WO2021010861A1 - Method for the integrated control of electrical systems - Google Patents

Method for the integrated control of electrical systems Download PDF

Info

Publication number
WO2021010861A1
WO2021010861A1 PCT/RU2020/000127 RU2020000127W WO2021010861A1 WO 2021010861 A1 WO2021010861 A1 WO 2021010861A1 RU 2020000127 W RU2020000127 W RU 2020000127W WO 2021010861 A1 WO2021010861 A1 WO 2021010861A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
computer
information
equipment
devices
key
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/000127
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Валентин Львович КИМ
Original Assignee
Валентин Львович КИМ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валентин Львович КИМ filed Critical Валентин Львович КИМ
Publication of WO2021010861A1 publication Critical patent/WO2021010861A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/02—Arrangements for program control, e.g. control units using wired connections, e.g. plugboards

Definitions

  • the claimed invention relates to methods and systems for manufacturing a unit for receiving and distributing power supply with automatic control, regulation and protection of external connected devices, such as industrial and household electrical appliances.
  • the main negative point of existing technical solutions is the lack of a simple and intuitive way to combine connected devices into a single local space of digital infrastructure, in which automated power management systems for devices connected to the mains are implemented.
  • Smart automated “digital” electrical infrastructure are local nodes created for the purpose of receiving, distributing power supply and control.
  • a feature of these nodes is the system, the electrical installation that provides the organization of the network infrastructure, consisting of a “shell” (shield, cabinet, etc.) and “stuffing" (ready-made electrical devices for their intended purpose, nominal value, etc.), while for each specific the object requires individual production of the above-described electrical distribution board - an electrical installation unit. This process is only partially simplified by ready-made
  • FIXED SHEET (RULE 91) narrowly targeted devices with built-in microcontroller.
  • special design, manufacture, installation and programming are required, followed by adjustment and adjustment, all of the above leads to complex operation of the electrical switchboard of the electrical and automation unit.
  • the limited user functionality and the narrow application of the electrical installation are required.
  • the automated device for monitoring electrical substation equipment contains a computer connected to the sensors of the substation equipment parameters.
  • the computer is made in the form of a microprocessor unit for data collection and processing. Sensing elements are removed from the sensors themselves and are connected to them with one or two fiber-optic cables. The cables are connected, respectively, with aligned or separated shaper and receiver of optical signals.
  • the microprocessor and sensors are housed in one housing, which is equipped with a power supply unit, indication and an interface module.
  • the sensors are connected to a computer using electrical or fiber-optic communication.
  • the sensors can be made in the form of current, voltage and temperature sensors.
  • the microprocessor contains microcontroller connected to the Profmet and / or Ethernet communication module, ROM and RAM-1, as well as to the data controller, to which RAM-2 with a ring buffer and a switching board with sensor signal inputs are connected.
  • the microprocessor unit output is connected via Profinet and / or Ethernet to the operator's workstation.
  • the closest analogue of the claimed invention is the invention disclosed in publication CN 108572562 A, publ. 09/25/2018, which discloses an intelligent energy management system comprising an intelligent control hardware and an intelligent control terminal in which the intelligent control hardware mainly comprises an electrical controller, a communication module, and a data collection module; the data acquisition module consists of a sensor and a monitor and is used to collect real-time energy data; communication module is used for communication between the terminal and equipment; electrical controller is used to control behavior of various electrical appliances; the intelligent control terminal mainly contains a control system, an information collection system, a communication system, and a forecasting and analysis system; The communication system communicates with the intelligent hardware control wireless fidelity (Wi-Fi) module via serial communication; the information collection system receives the sensor and monitor data and stores the received data in the database; the control system forms distributed control through the main unit of the upper computer and auxiliary units of the upper computer; The forecasting and analysis system is used for data processing and forecasting.
  • Wi-Fi wireless fidelity
  • Intelligent energy management can be used across multiple platforms and can perform complex data processing, which is essential for predicting load and allocating resources.
  • the disadvantage of the known methods is the hardware limitation and complexity of programming the device for creating a network, due to the lack of possibilities for receiving and distributing electrical energy and information for the entire spectrum of switching, protection, control and regulation tasks of low-current and power currents, as well as the need for manual programming for specific tasks.
  • the technical problem solved by the claimed invention is the creation of an active node, in which numerous ready-made electrical devices for various purposes are replaced by a power grid control computer device, which includes hybrid power and low-current computers, which are provided with a special environment with a human-machine dialogue programming interface, using which accelerates and simplifies the process of organizing the "digital" infrastructure by processing information using an expert system that automatically generates the necessary software commands for devices connected to it.
  • a technical system that performs the functions of collecting, processing and transmitting information, the functioning of the elements of which within its boundaries is ensured by weak electric currents - a low-current system (a system of weak currents).
  • a wired system of low currents is understood as a set of channels, routes, cables, crosses, switching elements and technical rooms in a building or a complex of buildings in a common area, intended primarily for information transmission.
  • the technical result is to simplify the process of setting up and adjusting the unit for receiving and distributing power supply by increasing the quality of available digital technologies, increasing the reliability of protecting external connected devices from unauthorized emergency modes of operation, such as industrial and household electrical appliances, by fully automating the control and regulation processes, measurements and alarms.
  • an additional effect from the application of the invention is to reduce the risk of incorrect connection of equipment or its breakdown, since the connection process is accompanied by interactive prompts, as well as indication of the required connectors for connecting devices.
  • the invention is carried out by means of a method for manufacturing an electrical distribution unit using a power grid control computer, for automatic control of a plurality of devices and their protection against abnormal operating modes, which comprises the steps of: installing a power grid control computer;
  • the power grid control computer receives a set of executable commands corresponding to the functions of the connected equipment
  • the power management computer displays interactive prompts for connecting external devices to it; at least one device is connected to the power grid control computer and the execution of at least one command corresponding to at least one function of said device is activated;
  • the power grid control computer executes a set of commands corresponding to the functions of the connected equipment
  • Fig. 1 is a schematic general view of blocks and elements of a power grid control computer.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a power grid management computer assembly. CARRYING OUT THE INVENTION
  • the docking platform in the designated place of electrical reception and distribution, is installed by a hinged method by means of surface-mounted mounting or by an embedded method by mounting into a prepared niche in the wall structure.
  • the docking station platform has a one- or three-phase connection to an external power supply network.
  • the possible options for connecting two or more docking station platforms have a typical scalable solution according to the number of consumer groups connected to the power grid control computer.
  • a remote terminal block included in the power grid control computer for connecting external devices and equipment is installed by a hinged / built-in method, depending on the method of laying the cables, hidden / open wiring.
  • the remote terminal block included in the composition for connecting external devices and equipment is connected to the docking station with a cable with a detachable electrical connection.
  • the central computer for controlling the hybrid key-computers is connected to the docking station platform through a detachable combined low-current information connection.
  • the docking station is connected to the platform through detachable combined information electrical connections required number of power hybrid key-computers supplying electrical appliances.
  • the docking station platform is connected via a detachable combined information-low-current connection hybrid key-computers for controlling low-current devices.
  • hybrid key-computers of multimedia signals are connected to the docking station platform through a detachable combined information-low-current connection.
  • the central computer of the hybrid device receives a set of executable commands corresponding to the functions of the connected equipment, while the docking station platform contains a slot for reading / writing from portable USB drives, ports for a wired Ethernet connection to an external router.
  • the user if necessary, loads into the central computer system the executable commands corresponding to the functions of the connected equipment.
  • the 8P8C port is used for information exchange of two or more electric grid control computers united into a common control network.
  • the central computer contains an operating system containing information about the equipment of the power grid control computer, information about typical solutions, possible settings and options for connecting equipment, information about the hardware of the docking station platform.
  • the power management computer displays interactive prompts for connecting external devices.
  • interactive prompts are displayed on the display of the central computer and / or on the remote user's device.
  • the user's device is a stationary control panel, telephone, smartphone, tablet, laptop or personal computer.
