实训专用智能化电源控制系统及其控制过程的制作方法

本发明涉及国网实训电源控制技术领域，具体地说是一种国网实训专用智能化电源控制系统及其控制过程。

背景技术：

电源供电是全部设备运行的基础，鉴于常规实训室电源开关只由一个断路器控制，操作者无论业务熟练程度如何都可为所有的实训设备通电，这样的情况不利于对操作者安全以及设备的正常运行进行保障。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种国网实训专用智能化电源控制系统及其控制过程，用于解决现有的国网实训室电源只有一级开关，对操作者的安全和设备的正常运行都起不到保障作用的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：国网实训专用智能化电源控制系统，其特征是，包括总控装置、一级电源控制系统、二级电源控制系统、三级电源控制系统、电机电源控制系统、红外光电可逆计数器和操作屏；所述的红外光电可逆计数器设置在实训室的门口处；所述的操作屏和红外光电可逆计数器分别与总控装置的输入端相连，总控装置的输出端与电源总闸相连，电源总闸分别与一级电源控制系统、二级电源控制系统、三级电源控制系统和电机电源控制系统相连。

进一步地，所述的总控装置包括总控模块、第一继电器KM1、主控回路和控制回路；所述总控模块的输出端与第一继电器KM1的线圈相连，第一继电器KM1与主控回路相连，主控回路与控制回路相连；

所述的主控回路包括断路器QF、第一继电器KM1的常开触点和系统运行指示灯；所述的第一继电器KM1的常开触点包括k1-1、k1-2、k1-3、k1-4、k1-5和k1-6，所述的系统运行指示灯包括U2、V2和W2；所述的断路器的一端与三相线相连，断路器的另一端分别与第一继电器KM1的常开触点k1-1的一端、k1-2的一端、k1-3的一端、k1-4的一端、k1-5的一端和k1-6的一端相连，k1-1的另一端、k1-2的另一端和k1-3的另一端与用电设备相连，k1-4的另一端与系统运行指示灯U2的一端相连，k1-5的另一端与系统运行指示灯V2的一端相连，k1-6的另一端与系统运行指示灯W2的一端相连，系统运行指示灯U2的另一端、系统运行指示灯V2的另一端和系统运行指示灯W2的另一端相互连接；

所述的控制回路包括熔断器FU1、熔断器FU2、常闭按钮1SB、常闭按钮2SB、常开按钮1SBS、常开按钮2SBS、接触器C1、接触器C2、电机运行指示灯1HR、电机停止指示灯1HG、照明运行指示灯2HR和照明停止指示灯2HG；所述熔断器FU1的一端和熔断器FU2的一端接三相线的任意两相，熔断器FU1的另一端分别与常闭按钮1SB的一端、常闭按钮2SB的一端、接触器C1常开触点C1-1的一端、接触器C1常闭触点C1-2的一端、接触器C2常开触点C2-1的一端、接触器C2常闭触点C2-2的一端相连；常闭按钮1SB的另一端分别与常开按钮1SBS的一端和接触器C1常开触点C1-3的一端相连，常开按钮1SBS的另一端和接触器C1常开触点C1-3的另一端分别与接触器C1线圈的一端相连，常闭按钮2SB的另一端分别与常开按钮2SBS的一端和接触器C2常开触点C2-3的一端相连，常开按钮2SBS的另一端和接触器C2常开触点C2-3的另一端分别与接触器C2线圈的一端相连，接触器C1常开触点C1-1的另一端与电机运行指示灯1HR的一端相连，接触器C1常闭触点C1-2的另一端与电机停止指示灯1HG的一端相连，接触器C2常开触点C2-1的另一端与照明运行指示灯2HR的一端相连，接触器C2常闭触点C2-2的另一端与照明停止指示灯2HG的一端相连，接触器C1线圈的另一端、接触器C2线圈的另一端、电机运行指示灯1HR的另一端、电机停止指示灯1HG的另一端、照明运行指示灯2HR的另一端和照明停止指示灯2HG的另一端分别与熔断器FU2的另一端相连。

进一步地，所述的一级电源控制系统包括一级电源控制回路，一级电源控制回路包括断路器1ZK、熔断器1FU、熔断器2FU、常闭按钮1-1EDA、常开按钮1-2EDA和接触器1C；所述的断路器1ZK的一端与三相电网的任意两相相连，断路器1ZK的另一端与熔断器1FU的一端和熔断器2FU的一端相连，熔断器1FU的另一端与常闭按钮1-1EDA的一端相连，常闭按钮1-1EDA的另一端分别与常开按钮1-2EDA的一端和接触器1C的常开触点1c的一端相连，常开按钮1-2EDA的另一端和接触器1C的常开触点1c的另一端与接触器1C线圈的一端相连，接触器1C线圈的另一端与熔断器2FU的另一端相连；

