CN105207357A - 一种配电设备的遥控开关系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电设备的遥控开关系统，解决了现有技术对每个单元房间的供电监控不够灵活的技术问题。该配电设备的遥控开关系统包括：上位机服务器，总控制器，至少一个客户端和至少一个系列节点，客户端，用于根据对应权限和/或用户操作，向上位机服务器发送用户控制指令；上位机服务器，用于将用户控制指令或上位机服务器自身的第一通讯指令发送给总控制器；所述总控制器，用于响应第一通讯指令，或用户控制指令，或总控制器自身的第二通讯指令，以控制节点对应的配电设备执行通断电动作。更加方便灵活控制，且提高了安全可靠性。

Description

一种配电设备的遥控开关系统

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种配电设备的遥控开关系统。

背景技术

末级配电设备就是安装在单元房间的电源进出线配电设备，一般末级配电设备安装了漏电断路器、空调空气开关、插座空气开关，照明空气开关、接地铜柱等设备。

现在每个家庭住宅都有空调、插座、照明灯等，一般一个住宅要安装一个末级配电设备。另外一些集体办公场所(例如学生宿舍、职工集体宿舍，办公大楼等)，每个房间都安装一个末级配电设备。

目前末级配电设备是手动拨动空开来控制房间的供电，用漏电断路器来保护用电安全，因此，现有技术对每个单元房间的供电监控不够灵活。

发明内容

本发明实施例通过提供一种配电设备的遥控开关系统，解决了现有技术对每个单元房间的供电监控不够灵活的技术问题。

本发明实施例提供的一种配电设备的遥控开关系统，包括：上位机服务器，总控制器，至少一个客户端和至少一个系列节点，其中，每个所述系列节点包括至少一个节点；所述客户端，用于根据对应权限和/或用户操作，向所述上位机服务器发送用户控制指令；所述上位机服务器，用于将所述用户控制指令或所述上位机服务器自身的第一通讯指令发送给所述总控制器；所述总控制器，用于响应所述第一通讯指令，或所述用户控制指令，或所述总控制器自身的第二通讯指令，以控制所述节点对应的配电设备执行通断电动作。

优选的，所述遥控开关系统包括：直接与所述总控制器无线连接的第一系列节点，以及在所述第一系列节点后依次无线连接的至少一个远级系列节点；所述第一系列节点将所述远级系列节点的数据信息向所述总控制器方向传输，和/或将所述总控制器的相关命令向所述远级系列节点传输，其中，所述相关命令包括第一通讯指令、所述用户控制指令、所述第二通讯指令中的任一种。

优选的，所述总控制器还用于：保存所述数据信息；其中，所述数据信息包括每个所述配电设备的开关状态信息、对每个所述配电设备的电压采样信息和对每个所述配电设备的电流采样信息。

优选的，每个所述节点包括：电压测量传感器、电流测量传感器、节点控制器和继电器；所述节点控制器与所述继电器连接，所述继电器连接至所述电压测量传感器和所述电流测量传感器；所述节点控制器，用于通过所述电压测量传感器采集到所述电压采样信息，以及通过所述电流测量传感器采集到所述电流采样信息，所述节点控制器还将所述电压采样信息和所述电流采样信息传输给所述总控制器。

优选的，所述上位机服务器包括数据库模块，所述数据库模块用于存储从所述总控制器接收的历史监控数据，以及每个所述客户端的使用者用户信息；其中，所述历史监控数据包括历史时间段监测到的所述电压采样信息和所述电流采样信息。

优选的，所述上位机服务器还包括查询串口，所述查询串口用于接受对各个所述配电设备的所述开关状态信息的查询。

优选的，每个所述节点包括读取模块，所述读取模块用于在上电后读取所述节点自身的节点编号、所述节点自身所处的系列编号、近一级系列节点和远一级系列节点的系列编号。

优选的，所述客户端包括：登陆模块，用于通过有效用户名和有效密码登陆到所述上位机服务器；查询模块，用于从所述上位机服务器查询到所需的所述电压采样信息、所述电流采样信息、所述开关状态信息中的一种或多种。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例通过设置有节点、控制器、上位机服务器和客户端的遥控开关系统，客户端根据对应权限和/或用户操作向上位机服务器发送用户控制指令；上位机服务器，将用户控制指令或上位机服务器自身的第一通讯指令发送给总控制器；总控制器响应第一通讯指令，或用户控制指令，或总控制器自身的第二通讯指令，以控制节点对应的配电设备执行通断电动作。从而总控制器，以及上位机服务器和客户端均可以通过联网对每个配电设备的节点进行遥控控制，因此，解决了现有技术对每个单元房间的供电监控不够灵活的技术问题，从而用户能够远距离控制每个节点，以进行实时控制每个配电设备执行通断电动作。上位机服务器和总控制器也可以自主控制每个配电设备的节点，以实时控制每个配电设备执行通断电动作。从而更加方便灵活的控制供电，且提高了安全可靠性。

