CN114915028B - 基于低压配电柜连锁远程控制系统 - Google Patents

基于低压配电柜连锁远程控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于低压配电柜连锁远程控制系统，涉及低压配电柜技术领域，解决了不能达到自动控制效果，需操作人员对配电柜数据进行更改的技术问题；通过数值监测单元，对不同低压配电柜的分支端路数值进行获取，并将所获取的数据传输至处理中心内，处理中心对分支端路数值内部的电压值和电流值进行提取处理，得到单个时间段的多个功率数值，以0点至1点为初始区间，以初始区间的运行数据，对下一区间的工作数据进行改变，通过改变数值，使低压配电柜得到较好的使用效果，再以下一区间的工作数据，对下下区间的工作数据进行改变，采用此种数据改变方式，不仅使低压配电柜一直处于高效工作状态，还能降低功率损耗，确保低压配电柜的使用效果。

Description

基于低压配电柜连锁远程控制系统
技术领域
本发明属于低压配电柜技术领域，具体是基于低压配电柜连锁远程控制系统。
背景技术
低压配电柜的额定电流是交流50Hz，额定电压380v的配电系统作为动力，照明及配电的电能转换及控制之用，该产品具有分断能力强，动热稳定性好，电气方案引灵活，组合方便，系列性、实用性强，结构新颖等特点。
专利公开号为CN112510832A的发明提供了一种低压配电柜连锁远程控制系统，包括：设置在配电柜内的PLC控制器、第一环境监控模块、存储模块、无线通信模块、微控制器以及设置在所述配电柜外部的第二环境监控模块，远程监控端；其中，所述微控制器分别电连接至所述PLC控制器、所述第一环境监控模块、所述存储模块，所述远程监控端基于所述无线通信模块与所述微控制器建立通信连接，所述微控制器向所述远程监控端上传所述PLC控制器中的配电柜电气元件运行数据、存储模块中存储的配电柜标识信息、第一环境监控模块采集到的数据以及第二环境监控模块采集到的数据，通过本发明的技术方案，可远程对低压配电柜进行监控及调控，省时省力。
在对应的配电房内，设置有若干个低压配电柜，对低压配电柜进行远程连锁控制时，一般只是针对实时采集的数据，查看低压配电柜是否处于正常运作状态，此种连锁控制方式，并不能达到自动控制效果，需操作人员对配电柜数据进行更改，若直接对上一时间段的配电柜数据进行分析，对下一时间段的配电柜数据自行修改，不仅对配电柜数据进行实时更新，还可达到自动控制作用，无需操作人员定时更新数据。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于低压配电柜连锁远程控制系统，用于解决不能达到自动控制效果，需操作人员对配电柜数据进行更改的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于低压配电柜连锁远程控制系统，包括：
环境监测单元，用于对低压配电柜内部的温度、湿度以及烟雾数据进行获取，将所获取的数据输送至处理中心内；
数值监测单元，用于对低压配电柜内部的分支端路电压以及电流的数值进行获取，并将所获取的数值输送至处理中心内；
所述处理中心内部设置有两组处理服务器，分别为状态处理服务器和数值处理服务器，状态处理服务器对环境监测单元所发送的数据进行处理，根据处理结果对预警单元进行控制，警示外部操作人员，数值处理服务器对数值监测单元所发送的数据进行处理，根据处理结果，对低压配电柜内部不同分支端路的输入电压进行改变，对功率异常的低压配电柜进行功率调整。
优选的，状态处理服务器对环境监测单元所发送的数据进行处理的步骤如下：
状态处理服务器内部设置有三组阈值以及比对单元，三组阈值分别为温度预警阈值X1、湿度预警阈值X2以及烟雾预警阈值X3；
将所获取的温度、湿度以及烟雾数据分别标记为Wi、Si以及Yi，其中i代表不同的低压配电柜，i＝1、2、……、n；
将温度数据Wi与温度预警阈值X1进行比对，当温度数据Wi＞X1时，生成温度预警信号，并将温度预警信号传输至预警单元内，预警单元产生警报，反之不产生任何信号；
