CN112509829B - 一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置及系统 - Google Patents

一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置及系统，包括遥控器、控制处理单元和分合闸执行机构；遥控器与控制处理单元无线通讯连接，且控制处理单元与分合闸执行机构双向电性连接；遥控器用于无线传输控制信号至控制处理单元；控制处理单元用于对遥控器传输的控制信号进行解析并实现对分合闸执行机构输出控制指令。本发明实现在不改变开关柜体现有结构的情况下，操作人员通过无线遥控器在环网柜、开关柜安全距离以外的场所对开关柜分合闸旋钮进行无线遥控操作，降低的开关柜分合闸操作过程中的事故发生率，保障操作人员的人身安全。

Description

一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置及系统
技术领域
本发明涉及电气控制遥控分合器技术领域，尤其涉及一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置及系统。
背景技术
近年来，我国经济快速发展，人们对电力的需求迅猛增加，城市配电网结构日益复杂，配电设备愈发增多，配电系统正向标准化、自动化、智能化的方向发展。为了提高各地供电可靠性，实现快速精准的负荷转供、停电检修等工作，对开关设备的分合闸操作也越来越频繁，而现场运行操作人员由于开关设备老化、质量良莠不齐等原因，在部分设备人工分合闸操作过程中有可能出现事故发生，严重危及操作人员人身安全，实际的供电系统运行中，调控人员根据电网运行情况经常需要对相关开关进行分合操作达到电网的稳定，然而现实中往往存在很多不可抗拒因素，如通讯中断等，导致无法远程遥控开关，这时候就需要运维人员在部分情况下进行高压室就地操作。而在实地操作KK开关(开关柜、汇控柜上的断路器就地手动分合闸旋钮，下同)的过程中，存在极高的安全风险。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置及系统，实现在不改变开关柜体现有结构的情况下，操作人员可以通过无线遥控器在环网柜、开关柜安全距离以外的场所对开关柜分合闸旋钮进行无线遥控操作，有效的降低的开关柜分合闸操作过程中的事故发生率，保障操作人员的人身安全。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制系统，包括遥控器、控制处理单元和分合闸执行机构；
所述遥控器与控制处理单元无线通讯连接，且控制处理单元与分合闸执行机构双向电性连接；
所述遥控器用于无线传输控制信号至控制处理单元；
所述控制处理单元用于对遥控器传输的控制信号进行解析并实现对分合闸执行机构输出控制指令，所述控制处理单元还实时读取分合闸执行机构的的位置编码，判断分合闸执行机构是否按设置到了指定行程位置并反馈至遥控器；
所述分合闸执行机构用于接收控制处理单元的控制指令后实现对断路器手动分合闸进行开关调节。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述遥控器包括主控模块、显示模块、按键模块、FSK/GFSK调制模块和内置天线；
所述主控模块分别与显示模块、按键模块和FSK/GFSK调制模块电性连接，且FSK/GFSK调制模块和内置天线电性连接。
所述按键模块用于工作人员输入控制指令，按键模块输入指令后，主控模块通过扫描方式判断按键模块指令，显示模块显示指令状态，主控模块再将指令下发至FSK/GFSK调制模块进行信号调制，调制信号通过内置天线发出指令。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述控制处理单元包括核心处理模块、状态指示灯、FSK/GFSK 解调模块和内置天线；
所述核心处理模块分别与状态指示灯、FSK/GFSK解调模块电线连接，且FSK/GFSK解调模块与内置天线连接，所述核心处理模块还与分合闸执行机构电性连接；
所述内置天线用于接收遥控器无线传输的指令，并将指令传输至 FSK/GFSK解调模块进行解调，然后传输至核心处理模块，核心处理模块用于对指令进行分析输出控制信号至分合闸执行机构从而控制分合闸执行机构对对断路器手动分合闸进行开关调节；
所述核心处理模块还用于读取分合闸执行机构的位置编码判断分合闸执行机构是否按设置到了指定行程位置。
一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置，包括：外置开关分合器和遥控器；
所述外置开关分合器包括主体外壳，所述主体外壳中安装有分合闸执行机构和控制处理单元，所述控制处理单元与分合闸执行机构双向电性连接，且控制处理单元还与遥控器无线通讯连接；
