一种基于互联网的配电控制系统及方法与流程

1.本发明涉及配电控制技术领域，更具体地，涉及一种基于互联网的配电控制系统及方法。


背景技术：

2.在数字化经济、智慧化生产飞速发展的今天，许多新兴技术不断涌现出来，例如现代通讯技术、计算机技术以及互联网技术等。在这一背景之下，智能化相关技术也开始出现，其中一项十分重要的应用技术便是智能用电管理。对于生产单位以及企业来说，智能用电的支持必不可少。智能用电主要体现为：从用电角度实现安全用电、节能用电；从管理角度实现远程可控、可视，提高配电管理的效率。
3.目前卷烟厂共有办公楼、制丝车间、卷包车间和动力中心四个低压配电室，每个配电室都设有plc电力配送控制器，工厂的动力中心可通过工业以太网访问配电室，对配电室中各用电回路进行远程控制和监视。工厂用电分为两种类型即：生产用电和生产辅助用电，生产用电是指由配电室直接引出经过桥架输送至用电部位：如制丝各工艺段用电，卷包各机台用电、锅炉用电、空调用电、信息中心机房用电等；生产辅助用电是指由配电室引出至照明配电柜，再由照明配电柜配送至相应的用电部位，由照明配电箱引出的电线基本都通过墙体穿线管铺设至用电部位，如：照明、插座、维修插座等。生产辅助用电有各配电室引出至照明配电柜，照明配电柜分布于综合楼各层、联合工房各墙体及网架上方、动力中心、锅炉房、库房等，由于其分布范围广、数量多，传统plc控制方式实现远程监控成本高、难度大，因而目前全部使用本地手动控制，通常情况下照明配电柜为24小时不间断送电。
4.而照明配电柜手动配送模式下不便于有效用电管理，且这种供电模式存在较大的用电安全隐患。为全面提高工厂用电安全、提高管理效能，急需研究开发照明配电柜的智能配送方法，以实现电力按需配送。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是提供一种基于互联网的配电控制系统及方法的新技术方案。
6.根据本发明的第一方面，提供了一种基于互联网的配电控制系统，包括：云服务器、与所述云服务器连接的多个控制器，以及与每个所述控制器连接的用电回路模块，所述用电回路模块的输入端通过所述控制器与配电室的输出端连接，所述用电回路模块的输出端与配电柜的输入端连接；
7.所述云服务器根据预先设定的用电时间参数和当前系统时间生成第一用电控制指令，所述控制器对所述第一用电控制指令进行逻辑处理并输出用电回路控制信号，当所述用电回路控制信号为闭合信号时，所述配电室、所述用电回路模块以及所述配电柜形成的用电回路闭合，以使所述配电室向所述配电柜送电，当所述用电回路控制信号为开启信号时，所述配电室、所述用电回路模块以及所述配电柜形成的用电回路断开，以使所述配电室停止向所述配电柜送电。
8.可选地，所述云服务器接收移动终端上传的用电需求信息，并根据所述用电需求信息生成第二用电控制指令，其中所述用电需求信息包括配电柜标识和用电时长。
9.可选地，所述配电柜上设置有用电二维码，所述移动终端识别所述用电二维码以与所述云服务器建立连接，并将获取的配电柜标识和输入的用电时长发送至所述云服务器。
10.可选地，所述控制器包括定时模块，所述控制器根据所述第一用电控制指令和/或所述第二用电控制指令控制所述定时模块开启定时工作。
11.可选地，所述控制器包括wifi模块，所述控制器通过所述wifi模块与所述云服务器进行无线通信。
12.可选地，所述用电回路模块包括接触器，当所述用电回路控制信号为闭合信号时所述接触器吸合，当所述用电回路控制信号为开启信号时所述接触器断开。
13.根据本发明的第二方面，提供了一种基于互联网的配电控制方法，包括本发明第一方面任一项所述的一种基于互联网的配电控制系统，所述方法包括：
14.云服务器根据预先设定的用电时间参数和当前系统时间生成第一用电控制指令；
15.控制器对所述第一用电控制指令进行逻辑处理并输出用电回路控制信号；