  • interactive prompts for connecting devices additionally contain an indication of a terminal block for connecting external devices.
  • the indication is a light indication.
  • the color indication is duplicated in the tips of the graphical user interface for the corresponding devices.
  • At least one device is connected to the power grid control computer and execution of at least one command corresponding to at least one function of said device is activated.
  • the diagnosis of the correct connection is automatically performed.
  • the power grid computer executes a set of commands corresponding to the functions of the connected equipment.
  • a set of commands corresponding to the functions of the connected equipment is automatically executed, which ensures the normal operation of the device.
  • a functional command for monitoring and protecting the device and wiring from abnormal operating modes is automatically executed.
  • the claimed invention is also carried out using a system for manufacturing an electrical distribution unit using a power grid control computer, for automatic control of a variety of devices and their protection from abnormal operating modes, which contains:
  • o determine the number in the system and a set of individual functions for each connected dongle-computer; o connect at least one device and activate the execution of at least one command corresponding to at least one function of said device;
  • At least one key-computer containing at least one memory with machine-readable instructions that induce at least one processor:
  • o define a set of functions for each connected type of equipment
  • the power grid control computer consists of one docking station platform with one central control computer and at least one power switch computer and one group of consumers connected with a cable to the terminal block for external connections.
  • the power grid control computer consists of two or more docking station platforms, has one central computer and a typical scalable number of key computers according to the number of consumer groups connected to the power grid control computer.
  • the key-computer is a hybrid computer for basic conversion of power currents, designed to protect against abnormal operating modes and automatically control the power supply of the connected device.
  • the key-computer is a hybrid computer for basic conversion of weak currents, designed to automate the control of a connected device.
  • the key-computer system is a hybrid computer for basic conversion of multimedia signals, which performs the function of an audio / video receiver.
  • the set of equipment of the computer for managing the electric network corresponds to the user's request according to the number of power supply groups and the number of connected low-current devices.
  • the selection of information about the equipment and selection is carried out using the interface of the system configurator.
  • a description of the system is displayed, including, by measure: type of equipment and model.
  • Figure 1 shows a power grid control computer, which is implemented by a system consisting of, a platform that is organized in the form of a hybrid docking station 1, and contains a single high-current input node 9 (one- or three-phase execution) for electrical connection of the device in general, a single high-current transit node 6 for connecting two or more docking station platforms and scaling the system as a whole, a node for connecting external information interfaces 5, a node for connecting external active low-current interfaces 8, a central power distribution node 10, a hybrid power connection node computer key 14, central computer connection node 15, connection node for LAN port and interface USB port node 17.
  • Node 4 is required to connect external active power interfaces to docking station 1.
  • Node devices (5, 6, 8, 9) may represent, but are not limited to: detachable electrical connections, unified connections of the 8P8C type, non-detachable connections, terminal blocks, terminal connections.
  • Node 4 is intended for connection, sensors (sensors), switches, actuators, relays, routers, lighting equipment, roller shutters, sockets, elements of the Internet of Things (1oT), household appliances, audio / video equipment, etc. any type of device that needs to be powered and can be used in the declared system.
  • the central computer 7 is connected to the docking station, at least one hybrid computer 2 (power key-computer) of the basic conversion of power currents and using the node 10 is connected to the terminal block 4 necessary for connecting external cable products power groups of the user.
  • the number of modules of the hybrid computer 2 (power switch-computer) of the basic conversion of power currents is determined by the docking station platform model 1, but not less than 4 pcs. In this case, each module of the hybrid computer 2 (power switch-computer) of the basic transformation of power currents can perform the function of a power switch 2 (two) independent channels.
  • the method contains the option of connecting low-current devices to the system.
  • a hybrid computer for basic conversion of low currents 3 connected to a hybrid docking station 1 through a node for connecting external active low-current interfaces 8
  • a hybrid computer for basic conversion of multimedia signals 11 connected to a hybrid docking station 1 through a node for connecting external physical network information interfaces 5.
  • the central computer module 7 supports "hot swapping" of a failed Hybrid computer 2 (power key-computers) of the basic conversion of power currents without disconnecting the input power supply, limited only by de-energizing the node to to which the failed module of the Hybrid computer 2 is connected, which in turn are digital devices for switching and processing electrical signals, since they are used to switch, receive-transmit and process both electrical and information signals in an electrical installation.
  • Hybrid computer 2 power key-computers
  • the terminal block is a device controlled by a basic conversion computer and is required to connect an external load to the system.
  • the HVC module 2 for basic power current conversion is equipped with internal hybrid power switches which include an internal relay protection.
  • each hybrid computer 2 (power key-computer) of the basic conversion of power currents is equipped with an external relay protection unit 12, which works according to the same principle and duplicates the internal relay protection.
  • the User Interface includes: Graphical user interfaces for various categories of users. It has a structured natural language interface with menu control and automatic syntax checking, a graphical one that includes graphs, charts, scales, buttons, an editor of multi-layered icons, interfaces with data sources that provide effective communication with external systems and databases, etc.
  • the method comprises controls such as a touchscreen display, keyboard, or it can be performed without such means and controlled by connecting to a remote user control device, for example, a stationary control panel, telephone, smartphone, tablet, laptop or personal computer.
  • the communication protocol with the remote device is selected from the well-known protocols for ensuring the exchange and transmission of information.
  • Network interface nodes 5 and 8 are designed to work, for example, with a USB storage device, and may contain connectors of the 8P8C type for network interaction, are both input and output devices. The necessary programs are loaded from them and with their help, power is provided for hybrid computers (computers) for basic conversion of weak currents 3, and multimedia signals 11.
  • peripheral devices that are part of electrical installations of the network, for example, a surge protector that suppresses interference, or an external power supply unit for low-current devices, as well as other hardware for performing functional tasks of the electrical network.
  • Modules of a hybrid computer for basic conversion of low currents 3, a hybrid computer for basic conversion of multimedia signals 11 and a node for connecting external active power interfaces 4 are connected to the hybrid docking station 1 using cables 13.
  • Hybrid computer for basic conversion of low currents 3 is connected to hybrid docking station 1 using cable 13 through a node for connecting external active low-current interfaces 8.
  • Hybrid computer for basic conversion of multimedia signals 11 is connected to hybrid docking station 1 using cable 13 through the node for connecting external physical network information interfaces 5.
  • the node for connecting external active power interfaces 4 is connected to the hybrid docking station 1 using a cable 13 through the central node 10 to connect external consumers.
  • Computer programs as an integral part of digital devices are stored and executed in hybrid computers (computers) for basic conversion of power currents 2, low-current currents 3, multimedia signals 11, and in the central control computer 7.
  • the interface of the central control computer 7 contains algorithms that are necessary to determine all devices connected via a common bus. They also allow loading special functional programs for hybrid computers, while integrating them into a common data exchange network, thereby providing the entire system with a common operating system with feedback.
  • the claimed solution is a software and hardware complex that can be implemented using a power grid control computer, in particular, due to the implementation of this method, the quality of operation of devices is increased and an entity is acquired in the form of a digital electrical installation with feedback, which characterizes an automated device for receiving and distributing power supply, with automatic control, regulation and protection of external connected devices, such as industrial and household electrical and appliances.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of control of electrical circuits. The technical result consists in creating an active unit in which numerous ready-made electrical apparatuses for various purposes are substituted by a computer for controlling an electrical power supply network, the computer including hybrid power and low-current computers. A system for producing an electrical distribution unit using a computer for controlling an electrical power supply network, for automatically controlling a multiplicity of devices and protecting same from abnormal modes of operation comprises a docking station and a central computer, which activate a processor: to produce a set of information for key computers included in the system, to determine the number in the system and a set of individual functions for each key computer being connected, to connect a device and to activate the execution of a command corresponding to a function of said device, to carry out a produced set of commands, to transmit generated data to a user device screen and a server, to use a set of information about a device being connected to generate interactive info-tips for the connection of both system devices and devices being connected to the system, to generate a report when required by a user about the condition of the system, and to use diagnostics to check a produced set of information about the condition of a channel, the electrical wiring and connected equipment.

