一种用于电缆通道边缘物联终端的环境联动控制模块
技术领域
本实用新型涉及电缆通道监控技术领域，特别涉及一种用于电缆通道边缘物联终端的环境联动控制模块。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
随着电网规模迅速增长、城市电网供电可靠性要求不断提高和外部运行环境日趋复杂。电缆通道已经成为智能电网的关键环节及泛在电力物联网的重要物质基础，目前多采用电缆通道边缘物联终端以实现设备运行数据全面监测、设备状态全面监视，通过边缘计算、AI图像识别技术、物联通讯技术的应用，实现电缆通道环境及设备状态的全息感知、智能管控，有效提升电缆通道精益化管控水平。
本实用新型发明人发现：(1)地下电缆通道中的电缆受环境的影响较大，但是现有的电缆通道环境数据的采集方式受地下环境影响较大，往往难以实现准确的采集和传输；(2)地下电缆通道中采用单一的电池供电或者单一的电网供电，当出现电力缺失时容易造成地下电缆通道的数据采集中断；(3)现有技术中多采用单一的通信方式，但是单一的通信方式往往容易出现数据传输缺失或者传输中断的情况，不利于数据的准确采集。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于电缆通道边缘物联终端的环境联动控制模块，能够实时、稳定和准确的采集地下电缆通道中的温度数据，通过有线和无线两种传输方式，提高了数据传输的稳定性。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于电缆通道边缘物联终端的环境联动控制模块，数据采集模块、数据预处理模块、模数转换模块、微处理器和信号传输模块，所述数据采集模块至少用于采集环境温度，所述数据采集模块与数据预处理模块连接，所述数据预处理模块用于将采集到的数据进行滤波处理；
所述数据预处理模块与模数转换模块连接，用于将预处理后的环境模拟数据转换为数字数据，所述模数转换模块与微处理器通信连接，所述微处理器与信号传输模块连接，所述信号传输模块包括无线信号传输模块和有线信号传输模块，所述微处理器用于将采集到的数字环境数据通过无线信号传输模块和/或有线信号传输模块传输到电缆通道边缘物联终端。
电缆通道中设有多台风机，电缆通道边缘物联终端根据接收到的数字环境数据开启或者关闭风机。
电缆通道边缘物联终端将接收到的温度数据实时传输到监控平台或者移动终端，当温度超过预设限值时，向监控平台或移动终端发送报警信息。
作为可能的一些实现方式，所述数据采集模块为热电阻温度传感器和烟雾传感器，用于采集电缆通道的环境温度和烟雾数据。
作为可能的一些实现方式，所述数据预处理模块包括第一数据预处理电路，用于根据接入的参考热电阻温度信号得到模数转换模块的两个外部参考电压。
作为进一步的限定，所述数据预处理模块还包括第二数据预处理电路，用于将接入的热电阻温度信号滤波后传输入到模数转换模块。
作为可能的一些实现方式，所述模数转换模块采用ADS1220IRVAR。
作为可能的一些实现方式，所述微处理器采用MSP432P401RIRGCR。
作为可能的一些实现方式，所述有线信号传输模块采用SN65HVD71DGKR，用于将接收到的微处理器传来的数据通过RS422或者RS485协议传输到电缆通道边缘物联终端。
作为可能的一些实现方式，无线信号传输模块采用ZigBee无线传输方式，具体采用CC2650F128RHBR芯片及附属电路，用于将接收到的微处理器传来的数据通过无线方式传输到电缆通道边缘物联终端。
作为可能的一些实现方式，还包括电源模块，所述电源模块包括第一电源模块，所述第一电源模块为5V的输入电压，通过第一稳压管稳压后输出稳定的5V的电压输出，通过TPS71733DSER芯片后输出3.3V电压，用于给模数转换模块、微处理器和有线信号传输模块供电。
作为进一步的限定，所述电源模块还包括第二电源模块，所述第二电源模块包括相互连接的滤波电路和LM5165DRCR电压转换模块，用于将接收到的24V输入电压转换为5.5V的输出电压，所述5.5V的电压输出点通过第二稳压管稳压后接入到第一稳压管的负极端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型所述的联动模块，能够实时、稳定和准确的采集地下电缆通道中的温度数据，通过有线和无线两种传输方式，提高了数据传输的稳定性。
2、本实用新型所述的联动模块通过采用两种供电方式的选择，在市电供电断开的情况下，实时的转换到电池供电的方式，保证了监控的可持续性，极大的提高了整个监控系统的稳定性。
