112SQ20132002538
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者薛三龙, 朱红军, 杨小锋, 方鲁昆, 韩琼 申请人:薛三龙
技术领域：
本实用新型涉及一种移动电站辅助维护保养保护装置，特别是涉及一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置。
背景技术：
目前各种野外工作的车辆或系统基本都随车或单独配备有小型移动电站(采用小型汽、柴油发动机，输出总功率小于12KW)。在野外工作条件下，移动电站运行环境恶劣，常常会出现以下问题:(1)由于野外工作环境的特殊性和不确定性，使用人员不固定，对移动电站累计工作时长难以准确计时等各种原因，使移动电站难以得到及时有效的维护保养，长期处于传统粗放的维保状态，故障率和损坏率较高，装备维修和运行成本居高不下；(2)由于技术保障人员力量和器材不足等等情况，致使移动电站故障率高，修复周期长等情况；高原、高寒、风沙、高温等环境运行时，发动机工作效率下降，输出功率不足，相比正常静态条件下工作时维护保养周期大大缩短，出现装备寿命缩短甚至很快报废等情况；(4)移动电站装备运行状态参数难以详尽记录，对装备的维护管理造成一定的困难；(5)其它异常情况，比如过热时线路短路等突发情况造成电压电流急剧变化造成用电设备损坏等等情况时有发生等等。因此，为了对目前各种野外工作系统所配备移动电站提供可靠的维护和保养，以方便移动电站的维护保养和管理，提高移动电站装备维护管理的效率，维持移动电站良好的工作状态，提出一种移动电站辅助维护保养保护装置，对移动电站整体工作运行状态进行自动监控以辅助进行维护保养和保护，是非常有必要的。 发明内容本实用新型针对目前各种野外工作系统所配备移动电站，在野外工作或应急条件下其维护保养和维修普遍比较难以保障等问题，提出一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置。本实用新型所采用的技术方案:一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，包括数据采集部分，MCU及存储部分，输出控制部分，显示及声音部分，电源部分，所述电源部分为装置各组成部分提供电源，数据采集部分输出信号接入MCU及存储部分，日历芯片以I2C/SMBUS总线方式连接到MCU，所述MCU以日历芯片作为时间依据，并利用移动电站正常工作时输出电压作为计时条件，将移动电站工作时间进行可视化，所述MCU以并行数据总线方式连接显示及声音部分，MCU输出控制信号连接输出控制部分，通过所述输出控制部分实现移动电站停机。所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，数据采集部分利用霍尔效应传感器检测移动电站输出电压与电流参数；同时利用硬件中断方式，采集移动电站中发动机的机油油面或压力传感器信号。所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，输出控制部分通过MCU驱动继电器，模拟所述机油油面或压力传感器信号输出，利用移动电站的发动机本身装置控制发动机停机。所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，所述MCU采用Silicon公司的C8051F系列低功耗混合信号单片机，存储部分的非易失性存储采用MCU片内自带FLASH存储器，SRAM采用低电压、低功耗的IS63LV1024。本实用新型的有益积极效果:1、本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，采用单片机方案，运用时钟日历芯片，将移动电站工作时间进行精确累积计时，利用声、光方式对移动电站工作运行状态进行告警和提示，使传统较为随意和粗放的维护保养方式变得直观、精确，可极大提高装备维护保养率，大大降低故障率和损坏率，大大延长装备使用寿命，极大节约装备运行成本。2、本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，采用单片机方案，利用多个传感器采集移动电站整体工作状态参数，通过累积计时和预置维护保养时限等参数，对移动电站整体工作运行状态进行自动监控。极大降低移动电站故障率和损坏率；极大提高移动电站装备维护管理的效率；大大节约移动电站维护保养及修理经费。3、本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，体积小巧，操作简便。采用附加安装方式，不破坏和改变移动电站的原有结构，保证了移动电站原系统的完整性。采用单片机方案，提供丰富的可编程、可扩充的控制功能，极大提高控制的精确性和可靠性。
图1:本实用新型移动电站辅助维护保养保护装置硬件总体方案示意图2:本实用新型移动电站辅助维护保养保护装置软件系统结构示意图；图3:本实用新型移动电站辅助维护保养保护装置电路原理图。
具体实施方式
实施例一:参见图1，本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，包括数据采集部分，MCU及存储部分，输出控制部分，显示及声音部分，电源部分，所述电源部分为装置各组成部分提供电源，数据采集部分输出信号接入MCU及存储部分，其与现有技术不同的是:含有日历芯片，所述日历芯片以I2C/SMBUS总线方式连接到MCU，所述MCU采用日历芯片作为时间依据，并利用移动电站正常工作时输出电压的有无作为计时条件，将移动电站工作时间进行可视化，所述MCU以并行数据总线方式连接显示及声音部分，MCU输出控制信号连接输出控制部分，完成移动电站停机。实施例二:参见图1，本实施例的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，与实施例一不同的是:进一步的，所述数据采集部分利用霍尔效应传感器检测移动电站输出电压与电流参数；同时利用硬件中断方式，采集移动电站中发动机的机油油面或压力传感器信号。