CN110824991B - 风车远程自动控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种风车远程自动控制系统及控制方法，所述控制系统包括制动系统、控制模块、无线通信模块、远程监控终端、数据选择器和移动终端；所述制动系统用于停止风车齿轮箱的工作运转，控制模块分别接收来自无线通信模块和远程监控终端的数据信息，无线通信模块与移动终端通过无线通信进行信号传递，控制模块将来自远程监控终端的控制命令和移动终端的控制命令发送至数据选择器，数据选择器选择性发送其中一种控制命令给制动系统；本发明的控制能够实现不同工作模式的切换，切换方式简单，工作效率高，同时控制方法能够让风车的利用率得到提高，且安全性能良好，具有不错的应用前景。

Description

风车远程自动控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及风力设备自动控制技术领域，尤其涉及一种风车远程自动控制系统及控制方法。
背景技术
水风车作为一种风力设备，其在农耕生产以及人民生活中起到了重要的作用，然而水风车的设备体积庞大，在自然条件不允许的条件下继续工作则容易导致设备永久损坏，因此需要对其工作状态进行监控并及时控制风车的启停，从而达到保护风车的目的。
然而常规的风车控制系统需要从特定的控制端进行工作状态的检测和控制，这就导致工作人员难以离开控制端，若因无法避免的原因离开控制端时则会严重影响风车的正常控制，要么会导致风车的利用率降低，要么会导致风车的安全风险增大，通过增加移动控制终端的方式可以便于操作人员进行移动操作，但是不同的终端之间同时进行操作会导致操作紊乱，且当风车需要进行维护时需要切断终端的操作控制，防止操作人员出现意外，目前还没有一种能够自由切换控制终端和工作模式的风车控制系统。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种能够让风车的工作更加稳定安全，同时可控性更强、控制权限切换方便的风车远程自动控制系统及控制方法。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种风车远程自动控制系统，包括制动系统、控制模块、无线通信模块、远程监控终端、数据选择器和移动终端；
所述制动系统用于停止风车齿轮箱的工作运转，控制模块分别接收来自无线通信模块和远程监控终端的数据信息，无线通信模块与移动终端通过无线通信进行信号传递，控制模块将来自远程监控终端的控制命令和移动终端的控制命令发送至数据选择器，数据选择器选择性发送其中一种控制命令给制动系统；
远程监控终端发送具有远程监控终端地址编号的第一命令给控制模块，移动终端发送具有移动终端地址编号的第二命令给控制模块，远程监控终端控制数据选择器对具有不同地址编号的命令进行选择，数据选择器将所选择的命令发送至制动系统，从而控制制动系统。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括传感器模块，传感器模块获取风车所处环境的数据信息，并将信息发送至控制模块，控制模块再将数据信息分别发送至远程监控终端和无线通信模块，无线通信模块将数据信息发送至移动终端。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述控制模块还包括参数预设子模块、参数对比子模块和自动控制子模块，通过远程监控终端访问参数预设子模块并预设参数，参数对比子模块获取传感器模块的数据信息并将获取的数据信息与预设参数进行实时对比，同时向自动控制子模块输出对比结果，自动控制子模块获取对比结果并输出对应的控制信号给数据选择器。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述自动控制子模块输出的控制信号包括自动控制子模块地址编号。
更进一步优选的，所述预设参数包括启动温度下限值、温度检测持续时间、启动风速上限值和风速检测持续时间，参数对比子模块对传感器模块获得的温度信息进行收集，并与启动温度下限值进行对比，若温度信息低于启动温度下限值，且持续时间超过温度检测持续时间，参数对比子模块则发送条件不符合的对比结果给自动控制子模块，自动控制子模块获得对比结果发送开启制动系统的控制信号给数据选择器；
