CN107065609A - 一种开关的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关的控制系统及控制方法，所述控制系统包括用于采集开关量信号的开关量输入采集单元、与开关量输入采集单元连接并用于将开关量信号转换为光信号的第一信号转换单元、并通过光纤电缆与至少一个用于将光信号转换为开关量信号的第二信号转换单元连接，并根据第二信号转换单元获取的开关量信号控制对应开关。本发明所述开关的控制系统解决了由于电缆长、环境恶劣导致电缆无法远距离可靠的控制开关的问题，本发明采用将开关量转换为光信号，并由光纤电缆远距离传输光信号，提高了开关量的远距离传输的可靠性，进而提高了开关远距离合/分闸操作的可靠性；同时还消除了开关量传输过程中可能受到的雷电、电磁等干扰的风险。

Description

一种开关的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及发电领域，尤其是一种开关的控制系统及控制方法。

背景技术

目前，由于火力发电厂运行中，在某种特殊紧急情况下，需要运行人员在集控室，通过独立于DCS系统之外的控制回路，短时间内完成如输煤系统各皮带电机等厂用电设备的远方紧急合/分闸操作，按照传统的做法，需要敷设各供电电源开关处到集控室间的电缆、安装中间继电器、搭建复杂的硬接线回路，才能达到各开关具有远方合/分闸操作功能。

但是，由于供电电源开关距离集控室远，导致电缆长、控制回路电压降大，往往在远方按下合/分闸按钮时，无法实现开关合/分闸。

同时，在火力发电厂中，大部分厂用电设备往往分布于电厂的各个区域，位置相当分散，且距运行集控室较远，如输煤皮带电机供电电源开关，在特殊的紧急情况下，需要运行人员在集控室，通过独立于DCS系统之外的控制回路，短时间内完成一些设备的紧急合/分闸操作。但是，由于供电电源开关距离集控室远，导致电缆长、控制回路电压降大，往往在远方按下合/分闸按钮时，无法在段时间内实现的开关合/分闸，因此，传统的电缆回路存在严重的安全隐患。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种开关的控制系统及控制方法，本发明采用将开关量转换为光信号，并由光纤电缆传输光信号，可靠实现了开关量的远距离传输，提高了开关远距离合/分闸操作的可靠性；消除了开关量传输过程中可能受到的雷电、电磁等干扰的风险。

为了实现该目的，根据本发明的一个方面，本发明采用如下技术方案：一种开关的控制系统，所述控制系统包括用于采集开关量信号的开关量输入采集单元、与开关量输入采集单元连接并用于将开关量信号转换为光信号的第一信号转换单元、并通过光纤电缆与至少一个用于将光信号转换为开关量信号的第二信号转换单元连接，并根据第二信号转换单元获取的开关量信号控制对应开关。

进一步地，所述控制系统还包括至少一个开关量输出采集单元、并与第二信号转换单元对应连接；

其中，所述开关量输出采集单元用于采集开关量信号，并根据开关量信号控制对应开关。

进一步地，所述控制系统包括一个第一信号转换单元，所述第一信号转换单元包括至少两个输出口，并分别与至少两根光纤电缆连接；

或者，所述控制系统包括至少两个第一信号转换单元，并分别与至少两根光纤电缆连接。

进一步地，所述控制系统还包括至少一个检测回路，所述检测回路与第二信号转换单元、和/或开关量输出采集单元并列设置。

进一步地，所述检测回路与开关连接，其中：所述检测回路用于检测开关，并获取开关的反馈信号；然后根据开关的反馈信号分析得出开关的控制状态并实时反馈。

进一步地，所述检测回路包括检测单元、传输单元和控制单元，所述检测单元、传输单元和控制单元依次连接，其中；

所述检测单元，用于检测开关并获取开关的反馈信号；

传输单元，用于获取所述检测单元所检测的开关反馈信号，然后将开关反馈信号进行转换处理，并由光纤电缆进行传输；

控制单元，用于获取开关的反馈信号并判断开关是否正常工作。

进一步地，所述控制单元与开关量输入采集单元连接，并获取开关量，然后根据开关量与开关的反馈信号进行分析判断开关是否正常工作。

进一步地，所述检测单元包括图像检测装置、红外检测装置、传感器中一种或者任意组合。

进一步地，述传输单元包括至少一个用于将检测单元获取开关的反馈信号转换为光信号的转换单元，其中，所述转换单元与控制单元通过光纤电缆连接；

或者，所述传输单元包括第一转换单元、第二转换单元，所述第一转换单元一端与检测单元连接，另一端通过光纤电缆与第二转换单元的一端连接，所述第二转换另一端与控制单元连接。

