CN103868202B - 一种远程可变策略变电站温湿度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种远程可变策略变电站温湿度控制系统，包括客户端、服务器、控制分站和监测终端，客户端包括模式选择模块、设备设定模块和房间设定模块，服务器包括监控模块和配置文件生成模块，监测终端包括设备控制终端、电能监测终端和温湿度监测终端，设备控制终端、电能监测终端和温湿度监测终端都与控制分站相连，服务器分别与控制分站和客户端相连，系统的控制模式包括人工控制模式、服务器控制模式、设备控制模式和房间控制模式。本发明的变电站温湿度控制系统能够根据具体监测环境切换控制模式，提高了变电站温湿度控制系统的智能化程度。
Description
技术领域
本发明涉一种远程控制系统，尤其是一种用于变电站温湿度的远程控制系统。
背景技术
变电站中环境温湿度主要依靠空调和除湿机控制。无人值守变电站在长期运行过程中，空调和除湿机的性能不断老化，可靠性下降，易发生故障。当前，站内空调和除湿设备缺少监控设施，灵活性差，智能化程度低，故障后往往不能及时发现，导致站内温度和湿度控制不稳定，严重威胁开关室和控制室内一次设备和二次设备可靠性和寿命。
目前所存在的温湿度监控系统主要分为两种，一种为单纯的监控并不包含数据上报功能，另一种则可通过远程程序对空调和除湿机进行控制。但是这两种方式在安装时需要对每一个控制设备进行红外命令的学习，同时，具有远程控制功能的系统都不具备根据具体情况在自动控制和手动控制之间切换的功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够根据具体监测环境切换控制策略的远程变电站温湿度控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种远程可变策略变电站温湿度控制系统，包括客户端、服务器、控制分站和监测终端，客户端包括模式选择模块、设备设定模块和房间设定模块，服务器包括监控模块和配置文件生成模块，监测终端包括设备控制终端、电能监测终端和温湿度监测终端，设备控制终端、电能监测终端和温湿度监测终端都与控制分站相连，服务器分别与控制分站和客户端相连，模式选择模块用于用户选择控制模式，控制模式包括人工控制模式、服务器控制模式、设备控制模式和房间控制模式，人工控制模式下系统不进行控制，服务器控制模式下由温湿度监测终端和电能监测终端监测被测房间内的温度、湿度以及空调和除湿机的能耗，控制分站用于接收温度、湿度和能耗信息，并将温度、湿度和能耗信息转发给服务器的监控模块，监控模块对接收的温度、湿度和能耗信息进行分析，并根据分析结果向控制分站发送控制命令，控制分站再将控制命令发送给设备控制终端，设备控制终端根据控制命令控制被测房间内的空调和除湿机，设备控制模式下用户通过设备设定模块向服务器发送设备控制命令，配置文件生成模块根据接收的设备控制命令生成设备控制策略文件，并将设备控制策略文件发送给控制分站，控制分站对设备控制策略文件进行解析，并将解析获得的控制命令发送给设备控制终端，设备控制终端根据控制命令控制被测房间内的空调和除湿机，房间控制模式下用户通过房间设定模块向服务器发送房间控制期望值，配置文件生成模块根据接收的房间控制期望值生成房间控制策略文件，并将房间控制策略文件发送给控制分站，控制分站对房间控制策略文件进行解析，获得被测房间内的空调和除湿机的控制方案，并根据控制方案生成对应的控制命令，再将该控制命令发送给设备控制终端，设备控制终端根据控制命令控制被测房间内的空调和除湿机。
采用模式选择模块选择人工控制模式、服务器控制模式、设备控制模式和房间控制模式这四种控制方式，实现了远程可变策略的控制，便于客户根据实际监测环境切换控制策略，有效控制温湿度，防止凝露现象的发生。
作为本发明的进一步限定方案，服务器还包括一个数据库，客户端还包括一个数据查询模块，数据查询模块用于用户实时查询当前监测信息和数据库中存储的历史数据信息。采用数据库存储历史及实时数据信息，并通过客户端的数据查询模块来查看历史及实时数据信息，方便客户掌握历史及实时数据信息。
