CN103701215B - 一种远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种远程控制系统，高压开关连接在高压线路上，用于执行开关功能；断路器与高压开关相连，传感器与高压开关相连，用于采集高压开关的工作参数；信号终端与所述传感器相连，通过GPRS网络与服务器相连，与断路器相连，用于将传感器输出的工作参数携带对应地址信息发送到所述服务器；将服务器发送的控制信号发送到断路器；服务器，用于根据工作参数发送控制信号，可见，通过使用GPRS通讯网络作为远程控制10kV配电方法中高压开关的通讯基础，并设定IP地址与高压开关之间的一一对应关系，使得系统能够通过IP地址有效的识别并监控高压开关的工作状态，保证了对10kV配电系统中远程控制高压开关的有效性和成功率。

Description

一种远程控制系统

技术领域

本发明涉及电网控制领域，特别是涉及一种远程控制系统。

背景技术

目前，10kV配电系统的户外高压开关设备大部分都安装在分散在野外各处的高压电线杆的上端，用来控制高压线路的开闭，而高压电线杆很多都架设在交通不便或地形复杂人烟稀少的地方，而且基本上都需要手动进行开、关操作，当有时候出现非正常工作情况或者例行维护的时候，就需要确定一段线路上的高压电线杆或者某个特定高压电线杆上的高压开关的运行状况或者说要改变高压开关的状态，这时就必须人工到达现场逐台的查核，而且查核高压开关是需要直接爬上高压电线杆的上端后才能进行的，遇到恶劣天气时，在查核过程中甚至具有较高的危险性。

故现在一般都使用远程控制的方式来来确定高压开关的工作状况或者直接对高压开关进行开合操作，有些地方使用红外线或者高频无线电密码技术就地控制高压开关，这类控制方式的缺点是控制范围很小仅有百米内；另一种控制方式是使用自设电台的专用频率远程控制高压开关，但是外界干扰会严重的影响到控制的成功率，以至于实际运行很不可靠。

发明内容

为了解决上述没能对高压开关进行有效的远程控制的技术问题，本发明提供了一种远程控制系统。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种远程控制系统，包括高压开关、断路器、传感器、信号终端和服务器：

所述高压开关连接在10kV配电系统的高压线路上，用于执行打开或闭合的开关功能；

所述断路器与所述高压开关相连，用于根据接收的控制信号控制所述高压开关执行打开或闭合的开关功能；

所述传感器的参数采集端与所述高压开关相连，用于采集所述高压开关的工作参数；

所述信号终端的参数接收端与所述传感器的参数输出端相连，信号收发端通过通用分组无线服务技术GPRS网络与服务器相连，信号输出端与所述断路器相连，用于通过参数接收端接收所述传感器输出的所述工作参数，并将所述工作参数携带对应所述信号终端的地址信息从信号收发端通过GPRS网络发送到所述服务器；通过所述信号收发端接收所述服务器通过GPRS网络发送的控制信号，并将所述控制信号通过所述信号输出端发送到所述断路器；