Description

СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ METHOD FOR INTEGRATED CONTROL OF ELECTRICAL SYSTEMS
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY
Заявленное изобретение относится к способам и системам изготовления узла приема и распределения электропитания с автоматическим управлением, регу ированием и защитой внешних подключаемых устройств, таких как промышленные и бытовые электрические приборы. The claimed invention relates to methods and systems for manufacturing a unit for receiving and distributing power supply with automatic control, regulation and protection of external connected devices, such as industrial and household electrical appliances.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ LEVEL OF TECHNOLOGY
На современном этапе, основной отрицательный момент существующих технических решений представляет собой отсутствие простого и интуитивно понятного способа объединения подключаемых устройств в единое местное пространство цифровой инфраструктуры, в которой реализованы системы автоматизированного управления электропитанием приборов, подключенных к электросети. At the present stage, the main negative point of existing technical solutions is the lack of a simple and intuitive way to combine connected devices into a single local space of digital infrastructure, in which automated power management systems for devices connected to the mains are implemented.
В общем случае, известные способы реализации системIn general, the known ways of implementing systems
«интеллектуальной» автоматизированной «цифровой» электрической инфраструктуры, представляют собой узлы местного значения, создаваемые в целях приема, распределения электропитания и управления. Особенностью этих узлов является система, электроустановка которая обеспечивает организацию инфраструктуры сети, состоящая из «оболочки» (щит, шкаф и т. д.) и «начинки» (готовых электрических аппаратов по назначению, номиналу и т п), при этом под каждый конкретный объект требуется индивидуальное изготовление вышеописанного электрораспределительного щита - узла электроустановки. Данный процесс лишь отчасти упрощается готовыми "Smart" automated "digital" electrical infrastructure, are local nodes created for the purpose of receiving, distributing power supply and control. A feature of these nodes is the system, the electrical installation that provides the organization of the network infrastructure, consisting of a "shell" (shield, cabinet, etc.) and "stuffing" (ready-made electrical devices for their intended purpose, nominal value, etc.), while for each specific the object requires individual production of the above-described electrical distribution board - an electrical installation unit. This process is only partially simplified by ready-made
1 one
ISA/RU ISA / RU
ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 91 ) узконаправленными устройствами с встроенным микроконтроллером. Вместе с тем для полноценного выполнения задач, приема и распределения электропитания с полной автоматизацией процессов управления и регулирования, требуется специальное проектирование, изготовление, монтаж и программирование, с последующей наладкой и настройкой, все вышеперечисленное приводит к сложной эксплуатации электрораспределительного щита узла электрики и автоматики. Как следствие ограниченность пользовательского функционала и узкое применения электроустановки. FIXED SHEET (RULE 91) narrowly targeted devices with built-in microcontroller. At the same time, for the full performance of tasks, reception and distribution of power supply with full automation of control and regulation processes, special design, manufacture, installation and programming are required, followed by adjustment and adjustment, all of the above leads to complex operation of the electrical switchboard of the electrical and automation unit. As a consequence, the limited user functionality and the narrow application of the electrical installation.
В связи с тем, что работы по сборке электрораспределительного щита его разводке, расключению и программированию производиться разными специалистами, то данный аспект неизбежно вносит негативный элемент человеческого фактора в процесс настройки, наладки и дальнейшей эксплуатации. Due to the fact that work on the assembly of the electrical switchboard, its wiring, wiring and programming is carried out by different specialists, this aspect inevitably introduces a negative element of the human factor into the process of setting up, setting up and further operation.
Известен патентный документ RU 2613130, опубл. 15.03.2017, из которого известно изобретение, относящееся к устройствам для измерения электрической мощности. Автоматизированное устройство мониторинга оборудования электрической подстанции содержит ЭВМ, соединенную с датчиками параметров оборудования подстанции. ЭВМ выполнена в виде микропроцессорного блока сбора и обработки данных. Чувствительные элементы вынесены из самих датчиков и соединены с ними одним или двумя волоконно-оптическими кабелями. Кабели соединены соответственно с совмещенными или с разделенными формирователем и приемником оптических сигналов. Микропроцессор и датчики размещены в одном корпусе, который снабжен блоком питания, индикацией и интерфейсным модулем. Датчики соединены с ЭВМ при помощи электрической или волоконно-оптической связи. Датчики могут быть выполнены в виде датчиков тока, напряжения и температуры. Микропроцессор содержит микроконтроллер, соединенный с модулем связи Profmet и/или Ethernet, памятью ПЗУ и ОЗУ-1, а также с контроллером данных, к которому подсоединены ОЗУ-2 с кольцевым буфером и коммутационная плата с входами сигналов датчиков. Выход микропроцессорного блока подсоединен по сети Profinet и/или Ethernet с рабочим местом оператора. Known patent document RU 2613130, publ. 03/15/2017, from which the invention is known related to devices for measuring electrical power. The automated device for monitoring electrical substation equipment contains a computer connected to the sensors of the substation equipment parameters. The computer is made in the form of a microprocessor unit for data collection and processing. Sensing elements are removed from the sensors themselves and are connected to them with one or two fiber-optic cables. The cables are connected, respectively, with aligned or separated shaper and receiver of optical signals. The microprocessor and sensors are housed in one housing, which is equipped with a power supply unit, indication and an interface module. The sensors are connected to a computer using electrical or fiber-optic communication. The sensors can be made in the form of current, voltage and temperature sensors. The microprocessor contains microcontroller connected to the Profmet and / or Ethernet communication module, ROM and RAM-1, as well as to the data controller, to which RAM-2 with a ring buffer and a switching board with sensor signal inputs are connected. The microprocessor unit output is connected via Profinet and / or Ethernet to the operator's workstation.
Известен патентный документ RU 2423771, опубл. 10.07.2011, в котором раскрывается устройство выполненное в виде контроллера, содержащего блок внешних датчиков замыкания, сопряженный с кнопками - эмуляторами его состояния, входы которого предназначены для подключения внешних коммутирующих элементов, а выходы соединены со входом блока сопряжения датчиков замыкания с силовыми ключами, выход которого через блок выбора режима работы датчиков замыкания соединен со входом блока коммутационных ключей, выходы которого предназначены для подключения электрических нагрузок, второй выход блока внешних датчиков замыкания соединен со входом блока интерфейсов внешнего ввода-вывода, с подключаемыми модулями интерфейсов, оборудованного адресным модулем, предназначенного для подключения к информационной шине и соединенного со входом блока коммутационных ключей. Known patent document RU 2423771, publ. 07/10/2011, which reveals a device made in the form of a controller, containing a block of external closure sensors, coupled with buttons - emulators of its state, the inputs of which are designed to connect external switching elements, and the outputs are connected to the input of the interface block of closure sensors with power switches, the output which, through the block for selecting the operating mode of the short-circuit sensors, is connected to the input of the switching key block, the outputs of which are intended for connecting electrical loads, the second output of the block of external short-circuit sensors is connected to the input of the external input-output interface block, with plug-in interface modules equipped with an addressable module designed for connection to the information bus and connected to the input of the block of switching keys.
Ближайшим аналогом заявленного изобретения является изобретение, раскрытое в публикации CN 108572562 А, опубл. 25.09.2018, которая раскрывает интеллектуальную систему управления энергией, содержащую интеллектуальное аппаратное управление и интеллектуальный терминал управления, в котором интеллектуальное аппаратное управление главным образом содержит электрический контроллер, модуль связи и модуль сбора данных; модуль сбора данных состоит из датчика и монитора и используется для сбора данных об электроэнергии в режиме реального времени; модуль связи используется для осуществления связи между терминалом и оборудованием; электрический контроллер используется для контроля поведения различных электрических приборов; интеллектуальный терминал управления в основном содержит систему управления, систему сбора информации, систему связи и систему прогнозирования и анализа; система связи обменивается данными с модулем беспроводной верности (Wi-Fi) интеллектуального аппаратного управления посредством связи через последовательный порт; система сбора информации принимает данные датчика и монитора и сохраняет полученные данные в базе данных; система управления формирует распределенное управление посредством главного блока верхнего компьютера и вспомогательных блоков верхнего компьютера; Система прогнозирования и анализа используется для проведения обработки и прогнозирования данных. Интеллектуальная система управления энергопотреблением может использоваться на разных платформах и может выполнять сложную обработку данных, что имеет важное значение для прогнозирования нагрузки и распределения ресурсов. Недостатком известных способов является аппаратная ограниченность и сложность программирования устройства создания сети, ввиду дефицита возможностей приема и распределения электрической энергии и информации для всего спектра задач коммутации, защиты, управления и регулирования слаботочных и силовых токов, а также необходимость ручного программирования под конкретные задачи. The closest analogue of the claimed invention is the invention disclosed in publication CN 108572562 A, publ. 09/25/2018, which discloses an intelligent energy management system comprising an intelligent control hardware and an intelligent control terminal in which the intelligent control hardware mainly comprises an electrical controller, a communication module, and a data collection module; the data acquisition module consists of a sensor and a monitor and is used to collect real-time energy data; communication module is used for communication between the terminal and equipment; electrical controller is used to control behavior of various electrical appliances; the intelligent control terminal mainly contains a control system, an information collection system, a communication system, and a forecasting and analysis system; The communication system communicates with the intelligent hardware control wireless fidelity (Wi-Fi) module via serial communication; the information collection system receives the sensor and monitor data and stores the received data in the database; the control system forms distributed control through the main unit of the upper computer and auxiliary units of the upper computer; The forecasting and analysis system is used for data processing and forecasting. Intelligent energy management can be used across multiple platforms and can perform complex data processing, which is essential for predicting load and allocating resources. The disadvantage of the known methods is the hardware limitation and complexity of programming the device for creating a network, due to the lack of possibilities for receiving and distributing electrical energy and information for the entire spectrum of switching, protection, control and regulation tasks of low-current and power currents, as well as the need for manual programming for specific tasks.