进一步，总控制器保存每个节点的电压采样信息、电流采样信息，并传输给上位机服务器保存，将总控制器监控到的历史监控数据保存至上位机服务器的数据库中，从而客户端能够根据权限进行查询，从上位机服务器上查询到所需电压采样信息，电流采样信息，以及节点的开关状态信息。从而实现了联网实时监控，可以监控以及查询到每个节点对应配电设备的当前状态以及历史状态。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中遥控开关系统的架构图；

图2为本发明实施例中节点的模块图；

图3为本发明实施例中节点与总控制器之间的通讯主循环图。

具体实施方式

为了解决现有技术对每个单元房间的供电监控不够灵活的技术问题，本发明实施例提供了一种配电设备的遥控开关系统，总体思路如下：

设置有上位机服务器，总控制器，至少一个客户端和至少一个系列节点的遥控开关系统，通过客户端用于根据对应权限和/或用户操作，向上位机服务器发送用户控制指令；上位机服务器用于将用户控制指令或上位机服务器自身的第一通讯指令发送给总控制器；总控制器用于响应第一通讯指令，或用户控制指令，或总控制器自身的第二通讯指令，以控制节点对应的配电设备执行通断电动作。

通过上述遥控开关系统，总控制器，以及上位机服务器和客户端均可以通过联网对每个配电设备的节点进行遥控控制，因此，解决了现有技术对每个单元房间的供电监控不够灵活的技术问题，从而用户能够远距离控制每个节点，以进行实时控制每个配电设备执行通断电动作。上位机服务器和总控制器也可以自主控制每个配电设备的节点，以实时控制每个配电设备执行通断电动作。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1所示，本发明实施例提供的一种配电设备的遥控开关系统，包括：上位机服务器1，总控制器2，至少一个客户端3，至少一个系列节点4-1、4-2、4-3，其中，每个系列节点4-1、4-2、4-3包括至少一个节点；客户端3用于根据对应权限和/或用户操作，向上位机服务器1发送用户控制指令；上位机服务器1，用于将用户控制指令或上位机服务器1自身的第一通讯指令发送给总控制器2；总控制器2，用于响应第一通讯指令，或用户控制指令，或总控制器2自身的第二通讯指令，以控制节点对应的配电设备执行通断电动作。

具体的，每个客户端3通过LAN(LocalAreaNetwork，局域网)或无线连接到上位机服务器1，总控制器2是RS485输出接口，通过RS485转RS232模块与上位机服务器1连接，总控制器2通过无线与每个节点连接。

在具体实施过程中，一种实施方式为：遥控开关系统仅有第一系列节点4-1，则第一系列节点4-1的每个节点都与总控制器2无线连接。

另一种实施方式为遥控开关系统包括多个系列节点，其中，多个系列节点包括直接与总控制器2无线连接的第一系列节点4-1，以及在第一系列节点4-1后依次无线连接的至少一个远级系列节点4-2、4-3；第一系列节点4-1将远级系列节点4-2、4-3的数据信息向控制器2方向传输，和/或将总控制器2的相关命令向远级系列节点4-2、4-3传输，其中，在不同时刻，相关命令包括第一通讯指令、用户控制指令、第二通讯指令中的一种。

具体来讲，远级系列节点4-2、4-3为比第一系列节点4距离总控制器2的距离值更远的系列节点。比如，如图1所示，遥控开关系统包括第一系列节点4-1、第二系列节点4-2、第三系列节点4-3。第一系列节点4-1由AKG001、AKG002、…、AKG00n这n个节点组成，第二系列节点4-2和第三系列节点4-3均相对于第一系列节点4-1的远级系列节点，其中，第二系列节点4-2由BKG001、BKG002、…、BKG00m这m个节点组成，第三系列节点4-3由PKG001、PKG002、…、PKG00i这i个节点组成。

具体的，如图2所示，每个节点包括电压测量传感器、电流测量传感器、节点控制器41、继电器42。节点控制器41与继电器42连接，继电器42连接至电压测量传感器和电流测量传感器。电压测量传感器包括强电输入端的一个电压互感器43和强电输出端的一个电压互感器44，电流测量传感器包括一个强电输入端的电流互感器45。

