一种无线远程定时控制开关备份控制方法与流程

本发明涉及物联网、道路照明、工业控制领域，具体为一种无线远程定时控制开关备份控制方法。

背景技术：

在道路照明及工业控制领域，存在大量的交流供配电设施，为了实现这些交流供配电设施的供电回路的开关控制，目前绝大部分用户采用时控开关进行定时控制，而时控开关在使用过程中出现时间设置错误、运行模式设置错误、设备故障、控制线缆故障等情况时，均不能可靠的保证供电回路按照预设的时间自动开关灯，只有等到巡查人员巡查到故障点后，发现设备没有正常供电工作后才能排除故障，管理效率低下，且影响用户满意度。

另外有部分用户使用了基于有线或无线通讯的远程集中控制设备，通过有线或无线通讯及设备控制实现了供电回路的开关供电控制，虽然解决了时控开关春季和秋季频繁调整开关灯时间的麻烦，并且在集中控制器设备中也添加了照明灯具回路电流电压检测的功能，但这类设备一体化程度较高，一旦出现某部件故障，将会导致集中控制器整体故障，使得所有的供电回路无法可靠供电，会造成严重的大面积停电故障，严重影响用户使用的满意度。

在某些对控制可靠性要求较高的应用环境，采用两个时控开关并联控制的方式进行回路供电控制，虽然能够保证一个时控开关故障后另外一个时控开关能够起作用，然而这种控制方式只能用同一个相线给两个时控开关供电，一旦该相线缺相，则两个时控开关将都处于失控状态，依然不能够可靠保证照明灯具的准时自动开关，且故障问题还需要人工巡查才能够发现。

技术实现要素：

本发明设计了一种无线远程定时控制开关备份控制方法，这种远程开关除了能够通过远程无线通讯模块实现照明灯具的自动开关，还能够进行冗余备份连接，通过冗余备份的检测机制和控制方法，当某一个远程开关出现故障时，冗余备份远程开关能够立即投入使用，保证照明灯具的准时自动开关，然后备份远程开关发送备份冗余告警给远程管理服务中心，通知设备管理人员及时维修处理设备故障。

本发明所采用的技术方案如下：

一种无线远程定时控制开关单相供电双机备份控制方法，其特征在于，该备份控制方法包括如下步骤：步骤s101，主时控和备份时控的控制继电器的常开触点no都连接火线l；并由check_ci_v信号检测点检测回路火线l的供电故障；步骤s102，主时控的控制继电器的常闭触点nc做为备份输入bk_in，连接备份时控的公共触点co，备份时控的常闭触点nc不接线；步骤s103，将主时控的公共触点co做为驱动输出k_out连接接触器线圈或者回路负载的正极；步骤s104，接触器线圈或者回路负载的负极连接零线n；步骤s105，将主时控的check_co_v信号通过信号线连接到备份时控的check_co_v’信号检测端子，将备份时控的check_co_v信号通过信号线连接到主时控的check_co_v’信号检测端子，形成主时控和备份时控的控制继电器公共触点co点上的信号检测的交互；步骤s106，将接触器线圈或者回路负载的驱动点通过信号线同时连接到主时控和备份时控的check_k_v信号检测端子，用来检测接触器线圈或者回路负载的驱动电压是否输出到检测接触器线圈或者回路负载；其中，所述定义备份时控为主时控的备份设备，主时控为备份时控的备份前向设备；同时主时控和备份时控相互备份，即主时控为备份时控的备份设备，备份时控为主时控的备份前向设备；所述check_ci_v为用于检测控制继电器常开触点no上的供电信号，并进行回路供电故障检测；所述check_co_v为用于检测控制继电器公共触点co上的供电信号；所述check_co_v’为用于检测备份前向设备上控制继电器公共触点co上的供电信号，通过备份联络端子，将备份前向设备上的公共触点co上的供电信号check_co_v接入到备份设备的check_co_v’端子，用于判断备份前向设备上的公共触点co上是否有供电信号、备份前向设备是否已经进行了开关控制驱动；所述check_k_v为用于检测接触器输出或者负载输出端子上的供电信号，用以判断接触器或者负载是否供电工作正常，回路开关是否正常开启。

优选地，所述步骤检测接触器线圈或者回路负载的驱动电压是否输出到检测接触器线圈或者回路负载具体包括：步骤s601，切换模拟开关选择1路信号进入cpuirq管脚，让irq中断程序计数脉冲信号；步骤s602、读取irq中断中的脉冲数a，记录下脉冲计数的起始值；步骤s603、延迟等待100ms,让irq中断程序计数正弦波输入信号；步骤s604、读取irq中断中的脉冲数b，记录下脉冲计数的结束值；步骤s605、利用公式b-a判断脉冲计数值是否≥4；步骤s606、若是则记录该路信号有供电信号，若不是则记录该路信号没有供电信号；步骤s607、循环遍历检测下一个待检测信号，直到所有供电信号检测完毕。