16.当所述用电回路控制信号为闭合信号时，控制配电室、用电回路模块以及配电柜形成的用电回路闭合，以使所述配电室向所述配电柜送电，当所述用电回路控制信号为开启信号时，控制所述配电室、所述用电回路模块以及所述配电柜形成的用电回路断开，以使所述配电室停止向所述配电柜送电。
17.可选地，所述方法还包括：
18.所述云服务器接收移动终端上传的用电需求信息，其中所述用电需求信
19.息包括配电柜标识和用电时长；
20.所述云服务器对所述用电需求信息进行处理并生成第二用电控制指令。
21.可选地，所述云服务器接收移动终端上传的用电需求信息的步骤包括：
22.移动终端扫描所述配电柜上的用电二维码得到配电柜标识，并使所述移动终端与所述云服务器建立连接；
23.响应于用户的输入操作得到用电时长；
24.所述移动终端将所述配电柜标识和所述用电时长发送至所述云服务器。
25.可选地，所述方法还包括：所述控制器根据所述第一用电控制指令和/或所述第二用电控制指令控制所述定时模块开启定时工作。
26.根据本发明公开的一个实施例，具有如下有益效果：
27.本发明的基于互联网的配电控制系统包括云服务器、与多个控制器以及多个用电回路模块，云服务器根据预先设定的用电时间参数和当前系统时间生成第一用电控制指令，控制器对第一用电控制指令进行逻辑处理并输出用电回路控制信号，当用电回路控制信号为闭合信号时，配电室、用电回路模块以及配电柜形成的用电回路闭合，以使配电室向配电柜送电，当用电回路控制信号为开启信号时，配电室、用电回路模块以及配电柜形成的用电回路断开，以使配电室停止向配电柜送电；该系统结构简单，成本较低且整体性能较高，通过逻辑化控制方法实现按需配电，满足工厂实际用电情况，实现智能化配电，从而全面提高工厂用电安全、提高管理效能。
28.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
29.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
30.图1为根据实施例提供的一种基于互联网的配电控制系统的结构示意图一；
31.图2为根据实施例提供的一种基于互联网的配电控制系统的结构示意图二；
32.图3为根据实施例提供的控制器接线示意图；
33.图4为根据实施例提供的用电回路模块接线示意图；
34.图5为根据实施例提供的一种基于互联网的配电控制方法的流程示意图一；
35.图6为根据实施例提供的一种基于互联网的配电控制方法的流程示意图二；
36.图7为根据实施例提供的一种基于互联网的配电控制方法的流程示意图三。
37.图中标示如下：
38.100-基于互联网的配电控制系统；200-配电室；300-配电柜；400-移动终端；1-云服务器；2-控制器；3-用电回路模块；k1\k2/k3-接触器。
具体实施方式
39.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
40.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
41.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
42.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
43.实施例一：
44.参见图1-4所示，本实施例提供一种基于互联网的配电控制系统100，包括：云服务器1、与云服务器1连接的多个控制器2，以及与每个控制器2连接的用电回路模块3，用电回路模块3的输入端通过控制器2与配电室200的输出端连接，用电回路模块3的输出端与配电柜300的输入端连接；
45.其中，云服务器1根据预先设定的用电时间参数和当前系统时间生成第一用电控制指令，控制器2对第一用电控制指令进行逻辑处理并输出用电回路控制信号，当用电回路控制信号为闭合信号时，配电室200、用电回路模块3以及配电柜300形成的用电回路闭合，以使配电室200向配电柜300送电，当用电回路控制信号为开启信号时，配电室200、用电回路模块3以及配电柜300形成的用电回路断开，以使配电室200停止向配电柜300送电。
