智能開關(guān)控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種智能開關(guān)控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建設(shè)、農(nóng)網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展智能配電終端廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)中柱上開關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜、開關(guān)柜、配電變壓器、箱式變、電纜分接箱等一次設(shè)備的監(jiān)控，這些設(shè)備的的接入性、安全性、操作方便等特點在智能電網(wǎng)的建設(shè)中起著重要作用，新的無線通信技術(shù)、移動PDA也得到了廣泛應(yīng)用。國內(nèi)配電網(wǎng)中，架空線上安裝有一定數(shù)量的柱上開關(guān)。日常維護(hù)過程中，傳統(tǒng)柱上開關(guān)，需要維護(hù)人員爬桿至柱上開關(guān)處進(jìn)行開、合閘操作；對新型的智能化柱上開關(guān)，雖配置有控制器，但是檢修維護(hù)人員仍然需要爬桿至柱上開關(guān)的控制器處進(jìn)行相關(guān)的操作。這類操作較復(fù)雜，且需要確保設(shè)備有效的接地，存在嚴(yán)重的安全隱患。
[0003]申請?zhí)?201510124202.1，名稱為:一種柱上開關(guān)智能控制器及智能控制方法的發(fā)明專利，公開了一種柱上開關(guān)智能控制器，包括處理器核心電路模塊及分別與之連接的電流電壓采樣通道電路模塊、開關(guān)本體狀態(tài)判斷模塊、開關(guān)本體控制模塊、人機(jī)界面模塊、通信模塊和電源模塊，電流電壓采樣通道電路模塊采集柱上開關(guān)的電流或電壓信息，并送入處理器核心電路模塊；開關(guān)本體狀態(tài)判斷模塊讀取控制器的內(nèi)部開關(guān)量和外部開關(guān)量；開關(guān)本體控制模塊根據(jù)處理器核心電路模塊發(fā)出的控制指令控制與之連接的開關(guān)本體的動作；電源模塊為處理器核心電路模塊供電。該發(fā)明具有較高的通用性，能夠滿足不同的開關(guān)本體、不同的控制功能，進(jìn)行遠(yuǎn)程操作時較為簡便，但是不適用于需要現(xiàn)場檢修和維護(hù)設(shè)備的場合，在桿下操作時不夠簡便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能開關(guān)控制裝置及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)通訊結(jié)構(gòu)復(fù)雜和設(shè)備不便于攜帶的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種智能開關(guān)控制裝置，包括移動終端和柱上開關(guān)控制器，所述移動終端和柱上開關(guān)經(jīng)無線通訊網(wǎng)絡(luò)連接；所述柱上開關(guān)控制器包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有電源電路、采樣電路、微控制器、信號調(diào)理單元、控制輸出單元和無線通信單元，所述電源電路與微控制器連接，所述采樣電路的輸出端與所述信號調(diào)理單元的輸入端連接，所述信號調(diào)理單元的輸出端與所述微控制器連接，所述控制輸出單元與所述微控制器連接，所述無線通信單元與所述微控制器通過通信端口連接；所述控制輸出單元通過繼電器電路的動作控制柱上開關(guān)。
[0007]優(yōu)選的，所述殼體內(nèi)還設(shè)置有報警單元，所述報警單元與微控制器連接。
[0008]優(yōu)選的，所述信號調(diào)理單元包括信號放大電路，所述信號放大電路的輸入端與所述采樣電路的信號輸出端連接，所述信號放大電路的輸出端與微控制器的輸入端連接。
[0009]優(yōu)選的，所述信號調(diào)理單元包括信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述信號放大電路的輸入端與所述采樣電路的信號輸出端連接，所述信號放大電路的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與微控制器的輸入端連接。
[0010]優(yōu)選的，所述微控制器采用單片機(jī)或ARM芯片。
[0011]優(yōu)選的，所述移動終端上設(shè)置有控制器、存儲模塊、顯示屏、無線傳輸模塊、掃描模塊、串行接口和接口模塊，所述顯示屏、存儲模塊、接口模塊和掃描模塊分別與所述控制器連接，所述接口模塊通過串行接口與所述無線傳輸模塊連接，所述移動終端經(jīng)無線通信模塊與柱上開關(guān)智能控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0012]—種智能開關(guān)控制方法，包括如下步驟:
[0013]步驟一，采樣電路采集電桿上架空線路的信號，并將采集到的信號調(diào)理后送入微控制器；
[0014]步驟二，建立柱上開關(guān)控制器的無線通信單元與移動終端的網(wǎng)絡(luò)連接；
[0015]步驟三，微控制器將處理后的信號經(jīng)無線通信單元發(fā)送給移動終端；
[0016]步驟四，在移動終端中錄入控制指令；提交控制指令并驗證控制指令是否合法，若控制指令不合法，則在移動終端的內(nèi)存中緩存控制指令并提示錯誤；若控制指令合法，則由移動終端發(fā)送所述控制指令；
[0017]步驟五，柱上開關(guān)控制器的無線通信單元接收控制指令；
[0018]步驟六，柱上開關(guān)控制器的控制輸出單元控制柱上開關(guān)進(jìn)行操作。
[0019]優(yōu)選的，所述建立柱上開關(guān)控制器的無線通信單元與移動終端的網(wǎng)絡(luò)連接，包括:
[0020]所述柱上開關(guān)控制器與移動終端經(jīng)WIF1、3G或4G網(wǎng)絡(luò)連接；
