CN110460050A - 双路电源远程切换系统 - Google Patents

Abstract

针对多个站点同时进行两路输入电源远程切换时叠加冲击电流过大的问题，本发明提供一种双路电源远程切换系统，属于电力系统供电领域。包括：远程维护终端，用于输入几个车站站点的切换控制命令，逐个向所述几个车站站点发出切换控制命令，实现逐个切换，还用于实时接收各车站站点的视频采集装置的状态指示灯视频信息，并对该视频信息进行图像识别，识别出双路电源的工作状态；转换控制器，用于接收切换控制命令，将切换控制指令发送至车站站点内的切换装置；切换装置，用于接收切换指令，根据切换命令切换车站站点内的双路电源；视频信息采集装置，用于实时采集车站站点内的双路电源状态指示灯的视频信息，并发送给远程维护终端。

Description

双路电源远程切换系统

技术领域

本发明涉及一种双路电源切换系统，特别涉及一种双路电源远程切换系统，属于电力系统供电领域。

背景技术

在电力系统中，为了保证用电系统的稳定性，通常采用两路输入电源的方式。当其中一路输入电源质量存在问题时，用电系统会进行智能判断并自动切换到另一路供电正常的输入电源上继续使用，从而避免了因某一路输入电源波动对整个用电系统造成的干扰，从而增加了用电系统的健康度，达到规避风险的目的。

由于用电系统采取了两路输入电源供电的方式，这就给日常供电系统的维护提出了新的要求，即需要定时的组织人员对用电系统进行两路输入电源切换测试，排除用电系统两路输入电源切换时的隐患。

在铁路系统中，存在着以下特点：

⑴铁路线路多且长，存在着众多的无人值守站点；

⑵铁路线路越来越繁忙，日常维护的天窗时间较短；

⑶铁路电务工区管理站点多、站与站之间间隔较远；工区人员数量有限且日常工作繁忙，如遇极端恶劣天气则无法到达现场完成既定的切换任务；

⑷各站的用电系统负载较大，容性负载较多，两路输入电源切换时冲击电流较大；

⑸铁路的负荷贯通线一般距离较长，一条负荷贯通线上挂载若干个站点的用电系统。

现有两路输入电源切换测试时，需提前通知负荷贯通线上所有的电务工区，工区提前派人去各车站值守，再按计划对负荷贯通线上的所有站点进行同时的输入电源供电切换，此时，所有站点的切换冲击电流都会叠加到负荷贯通线上，对供电系统造成很大的冲击，甚至造成严重的停电事故，影响铁路行车安全。因此，为了提高铁路信号系统用电的安全性、减少频繁派人去车站所带来的的人力、物力资源的浪费，对车站现有的信号电源屏进行升级改造、实现对两路信号输入电源的远程切换势在必行。

发明内容

针对多个站点同时进行两路输入电源远程切换时叠加冲击电流过大的问题，本发明提供一种双路电源远程切换系统。

本发明的一种双路电源远程切换系统，所述系统包括远程维护终端和设置在各个车站站点的切换装置、转换控制器及视频信息采集装置；

远程维护终端，用于输入几个车站站点的切换控制命令，逐个向所述几个车站站点发出切换控制命令，实现逐个切换，还用于实时接收各车站站点的视频采集装置的状态指示灯视频信息，并对该视频信息进行图像识别，识别出双路电源的工作状态；

转换控制器，用于接收切换控制命令，将切换控制指令发送至车站站点内的切换装置；

切换装置，用于接收切换指令，根据切换命令切换车站站点内的双路电源；

视频信息采集装置，用于实时采集车站站点内的双路电源状态指示灯的视频信息，并发送给远程维护终端。

作为优选，所述转换控制器，还用于接收车站的电源屏监测模块的开关量、模拟量和通讯状态，该通讯状态表示转换控制器与电源屏监测模块之间的通信是否中断；

所述远程维护终端，还用于向转换控制器发送查询指令给转换控制器；

所述转换控制器，还用于根据远程维护终端的查询指令，将相应的电源屏监测模块的开关量、模拟量和/或通讯状态发送至远程维护终端；

所述远程维护终端，还用于接收相应的电源屏监测模块的开关量、模拟量和/或通讯状态，并进行显示。

作为优选，所述切换装置包括1号继电器和2号继电器，分别与双路电源切换输入模块两个控制端口连接，1号继电器和2号继电器之间采取电气互锁，保证同一时刻只能有一个继电器动作。

