CN103064349A - 电力线通信配电盘综合控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力线通信配电盘综合控制系统，通过电力线远程控制或实时监控各个负荷。本发明的电力线通信配电盘综合控制系统具备：中央服务器，生成用于控制多个负荷的信号，或者接收并显示发生于该负荷的信号；PLC网关，通过基于因特网的网络与上述中央服务器进行通信；电力线三相耦合器，通过上述PLC网关接收上述中央服务器的控制信号而输出至三相电力线，或者接收上述负荷的状态信号而传输至上述PLC网关；以及信息处理部，介于上述电力线三相耦合器和上述负荷之间，根据上述中央服务器控制信号直接控制上述负荷，或者通过电力线将该负荷的状态信号传输至上述电力线三相耦合器。由此，以电力线作为媒体能够控制及监控负荷。

Description

电力线通信配电盘综合控制系统

技术领域

本发明涉及电力线通信配电盘综合控制系统，具体涉及用于利用电力线通信容易执行路灯、照明设施、电机控制、配电盘(distributingboard)、分电盘等负荷的控制及监控的、电力线通信配电盘综合控制系统。

背景技术

通常，所谓电力线通信(PLC：Power Line Communication)是指把通信信号转换成高频信号加载到铺设在各个建筑物中的电力线上，并通过高频滤波器把它分离而接收其通信信号的方式。象这样的电力线通信是灵活运用现有的电力配线的方式，具有不需要另外的通信配线施工的优点。因此，该方法能够把能量管理效率极大化，其优点在于高效率能量及提高效率。因此，选择该方法是高效率建筑物能量的最佳方向。

由于上述理由，最近人们的关心集中于：在排除专用通信线的状态下，通过电力线控制各种电设备的方面。尤其，随着高楼大厦、政府办公楼、公寓、产业设施等的建筑物等以大规模进入建筑地内，迫切需要开发出通过电力线有效地控制被U化(ubiquitous化)施工的多种多样的电基础设备所需的有关技术。

发明内容

发明要解决的问题

本发明是为了解决上述的现有技术中所存在的问题而做出的，其目的在于提供一种电力线通信配电盘综合控制系统，能够通过电力线在网络上综合控制及监控，在高楼大厦、政府办公楼、公寓、产业设施等大规模建筑物上被U化施工的像路灯、照明设施、电机负荷盘、配电盘、分电盘这样的电基础设施。

用于解决问题的技术方案

为了达到上述目的，本发明的电力线通信配电盘综合控制系统，其特征在于，具备：中央服务器，生成用于控制多个负荷的信号，或者接收并显示发生于该负荷的信号；PLC网关，通过基于因特网的网络与上述中央服务器进行通信；电力线三相耦合器，通过上述PLC网关接收上述中央服务器的控制信号而输出至三相电力线，或者接收上述负荷的状态信号而传输至上述PLC网关；以及信息处理部，介于上述电力线三相耦合器和上述负荷之间，根据上述中央服务器控制信号直接控制上述负荷，或者通过电力线将该负荷的状态信号传输至上述电力线三相耦合器。

上述负荷是由路灯、具有单独开关的照明设施、成组的照明设施、电机负荷盘及分电盘、配电盘的数字仪表/继电器中的任一个以上构成；用于控制上述路灯的信号处理部由电力线路灯控制器构成，该电力线路灯控制器安装在路灯上，能够远程控制，并能够监控路灯的故障及漏电；用于控制具有上述单独开关的照明设施的信号处理部由能够远程进行开或关的电力线网络开关构成；用于控制上述成组的照明设施的信号处理部由电力线数字输入输出部和闩锁继电器单元构成，其中，该电力线数字输入输出部在上述中央服务器发生障碍时，根据自身所接收的时间表能够对成组的照明设施进行开或关，该闩锁继电器单元可根据上述电力线数字输入输出部的信号控制成组的照明设施或者用手动操作控制成组的照明设施；用于控制上述电机负荷盘及分电盘的信号处理部由电力线电机负荷及分电盘控制器构成，该电力线电机负荷及分电盘控制器安装于上述电机负荷盘及分电盘，通过将动作接触点进行信号转换来进行控制；用于控制上述数字仪表/继电器的信号处理部由电力线信号转换器构成，该电力线信号转换器提取加载于电力线上的中央服务器的控制信号，并传输至多个的配电盘、分电盘中的一个以上的配电盘或分电盘中，或者将由配电盘、分电盘的数字仪表/继电器中所测定的信息加载到电力线上。

另外，上述中央服务器包括应用程序，该应用程序包括：用户认证功能；上述负荷的自动控制、单独控制及成组控制功能；负荷的实时监控功能；当该中央服务器不能动作时，能使各个负荷根据事先输入的时间表进行动作或者手动操作的分散控制功能。