46.需要说明的是，本实施例中采用云服务器作为系统的主控制器，云服务器具有高性价比，支持包年包月或按量计费，满足不同需求，无需服务器网络和硬件等维护，无运维
成本；云服务器是由集群服务器共同虚拟出来的部分，因此除非该集群内所有服务器都出现问题，云服务器才有可能无法访问，有较好稳定性；云服务器的使用是按需分配，有较大的弹性，增减资源速度较快。本实施例中为每个控制器增加时钟功能、逻辑编程功能，可实现按时间取电，可以脱离网络和服务器运行，整体性能较高。
47.本实施例中预先设定的用电时间参数由用户自行设定，例如：早晨7:00-晚18:00。为了实现对时间控制的灵活，可对控制程序进行分组，分为送电控制程序和断电控制程序，两组程序分别通过时间来触发，时间控制较为灵活，且便于对控制程序进行扩展。
48.可选地，本实施例的基于互联网的配电控制系统中云服务器1接收移动终端400上传的用电需求信息，并根据用电需求信息生成第二用电控制指令，其中用电需求信息包括配电柜标识和用电时长。需要说明的是，本实施例中移动终端可以为手机、平板或者智能手表等，在此不做具体限定。照明插座用电一般为办公用电，使用时间比较固定。维修插座用电比较灵活，维修任务不固定，有些插座几年都不使用，有些插座一天可能会用好几次，且维修用电使用时长不固定。因此，本实施例的基于互联网的配电控制系统针对工厂实际用电情况达到按需配送目标即：照明插座用电实现定时配送；对维修用电实现即用即送。
49.可选地，本实施例的基于互联网的配电控制系统中配电柜300上设置有用电二维码，移动终端400识别用电二维码以与云服务器1建立连接，并将获取的配电柜标识和输入的用电时长发送至云服务器1。
50.为了实现按需取电们可以选择在配电柜上安装终端取电装置，但此种方式需要为每个配电柜安装终端取电装置，且每个配电柜都需要连接至互联网才可以实现取电，成本较高；工厂维修用电环境一般都比较恶劣，在地下管廊、联合工房、格栅等处安装终端取电装置，如果出现故障将无法实现取电，性能较低。因此，选择手机扫码取电方式更为合适，在每个配电柜贴上二维码，手机扫码后通过移动数据访问云服务器，再由云服务器将取电命令发送至控制器实现取电，成本较低，如果用电部位手机无信号，可移动至有信号的地方实现取电，性能较高。
51.可选地，本实施例的基于互联网的配电控制系统中控制器2包括定时模块，控制器根据第一用电控制指令和/或第二用电控制指令控制定时模块开启定时工作。
52.本实施例中控制器的主板功能与成本介于plc与继电器板之间，其包含通信模块、电源模块、继电器输出模块、时钟电路模块等，控制器具有自主逻辑控制功能和掉电记忆功能，适用性强。
53.可选地，本实施例的基于互联网的配电控制系统中云服务器1通过wifi、zigbee或者rj45等方式与控制器2通信。wifi方式是当下使用最广的一种无线网络传输技术，wifi组网十分便利。zigbee网络具有节点自组网的特点，在近距离通信中组网十分方便，但其连接至互联网时需要配置网关。rj45有线方式需要为每个控制器节点铺设网线，组网周期较长。
54.优选地，本实施例的基于互联网的配电控制系统中控制器2包括wifi模块，控制器2通过wifi模块与云服务器1进行无线通信。
55.可选地，本实施例中云服务器与控制器之间采用tcp/ip通信协议，该协议具有很强的灵活性，支持任意规模的网络，几乎可连接所有服务器和工作站，且传输距离远、传输速度快。
56.可选地，本实施例的基于互联网的配电控制系统中用电回路模块3包括接触器