参数对比子模块还对传感器模块获得的风速信息进行收集，并与启动风速上限值进行对比，若风速信息超过启动风速上限值，且持续时间超过风速检测持续时间，参数对比子模块则发送条件不符合的对比结果给自动控制子模块，自动控制子模块获得对比结果并发送开启制动系统的控制信号给数据选择器；
自动控制子模块在没有接收到条件不符合的对比结果的情况下，不发送控制信号。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括数据存储模块，控制模块将环境的数据信息发送至存储模块进行存储，所述远程控制终端和移动终端均通过控制模块对数据存储模块进行访问。
本发明还提供一种风车远程自动控制方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、操作者通过远程监控终端输入预设参数；
步骤二、操作者通过远程监控终端选择工作模式，根据选择的工作模式信息，数据选择器选择性地通过不同的制动信号；
步骤三、传感器模块获取风车工作环境的数据信息，并将数据信息发送至控制模块，控制模块将数据信息再次分别发送至远程监控终端、无线通信模块和数据存储模块，并通过无线通信模块发送至移动终端；
步骤四、远程监控终端的操作者根据数据信息发送对应的制动信号给控制模块、移动终端的操作者也根据数据信息发送对应的制动信号给控制模块；
步骤五、数据选择器根据工作模式选择对应的制动信号发送至制动系统，制动系统做出相应的制动动作。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤二中，所述工作模式包括：检修模式、自动控制模式和手动控制模式。
在以上技术方案的基础上，优选的，当工作模式为检修模式时，远程监控终端控制数据选择器切断从远程监控终端发送至制动系统的制动信号；当工作模式为自动控制模式时，远程监控终端控制数据选择器仅接受来自自动控制子模块的制动信号；当工作模式为手动控制模式时，远程监控终端控制数据选择器接受来自远程监控终端和移动终端的制动信号。
本发明的风车远程自动控制系统及控制方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的风车远程自动控制系统，克服了常规远程控制系统不易进行权限切换，可控性低的问题，利用数据选择器对不同的信号进行选择，同时选择的模式可以进行手动控制，切换的方式简单，容易控制；
(2)同时本发明的控制系统还包括自动控制部分，能够实现无人看守的情况下，自动对环境数据进行检测，并控制风车的启停，一方面保证了风车的正常运行，同时让风车的工作时间更长，利用率更高；
(3)本发明还提供一种风车远程自动控制的方法，相比现有采用手动控制的方法而言，智能化程度高，容易管理，能够实现风车无人化运行，同时安全性能良好，具有不错的应用前景。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明风车远程自动控制系统的一种原理框图；
图2为本发明风车远程自动控制系统的一种原理框图；
图3为本发明风车远程自动控制系统的一种原理框图；
图4为本发明风车远程自动控制方法的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本发明的风车远程自动控制系统，其包括制动系统、控制模块、无线通信模块、远程监控终端、数据选择器和移动终端。
制动系统通过数据选择器与控制模块信号连接，控制模块还分别与无线通信模块和远程监控终端信号连接，无线通信模块与移动终端无线通信连接，远程监控终端还与数据选择器单独信号连接。
操作者首先通过远程监控终端控制数据选择器的数据选择方式，远程监控终端和移动终端的操作者均可以进行远程操作，控制命令均发送至控制模块，并通过数据选择器发送至制动系统，数据选择器根据预设的数据选择方式对远程监控终端和移动终端的控制信号进行筛选，并将筛选出来的控制命令发送给制动系统。
远程监控终端的控制命令包括远程监控终端的地址编号，移动终端的控制命令则包括移动终端的地址编号，数据选择器根据不同的地址编号进行数据的筛选，从而让特定地址编号的数据通过。
实施例2