发明效果

如上所述，根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统的中央服务器通过电力线传输用于控制路灯、照明设施、电机负荷盘、配电盘、分电盘等的控制信号，或者与此相反地通过电力线接收状态信息，因此，不需要另外的通信专用线，能够在网络(web)上控制被U化的大规模建筑物的电基础设施。

附图说明

图1是概略表示根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统的动作原理的图。

图2是表示根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统的框图。

图3是表示根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统所适用的负荷的图。

图4是表示根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系中的信号处理部的图。

具体实施方式

下面，参考附图，对根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统进行说明。

图1是概略表示根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统的动作原理的图；图2是表示根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统的框图；图3是表示根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统所适用的负荷的图；图4是表示根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统中的信息处理部的图。

根据本发明的电力线通信配电盘综合控制系统基本上由中央服务器(20)、PLC网关(30)、电力线三相耦合器(40)以及信号处理部(50)所构成，其中，该中央服务器(20)安装有发生用于控制多个负荷(被U化的大单位规模的建筑物的各种电设施)(10)的信号、或接收从其负荷(10)所产生的信号并显示所接收的信号的应用程序；该PLC网关(30)通过以互联网为基础的网络即TCP/IP与中央服务器(20)进行通信；该电力线三相耦合器(40)通过PLC网关接收中央服务器(20)的控制信号并输出到三相电力线，或者把所接收的负荷(10)的状态信号传输至PLC网关(30)；信号处理部(50)，介于电力线三相耦合器(40)和负荷(10)之间，并根据中央服务器(20)的控制信号直接控制负荷(10)，或者通过电力线(1)将负荷(10)的状态信号传输至电力线三相耦合器(40)。

上述中央服务器(20)通过自身所内置的应用程序来执行以下的功能，即，控制本发明所能够适用的电设备例如，路灯(1)、具有单独开关的照明设施(像办公室、停车场、会议室、休息室这样用一般开关来进行开/关的照明设施)(2)、成组的照明设施(像大厅、食堂、地下道、高尔夫球场这样的、在没有开关的情况下能够开/关的照明设施)(3)、电机负荷盘及分电盘(4)、配电盘的数字仪表/继电器(5)，或者，显示所接收的该数字仪表/继电器(5)的状态信息。在这里，应用程序(21)可以包括以下功能，即，在网络上，通过用户认证，能够自动控制上述的负荷(10)，使其按一定的间隔开/关；或者进行单独控制，只有使特定的负荷进行开/关；或者通过触摸屏，以成组方式控制一组成组的负荷；或者实时监控各个负荷(10)是否异常；或者当中央服务器(20)不能运转时，使各个负荷(10)根据事先输入的时间表(在特定的时间能够进行开/关的时间表)进行动作；或者分散控制，使其能够进行手动操作。

上述PLC网关(30)与中央服务器(20)进行TCP/IP通信，将服务器的命令传输至负荷(10)，由于能够输入对负荷(10)的单独时间表，因此，当中央服务器(20)发生故障时，能够使负荷(10)根据所输入的时间表进行运转。

上述电力线三相耦合器执行以下功能，即，通过三相的电力线能够将中央服务器(20)的命令传输至负荷(10)，并将负荷(10)的应答传输至PLC网关(30)。

上述信号处理部(50)用于根据中央服务器(20)的控制信号直接控制负荷(10)或者通过电力线(1)将负荷(10)的状态信号传输至电力线三相耦合器(40)。上述处理部(50)由用于控制路灯(10)的电力线路灯控制器(51)、用于控制具有单独开关的照明设施(2)的电力线网络开关(52)、用于控制成组的照明设施(3)的电力线数字输入输出部(53)及闩锁继电器单元(54)、用于控制电机负荷盘及分电盘(4)的电力线电机负荷及分电盘控制器(55)、以及用于控制数字仪表/继电器(5)的电力线信号转换器(55)构成。

上述电力线路灯控制器(51)安装于路灯(1)的灯柱上，能够远程控制该路灯(1)，并提供检测路灯(1)的灯泡、安定器(ballaststabilizer)、自身故障等的功能及监控灯柱/线路漏电的功能。

上述电力线网络开关(52)是根据中央服务器(20)的控制命令而被控制的。它既可作为与一般开关相同的功能(控制各自的单独照明设施)来使用，也可作为与下面所记述的电力线数字输入输出部(53)联动的虚设(Dummy)开关来使用。

