专利名称：居民停送电远程控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种对居民停、送电的远程控制系统，特别是涉及对一组小型断路器的合闸和切断的远程控制系统，它能够通过远程控制命令，在一组小型断路器中进行有选择地实施合闸或切断操作。
背景技术：
在电网企业管理的电能表箱中装有大量小型断路器，这些断路器用于居民表箱的用户电源接入及送出控制，其中绝大部分断路器不具备自动切除功能，其投切操作基本上是手工操作，合闸时必须由人工到现场向上板动手柄使小型断路器合闸，分闸时必须由人工向下板动手柄使小型断路器分闸。每当出现居民用电欠费需要停电或居民缴完费用需要送电时，都需要工作人员到现场进行相应操作，给工作人员带来很大的工作量和不方便，给电网企业的生产经营带来很大的运营成本。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服上述问题，提供一种居民停送电远程控制系统，它通过网络，远程对一组小型断路器实现有选择性的电动控制分合闸操作，以此提高工作效率，降低电网企业运营成本。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是本实用新型居民停送电远程控制系统的结构特点是系统设置包括有主站、各子站、各终端、各执行机构和作为辅助部件的手持控制终端；其中所述主站是由一个数据库服务器和一组网络工作站组成网络系统，以所述数据库服务器记录用户表箱中受控小型断路器的运行状态、存放对受控小型断路器的操作过程的记录、保存管理部门组织机构信息、保存网络工作站中任务调度模块、子站、终端及手持控制终端的各设备参数，包括所述任务调度模块ID号、子站ID号、终端ID号及手持控制终端 ID号；由所述安装在网络工作站中的系统管理软件提供对管理部门组织机构的管理、各设备的参数管理、各设备的控制管理、各设备的注册管理、各设备的状态查询和数据的采集调度管理；所述子站设置有上行通道和下行通道，所述上行通道通过通讯网络注册至主站， 所述下行通道直接联接各终端；所述执行机构由合闸电动操作机构、一组小型断路器、一组脱扣器、脱扣器控制模块和一组执行机构状态输出模块组成；所述终端输入、输出信号至所述脱扣器控制模块；所述手持控制终端用于替代所述主站对所述小型断路器直接进行投切控制。本实用新型居民停送电远程控制系统的结构特点也在于设置每个在运行的任务调度模块通过任务调度模块的ID号互斥，在运行的任务调度模块具有不同的任务调度模块ID号；任务调度模块提供两类设备注册管理，一类是系
3统管理软件的注册，一类是子站的注册；任务调度模块允许η个系统管理软件和η个子站同时注册；任务调度模块为子站提供两种通讯注册方式，一种是基于IP通讯的注册方式，一种是基于η个RS232串口通讯的注册方式。所述子站设置包括有CPU控制模块、安全模块和存储模块；所述子站的上行通道提供两种类型的通讯接口，一种是基于IP通讯方式的通讯接口，一种是基于RS485通讯方式的通讯接口，设有两路RS485通道；所述下行通道设置η个RS485接口，可通过有线、无线的方式联接终端，有线包含载波方式和专用通讯线方式；所述子站的ID号注册在任务调度模块中，同时管理η个终端的注册；子站循环并定时采集注册终端中执行机构各元件的运行状态，并保存至存储模块中；子站将任务调度模块中的命令下发至对应的终端中，同时将终端的执行信息上传至主站；子站与主站、子站与终端的通讯均经过安全模块的处理，再加工形成加密数据传输方式。