为了实现本发明另一发明目的，本发明采用如下技术方案：一种控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

S1、开关量输入采集单元采集开关量信号；

S2、第一信号转换单元获取开关量信号并对应转换为光信号；

S3、对应的第二信号转换单元获取光信号并对应转换为开关量信号；

S4、根据开关量信号控制对应开关。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明所述开关的控制系统解决了由于电缆长、环境恶劣导致电缆无法远距离可靠的控制开关的问题，本发明采用将开关量转换为光信号，并由光纤电缆传输光信号，可靠实现了开关量的远距离传输，提高了开关远距离合/分闸操作的可靠性；消除了开关量传输过程中可能受到的雷电、电磁等干扰的风险。

2、本发明所述开关的控制系统还通过将控制回路与检测回路并列设置，所述控制系统由所述检测回路实时检测开关，进一步提高了所述控制系统的可靠性。

附图说明

图1、本发明实施例所述开关的控制系统的结构图；

图2、本发明实施例所述开关的控制系统的结构图；

图3、本发明实施例所述控制方法的流程图；

图4、本发明实施例所述控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1至图4所示,本发明一种开关的控制系统，所述控制系统包括用于采集开关量信号的开关量输入采集单元、与开关量输入采集单元连接并用于将开关量信号转换为光信号的第一信号转换单元、并通过光纤电缆与至少一个用于将光信号转换为开关量信号的第二信号转换单元连接，并根据第二信号转换单元获取的开关量信号控制对应开关。

具体的，本实施例中所述控制系统首先将开关量信号经开关量信号转光信号单元，转换为光信号，该光信号经光纤电缆分别传输到对应开关柜，再经开关柜内的光信号转开关量信号单元，将光信号转换成开关量信号，从而提高开关量的远距离传输的准确性，提高了所述控制系统远距离的控制能力。同时，还能够由集控室一个合/分闸按钮开关量，既远距离控制一台开关的合/分闸操作，也可同时控制多台远方开关的合/分闸操作。

综上所述，本实施例所述控制系统第一方面可靠实现了开关量的远距离传输，提高了开关远距离合/分闸操作的可靠性；第二方面所述控制系统消除了开关量传输过程中可能受到的雷电、电磁等干扰的风险；第三方面所述控制系统还能根据实际需要，现场组合、安装方便，集控室一个合/分闸按钮，既可控制远方一台开关的操作，也可同时控制多台开关的操作；第四方面所述控制系统结构简单，体积小，无需交换机、后台系统及远程终端等大型设备；第五方面所述控制系统二次具有回路简单、可靠性高、使用灵活、抗干扰能力强、投资少等优点。

进一步地，所述控制系统还包括至少一个开关量输出采集单元、并与第二信号转换单元对应连接；

其中，所述开关量输出采集单元用于采集开关量信号，并根据开关量信号控制对应开关。

具体的，本实施例中所述控制系统能够通过开关量输出采集单元获取用户输入的开关量，并根据该开关量控制与开关量输出采集单元连接的开关，实现所述控制系统采用光纤电缆传输开关量对应的光信号，远距离控制开关，本实施例所述控制系统结构简单，体积小，无需交换机、后台系统及远程终端等大型设备。

进一步地，所述控制系统包括一个第一信号转换单元，所述第一信号转换单元包括至少两个输出口，并分别与至少两根光纤电缆连接；

或者，所述控制系统包括至少两个第一信号转换单元，并分别与至少两根光纤电缆连接。

具体的，本实施例中所述控制系统的第一信号转换单元能够

进一步地，所述控制系统还包括至少一个检测回路，所述检测回路与第二信号转换单元、和/或开关量输出采集单元并列设置。

具体的，本实施例中所述控制系统中包括至少一个控制回路和至少一个检测回路，所述控制回路和所述检测回路并列设置，并由所述检测回路实时检测开关，进一步提高了所述控制系统的可靠性。