Таким образом, основной недостаток существующих технических решений в данной области состоит в отсутствии простого и интуитивно понятного способа объединения подключаемых устройств в единое местное пространство цифровой инфраструктуры. Thus, the main disadvantage of existing technical solutions in this area is the lack of a simple and intuitive way to combine connected devices into a single local digital infrastructure space.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Технической проблемой, решаемой заявленным изобретением, является создание активного узла, в котором многочисленные готовые электрические аппараты различного назначения заменены на устройство компьютер управления электросетью, в составе которого имеются гибридные силовые и слаботочные компьютеры, которые обеспеченны специальной средой человеко-машинным интерфейсом диалогового программирования, при помощи которой ускоряется и упрощается процесс организации «цифровой» инфраструктуры за счет обработки информации с помощью экспертной системы, которая автоматически формирует необходимые программные команды для устройств, подключаемых к ней. DISCLOSURE OF THE INVENTION The technical problem solved by the claimed invention is the creation of an active node, in which numerous ready-made electrical devices for various purposes are replaced by a power grid control computer device, which includes hybrid power and low-current computers, which are provided with a special environment with a human-machine dialogue programming interface, using which accelerates and simplifies the process of organizing the "digital" infrastructure by processing information using an expert system that automatically generates the necessary software commands for devices connected to it.
Указанную задачу решает техническая система, выполняющая функции сбора, обработки и передачи информации, функционирование элементов которой в ее границах обеспечивается слабыми электрическими токами - слаботочной системой (система слабых токов). Под проводной системой слабых токов понимается совокупность каналов, трасс, кабелей, кроссов, элементов коммутации и технических помещений в здании или комплексе зданий на общей территории, предназначенных преимущественно для передачи информации. This problem is solved by a technical system that performs the functions of collecting, processing and transmitting information, the functioning of the elements of which within its boundaries is ensured by weak electric currents - a low-current system (a system of weak currents). A wired system of low currents is understood as a set of channels, routes, cables, crosses, switching elements and technical rooms in a building or a complex of buildings in a common area, intended primarily for information transmission.
Техническим результатом является упрощение процесса настройки и наладки узла приема и распределения электропитания за счет увеличения качества доступных цифровых технологий, повышения надежности защиты внешних подключаемых устройств от несанкционированных аварийных режимов работы, таких как промышленные и бытовые электрические приборы, при помощи полной автоматизации процессов управления, регулирования, измерения и сигнализации. The technical result is to simplify the process of setting up and adjusting the unit for receiving and distributing power supply by increasing the quality of available digital technologies, increasing the reliability of protecting external connected devices from unauthorized emergency modes of operation, such as industrial and household electrical appliances, by fully automating the control and regulation processes, measurements and alarms.
Также, дополнительный эффект от применения изобретения, заключается в снижении риска неправильного подключения оборудования или его поломки, поскольку процесс подключения сопровождается интерактивными подсказками, а также индикацией необходимых разъемов подключения устройств. Also, an additional effect from the application of the invention is to reduce the risk of incorrect connection of equipment or its breakdown, since the connection process is accompanied by interactive prompts, as well as indication of the required connectors for connecting devices.
Изобретение осуществляется за счет способа изготовления электрораспределительного узла с помощью компьютера управления электросетью, для автоматического управления множеством устройств и их защиты от нештатных режимов работы, который содержит этапы, на которых: устанавливают компьютер управления электросетью; The invention is carried out by means of a method for manufacturing an electrical distribution unit using a power grid control computer, for automatic control of a plurality of devices and their protection against abnormal operating modes, which comprises the steps of: installing a power grid control computer;
компьютер управления электросетью получает набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования; the power grid control computer receives a set of executable commands corresponding to the functions of the connected equipment;
компьютер управления электросетью отображает интерактивные подсказки для подключения внешних устройств к нему; подключают к компьютеру управления электросетью по меньшей мере одно устройство и активируют исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства; The power management computer displays interactive prompts for connecting external devices to it; at least one device is connected to the power grid control computer and the execution of at least one command corresponding to at least one function of said device is activated;
компьютер управления электросетью исполняет набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования; the power grid control computer executes a set of commands corresponding to the functions of the connected equipment;
устанавливают компьютер управления электросетью. install a power grid control computer.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
Фиг.1 схематичный общий вид блоков и элементов компьютера управления электросетью. Fig. 1 is a schematic general view of blocks and elements of a power grid control computer.
Фиг.2 представляет схему компьютера управления электросетью в сборе. ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2 is a schematic diagram of a power grid management computer assembly. CARRYING OUT THE INVENTION
В одном из вариантов реализации способа в отведенном месте электрического приема и распределения, устанавливают платформу док- станции, навесным способом посредством накладного монтажа или встраиваемым способом посредством монтажа в подготовленную нишу в конструкции стен. In one of the embodiments of the method, in the designated place of electrical reception and distribution, the docking platform is installed by a hinged method by means of surface-mounted mounting or by an embedded method by mounting into a prepared niche in the wall structure.
В другом частном случае реализации способа платформа док-станция имеет одно- или трех- фазное подключение к внешней сети электропитания. In another particular case of the implementation of the method, the docking station platform has a one- or three-phase connection to an external power supply network.
В другом частном случае реализации способа возможные варианты подключения двух или более платформ док-станций, имеют типовое масштабируемое решение согласно количеству подключаемых к компьютеру управления электросетью групп потребителей. In another particular case of the implementation of the method, the possible options for connecting two or more docking station platforms have a typical scalable solution according to the number of consumer groups connected to the power grid control computer.
В другом частном случае реализации способа входящая в состав компьютера управления электросетью выносная клеммная колодка для подключения внешних приборов и оборудования, устанавливается навесным/встраиваемым способом в зависимости от способа прокладки кабелей скрытая/открытая проводка. In another particular case of the implementation of the method, a remote terminal block included in the power grid control computer for connecting external devices and equipment is installed by a hinged / built-in method, depending on the method of laying the cables, hidden / open wiring.
В другом частном случае реализации способа входящая в состав выносную клеммную колодку для подключения внешних приборов и оборудования подключают к док-станции кабелем с разъемным электрическим соединением. In another particular case of the implementation of the method, the remote terminal block included in the composition for connecting external devices and equipment is connected to the docking station with a cable with a detachable electrical connection.
В другом частном случае реализации способа к платформе док-станции подключают через разъемное комбинированное информационно слаботочное соединение центральный компьютер управления гибридными ключ- компьютерами. In another particular case of the implementation of the method, the central computer for controlling the hybrid key-computers is connected to the docking station platform through a detachable combined low-current information connection.
В другом частном случае реализации способа к платформе док-станции подключают через разъемные комбинированные информационно электрические соединения требуемое количество силовых гибридных ключ- компьютеров питания электроприборов. In another particular case of the implementation of the method, the docking station is connected to the platform through detachable combined information electrical connections required number of power hybrid key-computers supplying electrical appliances.
В другом частном случае реализации способа к платформе док-станции подключают через, разъемное комбинированное информационно- слаботочное соединение гибридные ключ-компьютеры управления слаботочными устройствами. In another particular case of the implementation of the method, the docking station platform is connected via a detachable combined information-low-current connection hybrid key-computers for controlling low-current devices.
В другом частном случае реализации способа к платформе док-станции подключают через разъемное комбинированное информационно-слаботочное соединение гибридные ключ-компьютеры мультимедиа сигналов. Центральный компьютер гибридного аппарата получает набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, при этом платформа док-станция содержит слот чтения/записи с переносных накопителей типа USB, порты для проводного подключения по Ethernet к внешнему роутеру. Пользователь при необходимости загружает в систему центрального компьютера исполняемые команды, соответствующие функциям подключаемого оборудования. In another particular case of the implementation of the method, hybrid key-computers of multimedia signals are connected to the docking station platform through a detachable combined information-low-current connection. The central computer of the hybrid device receives a set of executable commands corresponding to the functions of the connected equipment, while the docking station platform contains a slot for reading / writing from portable USB drives, ports for a wired Ethernet connection to an external router. The user, if necessary, loads into the central computer system the executable commands corresponding to the functions of the connected equipment.
В другом частном случае реализации способа порт 8Р8С используется для информационного обмена двух или более компьютеров управления электросетью, объединенных в общую сеть управления. В другом частном случае реализации способа центральный компьютер содержит в себе операционную систему содержащую информацию об оборудовании компьютера управления электросетью, информацию о типовых решениях, возможные настройки и варианты подключения оборудования, сведения об аппаратной части платформы док-станции. Компьютер управления электросетью отображает интерактивные подсказки для подключения внешних устройств. В другом частном случае реализации способа интерактивные подсказки отображают на дисплее центрального компьютера и/или на удаленном устройстве пользователя. In another particular case of the implementation of the method, the 8P8C port is used for information exchange of two or more electric grid control computers united into a common control network. In another particular case of the implementation of the method, the central computer contains an operating system containing information about the equipment of the power grid control computer, information about typical solutions, possible settings and options for connecting equipment, information about the hardware of the docking station platform. The power management computer displays interactive prompts for connecting external devices. In another particular case of the implementation of the method, interactive prompts are displayed on the display of the central computer and / or on the remote user's device.