[0021]或者，所述移動終端掃描設(shè)置在電桿上與柱上開關(guān)控制器匹配的二維碼，建立柱上開關(guān)控制器與移動終端的網(wǎng)絡(luò)連接。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
[0023]1、本發(fā)明柱上開關(guān)控制器的無線通信單元采用433M無線通信模塊，抗噪聲與抗衰減的性能較好，穿透性能強(qiáng)，成本低，能很好地適用于中低速數(shù)據(jù)傳輸場合?；贔SK和ASK技術(shù)的433M無線通信技術(shù)不僅功耗較低，而且通信距離遠(yuǎn)，抗干擾能力好，在柱上開關(guān)現(xiàn)場通信方面具有特有的優(yōu)勢。
[0024]2、本發(fā)明的移動終端采用PDA或智能手機(jī)，設(shè)備小巧易于攜帶，但是功能強(qiáng)大，可以根據(jù)需要編寫相應(yīng)的操作和參數(shù)設(shè)置界面，人機(jī)界面友好。
[0025]3、本發(fā)明移動終端的無線傳輸模塊采用GPRS通信模塊，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無線通信，便于作業(yè)人員對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控和管理。
[0026]4、本發(fā)明移動終端的接口模塊采用USB接口模塊或PCMCIA接口模塊，便于移動終端與無線適配器的連接，并且可以實現(xiàn)較高的通訊速率。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明一種智能開關(guān)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0028]圖2為本發(fā)明一種智能開關(guān)控制裝置移動終端的結(jié)構(gòu)框圖。
[0029]圖3為本發(fā)明一種智能開關(guān)控制方法的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0031]如圖1所示，一種智能開關(guān)控制裝置，包括移動終端和柱上開關(guān)控制器，所述移動終端和柱上開關(guān)經(jīng)無線通訊網(wǎng)絡(luò)連接；柱上開關(guān)控制器包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有電源電路、采樣電路、微控制器、信號調(diào)理單元、控制輸出單元和無線通信單元，電源電路與微控制器連接，采樣電路的輸出端與信號調(diào)理單元的輸入端連接，信號調(diào)理單元的輸出端與微控制器連接，控制輸出單元與微控制器連接，無線通信單元與微控制器通過通信端口連接；控制輸出單元通過繼電器電路的動作控制柱上開關(guān)。微控制器采用單片機(jī)或ARM芯片。
[0032]該實施例中，工作時，采樣電路采集電桿上一次電路工作信號和桿上開關(guān)的工作狀態(tài)信號，經(jīng)過信號調(diào)理單元將電路工作信號發(fā)送到微控制器。當(dāng)發(fā)生故障時，經(jīng)過微控制器的運算，將控制信號發(fā)送給控制輸出單元，控制輸出單元通過繼電器電路的動作控制柱上開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的分合閘操作。當(dāng)該發(fā)明通過無線通信單元與移動終端連接后，作業(yè)人員可以通過通信接口電路來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整定值設(shè)置、參數(shù)查詢、數(shù)據(jù)讀取和遠(yuǎn)距離分合閘控制，實現(xiàn)了非接觸式的，安全系數(shù)高的無線遙控作業(yè)。
[0033]該實施例中，柱上開關(guān)包括彈簧操動機(jī)構(gòu)，彈簧操動機(jī)構(gòu)的機(jī)架體的材料由以下重量百分含量的組分組成:C:0.03-0.05%, Si:0.5-0.8%, MnCr:18.0 ?20.0%,N1:8.0 ?10%，S:0.01-0.015%, P:彡 0.035%,N:0.05-0.08%, Cu:0.5-0.8%,Ti:2-3%, Nd:0.005-0.008%。
[0034]該機(jī)架體具有良好的耐腐蝕性，耐熱性，且在大氣環(huán)境中能抗氫、氮、氨的腐，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性；沖壓彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性，使用溫度_196°C?800 0C ) ο
[0035]在一個實施例中，殼體內(nèi)還設(shè)置有報警單元，所述報警單元與微控制器連接。當(dāng)發(fā)生故障時，微控制器控制報警單元進(jìn)行報警，提醒現(xiàn)場的工作人員進(jìn)行維護(hù)。微控制器同時可將該故障信息發(fā)送給移動終端，由移動終端遠(yuǎn)程控制柱上開關(guān)的分合閘操作。
[0036]在一個實施例中，信號調(diào)理單元包括信號放大電路，所述信號放大電路的輸入端與所述采樣電路的信號輸出端連接，所述信號放大電路的輸出端與微控制器的輸入端連接。
[0037]在一個實施例中，信號調(diào)理單元包括信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述信號放大電路的輸入端與所述采樣電路的信號輸出端連接，所述信號放大電路的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與微控制器的輸入端連接。
[0038]如圖2所示，移動終端上設(shè)置有控制器、存儲模塊、顯示屏、無線傳輸模塊、串行接口和接口模塊，所述顯示屏、存儲模塊、接口模塊分別與所述控制器連接，接口模塊通過串行接口與所述無線傳輸模塊連接，移動終端經(jīng)無線通信模塊與柱上開關(guān)智能控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0039]無線傳輸模塊采用433M無線通信模塊或GPRS通信模塊。移動終端可采用PDA或智能手機(jī)。接口模塊采用PCMCIA接口模塊或USB接口模塊。移動終端上還設(shè)置有報警模塊，所述報警模塊與控制器連接。
[0040]在一個實施例中，移動終端為PDA，PDA預(yù)裝