一种带负载检测的远程开关设备控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种远程控制系统。
【背景技术】
[0002]在变电站和开闭所等场所，因为远程化管理的要求，需要对灯光、风机等设备进行远程的启停等控制。目前有相应的动力环境监控主机可以实现相应的功能。但是动力环境主机缺乏对被控设备运行状态的监测能力。例如可以通过动力环境主机来打开相应风机、灯光的负载回路，但是动力环境主机不能检测风机、灯光的运行状态(例如灯泡是不是坏了、风机是不是坏了或者是过载等等)；常规的做法是再通过远程视频监控系统来对所控制设备进行视频查看来辨别被控设备的工作状态，这种方式效率低，操作复杂。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种不仅可远程启停负载还可远程检测负载运行状态的远程开关设备控制系统。
[0004]本发明的目的通过如下技术方案来实现:
[0005]一种带负载检测的远程开关设备控制系统，用于远程控制和检测负载回路，包括用于控制所述负载回路通断的接触器，其特征在于:还包括开关控制装置、通信装置，所述开关控制装置包括第一处理器、设置在所述负载回路上的霍尔电流传感器、连接在霍尔电流传感器与第一处理器之间的放大器、与第一处理器连接用于控制所述接触器通断的继电器，所述开关控制装置通过所述通信装置与上位机实现远程通信。
[0006]进一步的，所述接触器设置有用于控制所述负载回路通断的主节点和与主节点联动的辅助节点，所述辅助节点与所述第一处理器连接用于向其反馈所述主节点的动作情况。
[0007]进一步的，所述通信装置包括第二处理器、分别与第二处理器连接的CAN总线控制器和LAN控制器，所述开关控制装置设置有与所述第一处理器连接的CAN控制器，该CAN控制器与所述CAN总线控制器连接，LAN控制器与所述上位机连接。
[0008]进一步的，所述负载回路包括连接在零线与相线之间的负载，所述接触器连接在零线与相线之间。
[0009]进一步的，所述开关控制装置还设置有与所述第一处理器连接的控制面板。
[0010]本发明具有如下有益效果:
[0011]开关控制装置通过通信装置与上位机实现远程通信，可接收上位机指令远程负载回路的通断，在负载回路中设置霍尔电流传感器，可用于测量负载回路的电流并反馈给上位机，以此判断负载设备的工作状态，从而实现负载工作状态的远程监控；通过辅助节点可辅助判断负载回路的通断情况，保证远程控制和检测的可靠性。
[0012]本发明可不改被控设备传统二次走线，便于设计；开关控制装置和通信装置采用小型嵌入式设计，便于安装于配电箱中，用于替换空气开关对开关类设备进行控制；采用CAN总线与以太网络的方式来降低系统的复杂性，降低安装成本；CAN是串行总线，可以在双芯电缆中挂接127个设备；通过以太网络组网，实现对远程监视的支持，可以方便的实现有线或者是无线的组网方式。
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0014]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]参照图1所示，一种带负载检测的远程开关设备控制系统，包括用于控制负载回路通断的交流接触器3、开关控制装置I和通信装置2，其中，负载回路包括连接在零线与相线之间的负载4，交流接触器3连接在零线与相线之间。
[0016]开关控制装置I包括第一处理器11、霍尔电流传感器13、放大器14、继电器12、CAN控制器16和控制面板15，第一处理器11分别与放大器14、控制面板15、继电器12和CAN控制器16连接，霍尔电流传感器13设置在负载回路上，其输出端与放大器14连接，用于测量负载回路的电流，并经过放大器14放大后反馈给第一处理器11，第一处理器11可根据反馈的电流判断负载4的工作状态；继电器12受控于第一处理器11用于控制交流接触器3通断，第一处理器11为MCU处理器。
[0017]交流接触器3设置有用于控制负载回路通断的主节点和与主节点联动的辅助节点31，辅助节点31与第一处理器11连接用于向其反馈主节点的动作情况。
[0018]通信装置2包括第二处理器22、分别与第二处理器22连接的CAN总线控制器21和LAN控制器23，CAN控制器16与CAN总线控制器21连接，LAN控制器23与上位机连接，第一处理器11通过通信装置2与远程上位机实现远程通信，可接收上位机指令通过继电器12控制交流接触器3的通断和向上位机反馈负载4的工作状态。通信装置2可以通过CAN总线方式接入多个灯光控制装置(127个)，并使用LAN控制器23与上位机进行组网并实现灵活的远程控制；第二处理器为ARM处理器。