作为优选，所述继电器的驱动电路采用动态安全驱动电路实现，正常工作时，继电器处于落下状态。

作为优选，所述切换系统还包括交换机和协议转换器；

交换机，用于实现转换控制器、视频信息采集装置与远程维护终端之间的通信；

所述协议转换器，用于将转换控制器与远程维护终端之间交互的信息进行协议转换。

作为优选，所述远程维护终端，还用于自动保存所有车站的远程切换前后3秒钟的视频信息、电源屏监测模块的开关量、模拟量、切换操作时间、切换成功与切换失败的记录。

作为优选，所述远程维护终端，还用于用户添加/删除车站站点，并与添加/删除车站站点建立/中断通信。

作为优选，所述远程维护终端，还用于输入时间段，显示所述时间段内的所有切换操作的时间、操作人、车站站点名称、切换操作内容、切换是否成功、切换时的视频信息、切换时电源屏监测模块的开关量、模拟量及通信连接失败、远程维护终端的系统时间被修改的历史记录。

作为优选，所述远程维护终端，还用于输入车站站点，根据输入的车站站点，显示所述车站站点的视频采集装置的状态指示灯视频信息、电源屏监测模块的开关量、模拟量、电源屏监测模块与转换控制器之间的通讯状态和视频信息采集装置与远程维护终端之间的通讯状态。

作为优选，所述远程维护终端，还用于对视频信息采集装置采集的图像设置图像识别区域。

本发明的有益效果在于，本发明可以实现对负荷贯通线上单个站点的双路电源远程切换，避免多个站点同时进行两路输入电源远程切换时叠加冲击电流过大的问题，实现“逐个站点切换”的预想目标；本发明具有远程视频监控功能，能够在远程通过视频图像的方式了解两路切换现场的实时状态，确保两路输入电源进行准确切换。同时，一个操作员就可以进行多个站点的远程两路输入电源切换，节省了大量的人力资源；本发明的值班员可以在远程便捷控制车站电源屏的双路电源的切换；双路电源的视频信息、开关量、模拟量信息为值班员进行两路切换提供了直观的参考数据；切换时前后3秒钟的双路电源的视频信息、开关量、模拟量信息、操作员信息、操作时间信息的记录也为日后故障的调阅与分析提供了相应信息。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明车站站点切换、监控的电路示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本实施方式的双路电源远程切换系统，包括远程维护终端和设置在各个车站站点的切换装置、转换控制器及视频信息采集装置；

远程维护终端，用于输入几个车站站点的切换控制命令，逐个向所述几个车站站点发出切换控制命令，实现逐个切换，还用于实时接收各车站站点的视频采集装置的状态指示灯视频信息，并对该视频信息进行图像识别，识别出双路电源的工作状态；

转换控制器，用于接收切换控制命令，将切换控制指令发送至切换装置；

切换装置，用于接收切换指令，根据切换命令切换车站站点内的双路电源；

视频信息采集装置，用于实时采集车站站点内的双路电源状态指示灯的视频信息，并发送给远程维护终端。本实施方式的视频信息采集装置采用摄像头实现，采集到双路电源的工作状态指示灯视频信息后，进行信息压缩后发送至远程维护终端，远程维护终端利用图像识别技术智能识别双路电源工作状态并显示，供操作者观察判断两路输入电源的工作状态，同时通过视频识别技术将两路输入电源的主备用状态或切换信息显示在屏幕上。