作为本发明的进一步改进方案，还包括一个红外学习单元，红外学习单元用于学习被测房间中不同类型空调的红外控制命令，并生成红外配置文件，服务器还包括一个红外配置录入模块，红外配置录入模块读取红外配置文件，并将红外配置文件发送给控制分站，控制分站对红外配置文件进行分析，并根据分析结果将不同类型空调的红外配置信息初始化到设备控制终端。由于被测房间内的各个空调的红外控制命令可能各不相同，为了解决实施过程中各个设备控制终端需要对各个空调的红外控制命令进行学习的问题，本发明还提供了一种用于学习被测房间中不同类型空调的红外控制命令的红外学习单元，再由控制分站将不同类型空调的红外配置信息初始化到设备控制终端。
作为本发明的进一步改进方案，设备控制模式和房间控制模式下，控制分站在没有接收到服务器发送新的设备控制策略文件和房间控制策略文件时，将维持当前对于设备控制终端的控制状态。采用控制分站维持当前对于设备控制终端的控制状态，这样即使在服务器不运行或故障以及服务器与控制分站通信故障的情况下，设备控制终端也可以正常运行，有效控制被测房间内的温湿度，防止凝露现象的发生。
作为本发明的进一步限定方案，当前监测信息包括实时温度数据、实时湿度数据和实时温湿度变化曲线，历史数据信息包括历史温度数据、历史湿度数据和历史温湿度统计报表。用户可通过客户端查询实时温度数据、实时湿度数据、实时温湿度变化曲线、历史温度数据、历史湿度数据和历史温湿度统计报表，方便用户实时掌握当前温湿度变化的趋势，并能够与历史温湿度数据进行比较，为客户提供控制策略变换的依据。
作为本发明的进一步改进方案，当设备控制终端出现控制命令丢失时，设备控制终端将向控制分站重新获取控制命令。采用设备控制终端重新获取控制命令，能够有效防止由于雷击、静电等因素导致设备控制终端的存储设备出现故障导致控制命令丢失时，设备控制终端无法继续工作的情况。
作为本发明的进一步改进方案，当控制分站出现设备控制策略文件或房间控制策略文件丢失时，控制分站将向服务器的配置文件生成模块重新获取设备控制策略文件或房间控制策略文件。采用控制分站重新获取设备控制策略文件或房间控制策略文件，能够有效防止由于雷击、静电等因素导致控制分站的存储设备出现故障导致设备控制策略文件或房间控制策略文件丢失时，设备控制分站无法继续工作的情况。
本发明的有益效果在于：(1)采用模式选择模块选择人工控制模式、服务器控制模式、设备控制模式和房间控制模式这四种控制方式，实现了远程可变策略的控制，便于客户根据实际监测环境切换控制策略；(2)采用数据库存储历史及实时数据信息，并通过客户端的数据查询模块来查看历史及实时数据信息，方便客户掌握历史及实时数据信息；(3)采用红外学习单元学习被测房间中不同类型空调的红外控制命令，解决了实施过程中各个设备控制终端需要对各个空调的红外控制命令进行学习的问题；(4)采用控制分站维持当前对于设备控制终端的控制状态，能够确保在服务器不运行或故障以及服务器与控制分站通信故障的情况下，设备控制终端也可以正常运行；(5)采用设备控制终端重新获取控制命令，能够有效防止由于雷击、静电等因素导致设备控制终端的存储设备出现故障导致控制命令丢失时，设备控制终端无法继续工作的情况；(6)采用控制分站重新获取设备控制策略文件或房间控制策略文件，能够有效防止由于雷击、静电等因素导致控制分站的存储设备出现故障导致设备控制策略文件或房间控制策略文件丢失时，设备控制分站无法继续工作的情况。
附图说明
图1为本发明的系统总体结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的远程可变策略变电站温湿度控制系统，包括客户端、服务器、控制分站和监测终端，客户端包括模式选择模块、设备设定模块和房间设定模块，服务器包括监控模块和配置文件生成模块，监测终端包括设备控制终端、电能监测终端和温湿度监测终端，设备控制终端、电能监测终端和温湿度监测终端都与控制分站相连，服务器分别与控制分站和客户端相连，客户端与服务器之间可以采用MIS网络连接，服务器与控制分站之间可以采用MIS网络或以太网相连，控制分站与设备控制终端、电能监测终端和温湿度监测终端之间都可以采用RS485总线相连，其中，客户端为安装了客户端软件的PC电脑，电能监测终端为以MSP430单片机作为微处理器的监测单元，设备控制终端为以51单片机作为微处理器的控制单元，控制分站为以ARM9单片机作为处理器的控制单元，ARM9单片机依托于其上运行的Linux操作系统，使系统能够更好地管理各种资源并具备比51单片机和MSP430单片机更高的处理能力。