(k1\k2/k3)，当用电回路控制信号为闭合信号时接触器吸合，当用电回路控制信号为开启信号时接触器断开。从配电室来的电源先引入至配电柜的主空开，再由主空开配送至各照明或插座的分支空开，最后由分支空开输送至墙壁开关、插座、维修插座等用电部位。图3为控制器接线图，图4为用电回路模块接线图，k1,k2,k3为接触器，当图3中控制点(y00—y07)给出控制信号到接触器时，对应的用电回路(图4)供电吸合，实现送电。
57.需要说明的是，本实施例中用电回路模块3可以由继电器和接触器构成，或者仅包括接触器；采用继电器和接触器能有效实施用电配送，可根据实际用电情况配置相应容量的接触器，中间继电器可以起到电气隔离的作用；仅采用接触器，使用控制器包含的继电器代替了中间继电器，配电控制更加简洁，回路简洁，可靠性高，同时还可以根据用电情况配置适宜的接触器。
58.本实施例中根据具体用电电路的需求选择合适的控制器、接触器等，接触器分为小容量和大容量两类，小容量接触器用来控制照明插座配送，大容量用来控制维修电配送。
59.实施例二：
60.参见图5-7所示，本实施例提供一种基于互联网的配电控制方法，基于实施例1中任一项的一种基于互联网的配电控制系统。该方法包括：
61.步骤s1：云服务器根据预先设定的用电时间参数和当前系统时间生成第一用电控制指令；
62.步骤s2：控制器对第一用电控制指令进行逻辑处理并输出用电回路控制信号；
63.步骤s3：当用电回路控制信号为闭合信号时，控制配电室、用电回路模块以及配电柜形成的用电回路闭合，以使配电室向配电柜送电，当用电回路控制信号为开启信号时，控制配电室、用电回路模块以及配电柜形成的用电回路断开，以使配电室停止向配电柜送电。
64.可选地，方法还包括：
65.步骤s4：云服务器接收移动终端上传的用电需求信息，其中用电需求信息包括配电柜标识和用电时长；
66.步骤s5：云服务器对用电需求信息进行处理并生成第二用电控制指令。
67.可选地，云服务器接收移动终端上传的用电需求信息的步骤s4包括：
68.步骤s41：移动终端扫描配电柜上的用电二维码得到配电柜标识，并使移动终端与云服务器建立连接；
69.步骤s42：响应于用户的输入操作得到用电时长；
70.步骤s43：移动终端将配电柜标识和用电时长发送至云服务器。
71.可选地，方法还包括：控制器根据第一用电控制指令和/或第二用电控制指令控制定时模块开启定时工作。
72.具体的，根据工厂的用电特点，从用电时间方面划分，主要包含两种用电方式：1、固定时间规律的用电，如：办公用电，工作日中的，上下班期间(早8点至晚5点)。2、无固定时间规律的用电，如：维修用电，其用电时间是随机的，针对无规律的用电回路，可使用手机扫码等方式便捷的按需取电，实现步骤如下：
73.第一步：对于按照时间规律用电的回路，云服务器读取其开启和关闭时间，对比当前系统时间，
74.第二步：针对固定无时间规律的用电回路，当需要用电时，手机扫取现场的二维
码，连接至云服务器，发出用电需求，同时，手机可设置相应回路的用电时长。
75.第三步：针对第一步，当到达用电回路开启或关闭时间时，生成相应回路的开启或关闭命令。针对第二步，生成相应回路的控制命令，同时，根据步骤二设定的用电时长，启动定时器。
76.第四步：云服务器连接至控制器，控制器控制相应用电回路接触器。
77.综上，本发明实施例的基于互联网的配电控制系统包括云服务器、与多个控制器以及多个用电回路模块，云服务器根据预先设定的用电时间参数和当前系统时间生成第一用电控制指令，控制器对第一用电控制指令进行逻辑处理并输出用电回路控制信号，当用电回路控制信号为闭合信号时，配电室、用电回路模块以及配电柜形成的用电回路闭合，以使配电室向配电柜送电，当用电回路控制信号为开启信号时，配电室、用电回路模块以及配电柜形成的用电回路断开，以使配电室停止向配电柜送电；该系统结构简单，成本较低且整体性能较高，通过逻辑化控制方法实现按需配电，满足工厂实际用电情况，实现智能化配电，从而全面提高工厂用电安全、提高管理效能。
78.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。