优选地，所述步骤包括：当主时控和备份时控设备正常时，远程服务器分别向主时控和备份时控发送回路开关指令，主时控接收到指令后立即动作控制继电器，进行回路开关，这时主时控的控制继电器的转换开关切换到no触点，通过主时控的no触点、co触点路径给接触器线圈或者回路负载提供驱动电压并进行回路开关，这时主时控的check_ci_v、check_co_v、check_k_v信号检测点检测到回路开关驱动电压，表示回路控制开关驱动正常；而备份时控的check_k_v检测到回路开关驱动电压，备份时控的check_co_v’检测到主时控的check_co_v的回路开关驱动电压，备份时控得知主时控已经将回路控制开关驱动正常，则备份时控忽略回路开关指令，不进行控制继电器动作。

优选地，所述步骤包括：当主时控由于某种原因故障没有动作继电器（指令故障、设备故障等）去驱动接触器线圈和回路负载，则备份时控接收到回路开关指令后，等待3秒钟，通过检测check_k_v、check_co_v’信号检测点，发现接触器线圈和回路负载没有驱动电压，且主时控的check_co_v信号点没有驱动电压，主时控没有成功对回路开关进行动作，则备份时控会将控制继电器的转换开关切换到no触点，通过备份时控的no触点、co触点、主时控的nc触点、co触点路径给接触器线圈或者回路负载提供驱动电压并进行回路开关，这时备份时控的check_ci_v、check_co_v、check_k_v信号检测点、主时控的check_co_v信号检测点检测到回路开关驱动电压，表示回路控制开关由备份时控驱动正常。

优选地，所述步骤包括：若这时主时控恢复故障，主时控的check_k_v检测到回路开关驱动电压，表明回路开关正常，则主时控会忽略回路开关指令，不进行控制继电器动作。

优选地，步骤s105中的所述公共触点co点上的信号检测具体包括：直接电压信号检测法，采用电阻直接对检测的信号电进行分压，然后通过光电隔离器件进行电压脉冲波形计数检测；或间接电流信号检测法，采用电流互感器将co公共触点上的交流电流信号转换1:1的电流信号，然后驱动光电隔离器件进行光电隔离器件输出信号脉冲波形的计数检测，接触器、负载开路故障时，时控设备回路开关控制输出了驱动电压，控制继电器co公共触点上有电压但无电流信号，配合check_k_v检测信号能够判断出接触器、负载开路故障。

一种无线远程定时控制开关双相供电双机备份控制方法，其特征在于，该备份控制方法包括如下步骤：步骤s101-2，主时控的控制继电器的常开触点no连接相线a，备份时控的控制继电器的常开触点no连接相线b；并由check_ci_v信号检测点检测回路相线a、b的供电故障；步骤s102-2，主时控的控制继电器的常闭触点nc做为备份输入bk_in，连接备份时控的公共触点co，备份时控的常闭触点nc不接线；步骤s103-2，将主时控的公共触点co做为驱动输出k_out连接接触器线圈或者回路负载的正极；步骤s104-2，接触器线圈或者回路负载驱动电压为线电压时负极连接零线n，接触器线圈或者回路负载驱动电压为相电压时负极连接相线c；步骤s105-2，将主时控的check_co_v信号通过信号线连接到备份时控的check_co_v’信号检测端子，将备份时控的check_co_v信号通过信号线连接到主时控的check_co_v’信号检测端子，形成主时控和备份时控的控制继电器公共触点co点上的信号检测的交互；步骤s106-2，将接触器线圈或者回路负载的驱动点通过信号线同时连接到主时控和备份时控的check_k_v信号检测端子，用来检测接触器线圈或者回路负载的驱动电压是否输出到检测接触器线圈或者回路负载；同理主时控和备份时控的控制继电器的常开触点no连接相线a、c或者相线b、c；并由check_ci_v信号检测点检测回路相线a、c或者相线b、c的供电故障；接触器线圈或者回路负载负极连接相线b或者相线a也可以实现双相供电双机备份控制；其中，所述备份时控为主时控的备份设备，主时控为备份时控的备份前向设备；所述check_ci_v为用于检测控制继电器常开触点no上的供电信号，并进行回路供电故障检测；所述check_co_v为用于检测控制继电器公共触点co上的供电信号；所述check_co_v’为用于检测备份前向设备上控制继电器公共触点co上的供电信号，通过备份联络端子，将备份前向设备上的公共触点co上的供电信号check_co_v接入到备份设备的check_co_v’端子，用于判断备份前向设备上的公共触点co上是否有供电信号、备份前向设备是否已经进行了开关控制驱动；所述check_k_v为用于检测接触器输出或者负载输出端子上的供电信号，用以判断接触器或者负载是否供电工作正常，回路开关是否正常开启。