所述服务器通过GPRS网络与所述信号终端相连，用于当接收的所述信号终端发送的所述工作参数满足预设条件时，向对应的所述地址信息的所述信号终端发送控制信号。

优选的，

所述传感器，还用于将通过所述高压开关的交流电转换为直流电，为所述断路器和信号终端供电。

优选的，

所述服务器，还用于当接收的所述信号终端发送的所述工作参数满足预设条件时，进行报警操作，所述报警操作包括声音报警、灯光报警、图像报警中任意一项或多项的组合。

优选的，

所述服务器，还用于将接收的所述工作参数保存在对应所述地址信息的存储位置，并将发送控制信号的操作记录保存到对应接收所述控制信号的所述信号终端的地址信息的存储位置。

优选的，所述系统还包括显示器：

所述显示器与所述服务器相连，用于展示所述高压开关的工作状态以及各个高压开关之间的连接关系。

优选的，

所述断路器为可控制组合式ZW8-12/630型真空断路器。

优选的，所述系统还包括AD转换器：

所述AD转换器的输入端与所述传感器的参数输出端相连，所述输出端与所述信号终端的参数接收端相连，用于将所述传感器采集的工作参数进行模数转换。

优选的，

所述信号终端的地址信息包括所述信号终端在所述GPRS系统中唯一对应的ID和IP地址。

优选的，

所述高压开关的工作参数包括所述高压开关的电压值、电流值、功率因素中任意一种或多种的组合。

由上述技术方案可以看出，通过使用GPRS通讯网络作为远程控制10kV配电方法中高压开关的通讯基础，并设定IP地址与高压开关之间的一一对应关系，通过GPRS通讯网络传输各个高压开关的相关参数时携带对应的IP地址，使得系统能够通过IP地址有效的识别并监控高压开关的工作状态，并在相关参数满足预设条件时对高压开关做出相应的闭合或断开的操作，大大提高了对10kV配电系统中的高压开关的控制效率，而且由于GPRS通讯网络是成熟的远程通讯技术，基本没有控制距离的限制，而且也很难受到其他信号的干扰，由此进一步的保证了远程控制高压开关的有效性和成功率。

附图说明

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

图1为本发明一种远程控制系统的系统结构图之一；

图2为本发明一种远程控制系统的系统结构图之二；

图3为本发明一种远程控制系统的系统结构图之三。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种远程控制系统。一方面，通过使用通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service，GPRS)网络作为远程控制10kV配电系统中远程控制高压开关的基本信号通讯基础，通过GPRS通讯网络传输各个高压开关的携带对应地址信息的工作参数，使得后台服务器能够通过地址信息有效的识别并监控高压开关的工作状态，并在工作参数满足预设条件时对高压开关做出相应的闭合或断开的远程控制操作，大大提高了对10kV配电系统中的高压开关的控制效率，而且由于GPRS通讯网络是成熟的远程通讯技术，基本没有控制距离的限制，而且也很难受到其他信号的干扰，由此进一步的保证了远程控制高压开关的有效性和成功率。

远程控制方式还具有续航的问题，利用采集工作参数的传感器将流经高压开关的高压交流电转换为合适的直流电为远程控制系统中的器件供电，大大提高了系统的实用性，将整个远程控制系统的维护成本大大降低。

服务器将接收到的工作参数以及每次对高压开关发送控制信号的操作均保存在对应地址信息的存储位置上，由此可以通过历史记录分析当前远程控制系统的整体工作状态，进一步的提高了实用性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

实施例一

请参阅图1，其为本发明一种远程控制系统的系统结构图之一，该系统包括高压开关101、断路器102、传感器103、信号终端104和服务器105：

所述高压开关101连接在10kV配电系统的高压线路上，用于执行打开或闭合的开关功能；

所述断路器102与所述高压开关101相连，用于根据接收的控制信号控制所述高压开关执行打开或闭合的开关功能；

这里需要说明的是，在断路器的选择上，本发明优选一种断路器为可控制组合式ZW8-12/630型真空断路器。其技术规范和参数与普通的ZW8-12/360真空断路器基本相同，断路器外壳由模具拉伸成型，无电、气焊缝隙，具有极好的一致性和密封性。断路器所配带的隔离刀闸能和断路器本体实现自动联动、自动机械联锁功能，把断路器本体、隔离刀闸和机械联锁结构三个独立的复杂动作一次性自动连贯完成。

所述传感器103的参数采集端与所述高压开关101相连，用于采集所述高压开关的工作参数；

这里需要说明的是，所述高压开关的工作参数包括所述高压开关的电压值、电流值、功率因素中任意一种或多种的组合。传感器通过电容分压原理将流经高压开关的10kV高压电能转换成62V的低压电电能，传感器再通过内部携带的电流互感器将630A的电流转换为5A的电流。而且，为了能够更进一步的在GPRS网络中进行数据传输，本发明还提供了一种优选的数据转换方案，在如前述图1所示的系统中可进一步包括AD转换器201，如图2所示：