所述终端设置有CPU控制模块、通讯模块、安全模块、存储模块、检测信号输入和控制信号输出；所述终端通过使用有线和无线方式与子站进行通讯，通过检测信号输入模块采集执行机构的状态，并根据接收到的主站命令通过控制信号输出模块控制执行机构； 设有一路有线或无线通道用于与手持控制终端的通讯，终端内保存有需要注册的手持控制终端的ID号，终端可接收手持控制终端的命令，对执行机构进行操作。在所述执行机构中，脱扣器和小型断路器一一对应相互连接，组成脱扣型断路器组合件；在所述合闸电动操作机构中设置合闸操作杆，在所述小型断路器上设置操作手柄， 以所述合闸操作杆对所述小型断路器的操作手柄进行合闸操作。在所述脱扣器上设置由脱扣器控制模块控制的脱扣拨杆，所述脱扣拨杆可处于脱扣状态或复位状态；脱扣状态下的脱扣器拨杆使小型断路器处于分间状态；复位状态下的脱扣器拨杆与小型断路器脱离，脱离脱扣器拨杆的小型断路器处于可合闸状态；处于可合闸状态的小型断路器是由小型断路器的操作手柄控制为合闸或分闸状态。所述合闸操作电动机构的结构设置为在框架中设置由带有复位弹簧的衔铁和线圈构成的电磁机构，合闸操作杆与衔铁联动，行程开关设置在合闸操作杆的合闸位置上，以所述终端检测行程开关的动作信号并控制线圈的工作电流的通断，实现分合闸操作。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在1、本实用新型系统安全性高、系统操作的实用性强，可广泛适用于普通居民用户。2、本实用新型充分考虑了系统的可用性，无论系统处于停电状态、或是设备故障， 除小型断路器故障，均可保证对居民停送电操作的可行性，从而不会对居民用电的优质服务水平产生影响。而在可用状态中，会大大提高对居民用电的服务水平，加大电费的回收率。3、本实用新型可获取小型断路器的原始状态，从而保证在系统上电或系统来电时，仍能维持对居民的供电方式，同时，向管理人员提供状态的对比，为管理人员提供决策依据，可减少电量的损失。4、本实用新型通过与脱扣器的组合使用，执行机构的体积大大减少，更便于安装至计量箱中，同时大大降低了系统的成本。
[0023]图1为本实用新型系统网络构成示意图。图2为本实用新型系统构成方框图。图3为本实用新型子站结构图。图4为本实用新型终端结构图。图5为本实用新型执行机构组成图。图6为本实用新型脱扣器组成示意图。图7为本实用新型脱扣器另一实施方式组成示意图。图8为本实用新型操作机构组成图。图9为执行机构的合闸操作流程。图10为执行机构的分闸操作流程。
具体实施方式
参见图1，设置由主站、子站、终端、执行机构和手持控制终端构成的居民停送电远程控制系统。关于主站系统参见图2，主站是由一个数据库服务器和一组网络工作站组成网络系统，以所述数据库服务器记录用户表箱中受控小型断路器的运行状态、存放对受控小型断路器的操作过程的记录、保存管理部门组织机构信息、保存网络工作站中任务调度模块、子站、终端及手持控制终端的各设备参数，包括所述任务调度模块ID号、子站ID号、终端ID号及手持控制终端ID号；由所述安装在网络工作站中的系统管理软件提供对管理部门组织机构的管理、 各设备的参数管理、各设备的控制管理、各设备的注册管理、各设备的状态查询和数据的采集调度管理；系统管理软件通过注册到不同的任务调度模块上可管理1到η个任务调度模块。 任务调度模块是一个计算机软件，可安装于不同的网络工作站上，构成η个任务调度模块， 每个在运行的任务调度模块通过任务调度模块的ID号互斥，即在运行的任务调度模块不可能具有相同的任务调度模块ID号；任务调度模块提供两类设备注册管理，一类是系统管理软件的注册，一类是子站设备的注册。任务调度模块允许η个系统管理软件和η个子站设备同时注册。