所述遥控器通过LoRA无线通信方式与外置开关分合器中控制处理单元无线通讯连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述主体外壳底部一体成型有插接套，所述分合闸执行机构包括开关连接套件，且开关连接套件通过连接轴转动设置在插接套的内部。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述分合闸执行机构还包括伺服位置电机，所述伺服位置电机内置安装在主体外壳中，且伺服位置电机的输出端与连接轴连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
还包括电源模块；
所述电源模块内置安装在主体外壳中，且电源模块包括供电电源和与供电电源相连接的充电接口，所述供电电源通过连接导线与控制处理单元和伺服位置电机连接。
有益效果
本发明提供了一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置及系统。具备以下有益效果：
该断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置及系统通过遥控器与外置开关分合器的设置实现在不改变开关柜体现有结构的情况下，操作人员可以通过无线遥控器在环网柜、开关柜安全距离以外的场所对开关柜分合闸旋钮进行无线遥控操作，有效的降低的开关柜分合闸操作过程中的事故发生率，保障操作人员的人身安全，且控制处理单元实现实时读取分合闸执行机构的位置编码，判断分合闸执行机构是否按设置到了指定行程位置，并反馈至遥控器，实现通过闭环控制方式以确保该装置可靠运行，以实现开关柜就地分合闸操作。
附图说明
图1为本发明提出的一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制系统的整体示意图；
图2为本发明中遥控器的示意图；
图3为本发明中控制处理单元的示意图；
图4为本发明提出的一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置的整体结构示意图；
图5为本发明中外置开关分合器的结构示意图。
图例说明：
1、外置开关分合器；101、主体外壳；102、插接套；103、编码位置电机；104、开关连接套件；105、连接轴；106、电源模块；107、控制处理单元；2、遥控器。
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。
参照图1-5，一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制系统，包括遥控器、控制处理单元和分合闸执行机构；
遥控器与控制处理单元无线通讯连接，且控制处理单元与分合闸执行机构双向电性连接；
遥控器用于无线传输控制信号至控制处理单元；
控制处理单元用于对遥控器传输的控制信号进行解析并实现对分合闸执行机构输出控制指令，控制处理单元还实时读取分合闸执行机构的的位置编码，判断分合闸执行机构是否按设置到了指定行程位置并反馈至遥控器；
分合闸执行机构用于接收控制处理单元的控制指令后实现对断路器手动分合闸进行开关调节。
遥控器包括主控模块、显示模块、按键模块、FSK/GFSK调制模块和内置天线；
主控模块分别与显示模块、按键模块和FSK/GFSK调制模块电性连接，且FSK/GFSK调制模块和内置天线电性连接。
按键模块用于工作人员输入控制指令，按键模块输入指令后，主控模块通过扫描方式判断按键模块指令，显示模块显示指令状态，主控模块再将指令下发至FSK/GFSK调制模块进行信号调制，调制信号通过内置天线发出指令。
进一步的，遥控器通过2节7号电池作为电源，主控模块采用 STM8L系列低功耗芯片来完成遥控部分的按键模块识别和显示模块的显示控制。
控制处理单元包括核心处理模块、状态指示灯、FSK/GFSK解调模块和内置天线；
核心处理模块分别与状态指示灯、FSK/GFSK解调模块电线连接，且FSK/GFSK解调模块与内置天线连接，核心处理模块还与分合闸执行机构电性连接；
内置天线用于接收遥控器无线传输的指令，并将指令传输至 FSK/GFSK解调模块进行解调，然后传输至核心处理模块，核心处理模块用于对指令进行分析输出控制信号至分合闸执行机构从而控制分合闸执行机构对对断路器手动分合闸进行开关调节；
核心处理模块还用于读取分合闸执行机构的位置编码判断分合闸执行机构是否按设置到了指定行程位置。
核心处理模块采用超低功耗ARM CortexTM-M3微控制器，控制分合闸执行机构中编码位置电机的对应位置状态，实现开关柜分合闸旋钮的精确控制，再读取编码位置电机的位置编码判断分合闸执行机构是否按设置到了指定行程位置，从而通过闭环控制方式以确保该装置可靠运行，以实现开关柜就地分合闸操作。
一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置，包括：外置开关分合器1和遥控器2；
外置开关分合器1包括主体外壳101，主体外壳101中安装有分合闸执行机构和控制处理单元107，控制处理单元107与分合闸执行机构双向电性连接，且控制处理单元107还与遥控器2无线通讯连接；
遥控器2通过LoRA无线通信方式与外置开关分合器1中控制处理单元107无线通讯连接。
主体外壳101底部一体成型有插接套102，分合闸执行机构包括开关连接套件104，且开关连接套件104通过连接轴105转动设置在插接套102的内部。
分合闸执行机构还包括伺服位置电机103，伺服位置电机103内置安装在主体外壳101中，且伺服位置电机103的输出端与连接轴 105连接。
