CN105867242A - 一种智能型配电柜及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能型配电柜及其控制方法，包括配电柜本体，所述配电柜本体上设置有采集装置、微处理器、加热部件和远程监控机；所述采集装置包括温度传感器和气体传感器；所述温度传感器，设置在柜门的开口处，用于采集柜门的温度，并发送给微处理器。其控制方法是通过配电柜控制器获取与配电柜连接的电器设备的工作状态信息；配电柜控制器发送所述工作状态信息至状态信息汇总服务器，用户终端通过访问所述状态信息汇总服务器来获取所述工作状态信息；配电柜控制器接收用户终端发送的控制指令；配电柜控制器根据所述控制指令对与配电柜连接的相应电器设备的工作状态进行控制。

Description

一种智能型配电柜及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种配电柜，具体涉及一种智能型配电柜及其控制方法。

背景技术

电力的供应对社会的生产、工作的正常进行有着非常重要的作用。传统的低压配 电控制方式，主要是通过断路器、接触器、热继电器、熔断器、控制继电器、各种互感器及各 种电工仪表 ( 电流表、电压表、功率表、电能表等 ) 组合成的低压开关控制柜来实现配电、控 制、保护、监视等功能。这种传统的开关柜需要配有多种模拟指针仪表及继电器，给生产、储 存、维修带来极大不便，并且以人工直接操作为主，无法实现计算机智能管理，对于较为复 杂的控制逻辑实现起来比较困难。

随着现代工业的发展，对电气设备控制自动化和智能化程度的要求越来越高，利 用现代电子技术、传感器技术、通讯技术、计算机及网络技术，将电力设备在正常及事故情 况下的监测、保护、控制、电力计量同工厂集散控制系统、企业资源计划管理融合在一起， 达到高层次、高透明度的良好管理，已成为一种必然趋势和发展方向。在数字化的时代， INTERNET 风靡全球，也改变着全世界。它正式宣布数字化网络时代已经来临。这意味着一 切运行和经营管理方式均需数字化，并且必须与电脑、通信相融合。

然而，在农业和养殖业领域，种植农户或者养殖渔民不能远程了解温室大棚里各 种用电器，如排风机、卷帘机、滴灌设备以及水养殖鱼塘里增氧机，投料机等与配电柜连接 的电器设备，以及大中城市生活服务小区中的智能楼宇控制中心的电力设施的工作状态， 更不能智能自动对这些电器设备进行控制，因此不能对农作物、淡水养殖品种进行有效地 管理。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种解决在现有技术不能根据温室大棚、水养殖鱼塘里各种电器设备，以及大中城市生活服务小区中的 智能楼宇控制中心的电力设施的工作状态，对各种电器设备以及电力设施进行控制的问题。

技术方案：本发明所述的一种智能型配电柜，包括配电柜本体 ，所述配电柜本体上设置有采集装置、微处理器、加热部件和远程监控机；所述采集装置包括温度传感器和气体传感器；所述温度传感器，设置在柜门的开口处，用于采集柜门的温度，并发送给微处理器；所述气体传感器，设置在配电柜内部，用于采集配电柜内部的气体含量，并发送给微处理器；所述微处理器，用于将温度值与温度阈值比较，若低于温度阈值，则发送开启信号至加热部件对配电柜本体冷冻处加热；和在加热至设定时间时，则发送停止信号至加热部件停止加热；以及用于将气体含量值与气体含量阈值比较，若大于气体含量阈值，则将气体含量值发送至远程监控机；所述远程监控机，用于接收气体含量值并显示。

进一步的，所述配电柜本体上方还设置有防护板，用于为所述配电柜本体遮雨。

进一步的，所述配电柜本体上还设置有报警器，用于当气体含量值大于气体含量阈值时，进行报警。

进一步的，所述加热部件为加热丝。

本发明还公开了上述一种智能型配电柜的控制方法，包括以下步骤 ：

S1，设置在柜门的开口处的温度传感器采集柜门的温度，并发送给微处理器； 气体传感器，设置在配电柜内部，采集配电柜内部的气体含量，并发送给微处理器；

S2，所述微处理器，将温度值与温度阈值比较，若低于温度阈值，则发送开启信号至 加热部件对配电柜本体冷冻处加热，并将温度值发送给远程监控机；和在加热至设定时间时，发送停止信号至加热部件停止加热 ；以及将气体含量值与气体含量阈值比较，若大于气体含量阈值，则将气体含量值发送至远程监控机；

