CN104901415B - 双电源集中控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于控制器技术领域，涉及双电源集中控制装置，中央控制器通过工业级485总线同时与1—64个双电源控制器电连接，双电源控制器是：中央处理器分别与万年历时钟电路、液晶显示屏、转换驱动电路、常用电源的电压频率及相序检测电路、备用电源的电压频率及相序检测电路、电源电路、紧急脱扣电路、位置检测电路及RS 485通讯电路电连接，中央处理器接收检测信号控制常用与备用电源的转换、脱扣、油机启停及卸载输出，RS 485通讯电路能快速对中央处理器内部记录或控制参数进行远程设置、紧急脱扣、手动与自动控制模式的转换，优点是：检测准确，控制灵活，用电可靠，实时记录，用于机场、高铁、化工、冶金、商场、医院、邮电、消防等重要用电场所。

Description

双电源集中控制装置

技术领域

本发明属于控制器技术领域，特指一种双电源集中控制装置。

背景技术

目前，双电源控制器用于一些要求电力不能中断的重要场合，如建筑电气中要求的一级负荷。供电的连续性对于某些特殊的用户部门极为重要，如医院，机场等，目前已广泛应用于高层楼宇、邮电通讯、煤矿、军事设施、大型工业流水线和消防等需要不间断供电的场所。为了保证供电的可靠与连续性，一般都采用两路电源，一路电源为平常供电的常用电源，另一路为备用电源，一旦常用电源出现故障无法工作时，要求备用电源马上工作，以维持电气设备的正常运行，这样就需要一种能对两路电源都进行实时监控检测并能在常用电源发生故障时可自动在两路电源之间进行可靠自动切换以保证供电的装置。但是，目前的双电源控制器普遍存在检测指标少、控制的准确性差、用户成本高、功能少以及控制过程无控制参数记录，导致难以根据故障参数分析故障原因，以改进过更换控制设备或使用设备，而且双电源控制器仅仅用于单一用电设备的控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测指标多、控制的准确性好、控制过程及控制参数可记录并显示的可同时对1—64个双电源控制器实现远程监测及控制的双电源集中控制装置。

本发明的目的是这样实现的：

双电源集中控制装置，包括双电源控制器，中央控制器通过工业级485总线同时与1—64个双电源控制器电连接，通过中央控制器对1—64个双电源控制器实现远程监测及控制；所述双电源控制器是：中央处理器分别与万年历时钟电路、液晶显示屏、转换驱动电路、常用电源的电压频率及相序检测电路、备用电源的电压频率及相序检测电路、电源电路、紧急保护电路、位置检测电路及RS 485通讯电路电连接，由常用电源和备用电源合并的电源电路为中央处理器提供电源，中央处理器接收常用电源和备用电源的电压、频率及相序检测电路的检测信号，通过转换驱动电路控制常用电源与备用电源的转换、脱扣、油机启停及卸载输出，位置检测电路用于检测双电源自动转换开关工作状态，RS 485通讯电路能快速对中央处理器内部记录或控制参数进行远程设置、远程切断电源的一键式紧急脱扣、远程手动控制模式与自动控制模式的转换。

上述远程设置的控制参数为常用电源和备用电源的过压欠压值、回差电压值、备用电源合闸延时、常用电源合闸延时、发电机延时、脱扣前延时、频率偏差、是否自动复位、是否自动切换，相序不一致是否允许切换、常用电源和备用电源故障是否脱扣。

上述的脱扣为常用电源备用电源和负载均断开，双电源装换开关处在中间位置。

上述的紧急保护电路包括紧急脱扣和过流脱扣。

上述的中央控制器控制执行某个动作，又无法完成时自动声光报警，提醒人员人工干预。

上述的液晶显示屏显示的正常值为绿色，液晶显示屏显示的常用电源或备用电源的某相或全部有过压、欠压、缺相、超频、低频的异常故障值为红色。

上述的液晶显示屏用于显示常用电源和备用电源的三相电压、频率、实时曲线图、报警记录、动作记录、操作记录、设置记录内容及其记录日志。

上述报警记录为报警的发生时间、报警的结束时间、报警的持续时间、报警的原因；所述动作记录为动作时间、动作原因、累计动作次数、动作去向、动作状况；操作记录为操作时间、操作内容、操作方式；设置记录为记录每一次对双电源控制器进行设置后的参量。