所述的二级电源控制系统包括二级电源控制回路，二级电源控制回路包括断路器2ZK、熔断器3FU、熔断器4FU、常闭按钮2-1EDA、常开按钮2-2EDA和接触器2C；所述的断路器2ZK的一端与三相电网的任意两相相连，断路器2ZK的另一端与熔断器3FU的一端和熔断器4FU的一端相连，熔断器3FU的另一端与常闭按钮2-1EDA的一端相连，常闭按钮2-1EDA的另一端分别与常开按钮2-2EDA的一端和接触器2C的常开触点2c的一端相连，常开按钮2-2EDA的另一端和接触器2C的常开触点2c的另一端与接触器2C线圈的一端相连，接触器2C线圈的另一端与熔断器4FU的另一端相连；

所述的三级电源控制系统包括三级电源控制回路，三级电源控制回路包括断路器3ZK、熔断器5FU、熔断器6FU、常闭按钮3-1EDA、常开按钮3-2EDA和接触器3C；所述的断路器3ZK的一端与三相电网的任意两相相连，断路器3ZK的另一端与熔断器5FU的一端和熔断器6FU的一端相连，熔断器5FU的另一端与常闭按钮3-1EDA的一端相连，常闭按钮3-1EDA的另一端分别与常开按钮3-2EDA的一端和接触器3C的常开触点3c的一端相连，常开按钮3-2EDA的另一端和接触器3C的常开触点3c的另一端与接触器3C线圈的一端相连，接触器3C线圈的另一端与熔断器6FU的另一端相连；

所述的电机电源控制系统包括电机电源控制回路，电机电源控制回路包括断路器4ZK、熔断器7FU和接触器4C；所述的断路器4ZK的一端与三相电网的任意一相相连，断路器4ZK的另一端与熔断器7FU的一端相连，熔断器7FU的另一端与接触器1C的常开触点1c的一端相连，接触器1C的常开触点1c的另一端与接触器4C线圈的一端相连，接触器4C线圈的另一端与断路器4ZK相连。

进一步地，所述的总控模块包括STM8L15XRX单片机芯片。

进一步地，所述的STM8L15XRX单片机芯片包括

用于登陆系统的登录模块；

用于选择通电等级电源的通电等级选择模块；

用于统计操作人员为设备通电的起始时间和人员信息的操作日志统计模块；

用于对出入实训室的人员进行考核，对所有实训的项目进行操作是否合格进行评价的操作评价模块；

用于对累计操作人员的优秀次数，并判断操作人员的等级是否可以提升的操作等级评定模块；和，

用于管理整个系统和实训室的电源的系统管理模块。

进一步地，所述的通电等级的选择为选择一级电源、二级电源、三级电源和电机电源；

所述的操作是否合格具体包括优秀操作、合格操作和违章操作；

所述的操作人员的等级包括A级操作人员、B级操作人员和C级操作人员；当优秀次数大于20次时，为A级操作人员；当优秀次数大于10次少于20次时，为B级操作人员；当优秀次数少于10次时，为C级操作人员。

进一步地，所述的操作等级评定模块每隔固定的时间对操作人员进行等级评定。

国网实训专用智能化电源控制系统的控制过程，其特征是，具体过程包括：

通过操作屏登录智能化电源控制系统，进入通电等级选择界面；

选择电源等级，进行上电操作；

操作日志统计模块对上电操作的起始时间和人员信息进行统计；

操作评价模块对操作人员的操作进行评价，判断操作人员的操作是否是优秀操作、合格操作或违章操作；

操作等级评定模块每隔一段时间对操作人员进行等级评定，根据操作人员操作的优秀次数进行评级，当优秀次数大于20次时，评定为A级操作人员，当优秀次数大于10次,小于20次时，评定为B级操作人员，当优秀次数小于10次时，评定为C级操作人员；

实训室门口处的红外光电可逆计数器对进出实训室的人员进行计数，当实训室无人时，红外光电可逆计数器将信号发送给总控装置的系统管理模块，系统管理模块控制实训室总电源断电。

本发明的有益效果是：

本发明提供的国网实训专用智能化电源控制系统及其控制过程，通过总控装置、一级电源控制系统、二级电源控制系统、三级电源控制系统、电机电源控制系统将电源进行等级划分，不同的等级可对用电设备操作的权限不同，避免了经验少的操作人员由于对用电设备的使用不熟悉而造成人员安全问题或用电设备安全问题。

本发明总控装置的操作日志统计模块还可以对操作人员的操作时间和人员信息进行统计，操作评价模块对操作人员的操作进行合格评价，操作等级评定模块根据操作人员操作的优秀次数对操作人员进行等级评定，累计达到一定的次数后，操作人员可以晋升等级，从而可以对更多的用电设备进行上电操作。