优选地，所述步骤检测接触器线圈或者回路负载的驱动电压是否输出到检测接触器线圈或者回路负载具体包括：步骤s601-2，切换模拟开关选择1路信号进入cpuirq管脚，让irq中断程序计数脉冲信号；步骤s602-2、读取irq中断中的脉冲数a，记录下脉冲计数的起始值；步骤s603-2、延迟等待100ms,让irq中断程序计数正弦波输入信号；步骤s604-2、读取irq中断中的脉冲数b，记录下脉冲计数的结束值；步骤s605-2、利用公式b-a判断脉冲计数值是否≥4；步骤s606-2、若是则记录该路信号有供电信号，若不是则记录该路信号没有供电信号；步骤s607-2、循环遍历检测下一个待检测信号，直到所有供电信号检测完毕。

优选地，所述步骤包括：当主时控和备份时控设备正常时，远程服务器分别向主时控和备份时控发送回路开关指令，主时控接收到指令后立即动作控制继电器，进行回路开关，这时主时控的控制继电器的转换开关切换到no触点，通过主时控的no触点、co触点路径给接触器线圈或者回路负载提供驱动电压并进行回路开关，这时主时控的check_ci_v、check_co_v、check_k_v信号检测点检测到回路开关驱动电压，表示回路控制开关驱动正常；而备份时控的check_k_v检测到回路开关驱动电压，备份时控的check_co_v’检测到主时控的check_co_v的回路开关驱动电压，备份时控得知主时控已经将回路控制开关驱动正常，则备份时控忽略回路开关指令，不进行控制继电器动作。

优选地，所述步骤包括：当主时控由于某种原因故障没有动作继电器（指令故障、设备故障等）去驱动接触器线圈和回路负载，则备份时控接收到回路开关指令后，等待3秒中，通过检测check_k_v、check_co_v’信号检测点，发现接触器线圈和回路负载没有驱动电压，且主时控的check_co_v信号点没有驱动电压，主时控没有成功对回路开关进行动作，则备份时控会将控制继电器的转换开关切换到no触点，通过备份时控的no触点、co触点、主时控的nc触点、co触点路径给接触器线圈或者回路负载提供驱动电压并进行回路开关，这时备份时控的check_ci_v、check_co_v、check_k_v信号检测点、主时控的check_co_v信号检测点检测到回路开关驱动电压，表示回路控制开关由备份时控驱动正常。

优选地，所述步骤包括：若这时主时控恢复故障，主时控的check_k_v检测到回路开关驱动电压，表明回路开关正常，则主时控会忽略回路开关指令，不进行控制继电器动作。

优选地，步骤s105-2中的所述公共触点co点上的信号检测具体包括：直接电压信号检测法，采用电阻直接对检测的信号电进行分压，然后通过光电隔离器件进行电压脉冲波形计数检测；或间接电流信号检测法，采用电流互感器将co公共触点上的交流电流信号转换1:1的电流信号，然后驱动光电隔离器件进行光电隔离器件输出信号脉冲波形的计数检测，接触器、负载开路故障时，时控设备回路开关控制输出了驱动电压，控制继电器co公共触点上有电压但无电流信号，配合check_k_v检测信号能够判断出接触器、负载开路故障。

一种无线远程定时控制开关三相供电多机备份控制方法，其特征在于，该备份控制方法包括如下步骤：步骤s101-3，主时控的控制继电器的常开触点no连接相位先a，备份时控1的控制继电器的常开触点no连接相线b，备份时控2的控制继电器的常开触点no连接相线c；并由check_ci_v信号检测点检测回路相线a、b、c的供电故障；步骤s102-3，主时控的控制继电器的常闭触点nc做为备份1输入bk_in，连接备份时控1的公共触点co，备份时控1的控制继电器的常闭触点nc做为备份2输入bk_in，连接备份时控2的公共触点co，备份时控2的常闭触点nc不接线；步骤s103-3，将主时控的公共触点co做为驱动输出k_out连接接触器线圈或者回路负载的正极；步骤s104-3，接触器线圈或者回路负载的负极连接零线n；步骤s105-3，将主时控的check_co_v信号通过信号线连接到备份时控1的check_co_v’信号检测端子，将备份时控1的check_co_v信号通过信号线连接到备份时控2的check_co_v’信号检测端子，将备份时控2的check_co_v信号通过信号线连接到主时控check_co_v’信号检测端子，形成主时控和备份时控1、备份时控2的控制继电器公共触点co点上的信号检测的交互；步骤s106-3，将接触器线圈或者回路负载的驱动点通过信号线同时连接到主时控和备份时控1、备份时控2的check_k_v信号检测端子，用来检测接触器线圈或者回路负载的驱动电压是否输出到检测接触器线圈或者回路负载；其中，所述备份时控1为主时控的备份设备，主时控为备份时控1的备份前向设备；备份时控2为备份时控1的备份设备，备份时控1为备份时控2的备份前向设备；所述check_ci_v为用于检测控制继电器常开触点no上的供电信号，并进行回路供电故障检测；