附图说明

图1是本发明的控制原理方框图。

图2是本发明的双电源控制器的控制原理方框图。

图中：ASW—常用电源侧辅助开关接点；BSW—备用电源侧辅助开关接点；A1、A2—常用电源合闸指令；B1、B2—备用电源合闸指令；T1、T2—脱扣指令；A,B为Rs485通讯接口，两路R、S、T、N为常用与备用的三相四线电源。

图3是本发明管理中心电脑显示器显示的监测全部设备状态示意图。

图4是本发明管理中心电脑显示器显示的监测单个设备状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—图4：

双电源集中控制装置，包括双电源控制器30，中央控制器10通过工业级485总线20同时与1—64个双电源控制器30电连接，通过中央控制器10对1—64个双电源控制器30实现远程监测及控制；所述中央控制器10包括安装有管理软件的主机、与主机电连接的显示器、鼠标及键盘，通过鼠标及键盘对所有的双电源控制器30或具体的某个双电源控制器30发送控制机检测指令，通过显示器可以显示控制状态、检测数组及控制过程的数据；所述双电源控制器是：中央处理器分别与万年历时钟电路、液晶显示屏、转换驱动电路、常用电源的电压频率及相序检测电路、备用电源的电压频率及相序检测电路、电源电路、紧急保护电路、位置检测电路及RS 485通讯电路电连接，由常用电源和备用电源合并的电源电路为中央处理器提供电源，中央处理器接收常用电源和备用电源的电压、频率及相序检测电路的检测信号，通过转换驱动电路控制常用电源与备用电源的转换、脱扣、油机启停及卸载输出，位置检测电路用于检测双电源自动装换开关的工作状态，RS 485通讯电路能快速对中央处理器内部记录或控制参数进行远程设置、远程切断电源的一键式紧急脱扣、远程手动控制模式与自动控制模式的转换。

上述远程设置的控制参数为常用电源和备用电源的过压欠压值、回差电压值、备用电源合闸延时、常用电源合闸延时、发电机延时、脱扣前延时、频率偏差、是否自动复位、是否自动切换，相序不一致是否允许切换、常用电源和备用电源故障是否脱扣。

上述的脱扣为常用电源、备用电源和负载均断开，双电源转换开关处在中间位置。

上述的紧急保护电路包括紧急脱扣和过流脱扣。

上述的中央控制器控制执行某个动作，又无法完成时自动声光报警，提醒人员人工干预，如合闸不成功、脱扣不成功、相序不一致、无法识别开关状态等。

上述的液晶显示屏显示的正常值为绿色，液晶显示屏显示的常用电源或备用电源的某相或全部有过压、欠压、缺相、超频、低频的异常故障值为红色。

上述的液晶显示屏用于显示常用电源和备用电源的三相电压、频率、实时曲线图、报警记录、动作记录、操作记录、设置记录内容及其记录日志。

上述报警记录为报警的发生时间、报警的结束时间、报警的持续时间、报警的原因；所述动作记录为动作时间、动作原因、累计动作次数、动作去向、动作状况；操作记录为操作时间、操作内容、操作方式；设置记录为记录每一次对双电源控制器进行设置后的参量。