В другом частном случае реализации способа устройство пользователя представляет собой стационарную панель управления, телефон, смартфон, планшет, ноутбук или персональный компьютер. In another particular case of the implementation of the method, the user's device is a stationary control panel, telephone, smartphone, tablet, laptop or personal computer.
В другом частном случае реализации способа интерактивные подсказки для подключения устройств дополнительно содержать индикацию клеммной колодки для подключения внешних устройств. В другом частном случае реализации способа индикация представляет собой световую индикацию. In another particular case of the implementation of the method, interactive prompts for connecting devices additionally contain an indication of a terminal block for connecting external devices. In another particular case of the implementation of the method, the indication is a light indication.
В другом частном случае реализации способа цветовая индикация дублируется в подсказках графического интерфейса пользователя для соответствующих устройств. В другом частном случае реализации способа дополнительно присутствует проектная документация для подключаемого оборудования. In another particular case of the implementation of the method, the color indication is duplicated in the tips of the graphical user interface for the corresponding devices. In another particular case of the implementation of the method, there is additionally design documentation for the connected equipment.
Подключают к компьютеру управления электросетью по меньшей мере одно устройство и активируют исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства. В другом частном случае реализации способа при подключении по меньшей мере одного устройства к компьютеру управления электросетью автоматически выполняют диагностику корректности подключения. At least one device is connected to the power grid control computer and execution of at least one command corresponding to at least one function of said device is activated. In another particular case of the implementation of the method, when at least one device is connected to the power grid control computer, the diagnosis of the correct connection is automatically performed.
В другом частном случае реализации способа после подключения по меньшей мере одной группы электропитания устройства к компьютеру управления электросетью автоматически выполняют диагностику электропроводки включая подключенное электроустановочное изделие. В другом частном случае реализации способа после подключения по меныпей мере одного устройства к компьютеру управления электросетью автоматически выполняется его диагностика. In another particular case of the implementation of the method, after connecting at least one power supply group of the device to the power grid control computer, wiring diagnostics, including the connected wiring product, are automatically performed. In another particular case of the implementation of the method, after connecting at least one device to the power grid control computer, its diagnostics is automatically performed.
Компьютер управления электросетью исполняет набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования. The power grid computer executes a set of commands corresponding to the functions of the connected equipment.
В другом частном случае реализации способа после подключения по меньшей мере одного устройства к компьютеру управления электросетью автоматически выполняют набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, обеспечивающий штатный режим работы устройства. In another particular case of the implementation of the method, after connecting at least one device to the power grid control computer, a set of commands corresponding to the functions of the connected equipment is automatically executed, which ensures the normal operation of the device.
В другом частном случае реализации способа после подключения по меньшей мере одного устройства к компьютеру управления электросетью автоматически выполняют функциональную команду контроля и защиты, устройства и электропроводки от нештатных режимов работы. In another particular case of the implementation of the method, after connecting at least one device to the computer for controlling the power grid, a functional command for monitoring and protecting the device and wiring from abnormal operating modes is automatically executed.
Заявленное изобретение также осуществляется с помощью системы изготовления электрораспределительного узла с помощью компьютера управления электросетью, для автоматического управления множеством устройств и их защиты от нештатных режимов работы, которая содержит: The claimed invention is also carried out using a system for manufacturing an electrical distribution unit using a power grid control computer, for automatic control of a variety of devices and their protection from abnormal operating modes, which contains:
- по меньшей мере одну платформу док-станцию и центральный компьютер содержащий по меньшей мере одну память с машиночитаемыми инструкциями, которые побуждают по меньшей мере один процессор: - at least one platform docking station and a central computer containing at least one memory with machine-readable instructions that cause at least one processor:
о получать набор информации для входящих в состав системы ключ-компьютеров; o receive a set of information for the key computers included in the system;
о определять номер в системе и набор индивидуальных функций для каждого подключаемого ключ-компьютера; о подключать по меныпей мере одно устройство и активировать исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства; o determine the number in the system and a set of individual functions for each connected dongle-computer; o connect at least one device and activate the execution of at least one command corresponding to at least one function of said device;
о проверять полноту выполнения набора команд; o check the completeness of the command set;
о выполнять полученный набор команд; o execute the received set of commands;
о передавать сформированные данные на экран, устройство пользователя, сервер; o transfer the generated data to the screen, user device, server;
о генерировать с помощью набора информации о подключаемом устройстве интерактивные подсказки для подключения устройств как системных, так и подключаемых к системе; o generate, using a set of information about the connected device, interactive prompts for connecting devices, both system and connected to the system;
о генерировать с помощью набора информации отчет по требованию пользователя о состоянии системы; o generate, using a set of information, a report on the user's request about the state of the system;
- по меньшей мере один ключ-компьютер, содержащий по меньшей мере одну память с машиночитаемыми инструкциями, которые побуждают по меньшей мере один процессор: - at least one key-computer containing at least one memory with machine-readable instructions that induce at least one processor:
о получать с помощью информационного обмена с центральным компьютером набор информации о подключаемом к ключ-компьютеру оборудованию; o receive, by means of information exchange with the central computer, a set of information about the equipment connected to the key-computer;
о определять набор функций для каждого подключаемого типа оборудования; o define a set of functions for each connected type of equipment;
о подключать по меньшей мере одно устройство и активировать исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства; o connect at least one device and activate the execution of at least one command corresponding to at least one function of said device;
о проверять с помощью диагностики полученный набор информации о состоянии канала, электропроводки, подключенного оборудования; o check with the help of diagnostics the received set of information about the state of the channel, wiring, connected equipment;
о выполнять набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования; o execute a set of commands corresponding to the functions of the connected equipment;
о передавать сформированные данные на центральный компьютер; - по меныпей мере одну выносную клеммную колодку для подключения внешних потребителей. o transfer the generated data to a central computer; - at least one external terminal block for connecting external consumers.
В одном из частных вариантов реализации системы компьютер управления электросетью состоит из одной платформы док-станции с одним центральным компьютером управления и по меньшей мере с одним силовым ключ-компьютером и одной группой потребителей подключенной кабелем к клеммной колодке внешних подключений. In one of the private embodiments of the system, the power grid control computer consists of one docking station platform with one central control computer and at least one power switch computer and one group of consumers connected with a cable to the terminal block for external connections.
В другом частном варианте реализации системы компьютер управления электросетью состоит из двух или более платформ док-станций, имеет один центральный компьютер и типовое масштабируемое количество ключ- компьютеров согласно, количеству подключаемых к компьютеру управления электросетью групп потребителей. In another particular embodiment of the system, the power grid control computer consists of two or more docking station platforms, has one central computer and a typical scalable number of key computers according to the number of consumer groups connected to the power grid control computer.
В одном из частных вариантов реализации системы ключ-компьютер представляет собой гибридную вычислительную машину базового преобразования силовых токов, предназначенную для защиты от нештатных режимов работы и автоматического управления электропитанием подключенного прибора. In one of the private embodiments of the system, the key-computer is a hybrid computer for basic conversion of power currents, designed to protect against abnormal operating modes and automatically control the power supply of the connected device.
В другом частном варианте реализации системы ключ-компьютер представляет собой гибридную вычислительную машину базового преобразования слабых токов, предназначенная для автоматизации управления подключенным прибором. In another particular embodiment of the system, the key-computer is a hybrid computer for basic conversion of weak currents, designed to automate the control of a connected device.
В другом частном варианте реализации системы ключ-компьютер представляет собой гибридную вычислительную машину базового преобразования мультимедиа сигналов, которая выполняет функцию аудио/видео ресивера. In another particular embodiment of the key-computer system, it is a hybrid computer for basic conversion of multimedia signals, which performs the function of an audio / video receiver.
В другом частном варианте реализации системы набор оборудования компьютера управления электросетью соответствует запросу пользователя согласно количеству групп силового электрического питания и количеству подключаемых слаботочных устройств. In another particular embodiment of the system, the set of equipment of the computer for managing the electric network corresponds to the user's request according to the number of power supply groups and the number of connected low-current devices.
В другом частном варианте реализации системы выбор информации об оборудовании и подбор осуществляется с помощью интерфейса конфигуратора системы. In another particular embodiment of the system, the selection of information about the equipment and selection is carried out using the interface of the system configurator.
В другом частном варианте реализации системы при активации центрального компьютера системы отображают описание системы, включающее по меныпей мере: тип оборудования и модель. In another particular embodiment of the system, upon activation of the central computer of the system, a description of the system is displayed, including, by measure: type of equipment and model.