[0019]从结构上看，本发明控制部分的逻辑与传统控制一致，因此，不需要进行过多额外的设计，特别是针对改造工程，无需改动负载回路和接触器的位置；只需要替换一个开关控制装置I即可实现设备的远程控制、就地控制、设备状态监视等功能。
[0020]工作过程:
[0021]通过切换控制面板15的远程、就地模式切换开关，输出给第一处理器11 一个逻辑量来设置整个开关控制装置I的工作模式。
[0022]远程模式:上位机通过LAN向通信装置2发送开关的指令、通信装置2向相应的开关控制装置I转发开关指令、开关控制装置I接收到开关控制指令后，控制其继电器12的动作来达到控制负载4的目的；同时开关控制装置I可以通过通信装置2向上位机发送当前的开关状态和开关指令的结果，以及设备的故障。
[0023]就地模式:当处于就地控制模式下，远程控制无效；这时候如果远程进行操作会返回相应的错误信息；第一处理器11通过按钮开的状态来控制继电器12的动作，从而实现对负载4的开启与关闭。
[0024]负载工作状态监测与保护:霍尔电流传感器13的灵敏度与测量范围非常广，这里我们选择0-80A的霍尔电流传感器13可以满足应用场景下负载4的功率要求。在具体实施的时候，通过上位机配置开关控制装置I的负载功率范围例如10A-12A。当负载回路被开启后，第一处理器11通过计算霍尔电流传感器13的采样值便可以对负载4的工作状态进行判断。当电流低于10A，会通过通信装置2向远端发送负载4过低的告警；当负载4电流高于12A会向远端发送过载的告警，同时关断负载4的负载回路进行保护；进一步的，可以通过交流接触器3的辅助节点31来判断负载回路的状态，如果辅助节点31的状态异常，可以向远端发送告警消息，这个时候可能是交流接触器3损坏或者是负载回路失电。
[0025]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种带负载检测的远程开关设备控制系统，用于远程控制和检测负载回路，包括用于控制所述负载回路通断的接触器，其特征在于:还包括开关控制装置、通信装置，所述开关控制装置包括第一处理器、设置在所述负载回路上的霍尔电流传感器、连接在霍尔电流传感器与第一处理器之间的放大器、与第一处理器连接用于控制所述接触器通断的继电器，所述开关控制装置通过所述通信装置与上位机实现远程通信。
2.根据权利要求1所述的一种带负载检测的远程开关设备控制系统，其特征在于:所述接触器设置有用于控制所述负载回路通断的主节点和与主节点联动的辅助节点，所述辅助节点与所述第一处理器连接用于向其反馈所述主节点的动作情况。
3.根据权利要求1或2所述的一种带负载检测的远程开关设备控制系统，其特征在于:所述通信装置包括第二处理器、分别与第二处理器连接的CAN总线控制器和LAN控制器，所述开关控制装置设置有与所述第一处理器连接的CAN控制器，该CAN控制器与所述CAN总线控制器连接，LAN控制器与所述上位机连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种带负载检测的远程开关设备控制系统，其特征在于:所述负载回路包括连接在零线与相线之间的负载，所述接触器连接在零线与相线之间。
5.根据权利要求1或2所述的一种带负载检测的远程开关设备控制系统，其特征在于:所述开关控制装置还设置有与所述第一处理器连接的控制面板。
【专利摘要】一种带负载检测的远程开关设备控制系统，用于远程控制和检测负载回路，包括用于控制所述负载回路通断的接触器、开关控制装置、通信装置，所述开关控制装置包括第一处理器、设置在所述负载回路上的霍尔电流传感器、连接在霍尔电流传感器与第一处理器之间的放大器、与第一处理器连接用于控制所述接触器通断的继电器，所述开关控制装置通过所述通信装置与上位机实现远程通信；在负载回路中设置霍尔电流传感器，可用于测量负载回路的电流并反馈给上位机，以此判断负载设备的工作状态，从而实现负载工作状态的远程监控。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN104850101
【申请号】CN201510236340
【发明人】王铮, 黄初指, 吴玉蓉, 杨辉龙, 黄灿锋
【申请人】国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 泉州亿兴电力有限公司, 泉州电力综合服务公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月11日