任务调度模块为子站提供两种通讯注册方式，一种是基于IP通讯的注册方式，一种是基于η个RS232串口通讯的注册方式。关于子站参见图3，子站设置有CPU控制模块、安全模块、存储模块、上行通道和下行通道。 子站通过上行通道经通讯网络注册至任务调度模块中，子站经过下行通道联接1至η个终端。上行通道提供二种类型的通讯接口，一种是基于IP的通讯方式，一种是基于RS485的通讯方式，设有两路RS485通道。下行通道设置η个RS485，可通过有线、无线的方式联接终端，有线包含载波方式和专用通讯线方式。子站根据预先设置的参数，将子站的ID号注册至任务调度模块中，同时管理η个终端的注册；子站循环并定时采集注册终端中执行机构各元件的运行状态，并保存至存储模块中；子站将任务调度模块中的命令下发至对应的终端中，同时将终端的执行信息上传至主站；子站与主站、子站与终端的通讯均经过安全模块的处理，再加工形成加密数据传输方式。[0039]关于终端参见图4，终端设置CPU控制模块、通讯模块、安全模块、存储模块、检测信号输入和控制信号输出。终端通过使用有线、无线方式与子站进行通讯，接收请求命令，发送应答命令，通过检测信号输入模块采集执行机构的状态，并根据接收到的主站命令通过控制信号输出模块控制执行机构。设有一路有线或无线通道用于与手持控制终端的通讯，终端内保存有需要注册的手持控制终端的ID号，终端可接收手持控制终端的命令，对执行机构进行操作。手持控制终端，用于现场的无线或有线对停送电系统的操作。当出现与用电户涉及停送电的问题纠纷时，或因通讯网络不通时，需要对小型断路器进行现场操作，这时可以直接打开计量箱进行手工操作，当计量箱内处于电能全停时，必须手动操作，也可通过手持控制终端在现场对用户进行停送电，这种形式不必打开计量箱。手持控制终端需要输入终端的ID号和密码才能注册至终端中，注册成功后，即可进行对小型断路器的投切控制。关于执行机构参见图5，执行机构设置合闸电动操作机构1、一组小型断路器21、一组断路器脱扣器22、一组执行机构状态输出模块、一组执行机构控制模块。执行机构与终端连接，并受终端控制。终端通过不同的控制信号分别控制脱扣器22、合闸电动操作机构1，同时终端通过检测小型断路器2的输出端电压信号、脱扣器22状态信号和合闸操作杆11的状态信号掌握执行机构的运行工况。图5是执行机构中的一种形式。每一个脱扣器22与一个小型断路器21相连接，组成脱扣型断路器组合2，合闸电动操作机构1通过合闸操作杆11可对一组脱扣型小型断路器21的操作手柄进行合闸操作。当执行机构执行合闸操作时，合闸操作杆11将可控制范围内的所有小型断路器21的手柄向合闸方向推动，使一组小型断路器 21的手柄均到达合闸位置，随后合闸操作电动机构失去能量，在弹簧17的作用下，合闸操作杆11回到原位。脱扣型断路器组合2也可由脱扣器单元与含有脱扣能力的小型开关组成。图6是脱扣器22的一种形式，脱扣器22的脱扣拨杆221可处于两种状态，一种是脱扣状态，此时，通过物理连接，脱扣器拨杆221使小型断路器21内的脱扣转子处于脱扣状态，使小型断路器21处于并保持分闸状态；一种是复位状态，此时脱扣器拨杆221与小型断路器21内的脱扣转子无物理接触，脱扣转子处于原始状态，小型断路器21处于可合闸条件，即小型断路器21可处于合闸状态，也可处于分闸状态，其状态可由小型断路器21的操作手柄决定。脱扣器22的脱扣拨杆221由脱扣器控制模块控制其二种状态，脱扣器控制模块受终端的控制信号控制。在图6所示的脱扣器22中，当线圈222带电，衔铁223被吸入线圈222，衔铁223带动脱扣器拨杆221移动，使脱扣器22处于脱扣状态，同时也带动与之组合的小型断路器21处于分闸状态。