CN105490383A

CN105490383A - 基于现场总线管理的分布式供配电系统

Info

Publication number: CN105490383A
Application number: CN201510902489.6A
Authority: CN
Inventors: 周启靖; 马晓隆; 湛武; 胡辛; 余大龙
Original assignee: WUHAN LONGAN GROUP CO Ltd
Current assignee: WUHAN LONGAN GROUP CO Ltd
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2016-04-13

Abstract

本发明涉及一种基于现场总线管理的分布式供配电系统，适用于为复杂电子信息系统提供分布式供配电和信息化管理。本系统由电源接入控制盒、分布式电源、电源分线盒、现场总线控制器、管理软件组成。该系统基于分布式供配电技术和现场总线通信协议，将管理和控制覆盖至供配电系统每一个环节，实现全系统状态监控、分区供配电管理、分路供配电管理、分级别供配电管理等功能。

Description

基于现场总线管理的分布式供配电系统

技术领域

本发明涉及一种基于现场总线管理的分布式供配电系统，特别涉及一种能为复杂电子信息系统提供分布式供配电和信息化管理的供配电系统。

背景技术

目前，随着电子信息系统功能及性能需求的提升，系统集成度和复杂度逐渐升高，现有供配电技术存在以下问题：

1）系统集成度高：设备多，能耗大，电源线缆需求加粗加重；

2）系统复杂度高：线缆长，线损大，屏蔽要求高，线缆加重；

3）系统故障风险高：设备异常，整个系统断电，无法监控预防，故障点较难查找；

4）新设备对能源的需求急剧提升，现有能源已经无法满足使用要求；

5）用户对供电、用电设备均提出了管理的需求，设备厂家提供了形制各异的管理接口；

考虑以上情况，需要设计一种能为复杂电子信息系统提供分布式供配电和信息化管理的供配电系统。

发明内容

为适应复杂电子信息系统供配电需求，本发明提供一种基于现场总线管理的分布式供配电系统，该系统能有效解决传统供配电系统中布线复杂、管理困难、供需不平衡等问题，有利于实现全系统状态监控、分区供配电管理、分路供配电管理及分级别供配电管理，请参见附图，图1示出了根据本发明的主旨的供配电系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1）基于现场总线管理的分布式供配电系统（见图1）由电源接入控制盒、分布式电源、电源分线盒、现场总线控制器、管理软件组成；

2）基于现场总线管理的分布式供配电系统通过电源接入控制盒（见图2）实现外部交流220V电源接入。电源接入控制盒输出为四路内部交流干线接口，管理接口为CAN接口；

3）基于现场总线管理的分布式供配电系统采用交流220V布线，系统根据供配电需求进行分区规划（见图3），每个分区由一台分布式电源保障分区内部设备直流24V供电需求；

4）基于现场总线管理的分布式供配电系统中的分布式电源（见图4），输入为220V交流，输出为24V直流，额定功率为1500W，管理接口为CAN接口；

5）基于现场总线管理的分布式供配电系统通过电源分线盒（见图5）实现分布电源到分区内部设备的电源分路供电和控制。电源分线盒的输入为1路直流24V电源，输出为5路直流24V电源，管理接口为CAN接口；

6）基于现场总线管理的分布式供配电系统的现场总线控制器（见图6），采用CAN总线协议作为现场总线通信协议，接入和处理电源接入控制盒、分布式电源、电源分线盒等设备的收发双向通信数据，通信接口为CAN接口，管理接口为以太网接口；

7）基于现场总线管理的分布式供配电系统通过管理软件（见图7）实现基于现场总线的供配电系统智能管理。

本发明的有益效果是：

1）基于现场总线管理的分布式供配电系统能为复杂电子信息系统提供分布式供配电和信息化管理，便于灵活使用,方便维修保障；

2）基于现场总线管理的分布式供配电系统中电源接入控制盒实现过压检测与保护、欠压检测与保护、漏电流检测与保护、漏电压检测与保护、接地检测与保护、高压误接检测与保护、通信等功能，便于为电子信息系统提供外部电源接入和安全性保护；

3）基于现场总线管理的分布式供配电系统根据供配电需求进行分区规划，便于使用分布式电源分别供电，提高电子信息系统的整体可靠性和生存能力。使用交流布线体制能提升电压，降低线损，提高电源使用效率，还能减少电缆铜芯直径，降低成本，减轻线缆重量；

4）基于现场总线管理的分布式供配电系统的分布式电源具有电源转换和输出、过压保护、欠压保护、通信等能力，有利于对电源进行分布式管理，且分布式供电对能源的转换效率要求较低；