将湿度数据Si与湿度预警阈值X2进行比对，当温度数据Wi＞X2时，生成湿度预警信号，并将湿度预警信号传输至预警单元内，预警单元产生警报，反之不产生任何信号；
将烟雾数据Yi与烟雾预警阈值X3进行比对，当烟雾数据Yi＞X3时，生成烟雾预警信号，并将烟雾预警信号传输至预警单元内，预警单元产生警报，反之不产生任何信号。
优选的，所述数值处理服务器对数值监测单元所发送的数据进行处理包括：
数值监测单元监测得到的分支端路电压以及电流的数值进行区分标记，将电压数值标记为Vki，将电流数值标记为Dki，其中k代表不同的分支端路，i代表不同的低压配电柜，低压配电柜内部设置有若干个分支端路，且k以及i均为正整数；
采用Pki＝Vki×Dki得到分支端路功率值Pki，将一天时间划分为24个区间，每个区间之间的时间间隔为1h，以0点至1点为初始区间，初始区间内分支端路功率值Pki处于时刻变化状态；
获取初始区间多个分支端路功率值Pki，提取区间数据的最大值以及最小值，将最大值标记为Pmki，将最小值标记为Pnki，并生成浮动区间[Pnki，Pmki]。
优选的，所述数值处理服务器内部设置有正常区间(Q1，Q2)，将浮动区间[Pnki，Pmki]与正常区间进行比对，比对方式如下：
当浮动区间[Pnki，Pmki]完全属于正常区间(Q1，Q2)内部时，生成正常工作信号；
当Pnki＜Q1＜Q2＜Pmki，则代表浮动区间[Pnki，Pmki]完全超出正常区间(Q1，Q2)，生成超功率工作信号；
当Q1＜Pnki＜Q2＜Pmki，则代表浮动区间[Pnki，Pmki]与正常区间(Q1，Q2)相互交错，生成高功率工作信号；
当Pnki＜Q1＜Pmki＜Q2，生成低功率工作信号。
优选的，还包括控制单元，且控制单元对超功率工作信号、高功率工作信号以及低功率工作信号对低压配电柜进行控制处理，其中处理步骤如下；
对低功率工作信号进行接收，并获取对应的k、i标记，并获取对应分支端路的电压数值Vki以及电流数值Dki，其中预设电压值为Vy，采用Vy-Vki＝Vs，以Vs为改变电压值，控制单元对输出采用电位器进行控制，控制对应端路的电压值，调节单元使电压值提升Vs电压数值；
对高功率工作信号进行接收，采用Vki-Vy＝Vs，控制单元对输出采用电位器进行控制，控制对应端路的电压值，调节单元使电压值降低Vs电压数值；
对超功率工作信号进行接收，获取初始区间内所有时间节点的电压数值Vki以及电流数值Dki，将属于同一时间节点电压数值Vki以及电流数值Dki进行处理，得到对应的电容值Rki，将多个电容值Rki进行比对，检测多个电容值Rki是否为同一数值，是，向调节单元发送预设电压值Vs，调节单元根据预设电压值Vs对分支端路电压值进行调整，否，生成电容损坏信号SH，控制单元接收到对应的电容损坏信号SH。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过数值监测单元，对不同低压配电柜内部的分支端路数值进行获取，并将所获取的数据传输至处理中心内，处理中心则对分支端路数值内部的电压值和电流值进行提取并处理，得到单个区间时间段的多个功率数值，以0点至1点为初始区间，以初始区间的运行数据，对下一区间的工作数据进行改变，通过改变数值，使低压配电柜得到一个较好的使用效果，再以下一区间的工作数据，再对下下区间的工作数据进行改变，采用此种数据改变方式，不仅使低压配电柜一直处于高效工作状态，还能降低功率损耗，确保低压配电柜的使用效果。
附图说明
图1为本发明原理框架示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请提供了基于低压配电柜连锁远程控制系统，包括环境监测单元、调节单元、数值监测单元、处理中心、预警单元以及控制单元；
所述环境监测单元以及数值监测单元输出端均与处理中心输入端电性连接，所述处理中心输出端与控制单元输入端电性连接，所述处理中心与预警单元之间双向连接，所述调节单元与控制单元之间双向连接；
所述环境监测单元，用于对低压配电柜内部的温度、湿度以及烟雾数据进行获取，由温度传感器，湿度传感器以及烟雾传感器进行获取，相对应的传感器分别设置于低压配电柜对应位置处，将所获取的数据输送至处理中心内；