所述check_co_v为用于检测控制继电器公共触点co上的供电信号；所述check_co_v’为用于检测备份前向设备上控制继电器公共触点co上的供电信号，通过备份联络端子，将备份前向设备上的公共触点co上的供电信号check_co_v接入到备份设备的check_co_v’端子，用于判断备份前向设备上的公共触点co上是否有供电信号、备份前向设备是否已经进行了开关控制驱动；所述check_k_v为用于检测接触器输出或者负载输出端子上的供电信号，用以判断接触器或者负载是否供电工作正常，回路开关是否正常开启。

优选地，所述步骤检测接触器线圈或者回路负载的驱动电压是否输出到检测接触器线圈或者回路负载具体包括：步骤s601-3，切换模拟开关选择1路信号进入cpuirq管脚，让irq中断程序计数脉冲信号；步骤s602-3、读取irq中断中的脉冲数a，记录下脉冲计数的起始值；步骤s603-3、延迟等待100ms,让irq中断程序计数正弦波输入信号；步骤s604-3、读取irq中断中的脉冲数b，记录下脉冲计数的结束值；步骤s605-3、利用公式b-a判断脉冲计数值是否≥4；步骤s606-3、若是则记录该路信号有供电信号，若不是则记录该路信号没有供电信号；步骤s607-3、循环遍历检测下一个待检测信号，直到所有供电信号检测完毕。

优选地，所述步骤包括：当主时控和备份时控1、备份时控2设备正常时，远程服务器分别向主时控和备份时控1、备份时控2发送回路开关指令，主时控接收到指令后立即动作控制继电器，进行回路开关，这时主时控的控制继电器的转换开关切换到no触点，通过主时控的no触点、co触点路径给接触器线圈或者回路负载提供驱动电压并进行回路开关，这时主时控的check_ci_v、check_co_v、check_k_v信号检测点检测到回路开关驱动电压，表示回路控制开关驱动正常；而备份时控1、备份时控2的check_k_v同样检测到回路开关驱动电压，备份时控1、备份时控2得知主时控已经将回路控制开关驱动正常，则备份时控1、备份时控2忽略回路开关指令，不进行控制继电器动作。

优选地，所述步骤包括：当主时控由于某种原因故障没有动作继电器（指令故障、设备故障等）去驱动接触器线圈和回路负载，则备份时控1接收到回路开关指令后，等待3秒中，通过检测check_k_v信号检测点，发现接触器线圈和回路负载没有驱动电压，回路开关没有动作，则备份时控1会将控制继电器的转换开关切换到no触点，通过备份时控1的no触点、co触点、主时控的nc触点、co触点路径给接触器线圈或者回路负载提供驱动电压并进行回路开关，这时备份时控1的check_ci_v、check_co_v、check_k_v信号检测点检测到回路开关驱动电压，表示回路控制开关由备份时控驱动正常；而备份时控2的check_k_v同样检测到回路开关驱动电压，备份时控2得知备份时控已经将回路控制开关驱动正常，则备份时控2忽略回路开关指令，不进行控制继电器动作。

优选地，所述步骤包括：当主时控、备份时控1由于某种原因故障没有动作继电器（指令故障、设备故障等）去驱动接触器线圈和回路负载，则备份时控2接收到回路开关指令后，等待6秒中，通过检测check_k_v信号检测点，发现接触器线圈和回路负载没有驱动电压，回路开关没有动作，则备份时控2会将控制继电器的转换开关切换到no触点，通过备份时控2的no触点、co触点、备份时控1的nc触点、co触点、主时控的nc触点、co触点路径给接触器线圈或者回路负载提供驱动电压并进行回路开关，这时备份时控2的check_ci_v、check_co_v、check_k_v信号检测点检测到回路开关驱动电压，表示回路控制开关由备份时控驱动正常。

优选地，所述步骤包括：若这时主时控、备份时控1恢复故障，主时控、备份时控1的check_k_v检测到回路开关驱动电压，表明回路开关正常，则主时控、备份时控1会忽略回路开关指令，不进行控制继电器动作。

优选地，步骤s105-3中的所述公共触点co点上的信号检测具体包括：直接电压信号检测法，采用电阻直接对检测的信号电进行分压，然后通过光电隔离器件进行电压脉冲波形计数检测；或间接电流信号检测法，采用电流互感器将co公共触点上的交流电流信号转换1:1的电流信号，然后驱动光电隔离器件进行光电隔离器件输出信号脉冲波形的计数检测，接触器、负载开路故障时，时控设备回路开关控制输出了驱动电压，控制继电器co公共触点上有电压但无电流信号，配合check_k_v检测信号能够判断出接触器、负载开路故障。