На Фиг.1 представлен компьютер управления электросетью, который реализуется за счет системы состоящей из, платформы которая организованна в виде гибридной док-станции 1, и содержит в себе единый сильноточный вводный узел 9 (одно- или трех- фазного исполнения) для электрического подключения устройства в целом, единый сильноточный транзитный узел 6 для подключения двух и более платформ док-станций и масштабирования системы в целом, узел для подключения внешних информационных интерфейсов 5, узел для подключения внешних активных слаботочных интерфейсов 8, центральный узел распределения электропитания 10, узел подключения гибридного силового ключ- компьютера 14, узел подключения центрального компьютера 15, узел подключения для LAN порта и узел интерфейсный USB порта 17. Узел 4 необходим для подключения внешних активных силовых интерфейсов к док- станции 1. Figure 1 shows a power grid control computer, which is implemented by a system consisting of, a platform that is organized in the form of a hybrid docking station 1, and contains a single high-current input node 9 (one- or three-phase execution) for electrical connection of the device in general, a single high-current transit node 6 for connecting two or more docking station platforms and scaling the system as a whole, a node for connecting external information interfaces 5, a node for connecting external active low-current interfaces 8, a central power distribution node 10, a hybrid power connection node computer key 14, central computer connection node 15, connection node for LAN port and interface USB port node 17. Node 4 is required to connect external active power interfaces to docking station 1.
Устройства узлов (5, 6, 8, 9) могут представлять собой, но не ограничиваясь: разъемные электрические соединения, унифицированные соединения типа 8Р8С, не разъемные соединения, клеммные колодки, клеммные соединения. Узел 4 предназначен для присоединения, датчиков (сенсоры), выключателей, актуаторы, реле, роутеры, осветительное оборудование, рольставни, розетки, элементы интернета вещей (1оТ), бытовую технику, аудио/видео оборудование и т.п. любой тип устройств, который необходимо обеспечить электропитанием, и он может использоваться в заявленной системе. Node devices (5, 6, 8, 9) may represent, but are not limited to: detachable electrical connections, unified connections of the 8P8C type, non-detachable connections, terminal blocks, terminal connections. Node 4 is intended for connection, sensors (sensors), switches, actuators, relays, routers, lighting equipment, roller shutters, sockets, elements of the Internet of Things (1oT), household appliances, audio / video equipment, etc. any type of device that needs to be powered and can be used in the declared system.
В общем случае при помощи разъемных электрических соединений к док-станции подключаются центральный компьютер 7, по меныпей мере одна гибридная вычислительная машина 2 (силовой ключ-компьютер) базового преобразования силовых токов и с помощью узла 10 подключается клеммная колодка 4 необходимая для подключения внешней кабельной продукции силовых групп пользователя. К гибридной док-станции 1 посредством центрального узла 10 для подключения внешних потребителей. Количество модулей гибридной вычислительной машины 2 (силовой ключ- компьютер) базового преобразования силовых токов определяется моделью платформы док-станции 1, но не менее 4 шт. При этом каждый модуль гибридной вычислительной машины 2 (силовой ключ-компьютер) базового преобразования силовых токов может выполнять функцию силового ключа 2 (двух) независимых каналов. In the general case, using detachable electrical connections, the central computer 7 is connected to the docking station, at least one hybrid computer 2 (power key-computer) of the basic conversion of power currents and using the node 10 is connected to the terminal block 4 necessary for connecting external cable products power groups of the user. To the hybrid docking station 1 via the central node 10 for connecting external consumers. The number of modules of the hybrid computer 2 (power switch-computer) of the basic conversion of power currents is determined by the docking station platform model 1, but not less than 4 pcs. In this case, each module of the hybrid computer 2 (power switch-computer) of the basic transformation of power currents can perform the function of a power switch 2 (two) independent channels.
Также, способ содержит вариант подключения слаботочных устройств к системе. Например, гибридную вычислительную машину базового преобразования слабых токов 3, подключенную к гибридной док-станции 1 посредством узла для подключения внешних активных слаботочных интерфейсов 8, гибридную вычислительную машину базового преобразования мультимедиа сигналов 11, подключенную к гибридной док- станции 1 посредством узла для подключения внешних физических сетевых информационных интерфейсов 5. Модуль центрального компьютера 7 поддерживает «горячую замену» вышедшей из строя Гибридной вычислительной машины 2 (силовой ключ- компьютеры) базового преобразования силовых токов без отключения вводного электропитания, ограничиваясь лишь обесточиванием узла к которому присоединен вышедший из строя модуль Гибридной вычислительной машины 2, которые в свою очередь являются цифровыми устройствами коммутации и обработки электрических сигналов, поскольку с их помощью происходит коммутация, прием-передача и обработка как электрических, так и информационных сигналов в электроустановке. Also, the method contains the option of connecting low-current devices to the system. For example, a hybrid computer for basic conversion of low currents 3 connected to a hybrid docking station 1 through a node for connecting external active low-current interfaces 8, a hybrid computer for basic conversion of multimedia signals 11 connected to a hybrid docking station 1 through a node for connecting external physical network information interfaces 5. The central computer module 7 supports "hot swapping" of a failed Hybrid computer 2 (power key-computers) of the basic conversion of power currents without disconnecting the input power supply, limited only by de-energizing the node to to which the failed module of the Hybrid computer 2 is connected, which in turn are digital devices for switching and processing electrical signals, since they are used to switch, receive-transmit and process both electrical and information signals in an electrical installation.
Клеммная колодка - это устройство, управляемое от компьютера базового преобразования, и необходима для подключения внешней нагрузки к системе. The terminal block is a device controlled by a basic conversion computer and is required to connect an external load to the system.
Модуль гибридной вычислительной машины 2 базового преобразования силовых токов оборудован внутренними гибридными силовыми ключами, которые включают в себя внутреннюю релейную защиту. При этом каждая гибридная вычислительная машина 2 (силовой ключ-компьютер) базового преобразования силовых токов оборудована блоком внешней релейной защиты 12, которая работает по тому же принципу и дублирует внутреннюю релейную защиту. The HVC module 2 for basic power current conversion is equipped with internal hybrid power switches which include an internal relay protection. In this case, each hybrid computer 2 (power key-computer) of the basic conversion of power currents is equipped with an external relay protection unit 12, which works according to the same principle and duplicates the internal relay protection.
Поскольку компьютер управления электросетью также содержит программу для управление питанием как мобильного, так и стационарного исполнения, пользователь может использовать эти решения для удаленного управления работой электроустановки, путем выбора на экране смартфона или монитора необходимых функций из списка. При этом Интерфейс пользователя включает в себя: Графические пользовательские интерфейсы для различных категорий пользователей. Имеет структурированный естественно-языковый интерфейс с управлением по меню и автоматической проверкой синтаксиса, графический включающий график, диаграммы, шкалы, кнопки, редактор многослойных пиктограмм, интерфейсы с источниками данных, обеспечивающие эффективную связь с внешними системами и базами данных, и т.п. Для взаимодействия с пользователем, способ содержит средства управления, например, сенсорный дисплей, клавиатуру, или же он может выполняться без таковых средств и управляться с помощью подключения к удаленному устройству управления пользователя, например, стационарная панель управления, телефон, смартфон, планшет, ноутбук или персональный компьютер. Протокол связи с удаленным устройством выбирается из известных протоколов обеспечения процесса обмена и передачи информации. Since the power management computer also contains power management software for both mobile and stationary versions, the user can use these solutions to remotely control the operation of an electrical installation by selecting the necessary functions from the list on the smartphone or monitor screen. At the same time, the User Interface includes: Graphical user interfaces for various categories of users. It has a structured natural language interface with menu control and automatic syntax checking, a graphical one that includes graphs, charts, scales, buttons, an editor of multi-layered icons, interfaces with data sources that provide effective communication with external systems and databases, etc. To interact with the user, the method comprises controls such as a touchscreen display, keyboard, or it can be performed without such means and controlled by connecting to a remote user control device, for example, a stationary control panel, telephone, smartphone, tablet, laptop or personal computer. The communication protocol with the remote device is selected from the well-known protocols for ensuring the exchange and transmission of information.
Узлы сетевого интерфейса 5 и 8, предназначены для работы, например, с USB накопителем, и могут содержать разъёмы типа 8Р8С для сетевого взаимодействия, являются одновременно устройством и ввода, и вывода. С них загружаются необходимые программы и с их же помощью обеспечивается питание для гибридных вычислительных машин (компьютеров) базового преобразования слабых токов 3, и мультимедиа сигналов 11. Network interface nodes 5 and 8 are designed to work, for example, with a USB storage device, and may contain connectors of the 8P8C type for network interaction, are both input and output devices. The necessary programs are loaded from them and with their help, power is provided for hybrid computers (computers) for basic conversion of weak currents 3, and multimedia signals 11.
Также существует ряд периферийных устройств, входящих в состав электроустановок сети, например, сетевой фильтр, который подавляет помехи, или внешний модуль блок питания слаботочных устройств, а также другое аппаратное обеспечение для выполнения функциональных задач электросети. There are also a number of peripheral devices that are part of electrical installations of the network, for example, a surge protector that suppresses interference, or an external power supply unit for low-current devices, as well as other hardware for performing functional tasks of the electrical network.
Модули гибридной вычислительной машины базового преобразования слабых токов 3, гибридной вычислительной машины базового преобразования мультимедиа сигналов 11 и узла для подключения внешних активных силовых интерфейсов 4 соединены с гибридной док-станцией 1 с помощью кабелей 13. Modules of a hybrid computer for basic conversion of low currents 3, a hybrid computer for basic conversion of multimedia signals 11 and a node for connecting external active power interfaces 4 are connected to the hybrid docking station 1 using cables 13.