节点控制器41的io引脚输出高、低电平来控制继电器42动作，控制继电器42执行导通供电的动作或断开供电的动作。节点控制器41包括：与单片机连接的无线模块，用于接收和发送无线数据；与单片机连接的电流采样信号处理电路，用于把电流测量传感器采样的电流采样信息转换成节点控制器41的单片机能采集的电压范围信号；与单片机连接的电压采样信号处理电路，用于把电压测量传感器采样的电压采样信息转换成节点控制器41的单片机能采集的电压范围信号；与单片机连接的IO继电器控制模块，用于控制继电器42；与单片机连接的现场操作显示模块接口，用于方便调试接的现场显示与按键输入模块。

节点控制器41用于通过电压测量传感器采集到电压采样信息，以及通过电流测量传感器采集到电流采样信息，并将电压采样信息和电流采样信息传输给总控制器2。

具体的，每个节点包括初始化模块，用于在上电后读取节点自身的编号、节点自身所处的系列编号、近一级系列节点和远一级系列节点的系列编号。具体来讲，远一级系列节点和近一级系列节点相对于某一中间系列节点作对比，信号传输到总控制器2的所经节点多少而言的，比如，如图1所示，第一系列节点4-1为第二系列节点4-2的近一级系列节点，第三系列节点4-3为第二系列节点4-2的远一级系列节点，依次类推。

具体的，总控制器2还用于保存数据信息，保存的数据信息包括：每个配电设备的开关状态信息，以及对每个配电设备的电压采样信息和对每个配电设备的电流采样信息。总控制器2主要由电源部分和单片机主控部分，总控制器2的电源部分把220V电源转换为5V和3.3V给总控制器2的其他模块供电。总控制器2的单片机主控部分可以采用MSP430F149单片机但是不限于MSP430F149单片机，在MSP430F149单片机的外围加时钟模块、看门狗模块、EEPROM模块、按键输入模块、现场显示模块、485接电脑组网接口和无线模块。其中，时钟模块用于给总控制器2提供准确的时间数据、看门狗模块用于死机或走飞了的复位、EEPROM模块用于断电后紧急数据保存便于上电重启后恢复前一次的工作状态、按键输入模块和现场显示模块用于方便调试接的现场显示与按键输入模块。

总控制器2包括初始化模块，用于上电后初始化，总控制器2在上电初始化后发送广播时间同步命令；延时一定时间后扫描相关命令堆栈，将扫描的相关命令发送给节点4；接着，接收状态等待回应。并在等待超时再发命令计数，计数超值发出维护设备相应提示后进入下一轮的扫描。具体的，在不同时刻，相关命令包括前述的第一通讯指令、用户控制指令、总控制器2自身的第二通讯指令中的任一种。

在具体实施过程中,参考图1所示，本发明实施例提供的配电设备的遥控开关系统还包括公用网络路由系统5，公用网络路由系统5用于对上位机服务器2与多个客户端3之间的通讯提供路由。

下面参考图3，对本发明实施例中的总控制器2与节点的工作过程进行描述：

节点的工作过程包括如下步骤S1～S5：

S1：节点上电。

S2：读取节点自身ROM中保存的该节点的开关状态信息、节点自身所处的系列编号、近一级系列节点和远一级系列节点的系列编号。具体的，该节点的开关状态信息表征该节点为导通状态还是断开状态。

S3：初始化无线模块。

S4：等待接收命令和数据信息。

S5：分析该接收到的命令，接收到的命令为来自总控制器2的广播命令或相关命令，相关命令包括第一通讯指令、用户控制指令、第二通讯指令中的一种。节点收到命令和数据信息后，通过源地址、目标地址、中转地址来判断信号路径是否正确，如果要通过自己中转的，并且比较上一次发出的中转信号和时间段，如果信号是与以前不同的，或者超出时间段(每次数据发送有3秒停顿)，就马上把中转系列地址改为自己所在的系列，把信号发出去。

S6：如果收到的是对自己的命令，就马上执行与接收到的命令对应的操作，并回复。

总控制器2的工作过程包括如下步骤S7～S13：

S7：总控制器2上电。

S8：初始化总控制器2的程序模块。

S9：发送时间同步广播命令。

S10：延时3秒。

S11：扫描相关命令堆栈。

S12：将扫描到的相关命令发送给节点。

S13：接收状态等待回应，如果有正确的回复，就进入下一个命令的发送。如果回复不正确则在等待时间完成后继续发相关命令，三次回复不正确发出维护该节点的提示。并在进入下一个的命令发送循环。

具体的，上位机服务器1包括：数据库模块，用于存储从总控制器2接收的历史监控数据，以及每个客户端3的使用者用户信息，历史监控数据包括历史时间段监测的电压采样信息和历史时间段监测的电流采样信息。上位机服务器还包括：查询串口，查询串口用于接受对各个配电设备的开关状态信息的查询。

上位机服务器1还有为客户端3的用户登录进行控制的程序模块。

总控制器2与上位机服务器1之间的数据通讯采用MODBUS协议，给每个主站编号，通过不同编号来查询或控制。采用“00”广播，“03”查询，“06”控制代码。“00”广播命令所有设备动作。