本发明通过红外光电可逆计数器对实训室的操作人员进行统计，当实训室无人时，通过总控装置切断总电源，杜绝了电能浪费。

本发明不仅可以根据操作人员的具体情况自动判断操作等级，切实的保障了操作人员的安全和用电设备的安全，还可以在实训室无人的时候自动切断总电源，保障了用电安全，节约能源。

附图说明

图1为本发明的模块结构连接图；

图2为本发明主控回路的电路图；

图3为本发明控制回路的电路图；

图4为本发明一级电源控制回路的电路图；

图5为本发明二级电源控制回路的电路图；

图6为本发明三级电源控制回路的电路图；

图7为本发明电机电源控制回路的电路图；

图8为本发明的单片机电路图。

具体实施方式

国网实训专用智能化电源控制系统，包括总控装置、一级电源控制系统、二级电源控制系统、三级电源控制系统、电机电源控制系统、红外光电可逆计数器和操作屏。

如图1所示，红外光电可逆计数器设置在实训室的门口处；操作屏和红外光电可逆计数器分别与总控装置的输入端相连，总控装置的输出端与电源总闸相连，电源总闸分别与一级电源控制系统、二级电源控制系统、三级电源控制系统和电机电源控制系统相连。

总控装置包括总控模块、第一继电器KM1、主控回路和控制回路；总控模块的输出端与第一继电器KM1的线圈相连，第一继电器KM1与主控回路相连，主控回路与控制回路相连；

如图2所示，主控回路包括断路器QF、第一继电器KM1的常开触点和系统运行指示灯；第一继电器KM1的常开触点包括k1-1、k1-2、k1-3、k1-4、k1-5和k1-6，所述的系统运行指示灯包括U2、V2和W2；断路器的一端与三相线相连，断路器的另一端分别与第一继电器KM1的常开触点k1-1的一端、k1-2的一端、k1-3的一端、k1-4的一端、k1-5的一端和k1-6的一端相连，k1-1的另一端、k1-2的另一端和k1-3的另一端与用电设备相连，k1-4的另一端与系统运行指示灯U2的一端相连，k1-5的另一端与系统运行指示灯V2的一端相连，k1-6的另一端与系统运行指示灯W2的一端相连，系统运行指示灯U2的另一端、系统运行指示灯V2的另一端和系统运行指示灯W2的另一端相互连接。

系统运行指示灯表示三相电是否正常运行，如果有一相非正常，则相对应的运行指示灯熄灭。

如图3所示，控制回路包括熔断器FU1、熔断器FU2、常闭按钮1SB、常闭按钮2SB、常开按钮1SBS、常开按钮2SBS、接触器C1、接触器C2、电机运行指示灯1HR、电机停止指示灯1HG、照明运行指示灯2HR和照明停止指示灯2HG；所述熔断器FU1的一端和熔断器FU2的一端接三相线的任意两相，熔断器FU1的另一端分别与常闭按钮1SB的一端、常闭按钮2SB的一端、接触器C1常开触点C1-1的一端、接触器C1常闭触点C1-2的一端、接触器C2常开触点C2-1的一端、接触器C2常闭触点C2-2的一端相连；常闭按钮1SB的另一端分别与常开按钮1SBS的一端和接触器C1常开触点C1-3的一端相连，常开按钮1SBS的另一端和接触器C1常开触点C1-3的另一端分别与接触器C1线圈的一端相连，常闭按钮2SB的另一端分别与常开按钮2SBS的一端和接触器C2常开触点C2-3的一端相连，常开按钮2SBS的另一端和接触器C2常开触点C2-3的另一端分别与接触器C2线圈的一端相连，接触器C1常开触点C1-1的另一端与电机运行指示灯1HR的一端相连，接触器C1常闭触点C1-2的另一端与电机停止指示灯1HG的一端相连，接触器C2常开触点C2-1的另一端与照明运行指示灯2HR的一端相连，接触器C2常闭触点C2-2的另一端与照明停止指示灯2HG的一端相连，接触器C1线圈的另一端、接触器C2线圈的另一端、电机运行指示灯1HR的另一端、电机停止指示灯1HG的另一端、照明运行指示灯2HR的另一端和照明停止指示灯2HG的另一端分别与熔断器FU2的另一端相连。

一级电源控制系统用于控制补偿装置、负荷模拟装置、配电计量远程控制安全费控柜、负荷控制装置、计量柜、负荷开关柜和电度表屏的电源开关，包括一级电源控制回路。

如图4所示，一级电源控制回路包括断路器1ZK、熔断器1FU、熔断器2FU、常闭按钮1-1EDA、常开按钮1-2EDA和接触器1C；断路器1ZK的一端与三相电网的任意两相相连，断路器1ZK的另一端与熔断器1FU的一端和熔断器2FU的一端相连，熔断器1FU的另一端与常闭按钮1-1EDA的一端相连，常闭按钮1-1EDA的另一端分别与常开按钮1-2EDA的一端和接触器1C的常开触点1c的一端相连，常开按钮1-2EDA的另一端和接触器1C的常开触点1c的另一端与接触器1C线圈的一端相连，接触器1C线圈的另一端与熔断器2FU的另一端相连。