S3，所述远程监控机接收温度值和气体含量值并显示；

S4，同时配电柜控制器获取与配电柜连接的电器设备的工作状态信息；

S5，配电柜控制器发送所述工作状态信息至状态信息汇总服务器，用户终端通过访问所述 状态信息汇总服务器来获取所述工作状态信息 ；

S6，配电柜控制器接收用户终端发送的控制指令； 配电柜控制器根据所述控制指令对与配电柜连接的相应电器设备的工作状态进行控制。

进一步的，所述控制指令是通过状态信息汇总服务器 转发给配电柜控制器的；或所述控制指令是用户终端以短信的形式发送至配电柜控制器的 ；或所述控制指令是用户终端以语音的形式发送至配电柜控制器的 ；或 所述控制指令是用户终端以 TCP/UDP 数据包的形式发送至配电柜控制器的。

进一步的，所述配电柜控制器包括：工作状态信息获取单元，用于获取与配电柜连接的电器设备的工作状态信息；工作状态信息发送单元，用于发送所述工作状态信息至状态信息汇总服务器，用户终 端通过访问所述状态信息汇总服务器来获取所述工作状态信息；控制指令接收单元，用于接收用户终端发送的控制指令；电器设备控制单元，用于根据所述控制指令对与配电柜连接的相应电器设备的工作状 态进行控制。

进一步的，所述述控制命令是定时控制命令或者实时控制命令。

进一步的，所述控制命令是语音菜单表或者所述控制 命令是控制逻辑表。

有益效果：本发明能够对冰冻的配电柜柜门加热以及对配电柜内部的特定气体含量监测；同时用户根据配电柜控制器提供的精确的实时工作状态 信息对电器设备或者大中城市生活服务小区中的智能楼宇控制中心的电力设施进行控制，可以提高社会劳动率，节省人力和电力，做到无人值守智能化，减轻劳动强度，降低电力运营成本。

附图说明

图1为本发明的配电柜结构示意图；

图2为本发明的控制方法流程示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种智能型配电柜，包括配电柜本体 1，所述配电柜本体 1上设置有采集装置2、微处理器3、加热部件4和远程监控机5；所述采集装置2包括温度传感 器 21 和气体传感器 22 ；所述温度传感器21，设置在柜门的开口处，用于采集柜门的温度，并发送给微处理器3；所述气体传感器22，设置在配电柜内部，用于采集配电柜内部的气体含量，并发送给微处理器3；所述微处理器3，用于将温度值与温度阈值比较，若低于温度阈值，则发送开启信号 至加热部件4对配电柜本体冷冻处加热；和在加热至设定时间时，则发送停止信号至加 热部件4停止加热；以及用于将气体含量值与气体含量阈值比较，若大于气体含量阈值，则将气体含量值发送至远程监控机5；所述远程监控机5，用于接收气体含量值并显示。

进一步的，所述配电柜本体1上方还设置有防护板，用于为所述配电柜本体遮雨。

进一步的，所述配电柜本体 1上还设置有报警器，用于当气体含量值大于气体含量阈值时，进行报警。

进一步的，所述加热部件4为加热丝。

本发明还公开了上述一种智能型配电柜的控制方法，包括以下步骤 ：

S1，设置在柜门的开口处的温度传感器21采集柜门的温度，并发送给微处理器3； 气体传感器 22，设置在配电柜内部，采集配电柜内部的气体含量，并发送给微处理器 3；

S2，所述微处理器3，将温度值与温度阈值比较，若低于温度阈值，则发送开启信号至 加热部件4对配电柜本体冷冻处加热，并将温度值发送给远程监控机5；和在加热至设 定时间时，发送停止信号至加热部件4停止加热 ；以及将气体含量值与气体含量阈值比 较，若大于气体含量阈值，则将气体含量值发送至远程监控机5；