本实施方式可以实现对负荷贯通线上单个站点的两路输入电源远程切换，避免多个站点同时进行两路输入电源远程切换时叠加冲击电流过大的问题，实现“逐个站点切换”的预想目标，且具有远程视频监控功能，能够在远程通过视频图像的方式了解两路切换现场的实时状态：在切换前可通过视频信息采集装置采集的视频信息，观测双路电源的状态，进而确定是否输入切换控制指令，切换后，也可通过视频信息采集装置采集的视频信息，观测双路电源切换后的状态，确保两路输入电源进行准确切换。同时，一个操作员就可以进行多个站点的远程两路输入电源切换，节省了大量的人力资源。

如图1和图2所示，本实施方式的切换系统还包括交换机和协议转换器；

交换机，用于实现转换控制器、视频信息采集装置与远程维护终端之间的通信；

远程维护终端通过交换机向各车站站点的转换控制器发送切换控制命令，视频信息采集装置通过交换机向远程维护终端实时发送视频信息；转换控制器通过交换机向远程维护终端发送车站站点电源屏的信息；

所述协议转换器，用于将转换控制器与远程维护终端之间交互的信息进行协议转换；远程维护终端的切换控制指令，经防雷隔离、协议转换后由MCU校验后发送给转换控制器，转换控制器输出的电源屏的信息，经校验、过滤后发送至协议转换器，再经RS485和TCP/IP的协议转换后上传至远程维护终端。

优选实施例中，本实施方式的转换控制器，还用于接收车站的电源屏监测模块的开关量、模拟量和通讯状态，该通讯状态表示转换控制器与电源屏监测模块之间的通信是否中断；

本实施方式的远程维护终端向转换控制器发送查询指令给转换控制器；转换控制器根据远程维护终端的查询指令，将相应的电源屏监测模块的开关量、模拟量和/或通讯状态发送至远程维护终端，远程维护终端将接收的信息进行显示。

本实施方式的通讯状态分为“电源屏通讯状态”、“视频信息采集装置通讯状态”两种，通信正常时都为绿色。其中“电源屏通讯状态”是指转换控制器与电源屏监测模块之间的通信，如下位机1分钟内未接收到电源屏监测模块发来的有效信息，则判定电源屏通信中断，“电源屏通讯状态”栏变红。

“视频信息采集装置通讯状态”为远程维护终端与所选车站站点的视频信息采集装置之间的通信状态，如远程维护终端与所选车站站点的视频信息采集装置之间通信中断1分钟，则判定视频信息采集装置通信中断，“视频信息采集装置通讯状态”栏变红。

所选车站站点电源屏的开关量、模拟量信息，主要为两路输入电源的各相电压、电流值、电源的主备用状态。

优选实施例中，本实施方式可以在远程维护终端中输入车站站点，根据输入的车站站点，显示所述车站站点的视频采集装置的状态指示灯视频信息、电源屏监测模块的开关量、模拟量、电源屏监测模块与转换控制器之间的通讯状态和视频信息采集装置与远程维护终端之间的通讯状态。

本实施方式可以在远程维护终端中按站名快捷查找车站，查找后，在查找内容处输入需要查找的站名，可自动定位到该车站。

优选实施例中，本实施方式的切换装置包括1号继电器和2号继电器，分别与双路电源切换输入模块两个控制端口连接，1号继电器和2号继电器均采用JWXC-1700型继电器实现，两个继电器之间采取电气互锁，保证同一时刻只能有一个继电器动作。

为预防电子器件失效引发的误动作，继电器的驱动电路采用动态安全驱动电路实现，正常工作时，继电器处于落下状态，保证即使切换系统出现断电等极端故障时，仍不影响原有切换电路的正常功能。

优选实施例中，本实施方式的远程维护终端，还用于自动保存所有车站的远程切换前后3秒钟的视频信息、电源屏监测模块的开关量、模拟量、切换操作时间、切换成功与切换失败的记录。

优选实施例中，本实施方式的远程维护终端，还用于用户添加/删除车站站点，并与添加/删除车站站点建立/中断通信。用户可以在选站区选择需要操作的车站，单击后进入车站信息页面。也可以在选站区查看车间机与车站的通讯状态，绿色代表通讯正常，红色代表通讯异常；用户在选站区进行添加站点、编辑站点IP信息、删除站点、对现有车站进行重命名等操作。点击“编辑站点”后进入界面，选择“设置通信模块IP地址”则可以对车站协议转换器的IP进行设置；选择“设置相机IP地址”则可以对车站视频信息采集装置IP地址进行设置，建立通信。

