基于RFID的电源控制设备的监控系统的制作方法

本实用新型涉及电源控制领域，具体而言，涉及一种用于电源控制设备的监控系统。

背景技术：

一般现代加速器是一个由很多分系统和大量的元件如磁铁、电源、高频真空设备等组成的、复杂的加速器装置。组成的元件和设备及线缆种类繁多，分散放置，彼此距离远。在加速器设计、建造、调试中这些元件会产生数以万计的数据，对如此多的数据和信息的收集、存储、管理对于一个大型加速器系统尤其重要。磁铁做为电源负载为粒子在真空管道内的运行提供磁场，因此在隧道内安装过程中还需要通过长距离的电缆与电源进行连接。操作人员在中央控制室通过人机接口装置和控制系统对每台磁铁电源进行开关机、升降电流操作。控制系统通过控制器及接口设备包括连接电缆与电源连接实现电源的开关机、升降电流操作。

目前，国内外绝大多数加速器控制都是基于以太网的分布式控制。主要停留在加速器设备(磁铁电源、高频、真空等)的控制和监测。对加速器设计、建造、安装调试和运行中产生的海量数据，还没有全部实现智能监测。随着我国粒子加速器的发展，随着加速器装置的日益庞大，这个问题变得越来越重要，有一个好的加速器各部件的信息管理系统，并把它的静态参数、动态参数管理起来，对于一个大型加速器系统尤其重要。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于电源控制设备的监控系统，用以克服现有技术中存在的至少一个问题。

本实用新型提供了一种基于RFID的电源控制设备的监控系统，包括：机箱、机柜、电源控制器、电源控制接口、前端控制计算机和中央控制台，其中，所述电源控制器设置在所述机箱中，所述机箱设置在所述机柜中，每个所述电源控制接口对应设置在一台电源处，并通过电缆或直接与该电源连接，若干个电源控制接口通过光纤与一个电源控制器连接，前端控制计算机连接在每个所述电源控制器与所述中央控制台之间；其特征在于，

所述监控系统还包括RFID电子标签、节点路由器和RFID接收发终端，在控制机柜、控制机箱、电源控制器PSC及电源控制接口中任意两个相连的设备之间设置RFID电子标签，所述节点路由器、所述RFID接收发终端和所述中央控制台通过网路协议连接。

进一步地，所述若干个电源控制接口的数量为2-8个。

进一步地，所述机柜为VME机柜。

进一步地，所述电源控制器插接在所述VME机柜内。

进一步地，所述机箱为VME标准机箱。

进一步地，所述电源位于大电源本地站，所述大电源本地站包括5个2米高的VME机柜和9个9U高的VME标准机箱，每个VME机箱插有若干块6U VME标准尺寸的电源控制器，每个电源控制器有6个光纤接口通过光纤与安装在电源机柜中的电源控制接口连接，每个电源控制接口通过两根电缆连接一台电源。

进一步地，所述电源位于小电源本地站，所述小电源本地站包括2个2米高的VME机机柜和3个9U高的VME标准机箱，每个VME机箱插有8块6U VME标准尺寸的电源控制器，每个PSC有6个光纤接口通过光纤与安装在电源机柜中的电源控制接口连接，每个电源控制接口通过两根电缆连接一台电源。

综上，本实用新型实现了以下有益效果：当电源控制系统某个设备发生故障时，维护人员到达电源控制本地站通过利用RFID读写器定位对应的RFID电子标签来定位故障设备，有效弥补了传统监控设备滞后性、单向性等缺陷，充分利用了RFID读写器，在一定程度上满足了高速发展的物联网的需要，设计简单、功能实用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例的用于电源控制设备的监控系统结构图；

图2为本实用新型一个实施例的小电源本地站控制设备的布局图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型一个实施例的用于电源控制设备的监控系统，该监控系统包括：机箱、机柜、电源控制器(Power Supply Controller，PSC)、电源控制接口(Power Supply Interface，PSI)、前端控制计算机10、中央控制台20以及RFID电子标签、节点路由器和RFID接收发终端，其中，所述电源控制器设置在所述机箱中，所述机箱设置在所述机柜中，每个所述电源控制接口对应设置在一台电源处，并通过电缆或直接与该电源连接，若干个电源控制接口通过光纤与一个电源控制器连接，前端控制计算机连接在每个所述电源控制器与所述中央控制台之间；在控制机柜、控制机箱、电源控制器PSC及电源控制接口中任意两个相连的设备之间设置RFID电子标签，所述节点路由器、所述RFID接收发终端和所述中央控制台通过网路协议连接。