S3，所述远程监控机5接收温度值和气体含量值并显示；

S4，同时配电柜控制器获取与配电柜连接的电器设备的工作状态信息；

S5，配电柜控制器发送所述工作状态信息至状态信息汇总服务器，用户终端通过访问所述 状态信息汇总服务器来获取所述工作状态信息；

S6，配电柜控制器接收用户终端发送的控制指令； 配电柜控制器根据所述控制指令对与配电柜连接的相应电器设备的工作状态进行控制。

进一步的，所述控制指令是通过状态信息汇总服务器 转发给配电柜控制器的；或所述控制指令是用户终端以短信的形式发送至配电柜控制器的 ；或所述控制指令是用户终端以语音的形式发送至配电柜控制器的 ；或 所述控制指令是用户终端以 TCP/UDP 数据包的形式发送至配电柜控制器的。

进一步的，所述配电柜控制器包括：工作状态信息获取单元，用于获取与配电柜连接的电器设备的工作状态信息；工作状态信息发送单元，用于发送所述工作状态信息至状态信息汇总服务器，用户终 端通过访问所述状态信息汇总服务器来获取所述工作状态信息；控制指令接收单元，用于接收用户终端发送的控制指令；电器设备控制单元，用于根据所述控制指令对与配电柜连接的相应电器设备的工作状 态进行控制。

进一步的，所述述控制命令是定时控制命令或者实时控制命令。

进一步的，所述控制命令是语音菜单表或者所述控制 命令是控制逻辑表。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述 ：

实施例一

如图2所示的本发明的一种提供的配电柜控制方法的实现流程，详述如下 ：

在步骤中，配电柜控制器获取与配电柜连接的电器设备的工作状态信息。

在本发明实施例中，配电柜控制器与配电柜连接，各个电器设备连接在配电柜上。 采用配电柜控制器实时获取与配电柜连接的电器设备的工作状态信息。

其中，电器设备的工作状态信息包括电器设备的导通、断开、电器设备工作于第几 档以及电机设备的正转或反转频率等。

在步骤中，配电柜控制器发送所述工作状态信息至状态信息汇总服务器，用 户终端通过访问所述状态信息汇总服务器来获取所述工作状态信息。

在本实施例中，配电柜控制器通过移动互联网将采集到的工作状态信息发送到到 状态信息汇总服务器。用户终端的用户通过操作智能移动终端 APP 应用或者 PC 电脑的 WEB 应用使用经过授权的账号，访问状态信息汇总服务器，实时了解与配电柜连接的电器设备 的工作状态。

具体的，配电柜控制器带有移动通信模块，通过该移动通信模块发送电器设备的 工作状态信息至状态信息汇总服务器。

在步骤中，配电柜控制器接收用户终端发送的控制指令。

在本发明实施例中，该控制指令可以实时控制指令，对电器设备进行实时控制，也 可以是定时控制指令，对电器设备进行定时控制。

该控制指令可以通过状态信息汇总服务器转发给配电柜控制器，也可以由用户终 端以特定格式的短信形式或者由用户终端以语音的形式发送至配电柜控制器，另外，还可 以由用户终端通过 APP 软件以 TCP/UDP 数据包的形式发送至配电柜控制器。