3、本实用新型所述的联动模块通过设置预处理模块，对采集到的温度信号进行预处理，得到了滤波处理后的两个外部参考电压和温度信号输入，极大的减少了外部干扰对采集到的信号的干扰。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的用于电缆通道边缘物联终端的环境联动控制模块的结构示意图。
图2为本实用新型实施例1提供的微控制器及附属电路的连接示意图。
图3为本实用新型实施例1提供的电源模块的电路连接示意图。
图4为本实用新型实施例1提供的数据预处理模块的电路连接示意图。
图5为本实用新型实施例1提供的模数转换模块的电路连接示意图。
图6为本实用新型实施例1提供的有线信号传输模块的电路连接示意图。
图7为本实用新型实施例1提供的无线信号传输模块的电路连接示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
如图1所示，本实用新型实施例1提供了一种用于电缆通道边缘物联终端的环境联动控制模块，数据采集模块、数据预处理模块、模数转换模块、微处理器和信号传输模块，所述数据采集模块至少用于采集环境温度，所述数据采集模块与数据预处理模块连接，所述数据预处理模块用于将采集到的数据进行滤波处理；
所述数据预处理模块与模数转换模块连接，用于将预处理后的环境模拟数据转换为数字数据，所述模数转换模块与微处理器通信连接，所述微处理器与信号传输模块连接，所述信号传输模块包括无线信号传输模块和有线信号传输模块，所述微处理器用于将采集到的数字环境数据通过无线信号传输模块和/或有线信号传输模块传输到电缆通道边缘物联终端。
对本领域技术人员来说，本实施例所述的用于电缆通道边缘物联终端的环境联动控制模块也可以替换为用于电缆通道边缘物联终端的环境联动控制系统。
如图4所示，所述数据预处理模块包括第一数据预处理电路，RTD1采集通用状态量(数字传感器如烟感传感器)，经过第一数据预处理电路滤波之后输入到模数转换模块的REFP0和REFN0端口中。
所述数据预处理模块还包括第二数据预处理电路，RTD2采集模拟量，模拟传感器如热电阻温度传感器，用于采集电缆通道的环境温度和火灾信息，热电阻温度传感器优选为PT10或者PT100；经过第二数据预处理电路的滤波处理后，输入到模数转换模块的AIN0和AIN1端口中，所述模数转换模块采用ADS1220IRVAR芯片。
电缆通道中设有多台风机，所述电缆通道边缘物联终端根据接收到的温度数据和烟雾数据，开启或者关闭风机以实现通道中的温度和平衡。具体如下：
当仅有温度超过第一预设阈值时，打开风机进行通风降温；
当温度和烟雾均超过火灾发生时的第二预设阈值时，关闭风机；
当温度超过第一预设阈值且低于第二预设阈值，且烟雾低于第二预设阈值时，当打开风机进行烟雾去除和降温。
如图2所示，所述微处理器采用MSP432P401RIRGCR，所述模数转换模块ADS1220IRVAR的
所述有线信号传输模块采用SN65HVD71DGKR，如图6所示，用于将接收到的微处理器传来的数据通过RS422或者RS485协议传输到电缆通道边缘物联终端；
所述有线信号传输模块SN65HVD71DGKR的R端和D端分别连接至微处理器MSP432P401RIRGCR的P3.2和P3.3端口。
无线信号传输模块采用ZigBee无线传输方式，如图7所示，具体采用CC2650F128RHBR芯片及附属电路，用于将接收到的微处理器传来的数据通过无线方式传输到电缆通道边缘物联终端；
所述无线信号传输模块CC2650F128RHBR的DIO_10、DIO_11、DIO_12和DIO_13分别连接至微处理器MSP432P401RIRGCR的P2.0、P2.1、P2.2和P2.3端口。
还包括电源模块，如图3所示，所述电源模块包括第一电源模块，所述第一电源模块为5V的输入电压，通过第一稳压管稳压后输出稳定的5V的电压输出，通过TPS71733DSER芯片后输出3.3V电压，用于给模数转换模块、微处理器和有线信号传输模块供电。
所述电源模块还包括第二电源模块，所述第二电源模块包括相互连接的滤波电路和LM5165DRCR电压转换模块，用于将接收到的24V输入电压转换为5.5V的输出电压，所述5.5V的电压输出点通过第二稳压管稳压后接入到第一稳压管的负极端。
实施例2：
本实用新型实施例2提供了一种用于电缆通道边缘物联终端的环境联动控制模块，RTD3采集模拟量，与模拟水位传感器的输出端连接，电缆通道内设有排水系统，电缆通道边缘物联终端实时接收水位值，当地电缆通道内的水位超过水位预设阈值时，打开排水系统进行排水。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