所述数值监测单元，用于对低压配电柜内部的分支端路电压以及电流的数值进行获取，并将所获取的数值输送至处理中心内；
所述处理中心内部设置有两组处理服务器，分别为状态处理服务器和数值处理服务器，状态处理服务器对环境监测单元所发送的数据进行处理，数值处理服务器对数值监测单元所发送的数据进行处理，将处理结果输送至控制单元内；
状态处理服务器对环境监测单元所发送的数据进行处理的步骤如下：
状态处理服务器内部设置有三组阈值以及比对单元，分别为温度预警阈值X1、湿度预警阈值X2以及烟雾预警阈值X3；
将所获取的温度、湿度以及烟雾数据分别标记为Wi、Si以及Yi，其中i代表不同的低压配电柜，i＝1、2、……、n；
将温度数据Wi与温度预警阈值X1进行比对，当温度数据Wi＞X1时，生成温度预警信号，并将温度预警信号传输至预警单元内，预警单元产生警报，并同时通过外部显示终端进行显示，反之不产生任何信号；
将湿度数据Si与湿度预警阈值X2进行比对，当温度数据Wi＞X2时，生成湿度预警信号，并将湿度预警信号传输至预警单元内，预警单元产生警报，并同时通过外部显示终端进行显示，反之不产生任何信号；
将烟雾数据Yi与烟雾预警阈值X3进行比对，当烟雾数据Yi＞X3时，生成烟雾预警信号，并将烟雾预警信号传输至预警单元内，预警单元产生警报，并同时通过外部显示终端进行显示，反之不产生任何信号；
数值处理服务器对数值监测单元所发送的数据进行处理的步骤如下：
将数值监测单元所监测得到的分支端路电压以及电流的数值进行区分标记，将电压数值标记为Vki，将电流数值标记为Dki，其中k代表不同的分支端路，i代表不同的低压配电柜，低压配电柜内部设置有若干个分支端路，且k以及i均为正整数；
采用Pki＝Vki×Dki得到分支端路功率值Pki，将一天时间划分为24个区间，每个区间之间的时间间隔为1h，以0点至1点为初始区间，初始区间内分支端路功率值Pki处于时刻变化状态；
获取初始区间多个分支端路功率值Pki，提取区间数据的最大值以及最小值，将最大值标记为Pmki，将最小值标记为Pnki，并生成浮动区间[Pnki，Pmki]；
数值处理服务器内部设置有正常区间(Q1，Q2)，将浮动区间[Pnki，Pmki]与正常区间进行比对，比对方式如下：
当浮动区间[Pnki，Pmki]完全属于正常区间(Q1，Q2)内部时，生成正常工作信号；
当Pnki＜Q1＜Q2＜Pmki，则代表浮动区间[Pnki，Pmki]完全超出正常区间(Q1，Q2)，生成超功率工作信号；
当Q1＜Pnki＜Q2＜Pmki，则代表浮动区间[Pnki，Pmki]与正常区间(Q1，Q2)相互交错，生成高功率工作信号；
当Pnki＜Q1＜Pmki＜Q2，生成低功率工作信号。
控制单元，对超功率工作信号、高功率工作信号以及低功率工作信号对低压配电柜进行控制处理，其中处理步骤如下；
对低功率工作信号进行接收，并获取对应的k、i标记，并获取对应分支端路的电压数值Vki以及电流数值Dki，其中预设电压值为Vy，由操作人员根据经验拟定，采用Vy-Vki＝Vs，以Vs为改变电压值，控制单元对输出采用电位器进行控制，控制对应端路的电压值，调节单元使电压值提升对应的Vs电压数值；
对高功率工作信号进行接收，采用Vki-Vy＝Vs，控制单元对输出采用电位器进行控制，控制对应端路的电压值，调节单元使电压值降低对应的Vs电压数值；
对超功率工作信号进行接收，获取初始区间内部所有时间节点的电压数值Vki以及电流数值Dki，将属于同一时间节点电压数值Vki以及电流数值Dki进行处理，得到对应的电容值Rki，将多个电容值Rki进行比对，检测多个电容值Rki是否为同一数值，是，向调节单元发送预设电压值Vs，调节单元根据预设电压值Vs对分支端路电压值进行调整，否，生成电容损坏信号SH，控制单元接收到对应的电容损坏信号SH，并将电容损坏信号SH直接发送至外部显示终端；