所述单相供电双机备份控制方法可控制额定电压为ac220v的接触器线圈或者回路负载；

所述双相供电双机备份控制方法可控制额定电压为ac220v和ac380v的接触器线圈或者回路负载；

所述三相供电多机备份控制方法可控制额定电压为ac220v的接触器线圈或者回路负载。

本发明的技术方案所能获得的有益效果包括：在不开供配电设施柜门的情况下实现回路负载的开关控制、回路负载的电流电压、电能信息的采集、设备运行故障的查询，避免了维修人员在供配电设施和用电设备间来回奔波，且该设备安装到维修车辆上，实现24小时对维修车辆的定位管理，定期分析和考核维护人员对供配电设施维护保养和维修；同时通过后台管理服务器能够实现维修车辆的远程调度。

附图说明

图1为本发明描述的无线远程开关的组成原理图；

图2为接触器、负载控制继电器的组成原理图；

图3为本发明的单相供电双机备份控制方法；

图4为本发明的单相供电双机备份控制方法；

图5为本发明的三相供电多机备份的控制方法；

图6为本发明的无线远程定时时控开关控制设备的结构示意图；

图7为时控开关控制设备的检测流程。

具体实施方式

为了更好的说明本发明，现结合具体实施例以及说明书附图对技术方案作进一步的说明。虽然实施例中记载了这些具体的实施方式，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

本发明的开关备份控制方法包含3种备份控制方法：1、单相供电双机备份控制；2、双相供电双机备份控制；3、三相供电多机备份控制；

为了方便描述，本发明将直接驱动接触器线圈、回路负载的无线远程时控开关命名为主时控，为主时控提供备份控制的设备命名为备份时控1，为备份时控1提供备份控制的设备命名为备份时控2；在文字描述中将主时控称为备份时控1的备份前向设备，将备份时控1称为备份时控2的备份前向设备；

在双机备份控制中，主时控和备份时控，两个设备互为备份设备，互为备份前向设备。

图1为本发明描述的无线远程开关的组成原理图。该无线远程开关由如下几个部分组成：

1）cpu处理器：用于接收远程服务器发送过来开关指令和开关定时配置，设备根据开关指令和开关定时配置驱动控制继电器实现供电回路的开关控制；

2）无线通讯模块：用于实现远程服务器和设备间的无线指令通讯，以及备份控制应用中主设备和备份设备间的数据同步通讯，该无线通讯模块可以为gprs/3g/4g无线通讯、免费频段的433mhz、2.4ghz的无线通讯、专用的数据传输电台的无线通讯；

3）有线通讯接口：也用于服务器和设备间的各种其他有线接口的通讯，实现各种指令数据的传输和交互；

4）接触器、负载控制继电器：该控制继电器用于驱动供电回路开关的各种容量的接触器，也可以直接通过该继电器给负载提供回路供电，通过cpu处理器的io管脚驱动控制继电器实现供电开关控制；

5）ci_v、co_v检测电路：该检测电路用于检测设备内部控制继电器常开触点no和公共触点co上的供电信号，用以判断供电开关控制状态；

6）co_v’、k_v检测电路：该检测电路用于检测外部备份前向设备中控制继电器公共触点co和接触器或者负载端k上的供电信号，结合ci_v、co_v点的供电信号，判断设备开关后给设备提供的供电是否正常，若不正常则备份设备也会根据其自身检测电路上的供电信号及控制指令判断启用备份控制开关。

图2为接触器、负载控制继电器的组成原理图。本发明针对每个接触器、负载控制继电器设计了4个供电信号检测点，这4个供电信号检测点分别为：1、check_ci_v，用于检测控制继电器常开触点no上的供电信号；2、check_co_v，用于检测控制继电器公共触点co上的供电信号；3、check_co_v’，用于检测备份前向设备上控制继电器公共触点co上的供电信号，通过备份联络端子，将备份设备上的公共触点co上的供电信号check_co_v接入到备份设备的check_co_v’端子，用于判断备份前向设备上的公共触点co上是否有供电信号、备份前向设备是否已经进行了开关控制驱动；4、check_k_v,用于检测接触器输出或者负载输出端子上的供电信号，用以判断接触器或者负载是否供电工作正常，回路开关是否正常开启。

图3为本发明的单相供电双机备份控制方法，该方法主要用于单相供电的交流供配电设施中，通过双设备实现交流供配电设施供电开关的备份控制，该方法包括：

步骤s301，主时控和备份时控的控制继电器的常开触点no都连接火线l；并由check_ci_v信号检测点检测回路火线l供电故；

步骤s302，主时控的控制继电器的常闭触点nc做为备份输入bk_in，连接备份时控的公共触点co，备份时控的常闭触点nc不接线；

步骤s303，将主时控的公共触点co做为驱动输出k_out连接接触器线圈或者回路负载的正极；

步骤s304，接触器线圈或者回路负载的负极连接零线n；

步骤s305，将主时控的check_co_v信号通过信号线连接到备份时控的check_co_v’信号检测端子，将备份时控的check_co_v信号通过信号线连接到主时控的check_co_v’信号检测端子，形成主时控和备份时控的控制继电器公共触点co点上的信号检测的交互；