具体的，控制指令是语音菜单表或控制逻辑表。

具体的，语音菜单表中有多级菜单。

用户终端的用户拨打配电柜控制器，配电柜控制器向用户提示语音，比如 ：

1 级语音菜单 ：选择设备类型 ( 按键 1 对应照明，按键 2 对应通风，按键 3 对应加 湿等等 ) ；

2 级语音菜单 ：在 1 级菜单中选定的设备类型下选择设备对象 ( 按键 1 对应 1 区 照明，按键 2 对应 2 区照明 ) ；

3 级语音菜单 ：在 2 级菜单选定的设备对象下，选择开关动作，或者档位选择 ( 按 1 选择开，按 0 选择关 )。

用户终端接收到提示语音后，可以根据这些提示语音建立语音菜单表，配电柜控 制器接收到语音菜单表后，可以根据该语音菜单表对相应的电器设备进行实时控制。

具体的，控制逻辑表可以是一组组的下位菜单，或者也可以是其它形式，在此不做 限制。

控制逻辑表用于向用户提供操作界面，以帮助用户选择操作流程，在操作界面上 包括的参数有：

1、与电器设备关联的控制输出口 ( 比如 1 区的照明可能还对应很多组开关 ) ；

2、与电器设备关联的反馈输入口 ；

3、电器设备开启时间 ；

4、电器设备关闭时间 ；

5、电器设备开启多长时间 ；

6、电器设备关闭多长时间 ；

7、等等。

通过设置上述的参数，用户终端可以根据电器设备的控制流程、触发时间点、控制 时长设置这些参数的值，进而建立控制逻辑表，配电柜控制器接收到控制逻辑表后，可以根 据该控制逻辑表对相应的电器设备进行定时控制。

另外，该控制逻辑表是一个复杂的组合控制逻辑表，可以对与配电柜连接的电器 设备进行联动操作。

优选地，用户终端还可以发送故障提醒表至配电柜控制器，故障提醒表包括 ：配电 柜的“手动 / 自动”开关是否处于自动档 ；用户操作是否有重复 ；对控制逻辑表中所描述的 工作流程，如在执行过程中受阻或中断，提示中断出现在哪一步，还可以进一步提示可能的 中断原因。当配电柜控制器接收到用户发送的控制指令后，根据该故障提醒表以及电器设 备的当前工作状态判断该控制指令是否正确，如果该控制指令不正确，则表示用户操作错 误。当然，也可以根据故障提醒表判断电器设备的运行是否正常。如果监测到用户操作错 误或者监测到电气设备的运行出现异常，则配电柜控制器向用户发出异常提醒。该异常提 醒可以是语音、短信提示，当然也可以是其它方式，在此不做限制。

在步骤中，配电柜控制器根据所述控制指令对与配电柜连接的相应电器设 备的状态进行控制。

在本发明实施例中，配电柜控制器配置有语音接口和语音识别功能，可以对接收 到的语音形式的控制指令进行识别。另外，配电柜控制器还配置有移动通信模块，通过该移 动通信模块能对接收到的短信形式的控制指令进行识别。

配电柜控制器接收到控制指令后，可以根据控制指令的内容对相应的电器设备进 行实时或者定时控制。

优选地，在用户终端发送控制指令至配电柜控制器之前，还可以先发送故障提醒 表至配电柜控制器，配电柜控制器根据该故障提醒表来判断后续接收到的控制指令是否异 常或者根据该故障提醒表来判断电器设备的运行是否出现异常。

优选地，配电柜控制器还带有温度传感器和散热控制器，具有自我故障提醒和上 报功能。由于配电柜产热量较大，当配电柜内温度超过预设值、或者保险丝熔断、或者电器 设备掉电，将启动电池供电，并会触发报警音、报警短信和报警数据包上报状态信息汇总服 务器，提醒用户及时处理，状态信息汇总服务器也会同步给用户提供对应的解决方案。其 中，通过配电柜控制器带有的报警扬声器可以发出报警音，还可以通过配电柜控制器带有 的 LCD 显示器显示报警信息给用户。

本实施例，一方面，在用户终端获取到电器设备的工作状态后，可以发送控制指令 至配电柜控制器，由配电柜控制器根据该控制指令对与配电柜连接的电器设备的工作状态 进行实时或者定时自动控制，有利于提高社会劳动率，节省人力和电力，做到无人值守智能化，减轻劳动强度，降低电力运营成本。另一方面，由于移动互联网通信存在一定的网络通 信时延和通信不稳定因素，以语音形式发送控制指令的方式，可以确保控制的实时性，并且 可以使不同受教育程度的使用者包括农户、养殖渔民都能轻松实现对配电柜控制器的远程 控制，进而控制电器设备的状态，从用户体验角度来讲，如同拨打 10086 语音服务台一样。 通过这些技术手段帮助农户和养殖渔民实现远程监控，对作物和水产品的生长环境及时采 取控制措施，提高作物种植和水养殖技术的指导水平和管理效率，进而提高社会生产力。又 一方面，配电柜控制器可以根据接收到的故障提醒表对用户终端发送的控制指令或者电器 设备的当前运行状态的正确性进行判断，进一步提高了对电器设备的控制水平。再一方面， 本实施例不仅适应于各种农业大棚、水养殖用户 , 也可用于其它需要使用配电柜的场合， 如智能楼宇控制等等。