优选实施例中，本实施方式的远程维护终端，还用于输入时间段，显示所述时间段内的所有切换操作的时间、操作人、车站站点名称、切换操作内容、切换是否成功、切换时的视频信息、切换时电源屏监测模块的开关量、模拟量及通信连接失败、远程维护终端的系统时间被修改的历史记录。在远程维护终端中，点击“历史记录”，会进入历史记录查询界面，选择好要查询的开始时间、结束时间、消息类型后，点击“查询”，就可以显示所选时间的所有历史记录。消息类型有“切换操作”、“连接失败”、“系统时间被修改”三种选择。“切换操作”是指在所选时间段内的两路切换操作，点击查询后，显示所有切换操作的时间、操作人、车站站点名称、切换操作内容、切换是否成功、切换时的视频信息、查看详情，点击“切换时的视频信息”会播放切换前后3秒内视频，点击“查看详情”会进入切换前后的模拟量、开关量信息栏。“连接失败”是指所选时间段内的所有车站的通信中断信息。

本实施方式对操作人员进行管理，系统有默认的最高权限的管理员，设置有用户名和密码验证，用户可以自行对密码进行修改。同时，管理员可以进行添加操作人员(在空白处点击右键)，删除操作人员、重命名操作人员、修改操作人员密码(在所需操作的用户名处单击右键)等操作。点击“登录”后进行操作人员登录操作，人员权限说明如下：

管理员：可以添加操作员、删除操作员、重命名操作员、修改操作员密码、进行相机设置、进行站点的添加、删除、编辑、重命名、进行远程切换、查询历史记录、查看车站实时视频信息等所有操作；

操作员：可以进行远程切换、查询历史记录、查看车站实时视频信息；

未登录：可以查询历史记录、查看车站实时视频信息。

登录后，可以在进行双路电源切换，分为“I路转II路”、“II路转I路”，用户在进行操作前可以通过开关量、模拟量信息查看双路电源主备用状态，也可以通过视频信息查看双路电源主备用状态：“开关量、模拟量信息”区显示I路电源为主用、电流不为0，II路电源为备用、电流约为0，同时，“视频信息”区显示电源状态：I路电主用中，I路工作绿灯亮起，证明本站确实为I路电主用，则可以进行“I路转II路操作”，点击“I路转II路”后提示“确定要将I路电源切换到II路”，确定后则可进行转换。

如此时进行“II路转I路”操作，则会提示“I路电源正在使用，是否进行切换”，确认后可进行相应切换。

切换过程中会进行倒计时提示，为实现“逐站切换主备用输入电源的目的”，此时不能进行任何操作，待转换完成后会弹出“转换成功”或“转换失败”的弹窗，点击确定后才能进行下一步操作。

优选实施例中，本实施方式的远程维护终端可以对视频信息采集装置采集的图像设置图像识别区域。当摄像头第一次安装或使用过程中出现移动的情况时，需要对摄像头图像识别区域进行重新设置。

首先进行登录操作，此时需要登录管理员账户，登录完成后，会出现“视频信息采集装置”按钮。点击“视频信息采集装置”后进入图像识别区域设置界面，会出现“开始选取”按钮，点击“开始选取”后开始选取电源屏的第一个指示灯。

选取方式为：

单击一下鼠标左键，进入选取状态；

在电源屏的第一个指示灯附近，鼠标左键一直摁下并拖动，使画出的绿色方框将第一个指示灯全部框住，然后鼠标左键放开，单击右键，完成第一个指示灯选取；

进行第二到第六个指示灯的选取。当六个指示灯全部选取完毕后会弹出提示“选取完成”。此时，即可退出图像识别区域设置界面。

本实施方式的工作原理：当值班员在远程维护终端登陆并执行双路电源切换操作时，切换控制指令经交换机发送至协议转换器，经过TCP/IP和RS485的协议转换后发送至转换控制器，转换控制器经过数据校验，确认指令后发送驱动信号至继电器的动态安全驱动电路，最终驱动安全型继电器断开电源屏输入模块的按钮切换电路，最终完成两路输入电源的切换。