报警记录，用于记录控制器实时报警的内容：

①报警的发生时间：如2014-12-614:14:31；

②报警的结束时间：如2014-12-614:16:41；

③报警的持续时间：如130(秒)；

④报警的原因：如备用合闸不成功(有：常用合闸不成功，备用合闸不成功，脱扣到零位不成功，相序不一致，紧急脱扣，无法识别开关状态)。

动作记录，用于记录切换开关的实际动作：

①动作时间：如2014-12-614:14:33；

②动作原因：如常用R相缺相(有常用，备用的R,S,T相过压，欠压，缺相，超频，低频等造成的各种故障原因以及紧急脱扣，手工脱扣，自动常合闸，手工常合闸等)；

③累计动作次数：如10次(记录开关的累计动作次数)；

④动作去向：如常用→双分，备用→双分，双分→常用，双分→备用等

⑤动作状况：如成功(有成功不成功，如不成功即报警，将进入报警记录)。

操作记录，用于记录对双电源开关工作状态改变的操作：

①操作时间：如2014-12-614:14:33；

②操作内容：改为手动状态、改为自动状态；

③操作方式：现场更改还是电脑更改。

设置记录，用于记录每一次对控制器进行设置后的参量，如过压值、欠压值等。

手动控制包括校时及控制：

校时：对控制器进行时间实时同步。

设为手动控制时：使控制器进入手动控制模式，允许强制常用电源合闸、强制备用电源合闸、强制脱扣。

“强制常合闸”，“强制备合闸”，“强制脱扣”：为手动模式下控制按扭，自动模式下禁用。

紧急脱扣：此按钮为最高级别控制，不受手动/自动限制，任何人可直接操作(但需谨慎)，按下后，控制器立即至双分状态，再按下即取消，恢复原状。

图3给出了本发明的中心管理电脑显示器显示的监测全部设备状态示意图；从图3可见：电源状态监测：显示当前常用电源A和备用电源B的三相电压值及频率。正常值为绿色，异常故障如常用电源(备用电源)的某相或全部有(过压，欠压，缺相，超频，低频)时显示红色；状态监测：开关状态分常用、备用、双分及报警。

图4给出了本发明的中心管理电脑显示器显示的监测单个设备状态示意图；从图4可见：

设备号：选择所需监测的控制器。

设备状态：常用、备用、双分及报警。

连接状态：绿灯为通讯正常，红灯为通讯失败。

电源状态：显示常用电源和备用电源的三相电压值和频率值。

内部输出指令状态：控制内部继电器吸合，有卸载指令和发电机起停指令。

手动控制：校时：对双电源控制器进行时间实时同步；设为手动：使双电源控制器进入手动控制模式，允许强制常用电源合闸、强制备用电源合闸、强制脱扣。

“强制常合闸”，“强制备合闸”，“强制脱扣”：为手动模式下控制按扭，自动模式下被禁用。

常用电源和备用电源电压曲线图：实时显示三相电压曲线图，简洁直观。

紧急脱扣：此按钮为最高级别控制，不受手动/自动限制，任何人可直接操作(但需谨慎)，按下后，双电源控制器立即至双分状态，再按下即取消，恢复原状。

另外，通过中央控制器的显示器可查看当前双电源控制器的各项设定值及报警记录、动作记录、操作记录、设置记录，具体内容详见运行记录栏。

本发明采用新一代技术构架，在.NET环境下实现分布式应用程序组件、数据访问组件，可对双电源自动控制器进行在线设置及实时监测报警的新型客户应用产品。在工控硬件系统支持下，使得事务处理、消息传输实时性高，稳定性好、抗干扰强。人机界面友好，操作方便。

本发明能在线实时监测常用电源和备用电源的工作状态及自动控制器的设置、切换、报警、事件记录等等功能，确保用电的连续性及可靠性，广泛应用于机场、高铁、化工、冶金、商场、医院、邮电、消防等重要用电场所。

本发明的主要功能及优点：

1、双电源状态监测：能监测双电源控制器处于常用电源和备用电源端的三相电压、频率，常用电源和备用电源电压的实时曲线图显示，自动发现故障并及时通知用户，使用户对当前电源状态一目了然，简洁直观，另外，可查看当前控制器的各项设定值及报警记录、动作记录、操作记录、设置记录。