二级电源控制系统用于控制低压采取模拟装置、远程采集故障诊断平台、电能表接线智能仿真系统和串户排查模拟装置，包括二级电源控制回路。

如图5所示，二级电源控制回路包括断路器2ZK、熔断器3FU、熔断器4FU、常闭按钮2-1EDA、常开按钮2-2EDA和接触器2C；断路器2ZK的一端与三相电网的任意两相相连，断路器2ZK的另一端与熔断器3FU的一端和熔断器4FU的一端相连，熔断器3FU的另一端与常闭按钮2-1EDA的一端相连，常闭按钮2-1EDA的另一端分别与常开按钮2-2EDA的一端和接触器2C的常开触点2c的一端相连，常开按钮2-2EDA的另一端和接触器2C的常开触点2c的另一端与接触器2C线圈的一端相连，接触器2C线圈的另一端与熔断器4FU的另一端相连。

三级电源控制系统用于控制照明系统，包括三级电源控制回路。

如图6所示，三级电源控制回路包括断路器3ZK、熔断器5FU、熔断器6FU、常闭按钮3-1EDA、常开按钮3-2EDA和接触器3C；断路器3ZK的一端与三相电网的任意两相相连，断路器3ZK的另一端与熔断器5FU的一端和熔断器6FU的一端相连，熔断器5FU的另一端与常闭按钮3-1EDA的一端相连，常闭按钮3-1EDA的另一端分别与常开按钮3-2EDA的一端和接触器3C的常开触点3c的一端相连，常开按钮3-2EDA的另一端和接触器3C的常开触点3c的另一端与接触器3C线圈的一端相连，接触器3C线圈的另一端与熔断器6FU的另一端相连。

由于负荷装置存在大电机，因此单独采用电机电源控制系统，电机电源控制系统用于控制电机，包括电机电源控制回路。

如图7所示，电机电源控制回路包括断路器ZK、熔断器7FU和接触器3C；断路器3ZK的一端与三相电网的任意一相相连，断路器ZK的另一端与熔断器7FU的一端相连，熔断器7FU的另一端与接触器1C的常开触点1c的一端相连，接触器1C的常开触点1c的另一端与接触器3C线圈的一端相连，接触器3C线圈的另一端与断路器ZK相连。

如图8所示，总控模块包括包括STM8L15XRX单片机芯片。

STM8L15XRX单片机芯片包括：

用于登陆系统的登录模块；

用于选择通电等级电源的通电等级选择模块；

用于统计操作人员为设备通电的起始时间和人员信息的操作日志统计模块；

用于对出入实训室的人员进行考核，对所有实训的项目进行操作是否合格进行评价的操作评价模块；

用于对累计操作人员的优秀次数，并判断操作人员的等级是否可以提升的操作等级评定模块；和，

用于管理整个系统和实训室的电源的系统管理模块。

通电等级的选择为选择一级电源、二级电源、三级电源和电机电源；

操作是否合格具体包括优秀操作、合格操作和违章操作；

操作人员的等级包括A级操作人员、B级操作人员和C级操作人员；当优秀次数大于20次时，为A级操作人员；当优秀次数大于10次少于20次时，为B级操作人员；当优秀次数少于10次时，为C级操作人员。

操作等级评定模块每隔固定的时间对操作人员进行等级评定。

利用国网实训专用智能化电源控制系统的控制过程，具体过程包括：

通过操作屏登录智能化电源控制系统，进入通电等级选择界面；

选择电源等级，进行上电操作；

操作日志统计模块对上电操作的起始时间和人员信息进行统计；

操作评价模块对操作人员的操作进行评价，判断操作人员的操作是否是优秀操作、合格操作或违章操作；

操作等级评定模块每隔一段时间对操作人员进行等级评定，根据操作人员操作的优秀次数进行评级，当优秀次数大于20次时，评定为A级操作人员，当优秀次数大于10次,小于20次时，评定为B级操作人员，当优秀次数小于10次时，评定为C级操作人员；

实训室门口处的红外光电可逆计数器对进出实训室的人员进行计数，当实训室无人时，红外光电可逆计数器将信号发送给总控装置的系统管理模块，系统管理模块控制实训室总电源断电。

本发明的利用国网实训专用智能化电源控制系统的控制过程并不限于以上顺序，以上顺序只是本发明的某一实施例。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。