所述AD转换器201的输入端与所述传感器103的参数输出端相连，所述输出端与所述信号终端104的参数接收端相连，用于将所述传感器采集的工作参数进行模数转换。

在进行模数转换后，工作参数能够更便捷的通过GPRS网络进行数据传输到服务器中。

所述信号终端104的参数接收端与所述传感器103的参数输出端相连，信号收发端通过通用分组无线服务技术GPRS网络与服务器105相连，信号输出端与所述断路器102相连，用于通过参数接收端接收所述传感器103输出的所述工作参数，并将所述工作参数携带对应所述信号终端104的地址信息从信号收发端通过GPRS网络发送到所述服务器105；通过所述信号收发端接收所述服务器105通过GPRS网络发送的控制信号，并将所述控制信号通过所述信号输出端发送到所述断路器102；

这就是说，所示信号终端104起到了两路信号传输的作用，对于工作参数采集的过程来说，将传感器103从高压开关处采集的工作参数通过GPRS网络发送给服务器，也可以同时接收服务器通过GPRS网络发送过来的控制信号，并将所述控制信号发送到相连的信号终端104。所述信号终端104在GPRS系统均分配了对应的地址信息或者说是地址标识，本发明提供了一种优选的地址信息，所述信号终端的地址信息包括所述信号终端在所述GPRS系统中唯一对应的ID和IP地址。所述地址信息也可以是其他形式的，本发明对此不做限定。信号终端将工作参数发送到服务器时，会在工作参数中携带与自己唯一对应的地址信息，由此使得服务器在接收到工作参数时，可以通过其中携带的地址信息确定出是整个10kV配电系统中哪一个高压开关的工作参数。

所述服务器105通过GPRS网络与所述信号终端104相连，用于当接收的所述信号终端104发送的所述工作参数满足预设条件时，向对应的所述地址信息的所述信号终端发送控制信号。

这里需要说明的是，对于GPRS网络的选择，首先在成熟的GPRS公网中开辟出针对本发明的专用通道，就不需要专门建立昂贵的光缆网络来传输控制信号、工作参数等等，实现了电力、电信两个行业的资源共享，节约了大量的电力建设资金，为10kV配电系统的自动化管理开辟了新的途径。对于服务器来说，其中的通讯硬件施用总线方式，其中的单片机、程序存储器、数据存储器和通讯接口等均按照现有的进行装配。

这里所述的预设条件主要是指脱离了正常工作参数范围的阈值，以及针对一些异常的工作情况，比如说高压开关的拒动、擅动、跳闸、缺相或者脱网等，当接收到的工作参数满足这些预设条件时，服务器会发送相应的控制信号到产生所述工作参数的高压开关控制其打开或者闭合。而且如果出现异常情况时，本发明的技术方案还提供了一种报警功能，也就是说，所述服务器，还用于当接收的所述信号终端发送的所述工作参数满足预设条件时，进行报警操作，所述报警操作包括声音报警、灯光报警、图像报警中任意一项或多项的组合。一般可以通过人工将报警操作关闭或者持续一定时间后自行关闭等。

本发明的技术方案还提供了一种记录的功能，通过对历史参数和发送控制信号时的相关参数的分析，可以进一步对10kV配电系统进行有效监控和控制。优选的，所述服务器105，还用于将接收的所述工作参数保存在对应所述地址信息的存储位置，并将发送控制信号的操作记录保存到对应接收所述控制信号的所述信号终端的地址信息的存储位置。

优选的，在图1所示的远程控制系统中还可进一步包括显示器201，如图2所示：

所述显示器201与所述服务器105相连，用于展示所述高压开关的工作状态以及各个高压开关之间的连接关系。

也就是说，可以通过显示器201的屏幕直观的展示出远程控制系统所控制的10kV配电系统的系统脉络，并且可以通过不同的颜色或形状来展示出哪些高压开关是闭合的，哪些是打开的，哪些是处于何种异常状态的，哪些又是处于正常工作状态的等等相关信息。大大提高了实用性。