如图2所示，在实施例1的基础上，本发明的一种风车远程自动控制系统，还包括传感器模块，传感器模块与控制模块信号连接，传感器模块用于检测风车所处环境的一些基本数据信息，传感器模块具体的可以包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器和大气压力传感器，传感器模块获取环境的数据信息后将数据信息发送至控制模块，控制模块再将数据信息分别发送至远程监控终端和无线通信模块，无线通信模块再将数据信息发送至移动终端，操作人员通过远程监控终端以及移动终端即可知道风车所处环境的参数情况，从而判断是否需要对风车采取制动操作。
实施例3
如图3所示，在实施例2的基础上，本发明的一种风车远程自动控制系统，还包括数据存储模块，所述控制模块还包括参数预设子模块、参数对比子模块和自动控制子模块，通过远程监控终端可以访问参数预设子模块，并对其进行参数预设，参数对比子模块获取传感器模块的数据信息，并将数据信息与预设参数进行实时对比，自动控制子模块获取对比结果并输出对应的控制命令给数据选择器；数据存储模块与控制模块信号连接，控制模块在获取传感器模块的数据信息后还会将数据信息发送至数据存储模块，数据存储模块对这个实时的数据信息进行存储，远程监控终端和移动终端可以通过控制模块访问数据存储模块，从而读取存储的数据信息。
以上时时发格式中，自动控制子模块输出的控制命令包括自动控制子模块的地址编号。
在具体的实施方式中，预设参数包括启动温度下限值和温度检测持续时间，当数据信息中的温度值大于启动温度下限值时，参数对比子模块输出对比结果值为0，此时自动控制子模块接收数值为0的对比结果后，不输出任何控制信号，此时制动系统不工作，当数据信息中的温度值小于或等于启动温度下限值，且维持时间超过温度检测持续时间时，参数对比子模块输出对比结果值为1，此时自动控制子模块接收数值为1的对比结果后，输出制动信号给数据选择器，若制动系统接收到该制动信号，则开始制动。
在具体的实施方式中，预设参数包括启动风速上限值和风速检测持续时间，当数据信息中的风速值小于风速上限值时，参数对比子模块输出对比结果值为0，此时自动控制子模块接收数值为0的对比结果后，不输出任何控制信号，制动系统不工作，当数据信息中的风速值大于或等于启动风速上限值，且维持时间超过温度检测持续时间时，参数对比子模块输出对比结果值为1，此时自动控制子模块接收数值为1的对比结果后，输出制动信号给数据选择器，若制动系统收到该制动信号，则开始制动。
在具体实施方式中，自动控制子模块接收到至少一个数值为1的对比结果则输出制动信号给数据选择器。
实施例4
如图4所示，本发明还提供一种风车远程自动控制方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、操作者通过远程监控终端访问控制模块，并对参数预设子模块进行参数预设，预设参数包括但不仅限于启动温度下限值、温度检测持续时间、启动风速上限值和风速检测持续时间；
步骤二、操作者通过远程监控终端访问数据选择器，并进行工作模式的选择，工作模式包括检修模式、自动控制模式和手动控制模式，当工作模式为检修模式时，数据选择器将不接受来自远程监控终端、移动终端和自动控制子模块中任何一个的控制信号，当工作模式为自动控制模式时，数据选择器将只接收来自自动控制子模块的控制信号，当工作模式为手动控制模式时，数据选择器将只接收来自远程监控终端或移动终端的控制信号，更具体的，通过将手动模式细分为远程手动控制模式和移动手动控制模式，当为远程手动控制模式时，数据选择器将只接收来自远程监控终端的控制信号，当为移动手动控制模式时，数据选择器将只接收来自移动终端的控制信号；
步骤三、传感器模块获取风车工作环境的数据信息，并将数据信息发送至控制模块，控制模块将数据信息再次分别发送至远程监控终端、无线通信模块和数据存储模块，无线通信模块将数据信息再发送至移动终端，从而使远程监控终端和移动终端可以获取风车工作环境的实时环境数据信息，数据存储模块则可以对数据信息进行储存，便于操作者对历史环境数据进行调取和查阅；
步骤四、远程监控终端的操作者根据数据信息发送对应的制动信号给控制模块，移动终端的操作者也根据数据信息发送对应的制动信号给控制模块，同时自动控制子模块根据检测的环境信息以及预设的参数信息进行对比并输出对应的制动信号，控制信号将上述几种制动信号均发送至数据选择器；