远程维护终端在双路电源切换操作时，会自动记录切换前后3秒的视频信息、电源屏监测模块的模拟量、开关量信息、切换时间、操作人员信息并保存在电脑硬盘中，以供日后故障原因的分析与调阅。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.双路电源远程切换系统，其特征在于，所述系统包括远程维护终端和设置在各个车站站点的切换装置、转换控制器及视频信息采集装置；

远程维护终端，用于输入几个车站站点的切换控制命令，逐个向所述几个车站站点发出切换控制命令，实现逐个切换，还用于实时接收各车站站点的视频采集装置的状态指示灯视频信息，并对该视频信息进行图像识别，识别出双路电源的工作状态；

转换控制器，用于接收切换控制命令，将切换控制指令发送至车站站点内的切换装置；

切换装置，用于接收切换指令，根据切换命令切换车站站点内的双路电源；

视频信息采集装置，用于实时采集车站站点内的双路电源状态指示灯的视频信息，并发送给远程维护终端。

2.根据权利要求1所述的双路电源远程切换系统，其特征在于，所述转换控制器，还用于接收车站的电源屏监测模块的开关量、模拟量和通讯状态，该通讯状态表示转换控制器与电源屏监测模块之间的通信是否中断；

所述远程维护终端，还用于向转换控制器发送查询指令给转换控制器；

所述转换控制器，还用于根据远程维护终端的查询指令，将相应的电源屏监测模块的开关量、模拟量和/或通讯状态发送至远程维护终端；

所述远程维护终端，还用于接收相应的电源屏监测模块的开关量、模拟量和/或通讯状态，并进行显示。

3.根据权利要求1或2所述的双路电源远程切换系统，其特征在于，所述切换装置包括1号继电器和2号继电器，分别与双路电源切换输入模块两个控制端口连接，1号继电器和2号继电器之间采取电气互锁，保证同一时刻只能有一个继电器动作。

4.根据权利要求3所述的双路电源远程切换系统，其特征在于，

所述继电器的驱动电路采用动态安全驱动电路实现，正常工作时，继电器处于落下状态。

5.根据权利要求1或2所述的双路电源远程切换系统，其特征在于，所述切换系统还包括交换机和协议转换器；

交换机，用于实现转换控制器、视频信息采集装置与远程维护终端之间的通信；

所述协议转换器，用于将转换控制器与远程维护终端之间交互的信息进行协议转换。

6.根据权利要求1或2所述的双路电源远程切换系统，其特征在于，所述远程维护终端，还用于自动保存所有车站的远程切换前后3秒钟的视频信息、电源屏监测模块的开关量、模拟量、切换操作时间、切换成功与切换失败的记录。

7.根据权利要求1或2所述的双路电源远程切换系统，其特征在于，所述远程维护终端，还用于用户添加/删除车站站点，并与添加/删除车站站点建立/中断通信。

8.根据权利要求1或2所述的双路电源远程切换系统，其特征在于，所述远程维护终端，还用于输入时间段，显示所述时间段内的所有切换操作的时间、操作人、车站站点名称、切换操作内容、切换是否成功、切换时的视频信息、切换时电源屏监测模块的开关量、模拟量及通信连接失败、远程维护终端的系统时间被修改的历史记录。

9.根据权利要求1或2所述的双路电源远程切换系统，其特征在于，所述远程维护终端，还用于输入车站站点，根据输入的车站站点，显示所述车站站点的视频采集装置的状态指示灯视频信息、电源屏监测模块的开关量、模拟量、电源屏监测模块与转换控制器之间的通讯状态和视频信息采集装置与远程维护终端之间的通讯状态。

10.根据权利要求1或2所述的双路电源远程切换系统，其特征在于，所述远程维护终端，还用于对视频信息采集装置采集的图像设置图像识别区域。