具体的，每个客户端3包括：登陆模块，用于通过有效用户名和有效密码登陆到上位机服务器1；查询模块，用于从上位机服务器1查询到所需的电压采样信息、电流采样信息、开关状态信息中的一种或多种。查询的电压采样信息、电流采样信息，开关状态信息可以是当前状态，也可以是历史时段监控到的数据。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例通过设置有节点、控制器、上位机服务器和客户端的遥控开关系统，客户端根据对应权限和/或用户操作向上位机服务器发送用户控制指令；上位机服务器，将用户控制指令或上位机服务器自身的第一通讯指令发送给总控制器；总控制器响应第一通讯指令，或用户控制指令，或总控制器自身的第二通讯指令，以控制节点对应的配电设备执行通断电动作。从而总控制器，以及上位机服务器和客户端均可以通过联网对每个配电设备的节点进行遥控控制，因此，解决了现有技术对每个单元房间的供电监控不够灵活的技术问题，从而用户能够远距离控制每个节点，以进行实时控制每个配电设备执行通断电动作。上位机服务器和总控制器也可以自主控制每个配电设备的节点，以实时控制每个配电设备执行通断电动作。从而更加方便灵活的控制供电，且提高了安全可靠性。

进一步，总控制器保存每个节点的电压采样信息、电流采样信息，并传输给上位机服务器保存，将总控制器监控到的历史监控数据保存至上位机服务器的数据库中，从而客户端能够根据权限进行查询，从上位机服务器上查询到所需电压采样信息，电流采样信息，以及节点的开关状态信息。从而实现了联网实时监控，可以监控以及查询到每个节点对应配电设备的当前状态以及历史状态。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种配电设备的遥控开关系统，其特征在于，包括：上位机服务器，总控制器，至少一个客户端和至少一个系列节点，其中，每个所述系列节点包括至少一个节点；

所述客户端，用于根据对应权限和/或用户操作，向所述上位机服务器发送用户控制指令；

所述上位机服务器，用于将所述用户控制指令或所述上位机服务器自身的第一通讯指令发送给所述总控制器；

所述总控制器，用于响应所述第一通讯指令，或所述用户控制指令，或所述总控制器自身的第二通讯指令，以控制所述节点对应的配电设备执行通断电动作。

2.如权利要求1所述的遥控开关系统，其特征在于，所述遥控开关系统包括：直接与所述总控制器无线连接的第一系列节点，以及在所述第一系列节点后依次无线连接的至少一个远级系列节点；

所述第一系列节点将所述远级系列节点的数据信息向所述总控制器方向传输，和/或将所述总控制器的相关命令向所述远级系列节点传输，其中，所述相关命令包括第一通讯指令、所述用户控制指令、所述第二通讯指令中的任一种。

3.如权利要求2所述的遥控开关系统，其特征在于，所述总控制器还用于：保存所述数据信息；

其中，所述数据信息包括每个所述配电设备的开关状态信息、对每个所述配电设备的电压采样信息和对每个所述配电设备的电流采样信息。

4.如权利要求3所述的遥控开关系统，其特征在于，每个所述节点包括：电压测量传感器、电流测量传感器、节点控制器和继电器；所述节点控制器与所述继电器连接，所述继电器连接至所述电压测量传感器和所述电流测量传感器；

所述节点控制器，用于通过所述电压测量传感器采集到所述电压采样信息，以及通过所述电流测量传感器采集到所述电流采样信息，所述节点控制器还将所述电压采样信息和所述电流采样信息传输给所述总控制器。

5.如权利要求4所述的遥控开关系统，其特征在于，所述上位机服务器包括数据库模块，所述数据库模块用于存储从所述总控制器接收的历史监控数据，以及每个所述客户端的使用者用户信息；

其中，所述历史监控数据包括历史时间段监测到的所述电压采样信息和所述电流采样信息。

6.如权利要求5所述的遥控开关系统，其特征在于，所述上位机服务器还包括查询串口，所述查询串口用于接受对各个所述配电设备的所述开关状态信息的查询。

7.如权利要求5所述的遥控开关系统，其特征在于，每个所述节点包括读取模块，所述读取模块用于在上电后读取所述节点自身的节点编号、所述节点自身所处的系列编号、近一级系列节点和远一级系列节点的系列编号。

8.如权利要求6所述的遥控开关系统，其特征在于，所述客户端包括：

登陆模块，用于通过有效用户名和有效密码登陆到所述上位机服务器；

查询模块，用于从所述上位机服务器查询到所需的所述电压采样信息、所述电流采样信息、所述开关状态信息中的一种或多种。