具体的，分合闸执行机构中的伺服位置电机103接收到控制指令，通过连接轴105带动开关连接套件104旋转，开关连接套件104 带动分合闸开关进行转动，实现开关操作。
还包括电源模块106；
电源模块106内置安装在主体外壳101中，且电源模块106包括供电电源和与供电电源相连接的充电接口，供电电源通过连接导线与控制处理单元107和伺服位置电机103连接。
电源模块106中供电电源用于为控制处理单元107和伺服位置电机103提供工作电源，且充电接口用于为电源模块中供电电源进行充电。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制系统，其特征在于，包括遥控器、控制处理单元和分合闸执行机构；
所述遥控器与控制处理单元无线通讯连接，且控制处理单元与分合闸执行机构双向电性连接；
所述遥控器用于无线传输控制信号至控制处理单元；
所述控制处理单元用于对遥控器传输的控制信号进行解析并实现对分合闸执行机构输出控制指令，所述控制处理单元还实时读取分合闸执行机构的的位置编码，判断分合闸执行机构是否按设置到了指定行程位置并反馈至遥控器；所述控制处理单元包括核心处理模块、状态指示灯、FSK/GFSK解调模块和内置天线；所述核心处理模块分别与状态指示灯、FSK/GFSK解调模块电线连接，且FSK/GFSK解调模块与内置天线连接，所述核心处理模块还与分合闸执行机构电性连接；所述内置天线用于接收遥控器无线传输的指令，并将指令传输至FSK/GFSK解调模块进行解调，然后传输至核心处理模块，核心处理模块用于对指令进行分析输出控制信号至分合闸执行机构从而控制分合闸执行机构对对断路器手动分合闸进行开关调节；
所述核心处理模块还用于读取分合闸执行机构的位置编码判断分合闸执行机构是否按设置到了指定行程位置；
所述分合闸执行机构用于接收控制处理单元的控制指令后实现对断路器手动分合闸进行开关调节。
2.根据权利要求1所述的一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制系统，其特征在于，所述遥控器包括主控模块、显示模块、按键模块、FSK/GFSK调制模块和内置天线；
所述主控模块分别与显示模块、按键模块和FSK/GFSK调制模块电性连接，且FSK/GFSK调制模块和内置天线电性连接；
所述按键模块用于工作人员输入控制指令，按键模块输入指令后，主控模块通过扫描方式判断按键模块指令，显示模块显示指令状态，主控模块再将指令下发至FSK/GFSK调制模块进行信号调制，调制信号通过内置天线发出指令。
3.一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置，其特征在于，包括：外置开关分合器(1)和遥控器(2)；
所述外置开关分合器(1)包括主体外壳(101)，所述主体外壳(101)中安装有分合闸执行机构和控制处理单元(107)，所述控制处理单元(107)与分合闸执行机构双向电性连接，且控制处理单元(107)还与遥控器(2)无线通讯连接，所述遥控器(2)通过LoRA无线通信方式与外置开关分合器(1)中控制处理单元(107)无线通讯连接；
所述控制处理单元用于对遥控器传输的控制信号进行解析并实现对分合闸执行机构输出控制指令，所述控制处理单元还实时读取分合闸执行机构的的位置编码，判断分合闸执行机构是否按设置到了指定行程位置并反馈至遥控器；所述控制处理单元包括核心处理模块、状态指示灯、FSK/GFSK解调模块和内置天线；所述核心处理模块分别与状态指示灯、FSK/GFSK解调模块电线连接，且FSK/GFSK解调模块与内置天线连接，所述核心处理模块还与分合闸执行机构电性连接；所述内置天线用于接收遥控器无线传输的指令，并将指令传输至FSK/GFSK解调模块进行解调，然后传输至核心处理模块，核心处理模块用于对指令进行分析输出控制信号至分合闸执行机构从而控制分合闸执行机构对对断路器手动分合闸进行开关调节。
4.根据权利要求3所述的一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置，其特征在于，所述主体外壳(101)底部一体成型有插接套(102)，所述分合闸执行机构包括开关连接套件(104)，且开关连接套件(104)通过连接轴(105)转动设置在插接套(102)的内部。
5.根据权利要求3所述的一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置，其特征在于，所述分合闸执行机构还包括伺服位置电机(103)，所述伺服位置电机(103)内置安装在主体外壳(101)中，且伺服位置电机(103)的输出端与连接轴(105)连接。
6.根据权利要求3所述的一种断路器手动分合闸旋钮外置式遥控控制装置，其特征在于，还包括电源模块(106)；
所述电源模块(106)内置安装在主体外壳(101)中，且电源模块(106)包括供电电源和与供电电源相连接的充电接口，所述供电电源通过连接导线与控制处理单元(107)和伺服位置电机(103)连接。
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