当线圈222未通电时，脱扣拨杆221在复位弹簧的作用下恢复原状态，脱扣器22处于复位状态，使得小型断路器21处于可合闸条件。图7是脱扣器22的另一种形式，同图6的脱扣器22 —样，图7中脱扣器22的脱扣拨杆22k有两种状态，一种是脱扣状态，一种是复位状态。脱扣器22的脱扣拨杆22k由脱扣器控制模块控制其两种状态，脱扣器控制模块受终端的控制信号控制。在图7所示的脱扣器22中，当线圈一 22B带电，衔铁一 22C被吸入线圈一 22B，如果脱扣器拨杆22A处于脱扣状态，则衔铁一 22C的动作不对其它装置产生任何影响，如果脱扣器拨杆22A处于复位状态，则衔铁一 22C带动脱扣器拨杆22A移动，脱扣器拨杆22A转过复位装置22F，使脱扣器 22处于脱扣状态，同时也带动与之组合的小型断路器21处于分闸状态，当脱扣器拨杆22A 转过复位装置22F后，复位装置22F在内部弹簧的作用下向上移动；当线圈一 22B失电后， 脱扣器拨杆22A在复位弹簧的作用下向复位状态运动，但移动后的复位装置22F阻止脱扣器拨杆22A回转到复位状态。当线圈二 22D通电时，衔铁二 22E被吸入线圈二 22D，如果脱扣器拨杆22A处于复位状态时，则衔铁二 22E的动作不对其它装置产生任何影响，如果脱扣器拨杆22A处于脱扣状态时，则衔铁二(22E)带动复位装置Q2F)向下移动，移动到位后， 脱扣拨杆(22A)在复位弹簧的作用下恢复原状态，脱扣器22处于复位状态，使得小型断路器21处于可合闸条件，当线圈二 22D失电时，复位装置22F的内部弹簧将使复位装置22F 向上移动，但此时已进入复位状态的脱扣器拨杆22k阻止复位装置22F的向上移动。当脱扣器拨杆22A处于脱扣状态时，也可使用人工方式进行脱扣器复位操作，手动按下复位装置22F，脱扣拨杆22A在复位弹簧的作用下旋转恢复原状态，脱扣器22处于复位状态，复位后的脱扣器拨杆22A将阻止复位装置22F的向上移动。图8是合闸操作电动机构1中的一种，由框架16、衔铁15、吸合线圈14、合闸操作杆11、操作杆回位弹簧17、行程开关13构成。图8显示出了合闸操作机构1的原始状态， 当执行合闸操作时，吸合线圈14通电，吸合衔铁15，衔铁15带动操作杆11移动，当操作杆 11移动到合闸位置时，行程开关13动作，终端检测到行程开关13动作后，停止向线圈14供电，线圈14的吸合力消失，衔铁15和操作杆11在弹簧17的作用下回到原始状态。图9是执行机构的合闸操作流程。对小型断路器的合闸操作，重要的是要在现场与主站原有的各元件的运行状态一致的情况下，保证指令的正确执行。在合间操作流程中， 终端首先检测小型断路器的进线及出线状态，并与主站保存的状态值进行比较，如果不相同，则向主站上报目前各断路器的进出线状态，由主站调整后再进行下一步操作。完成断路器状态检测后，再进行脱扣器操作，首先根据主站指令，对不需合闸的断路器相对应的脱扣器发脱扣控制信号，使对应脱扣器的脱扣拨杆处于脱扣状态，并保持这种状态至合闸操作杆回到原始状态。终端完成脱扣器操作后，再对脱扣器的运行状态进行检测，并与主站来的指令进行比较，二者状态相同后说明各脱扣器运行正常，可以进行下一步操作。终端在检测到合闸操作杆处于复位状态后，向合闸操作机构发合闸命令，同终端不断检测限位开关状态，当限位开关动作后，则停止合闸操作电动机构的电源，合闸操作杆在弹簧的作用下恢复到原位置。图10是执行机构的分闸操作流程。终端首先检测小型断路器的进线及出线状态，并与主站保存的状态值进行比较，如果不相同，则向主站上报目前各断路器的进出线状态，由主站调整后再进行下一步操作。完成断路器状态检测后，再进行脱扣器操作，首先根据主站指令，对需要分闸的断路器相对应的脱扣器发脱扣控制信号，使对应的小型断路器分闸，延时3秒后，使动作过的脱扣器恢复原来状态，同时检测小型断路器的输出状态，并上报主站。