进一步地，述检测回路与开关连接，其中：所述检测回路用于检测开关，并获取开关的反馈信号；然后根据开关的反馈信号分析得出开关的控制状态并实时反馈。

进一步地，所述检测回路包括检测单元、传输单元和控制单元，所述检测单元、传输单元和控制单元依次连接，其中；

所述检测单元，用于检测开关并获取开关的反馈信号；

传输单元，用于获取所述检测单元所检测的开关反馈信号，然后将开关反馈信号进行转换处理，并由光纤电缆进行传输；

控制单元，用于获取开关的反馈信号并判断开关是否正常工作。

进一步地，所述控制单元与开关量输入采集单元连接，并获取开关量，然后根据开关量与开关的反馈信号进行分析判断开关是否正常工作。

进一步地，所述检测单元包括图像检测装置、红外检测装置、传感器中一种或者任意组合。

进一步地，述传输单元包括至少一个用于将检测单元获取开关的反馈信号转换为光信号的转换单元，其中，所述转换单元与控制单元通过光纤电缆连接；

或者，所述传输单元包括第一转换单元、第二转换单元，所述第一转换单元一端与检测单元连接，另一端通过光纤电缆与第二转换单元的一端连接，所述第二转换另一端与控制单元连接。

具体的，本实施例所述控制系统中控制回路与检测回路均通过同一光纤电缆进行光信号传输，一方面可靠实现了开关量的远距离传输和检测，提高了所述控制系统操作的可靠性；另一方面，所述控制系统中采用一光纤电缆远距离传输信号，安装方便，结构简单，抗干扰能力强。

实施例二

如图3和图4所示，本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例还提供一种采用上述实施例控制系统的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

S1、开关量输入采集单元采集开关量信号；

S2、第一信号转换单元获取开关量信号并对应转换为光信号；

S3、对应的第二信号转换单元获取光信号并对应转换为开关量信号；

S4、根据开关量信号控制对应开关。

进一步地，步骤S4后还包括步骤如下：

S5、获取开关的反馈信号；

S6、获取所述检测单元所检测的开关反馈信号，然后将开关反馈信号进行转换处理，并由光纤电缆进行传输；

S7、控制单元获取开关量和开关反馈信号；

S8、判断开关量与开关反馈信号是否一致，如果是，则提示正常；如果否，则发出警告。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种开关的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括用于采集开关量信号的开关量输入采集单元、与开关量输入采集单元连接并用于将开关量信号转换为光信号的第一信号转换单元、并通过光纤电缆与至少一个用于将光信号转换为开关量信号的第二信号转换单元连接，并根据第二信号转换单元获取的开关量信号控制对应开关。

2.根据权利要求1所述的一种开关的控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括至少一个开关量输出采集单元、并与第二信号转换单元对应连接；

其中，所述开关量输出采集单元用于采集开关量信号，并根据开关量信号控制对应开关。

3.根据权利要求1或2所述的一种开关的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括一个第一信号转换单元，所述第一信号转换单元包括至少两个输出口，并分别与至少两根光纤电缆连接；

或者，所述控制系统包括至少两个第一信号转换单元，并分别与至少两根光纤电缆连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种开关的控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括至少一个检测回路，所述检测回路与第二信号转换单元、和/或开关量输出采集单元并列设置。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种开关的控制系统，其特征在于：所述检测回路与开关连接，其中：所述检测回路用于检测开关，并获取开关的反馈信号；然后根据开关的反馈信号分析得出开关的控制状态并实时反馈。

6.根据权利要求5所述的一种开关的控制系统，其特征在于：所述检测回路包括检测单元、传输单元和控制单元，所述检测单元、传输单元和控制单元依次连接，其中；

所述检测单元，用于检测开关并获取开关的反馈信号；

传输单元，用于获取所述检测单元所检测的开关反馈信号，然后将开关反馈信号进行转换处理，并由光纤电缆进行传输；

控制单元，用于获取开关的反馈信号并判断开关是否正常工作。

7.根据权利要求6所述的一种开关的控制系统，其特征在于：所述控制单元与开关量输入采集单元连接，并获取开关量，然后根据开关量与开关的反馈信号进行分析判断开关是否正常工作。

8.根据权利要求6或7所述的一种开关的控制系统，其特征在于：所述检测单元包括图像检测装置、红外检测装置、传感器中一种或者任意组合。

9.根据权利要求6-8任一所述的一种开关的控制系统，其特征在于：所述传输单元包括至少一个用于将检测单元获取开关的反馈信号转换为光信号的转换单元，其中，所述转换单元与控制单元通过光纤电缆连接；

或者，所述传输单元包括第一转换单元、第二转换单元，所述第一转换单元一端与检测单元连接，另一端通过光纤电缆与第二转换单元的一端连接，所述第二转换另一端与控制单元连接。

10.一种采用权利要求1-9所述控制系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤：

S1、开关量输入采集单元采集开关量信号；

S2、第一信号转换单元获取开关量信号并对应转换为光信号；

S3、对应的第二信号转换单元获取光信号并对应转换为开关量信号；

S4、根据开关量信号控制对应开关。