步骤s306，将接触器线圈或者回路负载的驱动点通过信号线同时连接到主时控和备份时控的check_k_v信号检测端子，用来检测接触器线圈或者回路负载的驱动电压是否输出到检测接触器线圈或者回路负载；

当主时控和备份时控设备正常时，远程服务器分别向主时控和备份时控发送回路开关指令，主时控接收到指令后立即动作控制继电器，进行回路开关，这是主时控的控制继电器的转换开关切换到no触点，通过主时控的no触点、co触点路径给接触器线圈或者回路负载提供驱动电压并进行回路开关，这是主时控的check_ci_v、check_co_v、check_k_v信号检测点检测到回路开关驱动电压，表示回路控制开关驱动正常；而备份时控的check_k_v同样检测到回路开关驱动电压，备份时控的check_co_v’检测到主时控的check_co_v的回路开关驱动电压，备份时控得知主时控已经将回路控制开关驱动正常，则备份时控忽略回路开关指令，不进行控制继电器动作；

当主时控由于某种原因故障没有动作继电器（指令故障、设备故障等）去驱动接触器线圈和回路负载，则备份时控接收到回路开关指令后，等待3秒钟，通过检测check_k_v、check_co_v’信号检测点，发现接触器线圈和回路负载没有驱动电压，且主时控的check_co_v信号点没有驱动电压，主时控没有成功对回路开关进行动作，则备份时控会将控制继电器的转换开关切换到no触点，通过备份时控的no触点、co触点、主时控的nc触点、co触点路径给接触器线圈或者回路负载提供驱动电压并进行回路开关，这时备份时控的check_ci_v、check_co_v、check_k_v信号检测点、主时控的check_co_v信号检测点检测到回路开关驱动电压，表示回路控制开关由备份时控驱动正常；

若这时主时控恢复故障，主时控的check_k_v检测到回路开关驱动电压，表明回路开关正常，则主时控会忽略回路开关指令，不进行控制继电器动作。

本发明的单相供电双机备份控制方法能够保证在主时控通讯故障、主时控设备故障的情况下依旧能够利用备份时控驱动接触器线圈和回路负载实现供电回路的开关；在ac_in火线供电故障的情况下，主时控的check_ci_v和备份时控check_ci_v信号检测点检测不到供电电压信号，则通过无线信号向远程服务器上报回路开关驱动电压供电故障告警，通知管理人员维修恢复回路开关驱动电压供电。

本发明的单相供电双机备份控制由于采用单相驱动供电，在单相供电故障后就不能进行回路开关控制了，为此可以采用本发明的双相供电双机备份控制方法实现回路开关控制；本控制方法主要适用于非单相供电的交流供配电设施中，通过两相供电备份控制实现某相供电缺相的情况下依然能够驱动接触器线圈或者回路负载，实现回路开关供电。

图4为本发明的双相供电双机备份控制方法，该方法和单相供电双机备份控制方法的接线区别是主时控的控制继电器常开触点no接相线a，备份时控的控制继电器常开触点no接相线b，接触器线圈或者回路负载的负极接零线n实现交流ac220v驱动或者接相线c实现交流ac380v驱动；该方法的主时控和备份时控的检测方法和过程和单相供电双机备份控制方法的区别是，主时控正常工作时，通过相线a实现接触器线圈或者回路负载的驱动，在主时控故障时，备份时控通过相线b实现接触器线圈或者回路负载的驱动，如此可以实现主时控和备份时控的备份控制，即使相线a供电故障，依然能够由相线b提供回路开关控制，不会导致回路开关控制故障；同时接触器线圈或者回路负载的负极根据其驱动电压需求可以连接零线n提供交流ac220v的供电，也可以连接c相线提供交流ac380v的供电。

本发明针对备份控制要求更高的场合或者采用三相进行供电的供配电设施设计了三相供电多机备份的控制方法。图5为本发明的三相供电多机备份的控制方法，该方法在双相供电双机备份控制方法的基础上利用相线c扩展了一路备份控制，采用3个定时控制开关设备分别接入a、b、c三相线实现多机备份控制，在相线a和相线b都故障的情况下，通过相线c给接触器线圈或者回路负载提供供电电压，接触器线圈或者回路负载的负极在该方法中只能接零线n提供ac220v供电；三个定时控制开关的备份联络线接线原则是：1、备份时控1做为主时控的备份控制设备，主时控的chcek_co_v信号输出给备份时控1的check_co_v’信号检测端子，用于检测主时控的动作状态；2、备份时控2做为备份时控1的备份控制设备，备份时控1的chcek_co_v信号输出给备份时控2的check_co_v’信号检测端子，用于检测备份时控1的动作状态；3、备份时控2将自身的chcek_co_v信号输出给主时控的check_co_v’信号检测端子，用于通知主时控，备份时控2的动作状态；如此可以实现三相供电多机备份控制方法。