步骤五、数据选择器根据工作模式对步骤四种不同的制动信号进行选择，并将选择出的制动信号发送至制动系统，制动系统做出对应的制动动作。
在具体实施方式中，远程监控终端、移动终端和自动控制子模块所发出的控制信号均包括其对应的地址编号，数据选择器根据地址编号进行区分和筛选。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风车远程自动控制系统，其特征在于，包括制动系统、控制模块、无线通信模块、远程监控终端、数据选择器和移动终端，
所述制动系统用于停止风车齿轮箱的工作运转，控制模块分别接收来自无线通信模块和远程监控终端的数据信息，无线通信模块与移动终端通过无线通信进行信号传递，控制模块将来自远程监控终端的控制命令和移动终端的控制命令发送至数据选择器，数据选择器选择性发送其中一种控制命令给制动系统；
远程监控终端发送具有远程监控终端地址编号的第一命令给控制模块，移动终端发送具有移动终端地址编号的第二命令给控制模块，远程监控终端控制数据选择器对具有不同地址编号的命令进行选择，数据选择器将所选择的命令发送至制动系统，从而控制制动系统；
还包括传感器模块，传感器模块获取风车所处环境的数据信息，并将信息发送至控制模块，控制模块再将数据信息分别发送至远程监控终端和无线通信模块，无线通信模块将数据信息发送至移动终端；
所述控制模块还包括参数预设子模块、参数对比子模块和自动控制子模块，通过远程监控终端访问参数预设子模块并预设参数，参数对比子模块获取传感器模块的数据信息并将获取的数据信息与预设参数进行实时对比，同时向自动控制子模块输出对比结果，自动控制子模块获取对比结果并输出对应的控制信号给数据选择器；
所述预设参数包括启动温度下限值、温度检测持续时间、启动风速上限值和风速检测持续时间，参数对比子模块对传感器模块获得的温度信息进行收集，并与启动温度下限值进行对比，若温度信息低于启动温度下限值，且持续时间超过温度检测持续时间，参数对比子模块则发送条件不符合的对比结果给自动控制子模块，自动控制子模块获得对比结果发送开启制动系统的控制信号给数据选择器；
参数对比子模块还对传感器模块获得的风速信息进行收集，并与启动风速上限值进行对比，若风速信息超过启动风速上限值，且持续时间超过风速检测持续时间，参数对比子模块则发送条件不符合的对比结果给自动控制子模块，自动控制子模块获得对比结果并发送开启制动系统的控制信号给数据选择器；
自动控制子模块在没有接收到条件不符合的对比结果的情况下，不发送控制信号。
2.如权利要求1所述的一种风车远程自动控制系统，其特征在于，所述自动控制子模块输出的控制信号包括自动控制子模块地址编号。
3.如权利要求1所述的一种风车远程自动控制系统，其特征在于，还包括数据存储模块，控制模块将环境的数据信息发送至存储模块进行存储，所述远程控制终端和移动终端均通过控制模块对数据存储模块进行访问。
4.一种风车远程自动控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤一、操作者通过远程监控终端输入预设参数；
步骤二、操作者通过远程监控终端选择工作模式，根据选择的工作模式信息，数据选择器选择性地通过不同的制动信号；
步骤三、传感器模块获取风车工作环境的数据信息，并将数据信息发送至控制模块，控制模块将数据信息再次分别发送至远程监控终端、无线通信模块和数据存储模块，并通过无线通信模块发送至移动终端；
步骤四、远程监控终端的操作者根据数据信息发送对应的制动信号给控制模块、移动终端的操作者也根据数据信息发送对应的制动信号给控制模块；
步骤五、数据选择器根据工作模式选择对应的制动信号发送至制动系统，制动系统做出相应的制动动作。
5.如权利要求4所述的风车远程自动控制方法，其特征在于，步骤二中，所述工作模式包括：检修模式、自动控制模式和手动控制模式。
6.如权利要求5所述的风车远程自动控制方法，其特征在于，当工作模式为检修模式时，远程监控终端控制数据选择器切断从远程监控终端发送至制动系统的制动信号；当工作模式为自动控制模式时，远程监控终端控制数据选择器仅接受来自自动控制子模块的制动信号；当工作模式为手动控制模式时，远程监控终端控制数据选择器接受来自远程监控终端和移动终端的制动信号。
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