权利要求1.居民停送电远程控制系统，其特征是系统设置包括有主站、各子站、各终端、各执行机构和作为辅助部件的手持控制终端；其中所述主站是由一个数据库服务器和一组网络工作站组成网络系统；所述子站设置有上行通道和下行通道，所述上行通道通过通讯网络注册至主站，所述下行通道直接联接各终端；所述执行机构由合闸电动操作机构(1)、一组小型断路器(21)、一组脱扣器(22)、脱扣器控制模块和一组执行机构状态输出模块组成；所述终端输入、输出信号至所述脱扣器控制模块；所述手持控制终端用于替代所述主站对所述小型断路器直接进行投切控制。
2.根据权利要求1所述的居民停送电远程控制系统，其特征是所述子站设置包括有 CPU控制模块、安全模块和存储模块；所述子站的上行通道提供两种类型的通讯接口，一种是基于IP通讯方式的通讯接口，一种是基于RS485通讯方式的通讯接口，设有两路RS485 通道；所述下行通道设置η个RS485接口，可通过有线、无线的方式联接终端，有线包含载波方式和专用通讯线方式。
3.根据权利要求1所述的居民停送电远程控制系统，其特征是所述终端设置有CPU控制模块、通讯模块、安全模块、存储模块、检测信号输入模块和控制信号输出模块；所述终端通过使用有线和无线方式与子站进行通讯，通过检测信号输入模块采集执行机构的状态， 并根据接收到的主站命令通过控制信号输出模块控制执行机构；设有一路有线或无线通道用于与手持控制终端的通讯。
4.根据权利要求1所述居民停送电远程控制系统，其特征是在所述执行机构中，脱扣器0 和小型断路器—一对应相互连接，组成脱扣型断路器组合件O)；在所述合闸电动操作机构(1)中设置合闸操作杆(11)，在所述小型断路器上设置操作手柄，以所述合闸操作杆(11)对所述小型断路器的操作手柄进行合闸操作。
5.根据权利要求4所述居民停送电远程控制系统，其特征是在所述脱扣器0 上设置由脱扣器控制模块控制的脱扣拨杆021)，所述脱扣拨杆021)可处于脱扣状态或复位状态；脱扣状态下的脱扣器拨杆021)使小型断路器处于分闸状态；复位状态下的脱扣器拨杆021)与小型断路器脱离，脱离脱扣器拨杆021)的小型断路器处于可合闸状态；处于可合闸状态的小型断路器是由小型断路器的操作手柄控制为合闸或分闸状态。
6.根据权利要求4所述居民停送电远程控制系统，其特征是所述合闸操作电动机构 (1)的结构设置为在框架(16)中设置由带有复位弹簧(17)的衔铁(15)和线圈(14)构成的电磁机构，合闸操作杆(11)与衔铁(15)联动，行程开关(13)设置在合闸操作杆(11) 的合闸位置上，以所述终端检测行程开关(13)的动作信号并控制线圈(14)的工作电流的通断，实现分合闸操作。
专利摘要本实用新型公开了一种居民停送电远程控制系统，其特征是系统设置包括有主站、各子站、各终端、各执行机构和作为辅助部件的手持控制终端；主站系统由一个数据库服务器及一组网络工作站组成，数据库服务器记录居民用户表箱中受控小型断路器的运行状态，存放对小型断路器的操作过程，保存管理部门的机构及人员信息，保存任务调度模块、子站、络端、手持控制终端的各类参数。本实用新型系统通过远程或本地控制，对用户表箱中受控的小型断路器进行投切控制，实现对居民用户停送电操作的远程管理。
文档编号H02J13/00GK202026137SQ20102066412
公开日2011年11月2日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者杨事正 申请人:安徽省电力公司淮南供电公司