本发明根据三相供电多机备份控制方法的设计原则，若在双环网三相供电或者多环网三相供电的情况下，需要更可靠的备份控制方法是，可以在备份时控2的nc触点后面继续级联定时控制开关，可以实现更多时控设备间的级联备份控制。

本发明的每个定时控制开关设备中用于接触器、负载的控制继电器可以为1个，也可以为2个、4个或者更多个，每个设备可以控制多个不同的接触器、负载，每个控制继电器设计了4个供电信号检测点，在单个时控设备包含1个接触器、负载控制继电器时需要检测4个供电信号点，包含2个控制继电器时需要检测8个供电信号点，若包含更多n个控制继电器是需要检测n×4个供电信号点，本发明为了能够检测更多个备份控制供电信号点，采用模拟开关的方式进行切换检测，在某一个时控由cpu处理器进行译码驱动模拟开关1组供电信号进入cpu进行供电信号检测，每组供电信号可以为1个或者4个备份控制检测供电信号，通过cpu处理器的8bit译码驱动模拟开关，可以选择256组供电信号进行检测，若采用更多bit位进行译码驱动模拟开关则可以选择更多组的供电信号进行检测。

本发明的每个定时控制开关设备中用于接触器、负载的控制继电器的co公共触点的供电信号检测可以采用两种检测方法：1、直接电压信号检测法，采用电阻直接对检测的信号电进行分压，然后通过光电隔离器件进行电压脉冲波形计数检测，该检测方法的优点是进行检测的分压电阻和光电隔离器件体积小巧，同样的设备空间能够检测更多的供电信号，缺点是若接触器、负载故障开路，时控无法判断其故障；2、间接电流信号检测法，采用电流互感器将co公共触点上的交流电流信号转换1:1的电流信号，然后驱动光电隔离器件进行光电隔离器件输出信号脉冲波形的计数检测，该检测方法虽然电流互感器体积较大，但是能够解决接触器、负载故障开路故障的判断问题，接触器、负载开路故障时，时控设备回路开关控制输出了驱动电压，控制继电器co公共触点上有电压但无电流信号，配合check_k_v检测信号能够判断出接触器、负载开路故障。

本发明的设计实现原则是主时控和备份时控互为备份，且通过co_v和co_v’两个备份控制检测线互相传递控制状态和信息，实现相互备份控制。

图6为本发明的无线远程定时时控开关控制设备的结构示意图，该控制设备包括：

1）ac/dc电源模块：该电源模块用于将ac220v交流电转换为dc12v的直流电，用于给定时控制设备的各个模块供电；

2）cpu处理器：该cpu处理器用于接收远程无线开关指令，并驱动控制继电器进行开关控制，并通过检测电路检测开关动作状态，进行备份控制判断，本实施例采用stm32103rdt6型号的cpu处理器；

3）控制继电器模块：进行接触器线圈、负载的供电开关切换，该控制继电器采用切换负载为ac220v/20a的大容量的单刀双掷继电器，本实施例采用hf2151大容量继电器实现接触器线圈、负载的供电切换，总共设计了4路控制继电器；

4）check_xxx_v备份控制供电信号检测模块：本实施例采用一个200k电阻和一个ltv817光耦进行电压信号检测，将光耦的输出信号接入到16选1模块切换开关进行供电信号的采样；

5）采样选择模块切换开关：本实施例采用cd4067模拟切换开关将4路控制继电器的共16个备份控制检测信号轮流切换1个信号到cpu处理器进行采样，选用模块切换开关的优点是能够利用cpu的一个采样irq中断引脚实现更多个供电信号的采样，针对更多控制继电器更多备份控制检测信号的实施例，依然能够利用该cpuirq中断引脚实现检测信号采样；

6）无线通讯模块：本实施例设计了两路无线通讯模块，一路是基于gprs/3g/4g网络的远程无线通讯模块，该模块能够利用运营商的通讯网络实现定时控制开关的远程控制，和远程服务器进行远程通信，另一路是基于433mhz或者2.4ghz的免费频段的无线通讯模块，该无线通讯模块可以实现主时控和备份时控间的无线通讯，实现备份控制状态的无线交互，可以在主时控和备份时控备份控制线路故障的情况下，通过无线信道实现接触器线圈、负载的开关控制状态的交互同步，且该无线通讯模块还可以和电流采样装置等其它装置进行无线通讯，实现接触器线圈、负载的开关控制状态的同步；

7）有线通讯接口：本实施例利用cpu处理器的uart接口和um3483芯片实现rs485总线通讯接口，通过该rs485总线通讯接口可以实现主时控和备份时控间的有线通信，利用该rs485总线通讯也能够实现主时控设备和备份时控设备间的备份状态间的同步。