上述电力线数字输入输出部(53)可根据中央服务器(20)的命令控制闩锁继电器单元(54)并控制大容量负荷，一方面，也可以通过电力线网络开关(52)的输入进行动作，另一方面，由于在中央服务器(20)中可输入成组的照明设施(3)的使用时间时间表，因此，当中央服务器(20)发生障碍时，可根据所输入的时间表控制成组的照明设施(3)。

上述闩锁继电器单元(54)是用于通过电力线数字输入输出部(53)的信号控制像成组的照明设施(3)这样的负荷，或者是用于通过手动操作控制负荷。

上述电力线电机负荷及分电盘控制器(55)与电机负荷及分电盘(4)连接而控制其动作接触点。可使用设计成使AC信号转换器动作而能够合理降低电力消耗的、现有的各种转换器及动作接触点控制器。

上述电力线信号转换器(56)提取加载在电力线中的中央服务器(20)的控制信号，并传输至多个配电盘及分电盘中的一个以上的配电盘及分电盘中，并控制它，或者将从数字仪表/继电器(5)中测定的信息加载到电力线而通过应用程序(21)在中央服务器(20)中确认其测定的信息。当通过这种电力线信号转换器(56)监测到配电盘及分电盘的异常时，监控电力系统的保护作业(切断有关配电盘的电源及启动辅助电源)、配电盘及分电盘各种功率值以及高次谐波(higherharmonic wave)、事故波形分析，总谐波失真(THD：total harmonicdistortion)等。

Claims (6)

1.一种电力线通信配电盘综合控制系统，其特征在于，

具备：

中央服务器(20)，生成用于控制多个负荷(10)的信号，或者接收并显示发生于该负荷(10)的信号；

PLC网关(30)，通过基于因特网的网络与上述中央服务器(20)进行通信；

电力线三相耦合器(40)，通过上述PLC网关(30)接收上述中央服务器(20)的控制信号而输出至三相电力线，或者接收上述负荷(10)的状态信号而传输至上述PLC网关(30)；以及

信息处理部(50)，介于上述电力线三相耦合器(40)和上述负荷(10)之间，根据上述中央服务器(20)控制信号直接控制上述负荷(10)，或者通过电力线将该负荷(10)的状态信号传输至上述电力线三相耦合器(40)，

其中，上述负荷(10)是由路灯(1)、具有单独开关的照明设施(2)、成组的照明设施(3)、电机负荷盘及分电盘(4)、配电盘的数字仪表/继电器(5)中的任一个以上构成，

上述中央服务器(20)包括应用程序(21)，该应用程序(21)包括：用户认证功能；上述负荷的自动控制、单独控制及成组控制功能；负荷的实时监控功能；当该中央服务器不能动作时，能使各个负荷根据事先输入的时间表进行动作或者手动操作的分散控制功能。

2.根据权利要求1所述的电力线通信配电盘综合控制系统，其特征在于，

用于控制上述路灯(1)的信号处理部(50)由电力线路灯控制器(51)构成，该电力线路灯控制器(51)安装在路灯(1)上，能够远程控制上述路灯(1)，并能够监控路灯(1)的故障及漏电。

3.根据权利要求1所述的电力线通信配电盘综合控制系统，其特征在于，

用于控制具有上述单独开关的照明设施(2)的信号处理部(50)由电力线网络开关(52)构成，该电力线网络开关(52)能够远程控制具有上述单独开关的照明设施(2)使其进行开或关。

4.根据权利要求1所述的电力线通信配电盘综合控制系统，其特征在于，

用于控制上述成组的照明设施(3)的信号处理部(50)由电力线数字输入输出部(53)和闩锁继电器单元(54)构成，其中，该电力线数字输入输出部(53)在上述中央服务器(20)发生障碍时，根据自身所接收的时间表能够对成组的照明设施(3)进行开或关；该闩锁继电器单元(54)可根据上述电力线数字输入输出部(53)的信号控制成组的照明设施(3)或者用手动操作控制成组的照明设施(3)。

5.根据权利要求1所述的电力线通信配电盘综合控制系统，其特征在于，

用于控制上述电机负荷盘及分电盘(4)的信号处理部(50)由电力线电机负荷及分电盘控制器(55)构成，该电力线电机负荷及分电盘控制器(55)安装于上述电机负荷盘及分电盘(4)，通过将动作接触点进行信号转换来控制上述电机负荷盘及分电盘(4)。

6.根据权利要求1所述的电力线通信配电盘综合控制系统，其特征在于，

用于控制上述数字仪表/继电器(5)的信号处理部(50)由电力线信号转换器(56)构成，该电力线信号转换器(56)提取加载于电力线上的中央服务器(20)的控制信号，并传输至多个的配电盘、分电盘中的一个以上的配电盘或分电盘中，或者将由配电盘、分电盘的数字仪表/继电器(5)中所测定的信息加载到电力线上。

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