Гибридная вычислительная машина базового преобразования слабых токов 3 подключена гибридной док-станции 1 с помощью кабеля 13 через узел для подключения внешних активных слаботочных интерфейсов 8. Гибридная вычислительная машина базового преобразования мультимедиа сигналов 11 подключена гибридной док-станции 1 с помощью кабеля 13 через узел для подключения внешних физических сетевых информационных интерфейсов 5. Узел для подключения внешних активных силовых интерфейсов 4 подключен гибридной док-станции 1 с помощью кабеля 13 через центральный узел 10 для подключения внешних потребителей. Компьютерные программы как неотъемлемая часть цифровых устройств хранятся и выполняются в гибридных вычислительных машинах (компьютерах) базового преобразования силовых токов 2, слаботочных токов 3, мультимедиа сигналов 11, и в центральном компьютере управления 7. Hybrid computer for basic conversion of low currents 3 is connected to hybrid docking station 1 using cable 13 through a node for connecting external active low-current interfaces 8. Hybrid computer for basic conversion of multimedia signals 11 is connected to hybrid docking station 1 using cable 13 through the node for connecting external physical network information interfaces 5. The node for connecting external active power interfaces 4 is connected to the hybrid docking station 1 using a cable 13 through the central node 10 to connect external consumers. Computer programs as an integral part of digital devices are stored and executed in hybrid computers (computers) for basic conversion of power currents 2, low-current currents 3, multimedia signals 11, and in the central control computer 7.
Интерфейс центрального компьютера управления 7 содержит алгоритмы, которые необходимы для определения всех подключенных по общей шине устройств. Они же позволяют загрузить специальные функциональные программы для гибридных вычислительных машин, при этом объединяя их в общую сеть обмена данными, тем самым обеспечивая всю систему общей операционной системой с обратной связью. Заявленное решение представляет собой программно-аппаратный комплекс, который может быть реализован с помощью компьютера управления электросетью, в частности, за счет реализации такого способа повышается качество работы устройств и приобретается сущность в виде цифровой электроустановки с обратной связью, характеризующее автоматизированное устройство приема и распределения электропитания, с автоматическим управлением, регулированием и защитой внешних подключаемых устройств, таких как, промышленные и бытовые электрические и приборы. The interface of the central control computer 7 contains algorithms that are necessary to determine all devices connected via a common bus. They also allow loading special functional programs for hybrid computers, while integrating them into a common data exchange network, thereby providing the entire system with a common operating system with feedback. The claimed solution is a software and hardware complex that can be implemented using a power grid control computer, in particular, due to the implementation of this method, the quality of operation of devices is increased and an entity is acquired in the form of a digital electrical installation with feedback, which characterizes an automated device for receiving and distributing power supply, with automatic control, regulation and protection of external connected devices, such as industrial and household electrical and appliances.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Система изготовления электрораспределительного узла с помощью компьютера управления электросетью, для автоматического управления множеством устройств и их защиты от нештатных режимов работы, которая содержит: 1. A system for the manufacture of an electrical distribution unit using a power grid control computer for automatic control of a variety of devices and their protection against abnormal operating modes, which contains:
- по меньшей мере одну платформу док-станцию и центральный компьютер содержащий по меньшей мере одну память с машиночитаемыми инструкциями, которые побуждают по меньшей мере один процессор: - at least one platform docking station and a central computer containing at least one memory with machine-readable instructions that cause at least one processor:
a. получать набор информации для входящих в состав системы ключ-компьютеров ; a. receive a set of information for the key computers included in the system;
B. определять номер в системе и набор индивидуальных функций для каждого подключаемого ключ-компьютера; B. determine the number in the system and a set of individual functions for each connected key-computer;
c. подключать по меньшей мере одно устройство и активировать исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства; c. connect at least one device and activate execution of at least one command corresponding to at least one function of said device;
d. проверять полноту выполнения набора команд; d. check the completeness of the command set;
e. выполнять полученный набор команд; e. execute the received set of commands;
f. передавать сформированные данные на экран, устройство пользователя, сервер; f. transfer the generated data to the screen, user device, server;
g. генерировать с помощью набора информации о подключаемом устройстве интерактивные подсказки для подключения устройств как системных, так и подключаемых к системе; g. using a set of information about the connected device generate interactive prompts for connecting devices, both system and connected to the system;
h. генерировать с помощью набора информации отчет по требованию пользователя о состоянии системы; - по меныпей мере один ключ-компьютер, содержащий по меньшей мере одну память с машиночитаемыми инструкциями, которые побуждают по меньшей мере один процессор: h. using a set of information to generate a report on the user's request about the state of the system; - at least one key-computer containing at least one memory with machine-readable instructions that induce at least one processor:
i. получать с помощью информационного обмена с центральным компьютером набор информации о подключаемом к ключ- компьютеру оборудованию; i. to receive, by means of information exchange with the central computer, a set of information about the equipment connected to the key-computer;
j. определять набор функций для каждого подключаемого типа оборудования; j. define a set of functions for each connected type of equipment;
k. подключать по меньшей мере одно устройство и активировать исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства; k. connect at least one device and activate execution of at least one command corresponding to at least one function of said device;
l. проверять с помощью диагностики полученный набор информации о состоянии канала, электропроводки, подключенного оборудования; l. using diagnostics to check the received set of information about the state of the channel, wiring, connected equipment;
т. выполнять набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования; i.e. execute a set of commands corresponding to the functions of the connected equipment;
п. передавать сформированные данные на центральный компьютер; n. transfer the generated data to a central computer;
- по меньшей мере одну выносную клеммную колодку для подключения внешних потребителей. - at least one external terminal block for connecting external consumers.
2. Система по п.1 формулы, в которой компьютер управления электросетью состоит из одной платформы док-станции с одним центральным компьютером управления и по меньшей мере с одним силовым ключ-компьютером и одной группой потребителей подключенной кабелем к клеммной колодке внешних подключений. 2. System according to claim 1 of the formula, in which the power grid control computer consists of one docking station platform with one central control computer and at least one power switch computer and one group of consumers connected by a cable to the terminal block of external connections.
3. Система по п.1 формулы, в которой компьютер управления электросетью состоит из двух или более платформ док-станций, имеет один центральный компьютер и типовое масштабируемое количество ключ- компьютеров согласно, количеству подключаемых к компьютеру управления электросетью групп потребителей. 3. The system of claim 1, wherein the grid management computer consists of two or more docking station platforms, has one central computer and a typical scalable number of keys. computers according to the number of consumer groups connected to the power grid control computer.
4. Система по п.1 формулы, в которой ключ-компьютер представляет собой гибридную вычислительную машину базового преобразования силовых токов, предназначенную для защиты от нештатных режимов работы и автоматического управления электропитанием подключенного прибора. 4. The system according to claim 1 of the formula, in which the key-computer is a hybrid computer for basic conversion of power currents, designed to protect against abnormal operating modes and automatically control the power supply of the connected device.
5. Система по п.1 формулы, в которой ключ-компьютер представляет собой гибридную вычислительную машину базового преобразования слабых токов, предназначенная для автоматизации управления подключенным прибором. 5. The system according to claim 1 of the formula, in which the key-computer is a hybrid computer for basic conversion of weak currents, designed to automate the control of the connected device.
6. Система по п.1 формулы, в которой ключ-компьютер представляет собой гибридную вычислительную машину базового преобразования мультимедиа сигналов, которая выполняет функцию аудио/видео ресивера. 6. The system according to claim 1, in which the key-computer is a hybrid computer for basic conversion of multimedia signals, which performs the function of an audio / video receiver.
7. Система по п.1 формулы, в которой набор оборудования компьютера управления электросетью соответствует запросу пользователя согласно количеству групп силового электрического питания и количеству подключаемых слаботочных устройств. 7. The system according to claim 1 of the formula, in which the set of equipment of the computer for controlling the electrical network corresponds to the user's request according to the number of power supply groups and the number of connected low-current devices.
8. Система по п.1 формулы, в которой выбор информации об оборудовании и подбор осуществляется с помощью интерфейса конфигуратора системы. 8. The system according to claim 1 of the formula, in which the selection of information about the equipment and selection is carried out using the interface of the system configurator.
9. Система по п.1 формулы, в которой при активации центрального компьютера системы отображают описание системы, включающее по меньшей мере: тип оборудования и модель. 9. The system according to claim 1, wherein upon activation of the central computer of the system, a description of the system is displayed, including at least: type of equipment and model.
10. Способ изготовления электрораспределительного узла с помощью компьютера управления электросетью для автоматического управления множеством устройств и их защиты от нештатных режимов работы, который содержит этапы, на которых: - устанавливают компьютер управления электросетью; 10. A method of manufacturing an electrical distribution unit using a power grid control computer for automatic control of a variety of devices and their protection from abnormal operating modes, which contains the stages at which: - install a computer for managing the electrical network;
- компьютер управления электросетью получает набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования; - the power grid control computer receives a set of executable commands corresponding to the functions of the connected equipment;
- компьютер управления электросетью отображает интерактивные подсказки для подключения внешних устройств к нему; - the computer for power management displays interactive prompts for connecting external devices to it;
- подключают к компьютеру управления электросетью по меньшей мере одно устройство и активируют исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства; at least one device is connected to the power grid control computer and the execution of at least one command corresponding to at least one function of said device is activated;
- компьютер управления электросетью исполняет набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования. - the power grid control computer executes a set of commands corresponding to the functions of the connected equipment.
PCT/RU2020/000127 2019-07-18 2020-03-11 Method for the integrated control of electrical systems WO2021010861A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122779A RU2719456C1 (en) 2019-07-18 2019-07-18 Method for integrated control of electrical systems using a computer for controlling power networks
RU2019122779 2019-07-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021010861A1 true WO2021010861A1 (en) 2021-01-21