以下结合加速器电源控制监控实施例来详细说明。

一般现代加速器是一个由很多分系统和大量的元件如磁铁、电源、高频真空设备等组成的、复杂的加速器装置。组成的元件和设备及线缆种类繁多，分散放置，彼此距离远。在加速器设计、建造、调试中这些元件会产生数以万计的数据，对如此多的数据和信息的收集、存储、管理对于一个大型加速器系统尤其重要。磁铁做为电源负载为粒子在真空管道内的运行提供磁场，因此在隧道内安装过程中还需要通过长距离的电缆与电源进行连接。操作人员在中央控制室通过人机接口装置和控制系统对每台磁铁电源进行开关机、升降电流操作。控制系统通过控制器及接口设备包括连接电缆与电源连接实现电源的开关机、升降电流操作。目前，国内外绝大多数加速器控制都是基于以太网的分布式控制。主要停留在加速器设备(磁铁电源、高频、真空等)的控制和监测。对加速器设计、建造、安装调试和运行中产生的海量数据，还没有全部实现智能监测。随着我国粒子加速器的发展，随着加速器装置的日益庞大，这个问题变得越来越重要，有一个好的加速器各部件的信息管理系统，并把它的静态参数、动态参数管理起来，对于一个大型加速器系统尤其重要。

随着物联网时代的来临，将能很好地解决这些问题。本项目致力于采用物联网技术，引入物物相连，人物相连的概念，采用RFID技术构建一个加速器元件及设备等的互联互通的通用信息平台，通过被监测信号自动跟踪定位加速器元件和设备及线缆的位置和装配及维修等信息，为未来加速器的设计、建造、安装调试和运行开辟一条智能化的信息渠道，应用前景非常远大。

以北京正负电子对撞机(BEPCII)的磁铁电源控制系统为例，将物联网技术应用到现有的电源控制中。磁铁电源控制系统设备种类繁多，各式各样，有数以千计的电缆和光缆，维护起来不易，即使是自己做的，做好了标签，时间一长都会忘记，因此，所有设备(机柜、机箱、插件、线缆等)的信息电子化、自动识别非常重要，这将极大提高控制系统的智能化，方便运行人员维护、故障定位。

北京正负电子对撞机现有磁铁电源约400余台，所有电源均采用电源控制器及接口PSC/PSI(power supply controller/power supply interface)进行控制，如图1所示，电源控制器PSC安装在VME机箱里，控制接口PSI安装在电源里。PSC和PSI通过光纤连接，1个PSC可控制6个PSI。

如图1所示，前端控制计算机采用VME控制计算机，通过以太网接收中央控制台的运行命令和参数，并在确认命令参数的有效性后，将有效值通过PSC/PSI输出到磁铁电源，违规操作则拒绝执行。同时，前端控制计算机MVME5100负责发送现场测量数据和运行状态给中央控制台，并对报警信号实施联锁保护。

北京正负电子对撞机(BEPCII)的磁铁电源控制系统分为2个本地控制站：大电源和小电源本地站。大电源的本地站布局，可由5个2米高的VME机柜和9个9U高的VME标准机箱组成。每个VME机箱插有几块6U VME标准尺寸的电源控制器PSC，每个PSC有6个光纤接口通过光纤与安装在电源机柜中的PSI连接，一个PSC可控6个PSI，一个PSI通过两根电缆连接一台电源。所有大电源本地站可控制约200台大电源。

小电源本地站控制设备布局如图2所示，由2个2米高的VME机机柜和3个9U高的VME标准机箱组成。每个VME机箱插有8块6U VME标准尺寸的电源控制器PSC，每个PSC有6个光纤接口通过光纤与安装在电源机柜中的PSI连接，一个PSC可控6个PSI，一个PSI通过两根电缆连接一台电源。所有小电源本地站可控制约140台小电源。

根据各电源控制本地站的布局，在控制机柜、控制机箱、电源控制器PSC及电源控制接口之间安装RFID电子标签，铺设物联网节点路由器和接收发终端器，构建物联网网络。将维修人员和控制设备包括控制机柜、控制机箱、电源控制器PSC及电源控制接口PSI以及它们之间的光缆进行无缝连接。这些控制设备的数据存储在中央控制台的数据库中，当电源控制系统某个设备发生故障时，维护人员到达电源控制本地站通过利用RFID读写器定位对应的RFID电子标签来定位故障设备，然后进行相关检修。

综上，本实用新型实现了以下有益效果：当电源控制系统某个设备发生故障时，维护人员到达电源控制本地站通过利用RFID读写器定位对应的RFID电子标签来定位故障设备，有效弥补了传统监控设备滞后性、单向性等缺陷，充分利用了RFID读写器，在一定程度上满足了高速发展的物联网的需要，设计简单、功能实用。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。