实施例三:参见图1 图3，本实施例的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，与实施例一或实施例二不同的是:所述输出控制部分利用MCU驱动继电器，模拟所述机油油面或压力传感器信号输出，利用发动机本身装置控制发动机停机。小型移动电站的内燃发动机一般都具有机油油面或机油压力传感器，当机油油面或机油压力低于安全值时，传感器有信号输出，移动电站自有装置会发出告警或者使发动机自动停机，或者无法正常启动。本装置利用这一传感器，将原有传感器连接线从中间断开，传感器端接本装置机油油面检测输入，另一端接本装置输出，本装置输出控制端连接至所述机油油面或机油压力传感器原来接入发动机控制器的一端，从而可模拟移动电站发动机自带机油油面或压力传感器输出信号达到控制熄火停机的作用。省去复杂控制，并且具有极高可靠性。对于没有自带熄火停机控制装置的移动电站，如果有电启动功能，则一定会有油路的止油电磁阀或者高压油泵止油电磁阀，可将本装置控制输出端并联在移动电站本身的停机控制线上，从而达到控制停机的功能。实施例四:参见图1 图3，本实施例与实施例三不同的是，输出控制部分采用三路光耦受控连接MCU，分别控制三个继电器，一个为高电平作用继电器，一个为低电平作用继电器，均可根据机油油面或压力传感器输出信号特征来模拟所述机油油面或压力传感器信号输出，以此利用发动机本身装置控制发动机停机；剩余一个继电器备用。本实用新型单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，MCU及存储部分采用Silicon公司的C8051F系列低功耗单片机，可提高指令执行效率，降低休眠时的功耗。片内自带FLASH存储器，SRAM采用IS63LV1024。显示及声音部分采用带背光128X64点阵图文IXD，显示状态、设置菜单等相关信息，红、绿色LED显示当前运行状态是否正常，并采用高频大音量蜂鸣器作异常情况时报警信号。采用MicroSD/TF卡接口作为数据输出部分，将监控的移动电站工作状态参数等数据以一定的数据组织方式 写入指定的文件，可定期或不定期将卡内的数据文件在PC上读出来，以作为移动电站维护保养或维修、管理的参考和依据。本装置软件采用Keil C51编写，便于阅读和修改调试，并采用模块化程序设计，增强软件系统的条理性、针对性和可靠性。软件结构如图2所示。(I)键盘输入模块:负责扫描键盘输入，将输入的键值参数传递给主程序。(2)显示模块:驱动带背光IXD图文显示器显示时间、告警及设置菜单等信息，并可实时显示移动电站当前工作状态参数。(3) A/D数据采集程序:负责将移动电站输出的电压电流模拟量数字化,传递给主程序，以便对移动电站工作状态进行监控并显示。(4)日历时间处理程序:根据主程序指令对日历芯片进行控制，即读取日历芯片内的日历、时间数据，写入预置日历、时间数据。(5)延时控制程序:根据需要完成指定的延时并产生时间中断信号。
权利要求1.一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，包括数据采集部分，MCU及存储部分，输出控制部分，显示及声音部分，电源部分，所述电源部分为装置各组成部分提供电源，数据采集部分输出信号接入MCU及存储部分，其特征是:含有一日历芯片，所述日历芯片以I2C/SMBUS总线方式连接到MCU，所述MCU以日历芯片作为时间依据，并利用移动电站正常工作时输出电压作为计时条件，将移动电站工作时间进行可视化，所述MCU以并行数据总线方式连接显示及声音部分，MCU输出控制信号连接输出控制部分，通过所述输出控制部分实现移动电站停机。
2.根据权利要求1所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，其特征是:所述数据采集部分利用霍尔效应传感器检测移动电站输出电压与电流参数；同时移动电站中发动机的机油油面或压力传感器信号接入MCU，所述MCU利用硬件中断方式，采集移动电站中发动机的机油油面或压力传感器信号。
3.根据权利要求2所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，其特征是:所述输出控制部分通过MCU驱动继电器，通过所述继电器模拟所述机油油面或压力传感器信号输出，控制发动机停机。
4.根据权利要求3所述的单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，其特征是:所述MCU采用Silicon公司的C8051F系列低功耗混合信号单片机，存储部分的非易失性存储采用MCU片内自带FLAS H存储器，SRAM采用低电压、低功耗的IS63LV1024。
专利摘要本实用新型涉及一种移动电站辅助维护保养保护装置。一种单相工频交流移动电站辅助维护保养保护装置，包括数据采集部分，MCU及存储部分，输出控制部分，显示及声音部分，所述数据采集部分输出信号接入MCU及存储部分，日历芯片以I2C/SMBUS总线方式连接到MCU，所述MCU利用移动电站正常工作时输出电压的有无作为计时条件，将移动电站工作时间进行可视化，所述MCU以并行数据总线方式连接显示及声音部分，MCU输出控制信号连接输出控制部分，实现移动电站停机。本实用新型将移动电站工作时间进行精确累积计时，利用声、光方式对移动电站工作运行状态进行告警和提示，使传统较为随意和粗放的维护保养方式变得直观、精确，可极大提高装备维护保养率。
文档编号H02J13/00GK203104112SQ20132002538
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者薛三龙, 朱红军, 杨小锋, 方鲁昆, 韩琼 申请人:薛三龙
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