远程控制系统中的电器还存在着用电续航的问题，断路器和信号终端都需要有电才能够维持正常的功能。本发明的技术方案还提供了一种有效的供电方式，即通过传感器转换流经高压开关的高压电，也就是说，所述传感器，还用于将通过所述高压开关的交流电转换为直流电，为所述断路器和信号终端供电。还可以将多余的电能充到直流电瓶中，这样的话，在无外界电源的情况下，通过直流电瓶中保存的电量也能保持整个系统维持工作72小时以上。

由上述实施例可以看出，通过使用GPRS网络作为远程控制10kV配电系统中远程控制高压开关的基本信号通讯基础，通过GPRS通讯网络传输各个高压开关的携带对应地址信息的工作参数，使得后台服务器能够通过地址信息有效的识别并监控高压开关的工作状态，并在工作参数满足预设条件时对高压开关做出相应的闭合或断开的远程控制操作，大大提高了对10kV配电系统中的高压开关的控制效率，而且由于GPRS通讯网络是成熟的远程通讯技术，基本没有控制距离的限制，而且也很难受到其他信号的干扰，由此进一步的保证了远程控制高压开关的有效性和成功率。

远程控制方式还具有续航的问题，利用采集工作参数的传感器103将流经高压开关的高压交流电转换为合适的直流电为远程控制系统中的器件供电，大大提高了系统的实用性，将整个远程控制系统的维护成本大大降低，在前述图1的基础上还可以的具体连接关系如图3所示。

服务器将接收到的工作参数以及每次对高压开关发送控制信号的操作均保存在对应地址信息的存储位置上，由此可以通过历史记录分析当前远程控制系统的整体工作状态，进一步的提高了实用性。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）等。

以上对本发明所提供的一种远程控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种远程控制系统，其特征在于，包括高压开关、断路器、传感器、信号终端和服务器：

所述高压开关连接在10kV配电系统的高压线路上，用于执行打开或闭合的开关功能；

所述断路器与所述高压开关相连，用于根据接收的控制信号控制所述高压开关执行打开或闭合的开关功能；

所述传感器的参数采集端与所述高压开关相连，用于采集所述高压开关的工作参数，所述高压开关的工作参数包括所述高压开关的电压值、电流值、功率因素中任意一种或多种的组合；

所述信号终端的参数接收端与所述传感器的参数输出端相连，信号收发端通过通用分组无线服务技术GPRS网络与服务器相连，信号输出端与所述断路器相连，用于通过参数接收端接收所述传感器输出的所述工作参数，并将所述工作参数携带对应所述信号终端的地址信息从信号收发端通过GPRS网络发送到所述服务器；通过所述信号收发端接收所述服务器通过GPRS网络发送的控制信号，并将所述控制信号通过所述信号输出端发送到所述断路器，所述信号终端的地址信息包括所述信号终端在所述GPRS系统中唯一对应的ID和IP地址；

所述服务器通过GPRS网络与所述信号终端相连，用于当接收的所述信号终端发送的所述工作参数满足预设条件时，向对应的所述地址信息的所述信号终端发送控制信号；

所述传感器，还用于将通过所述高压开关的交流电转换为直流电，为所述断路器和信号终端供电；

所述服务器，还用于当接收的所述信号终端发送的所述工作参数满足预设条件时，进行报警操作，所述报警操作包括声音报警、灯光报警、图像报警中任意一项或多项的组合；

所述服务器，还用于将接收的所述工作参数保存在对应所述地址信息的存储位置，并将发送控制信号的操作记录保存到对应接收所述控制信号的所述信号终端的地址信息的存储位置；

所述系统还包括显示器：

所述显示器与所述服务器相连，用于展示所述高压开关的工作状态以及各个高压开关之间的连接关系；

所述系统还包括AD转换器：

所述AD转换器的输入端与所述传感器的参数输出端相连，所述输出端与所述信号终端的参数接收端相连，用于将所述传感器采集的工作参数进行模数转换。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述断路器为可控制组合式ZW8-12/630型真空断路器。