5）基于现场总线管理的分布式供配电系统的电源分线盒具有电源分路输出、各分路输出电压检测、各分路输出电流检测、分路保护、分路通断电控制、通信等能力，有利于实现细化到设备供电口的末端管理；

6）基于现场总线管理的分布式供配电系统通过现场总线控制器，能实现电源接入控制盒、分布式电源、电源分线盒等设备的管理信息接入和交换；

7）基于现场总线管理的分布式供配电系统的管理软件具有电源接入控制盒告警信息查询与显示、分布式电源状态查询和输入输出控制、电源分线盒状态查询和分路输出控制等能力，有利于实现全系统状态监控、分区供配电管理、分路供配电管理及分级别供配电管理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明系统的示意图；

图2是图1所示系统中电源接入控制盒的示意图；

图3是图1所示系统中供配电分区规划的示意图；

图4是图1所示系统中分布式电源的示意图；

图5是图1所示系统中电源分线盒的示意图；

图6是图1所示系统中现场总线控制器的示意图；

图7是图1所示系统中管理软件的界面示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

1）在图1中，将供配电系统外部交流电源接入电源接入控制盒（如图2所示），经过控制盒内部滤波后输出至系统内部交流网络；

2）系统内部按照供配电需求进行分区规划（如图3所示），每个分区采用交流电作为供电能源，每个分区内配置一台分布式电源，实现交直流电源转换；

3）分区交流电接入分布式电源（如图4所示），经过转换成为直流24V电源输出至电源分线盒；

4）电源分线盒（如图5所示）将分布式电源提供的一路直流24V电源分为五路直流24V电源，为各设备供电，分布式电源只为所属分区中的设备提供电源；

5）电源接入控制盒、分布式电源、电源分线盒的通信接口都是CAN接口，供配电系统中每个设备分配唯一的标识，每个CAN接口均并联至CAN总线，CAN总线接入现场总线控制器（如图6所示）的通信接口，现场总线控制器的管理接口连接管理终端；

6）管理终端是一台计算机，运行管理软件（如图7所示），在电源接入控制盒、分布式电源、电源分线盒各设备的管理界面，可以查询基本状态信息，还可通过按键操作控制电源输入输出的通断，根据特定的策略可以实现全系统状态监控、分区供配电管理、分路供配电管理及分级别供配电管理。

Claims

1.基于现场总线管理的分布式供配电系统，其特征在于系统包括电源接入控制盒、分布式电源、电源分线盒、现场总线控制器、管理软件，各设备根据功能区分，电源接入控制盒为系统提供外部交流220V电源接入和保护，分布式电源实现交流220V电源到直流24V电源的转换和控制，电源分线盒实现分布式电源直流24V输出到五路直流24V电源的转换和控制，现场总线控制器实现系统基于现场总线管理信息的交换，管理软件实现基于现场总线的分布式供配电系统管理和控制。

2.根据权利要求1所述的基于现场总线管理的分布式供配电系统，其特征在于：系统通过电源接入控制盒实现外部交流220V电源接入，输出为四路内部交流干线接口，管理接口为CAN接口，电源接入控制盒提供过压检测与保护、欠压检测与保护、漏电流检测与保护、漏电压检测与保护、接地检测与保护、高压误接检测与保护、通信等功能。

3.根据权利要求1所述的基于现场总线管理的分布式供配电系统，其特征在于：系统采用交流220V布线，系统根据供配电需求进行分区规划，每个分区由一台分布式电源保障分区内部设备直流24V供电需求。

4.根据权利要求1所述的基于现场总线管理的分布式供配电系统，其特征在于：系统中的分布式电源，输入为220V交流，输出为24V直流，额定功率为1500W，管理接口为CAN接口，分布式电源具有电源转换和输出、过压保护、欠压保护、通信等功能。

5.根据权利要求1所述的基于现场总线管理的分布式供配电系统，其特征在于：系统通过电源分线盒实现分布电源到分区内部设备的电源分路供电和控制，电源分线盒的输入为1路直流24V电源，输出为5路直流24V电源，管理接口为CAN接口，电源分线盒具有电源分路输出、各分路输出电压检测、各分路输出电流检测、分路保护、分路通断电控制、通信等功能。

6.根据权利要求1所述的基于现场总线管理的分布式供配电系统，其特征在于：系统通过现场总线控制器，采用CAN总线协议作为现场总线通信协议，接入和处理电源接入控制盒、分布式电源、电源分线盒等设备的收发双向通信数据。

7.根据权利要求1所述的基于现场总线管理的分布式供配电系统，其特征在于：系统通过管理软件实现基于现场总线的供配电系统智能管理，管理软件具有电源接入控制盒告警信息查询与显示、分布式电源状态查询和输入输出控制、电源分线盒状态查询和分路输出控制等功能。