模式选择模块用于用户选择控制模式，控制模式包括人工控制模式、服务器控制模式、设备控制模式和房间控制模式，人工控制模式下系统不进行控制，服务器控制模式下由温湿度监测终端和电能监测终端监测被测房间内的温度、湿度以及空调和除湿机的能耗，控制分站用于接收温度、湿度和能耗信息，并将温度、湿度和能耗信息转发给服务器的监控模块，监控模块对接收的温度、湿度和能耗信息进行分析，并根据分析结果向控制分站发送控制命令，控制分站再将控制命令发送给设备控制终端，设备控制终端根据控制命令控制被测房间内的空调和除湿机，设备控制模式下用户通过设备设定模块向服务器发送设备控制命令，配置文件生成模块根据接收的设备控制命令生成设备控制策略文件，并将设备控制策略文件发送给控制分站，控制分站对设备控制策略文件进行解析，并将解析获得的控制命令发送给设备控制终端，设备控制终端根据控制命令控制被测房间内的空调和除湿机，房间控制模式下用户通过房间设定模块向服务器发送房间控制期望值，配置文件生成模块根据接收的房间控制期望值生成房间控制策略文件，并将房间控制策略文件发送给控制分站，控制分站对房间控制策略文件进行解析，获得被测房间内的空调和除湿机的控制方案，并根据控制方案生成对应的控制命令，再将该控制命令发送给设备控制终端，设备控制终端根据控制命令控制被测房间内的空调和除湿机。
在系统启动时需要对相关信息进行初始化，其中需要初始化的信息包括：变电站的各个被测房间信息、被测房间内的设备状态信息(描述变电站设备所具有的状态，如空调具有制冷、制热、除湿和关闭四种状态)和监测终端信息(设定终端地址、类型和所属房间)。
采用模式选择模块选择人工控制模式、服务器控制模式、设备控制模式和房间控制模式这四种控制方式，实现了远程可变策略的控制，便于客户根据实际监测环境切换控制策略，有效控制温湿度，防止凝露现象的发生。
为了方便客户掌握历史及实时数据信息，本发明的服务器还包括一个数据库，客户端还包括一个数据查询模块，数据查询模块用于用户实时查询当前监测信息和数据库中存储的历史数据信息，采用数据库存储历史及实时数据信息，并通过客户端的数据查询模块来查看历史及实时数据信息，能够方便客户掌握历史及实时数据信息。
为了解决实施过程中各个设备控制终端需要对各个空调的红外控制命令进行学习的问题，本发明还设计了一个红外学习单元，红外学习单元用于学习被测房间中不同类型空调的红外控制命令，并生成红外配置文件，服务器还包括一个红外配置录入模块，红外配置录入模块读取红外配置文件，并将红外配置文件发送给控制分站，控制分站对红外配置文件进行分析，并根据分析结果将不同类型空调的红外配置信息初始化到设备控制终端，由于被测房间内的各个空调的红外控制命令可能各不相同，本发明采用红外学习单元来学习被测房间中不同类型空调的红外控制命令，再由控制分站将不同类型空调的红外配置信息初始化到设备控制终端。
为了保证在没有服务器支持时系统能够正常工作，在设备控制模式和房间控制模式下，控制分站在没有接收到服务器发送新的设备控制策略文件和房间控制策略文件时，将维持当前对于设备控制终端的控制状态，这样即使在服务器不运行或故障以及服务器与控制分站通信故障的情况下，设备控制终端也可以正常运行，有效控制被测房间内的温湿度，防止凝露现象的发生。
为了方便用户实时掌握当前温湿度变化的趋势，并能够与历史温湿度数据进行比较，用户能够查询到的当前监测信息包括实时温度数据、实时湿度数据和实时温湿度变化曲线，历史数据信息包括历史温度数据、历史湿度数据和历史温湿度统计报表，用户可通过客户端查询实时温度数据、实时湿度数据、实时温湿度变化曲线、历史温度数据、历史湿度数据和历史温湿度统计报表，方便用户实时掌握当前温湿度变化的趋势，并能够与历史温湿度数据进行比较，为客户提供控制策略变换的依据。
为了防止由于雷击、静电等因素导致设备控制终端的存储设备出现故障导致控制命令丢失，当设备控制终端出现控制命令丢失时，设备控制终端将向控制分站重新获取控制命令，能够有效防止由于雷击、静电等因素导致设备控制终端的存储设备出现故障导致控制命令丢失时，设备控制终端无法继续工作的情况。