本发明采用模拟切换开关每次选择一个check_xxx_v备份控制供电信号检测输入给cpu进行信号检测，该信号检测完毕后切换选择下一个信号进行检测，如此循环，直到所有信号检测完毕；由于供电信号为50hz的正弦波，通过光耦隔离和滤波整形后，会将该50hz的正弦波转换为50hz脉冲波，利用cpu处理器的irq中断管脚对该脉冲波进行计数，计算判断100ms内脉冲计数大于等于4个脉冲则表示有供电信号在该检测点上。

图7为时控开关控制设备的检测流程：

步骤s701，切换模拟开关选择1路信号进入cpuirq管脚，让irq中断程序计数脉冲信号；

步骤s702、读取irq中断中的脉冲数a，记录下脉冲计数的起始值；

步骤s703、延迟等待100ms,让irq中断程序计数正弦波输入信号；

步骤s704、读取irq中断中的脉冲数b，记录下脉冲计数的结束值；

步骤s705、利用公式b-a判断脉冲计数值是否≥4；

步骤s706、若是则记录该路信号有供电信号，若不是则记录该路信号没有供电信号；

步骤s707、循环遍历检测下一个待检测信号，直到所有供电信号检测完毕；

本发明的本实施例为4个控制继电器，每个控制继电器需要检测4个供电信号，共需要检测16路供电检测信号，所以需要循环遍历检测16个供电信号。

本发明对每个控制继电器的4个供电信号检测完成后，再针对4个供电信号检测结果进行判断处理，以确定是否上报告警或者进行备份控制动作；由于本发明的时控设备承担主时控和备份时控两种角色，对于主时控的判断处理如下：

步骤s801、check_ci_v检测点检测供电信号，若有供电信号，则表示主时控的接触器、负载驱动供电正常，若无供电信号，则表示组时控的接触器、负载驱动供电电源故障，通过无线通讯模块向远程服务器上报回路控制开关供电故障告警；

步骤s802、check_co_v检测点，在cpu接收到远程服务器的无线开关指令或者定时开关时间到后，cpu处理器驱动控制继电器动作，检测check_co_v信号点，若有供电信号，这表示控制继电器动作正常，若无供电信号，则表示控制继电器动作失败，通过无线通讯模块向远程服务器上报控制继电器故障告警；

步骤s803、check_k_v检测点，在cpu处理器驱动控制继电器动作后，检测check_k_v信号点，若有供电信号，这表示接触器、负载的驱动供电电源已经输出到其正极，表示接触器、负载驱动供电正常，若无供电信号，则表示接触器、负载驱动供电故障，通过无线通讯模块向远程服务器上报接触器、负载驱动供电故障告警；

步骤s804、check_co_v’检测点，在单相供电双机备份控制和双向供电双机备份控制的应用中，在主时控开关控制正常的情况下，该检测点将不会有供电信号，若检测到该点有供电信号，则表示已经由备份时控进行了开关控制，这是主时控将进入锁定状态，不论接收到什么指令或者进入什么状态，均不动作控制继电器的动作；在三相供电三机备份控制的应用中，主时控可以不需要判断check_co_v’检测点。

本发明对于备份时控的4个供电信号处理方式和主时控类似，区别在于，主时控收到无线开关指令或者定时开关时间到后立即进处理判断，备份时控则需要延迟等待3秒后再进行处理判断，备份时控1延迟3秒进行处理判断，备份时控2延迟6秒进行处理判断，依次类推，以保证主时控由足够的时间进行开关控制处理，备份时控延迟了3秒后，在处理判断前需要首先检测check_k_v检测点，若check_k_v检测点有供电信号，则表示接触器、负载驱动供电正常，备份时控则忽略后续处理也不进行开关动作，若没有供电信号则进行和主时控相同的开关动作处理和各个检测点的判断处理，以实现接触器、负载的备份控制。

备份时控对于check_ci_v供电信号同样会实时检测，若有供电信号，则表示备份时控开关接触器、负载驱动的供电正常，若无供电信号，则表示备份时控的接触器、负载驱动供电电源故障，通过无线通讯模块向远程服务器上报回路控制开关供电故障告警；如此通过每个控制继电器的4个供电信号的检测和判断处理则能够保证主时控和备份时控协同工作实现接触器、负载开关的备份控制。

本发明的主时控和备份时控间供电信号的交互除了可以采用联络端子进行交互外，还可以通过无线通讯模块进行交互；该无线通讯模块可以完成主时控和备份时控间的无线通讯，实现备份控制状态的无线交互，可以在主时控和备份时控备份控制线路故障的情况下，通过无线信道实现接触器线圈、负载的开关控制状态的交互同步，且该无线通讯模块还可以和电流采样装置等其它装置进行无线通讯，实现接触器线圈、负载的开关控制状态的同步。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。