Claims (9)

1.一种智能型配电柜，其特征在于：包括配电柜本体 (1)，所述配电柜本体 (1) 上设置有采集装置 (2)、微处理器 (3)、加热部件(4)和远程监控机 (5)；所述采集装置 (2) 包括温度传感 器 (21) 和气体传感器 (22) ；所述温度传感器 (21)，设置在柜门的开口处，用于采集柜门的温度，并发送给微处理器 (3) ；所述气体传感器 (22)，设置在配电柜内部，用于采集配电柜内部的气体含量，并发送给微处理器 (3) ；所述微处理器 (3)，用于将温度值与温度阈值比较，若低于温度阈值，则发送开启信号 至加热部件 (4) 对配电柜本体冷冻处加热；和在加热至设定时间时，则发送停止信号至加 热部件(4)停止加热；以及用于将气体含量值与气体含量阈值比较，若大于气体含量阈值，则将气体含量值发送至远程监控机 (5)；所述远程监控机 (5)，用于接收气体含量值并显示。

2.根据权利要求 1所述一种智能型配电柜，其特征在于，所述配电柜本体 (1)上方还设置有防护板，用于为所述配电柜本体遮雨。

3.根据权利要求 1所述一种智能型配电柜，其特征在于，所述配电柜本体 (1)上还设置有报警器，用于当气体含量值大于气体含量阈值时，进行报警。

4.根据权利要求 1 所述一种智能型配电柜，其特征在于，所述加热部件(4)为加热丝。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种智能型配电柜的控制方法，其特征在于，包括以下步骤 ：

S1，设置在柜门的开口处的温度传感器 (21) 采集柜门的温度，并发送给微处理器 (3) ； 气体传感器 (22)，设置在配电柜内部，采集配电柜内部的气体含量，并发送给微处理器 (3) ；

S2，所述微处理器 (3)，将温度值与温度阈值比较，若低于温度阈值，则发送开启信号至 加热部件 (4) 对配电柜本体冷冻处加热，并将温度值发送给远程监控机 (5) ；和在加热至设 定时间时，发送停止信号至加热部件 (4) 停止加热 ；以及将气体含量值与气体含量阈值比 较，若大于气体含量阈值，则将气体含量值发送至远程监控机 (5) ；

S3，所述远程监控机 (5) 接收温度值和气体含量值并显示；

S4，同时配电柜控制器获取与配电柜连接的电器设备的工作状态信息；

S5，配电柜控制器发送所述工作状态信息至状态信息汇总服务器，用户终端通过访问所述 状态信息汇总服务器来获取所述工作状态信息 ；

S6，配电柜控制器接收用户终端发送的控制指令； 配电柜控制器根据所述控制指令对与配电柜连接的相应电器设备的工作状态进行控制。

6.根据权利要求 5所述一种智能型配电柜的控制方法，其特征在于：所述控制指令是通过状态信息汇总服务器 转发给配电柜控制器的；或所述控制指令是用户终端以短信的形式发送至配电柜控制器的 ；或所述控制指令是用户终端以语音的形式发送至配电柜控制器的 ；或 所述控制指令是用户终端以 TCP/UDP 数据包的形式发送至配电柜控制器的。

7.根据权利要求 5所述一种智能型配电柜的控制方法，其特征在于：所述配电柜控制器包括：工作状态信息获取单元，用于获取与配电柜连接的电器设备的工作状态信息；工作状态信息发送单元，用于发送所述工作状态信息至状态信息汇总服务器，用户终 端通过访问所述状态信息汇总服务器来获取所述工作状态信息；控制指令接收单元，用于接收用户终端发送的控制指令；电器设备控制单元，用于根据所述控制指令对与配电柜连接的相应电器设备的工作状 态进行控制。

8.根据权利要求 5所述一种智能型配电柜的控制方法，其特征在于：所述述控制命令是定时控制命令或者实时控制命令。

9.根据权利要求 5所述一种智能型配电柜的控制方法，其特征在于：所述控制命令是语音菜单表或者所述控制 命令是控制逻辑表。