2、自动控制器状态监测：可显示双电源控制器的工作状态，如常用、备用、双分、报警等。通过实时监测双电源控制器的工作状态，以便及时发现问题，并快速现场处理。

3、远程设置控制器参数：能快速对双电源控制器内部记录或控制参数进行有效设置，如常用、备用电源的过压欠压值、回差电压值、备用合闸延时常用合闸延时、频率偏差、相序、发电机关闭时间、是否自动切换等，无需现场人工操作设置，大大节省工作时间，提高效率。

4、实时记录双电源控制器的动作、报警、设置及电源故障：系统可实时对双电源控制器的动作、报警、设置和常用、备用电源的故障进行日志记录，以便用户查询历史开关工作状态和电源状态。

5、一键式远程紧急脱扣功能：为防止意外事件发生，通过中央控制器可实现一键式远程紧急脱扣，及时切断电源，保护人身财产等安全。

6、主动式手工远程控制：有时当不需要控制器自动切换时，可远程进入手动模式，实现手工进行常用电源、备用电源的切换和脱扣，无须现场控制。

7、采用工业级485总线形式，可同时最多监测64个控制器状态，实现大范围远程监测，节省人力。

附注：文中偶尔出现的：常用：指当前开关在常用电源投入状态；备用：指当前开关在备用电源投入状态；双分：指开关在脱扣状态下常用电源和备用电源两路都不通。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.双电源集中控制装置，包括双电源控制器，其特征在于：中央控制器通过工业级485总线同时与1—64个双电源控制器电连接，通过中央控制器对1—64个双电源控制器实现远程监测及控制；所述双电源控制器是：中央处理器分别与万年历时钟电路、液晶显示屏、转换驱动电路、常用电源的电压频率及相序检测电路、备用电源的电压频率及相序检测电路、电源电路、紧急保护电路、位置检测电路及RS 485通讯电路电连接，由常用电源和备用电源合并的电源电路为中央处理器提供电源，中央处理器接收常用电源和备用电源的电压频率及相序检测电路的检测信号，通过转换驱动电路控制常用电源与备用电源的转换、脱扣、油机启停及卸载输出，位置检测电路用于检测双电源自动转换开关工作状态，RS 485通讯电路能快速对中央处理器内部记录或控制参数进行远程设置、远程切断电源的一键式紧急脱扣、远程手动控制模式与自动控制模式的转换；

所述远程设置的控制参数为常用电源和备用电源的过压欠压值、回差电压值、备用电源合闸延时、常用电源合闸延时、发电机延时、脱扣前延时、频率偏差、是否自动复位、是否自动切换，相序不一致是否允许切换、常用电源和备用电源故障是否脱扣；

所述的脱扣为常用电源、备用电源和负载均断开，双电源转换开关处在中间位置。

2.根据权利要求1所述的双电源集中控制装置，其特征在于：所述的紧急保护电路包括紧急脱扣和过流脱扣。

3.根据权利要求1所述的双电源集中控制装置，其特征在于：所述的中央控制器控制执行某个动作，又无法完成时自动声光报警，提醒人员人工干预。

4.根据权利要求1—3任一项所述的双电源集中控制装置，其特征在于：所述的液晶显示屏显示的正常值为绿色，液晶显示屏显示的常用电源或备用电源的某相或全部有过压、欠压、缺相、超频、低频的异常故障值为红色。

5.根据权利要求1—3任一项所述的双电源集中控制装置，其特征在于：所述的液晶显示屏用于显示常用电源和备用电源的三相电压、频率、实时曲线图、报警记录、动作记录、操作记录、设置记录内容及其记录日志。

6.根据权利要求5所述的双电源集中控制装置，其特征在于：所述报警记录为报警的发生时间、报警的结束时间、报警的持续时间、报警的原因；所述动作记录为动作时间、动作原因、累计动作次数、动作去向、动作状况；操作记录为操作时间、操作内容、操作方式；设置记录为记录每一次对双电源控制器进行设置后的参量。