为了防止由于雷击、静电等因素导致控制分站的存储设备出现故障导致设备控制策略文件或房间控制策略文件丢失，当控制分站出现设备控制策略文件或房间控制策略文件丢失时，控制分站将向服务器的配置文件生成模块重新获取设备控制策略文件或房间控制策略文件，能够有效防止由于雷击、静电等因素导致控制分站的存储设备出现故障导致设备控制策略文件或房间控制策略文件丢失时，设备控制分站无法继续工作的情况。
Claims (7)
1.一种远程可变策略变电站温湿度控制系统，其特征在于：包括客户端、服务器、控制分站和监测终端，所述客户端包括模式选择模块、设备设定模块和房间设定模块，所述服务器包括监控模块和配置文件生成模块，所述监测终端包括设备控制终端、电能监测终端和温湿度监测终端，所述设备控制终端、电能监测终端和温湿度监测终端都与控制分站相连，所述服务器分别与控制分站和客户端相连，所述模式选择模块用于用户选择控制模式，所述控制模式包括人工控制模式、服务器控制模式、设备控制模式和房间控制模式，所述人工控制模式下系统不进行控制，所述服务器控制模式下由温湿度监测终端和电能监测终端监测被测房间内的温度、湿度以及空调和除湿机的能耗，所述控制分站用于接收温度、湿度和能耗信息，并将温度、湿度和能耗信息转发给服务器的监控模块，所述监控模块对接收的温度、湿度和能耗信息进行分析，并根据分析结果向控制分站发送控制命令，所述控制分站再将控制命令发送给设备控制终端，所述设备控制终端根据控制命令控制被测房间内的空调和除湿机，所述设备控制模式下用户通过设备设定模块向服务器发送设备控制命令，所述配置文件生成模块根据接收的设备控制命令生成设备控制策略文件，并将设备控制策略文件发送给控制分站，所述控制分站对设备控制策略文件进行解析，并将解析获得的控制命令发送给设备控制终端，所述设备控制终端根据控制命令控制被测房间内的空调和除湿机，所述房间控制模式下用户通过房间设定模块向服务器发送房间控制期望值，所述配置文件生成模块根据接收的房间控制期望值生成房间控制策略文件，并将房间控制策略文件发送给控制分站，所述控制分站对房间控制策略文件进行解析，获得被测房间内的空调和除湿机的控制方案，并根据控制方案生成对应的控制命令，再将该控制命令发送给设备控制终端，所述设备控制终端根据控制命令控制被测房间内的空调和除湿机。
2.根据权利要求1所述的远程可变策略变电站温湿度控制系统，其特征在于：所述服务器还包括一个数据库，所述客户端还包括一个数据查询模块，所述数据查询模块用于用户实时查询当前监测信息和数据库中存储的历史数据信息。
3.根据权利要求1所述的远程可变策略变电站温湿度控制系统，其特征在于：还包括一个红外学习单元，所述红外学习单元用于学习被测房间中不同类型空调的红外控制命令，并生成红外配置文件，所述服务器还包括一个红外配置录入模块，所述红外配置录入模块读取红外配置文件，并将红外配置文件发送给控制分站，所述控制分站对红外配置文件进行分析，并根据分析结果将不同类型空调的红外配置信息初始化到设备控制终端。
4.根据权利要求1所述的远程可变策略变电站温湿度控制系统，其特征在于：所述设备控制模式和房间控制模式下，控制分站在没有接收到服务器发送新的设备控制策略文件和房间控制策略文件时，将维持当前对于设备控制终端的控制状态。
5.根据权利要求2所述的远程可变策略变电站温湿度控制系统，其特征在于：所述当前监测信息包括实时温度数据、实时湿度数据和实时温湿度变化曲线，所述历史数据信息包括历史温度数据、历史湿度数据和历史温湿度统计报表。
6.根据权利要求1所述的远程可变策略变电站温湿度控制系统，其特征在于：当设备控制终端出现控制命令丢失时，所述设备控制终端将向控制分站重新获取控制命令。
7.根据权利要求1所述的远程可变策略变电站温湿度控制系统，其特征在于：当控制分站出现设备控制策略文件或房间控制策略文件丢失时，所述控制分站将向服务器的配置文件生成模块重新获取设备控制策略文件或房间控制策略文件。
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