Family

ID=70277840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/000127 WO2021010861A1 (en) 2019-07-18 2020-03-11 Method for the integrated control of electrical systems

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2719456C1 (en)
WO (1) WO2021010861A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5336105A (en) * 1991-09-23 1994-08-09 Tecumseh Products Company External terminal shield
RU2046495C1 (en) * 1992-02-20 1995-10-20 Израильсон Леонид Григорьевич Power-consumer remote-control device
RU53510U1 (en) * 2005-10-24 2006-05-10 Сергей Александрович Шестаков MICROPROCESSOR INFORMATION AND MANAGEMENT SYSTEM "SMART HOUSE"
RU2423771C1 (en) * 2010-05-24 2011-07-10 Александр Степанович Гынку Device to control electric loads
RU2613130C1 (en) * 2015-11-25 2017-03-15 Открытое акционерное общество "Авангард" Automated equipment monitoring device for electric substation
CN108572562A (en) * 2018-07-23 2018-09-25 长沙理工大学 A kind of smart home wisdom energy management system based on Internet of Things and QT graphical interfaces

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5336105A (en) * 1991-09-23 1994-08-09 Tecumseh Products Company External terminal shield
RU2046495C1 (en) * 1992-02-20 1995-10-20 Израильсон Леонид Григорьевич Power-consumer remote-control device
RU53510U1 (en) * 2005-10-24 2006-05-10 Сергей Александрович Шестаков MICROPROCESSOR INFORMATION AND MANAGEMENT SYSTEM "SMART HOUSE"
RU2423771C1 (en) * 2010-05-24 2011-07-10 Александр Степанович Гынку Device to control electric loads
RU2613130C1 (en) * 2015-11-25 2017-03-15 Открытое акционерное общество "Авангард" Automated equipment monitoring device for electric substation
CN108572562A (en) * 2018-07-23 2018-09-25 长沙理工大学 A kind of smart home wisdom energy management system based on Internet of Things and QT graphical interfaces

Also Published As

Publication number Publication date
RU2719456C1 (en) 2020-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yu et al. Intelligent power monitoring of building equipment based on Internet of Things technology
CN112136369B (en) Power line equipment
US9146549B2 (en) Electrical energy usage monitoring system
US8923993B2 (en) Method and system for engineering a substation automation system
US8581439B1 (en) Automation devices, systems, architectures, and methods including controllable transfer switches
US20140067148A1 (en) Configuration of the communication links of field devices in a power automation installation
CN105135615A (en) Debugging method and device of air conditioner
US20190079571A1 (en) Power control systems and methods for integrating auxiliary power systems
KR20180069689A (en) A computerised system for managing the operation of an electric power distribution grid and a configuration method thereof
CN104701762A (en) Machine-room power distribution cabinet
WO2019198041A1 (en) Method for engineering and configuring equipment in substation and device thereof
CN103809460A (en) Monitoring center simulation method, device and system
KR101748420B1 (en) IoT server for monitoring electric control equipment
RU2719456C1 (en) Method for integrated control of electrical systems using a computer for controlling power networks
RU2710048C1 (en) Method for integrated control of electrical systems using a computer for controlling power networks
CN102819253B (en) 3G (the third generation telecommunication) network based remote dental air circuit diagnosing and monitoring system
RU2699580C1 (en) Electric grid computer
Andrei et al. Raspberry Pi, an Alternative Low-Cost PLC
EA041466B1 (en) ELECTRICAL COMPUTER
RU2711355C1 (en) Method of integrated control of electrical systems using an electrical network computer
CN105676738B (en) The data analog system of monitored object, monitoring system and method
JP4162236B2 (en) Heat source machine communication system
CN216210585U (en) Accuse host computer in intelligence
CN210721082U (en) Microcomputer protection device
Horynski Computer-aided design of virtual supervision systems for the electric system in contemporary buildings

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20841185

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 24/05/2022)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20841185

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1