其中以0点至1点为初始区间，以初始区间的运行数据，对下一区间的工作数据进行改变，通过改变数值，使低压配电柜得到一个较好的使用效果，再以下一区间的工作数据，再对下下区间的工作数据进行改变，采用此种数据改变方式，不仅使低压配电柜一直处于高效工作状态，还能降低功率损耗，确保低压配电柜的使用效果。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：通过数值监测单元，对不同低压配电柜内部的分支端路数值进行获取，并将所获取的数据传输至处理中心内，处理中心则对分支端路数值内部的电压值和电流值进行提取并处理，得到单个区间时间段的多个功率数值，以0点至1点为初始区间，以初始区间的运行数据，对下一区间的工作数据进行改变，通过改变数值，使低压配电柜得到一个较好的使用效果，再以下一区间的工作数据，再对下下区间的工作数据进行改变，采用此种数据改变方式，不仅使低压配电柜一直处于高效工作状态，还能降低功率损耗，确保低压配电柜的使用效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (1)

1.基于低压配电柜连锁远程控制系统，其特征在于，包括：
环境监测单元，用于对低压配电柜内部的温度、湿度以及烟雾数据进行获取，将所获取的数据输送至处理中心内；
数值监测单元，用于对低压配电柜内部的分支端路电压以及电流的数值进行获取，并将所获取的数值输送至处理中心内；
所述处理中心内部设置有两组处理服务器，分别为状态处理服务器和数值处理服务器，状态处理服务器对环境监测单元所发送的数据进行处理，根据处理结果对预警单元进行控制，警示外部操作人员，数值处理服务器对数值监测单元所发送的数据进行处理，根据处理结果，对低压配电柜内部不同分支端路的输入电压进行改变，对功率异常的低压配电柜进行功率调整；
状态处理服务器对环境监测单元所发送的数据进行处理的步骤如下：
状态处理服务器内部设置有三组阈值以及比对单元，三组阈值分别为温度预警阈值X1、湿度预警阈值X2以及烟雾预警阈值X3；
将所获取的温度、湿度以及烟雾数据分别标记为Wi、Si以及Yi，其中i代表不同的低压配电柜，i=1、2、……、n；
将温度数据Wi与温度预警阈值X1进行比对，当温度数据Wi＞X1时，生成温度预警信号，并将温度预警信号传输至预警单元内，预警单元产生警报，反之不产生任何信号；
将湿度数据Si与湿度预警阈值X2进行比对，当温度数据Wi＞X2时，生成湿度预警信号，并将湿度预警信号传输至预警单元内，预警单元产生警报，反之不产生任何信号；
将烟雾数据Yi与烟雾预警阈值X3进行比对，当烟雾数据Yi＞X3时，生成烟雾预警信号，并将烟雾预警信号传输至预警单元内，预警单元产生警报，反之不产生任何信号；
所述数值处理服务器对数值监测单元所发送的数据进行处理包括：数值监测单元监测得到的分支端路电压以及电流的数值进行区分标记，将电压数值标记为Vki，将电流数值标记为Dki，其中k代表不同的分支端路，i代表不同的低压配电柜，低压配电柜内部设置有若干个分支端路，且k以及i均为正整数；
采用
Figure DEST_PATH_IMAGE002
得到分支端路功率值Pki，将一天时间划分为24个区间，每个区间之间的时间间隔为1h，以0点至1点为初始区间，初始区间内分支端路功率值Pki处于时刻变化状态；
获取初始区间多个分支端路功率值Pki，提取区间数据的最大值以及最小值，将最大值标记为Pmki，将最小值标记为Pnki，并生成浮动区间[Pnki，Pmki]；
所述数值处理服务器内部设置有正常区间（Q1，Q2），将浮动区间[Pnki，Pmki]与正常区间进行比对，比对方式如下：
当浮动区间[Pnki，Pmki]完全属于正常区间（Q1，Q2）内部时，生成正常工作信号；
当Pnki＜Q1＜Q2＜Pmki，则代表浮动区间[Pnki，Pmki]完全超出正常区间（Q1，Q2），生成超功率工作信号；
当Q1＜Pnki＜Q2＜Pmki，则代表浮动区间[Pnki，Pmki]与正常区间（Q1，Q2）相互交错，生成高功率工作信号；
当Pnki＜Q1＜Pmki＜Q2，生成低功率工作信号；
还包括控制单元，且控制单元对超功率工作信号、高功率工作信号以及低功率工作信号对低压配电柜进行控制处理，其中处理步骤如下；
对低功率工作信号进行接收，并获取对应的k、i标记，并获取对应分支端路的电压数值Vki以及电流数值Dki，其中预设电压值为Vy，采用Vy-Vki=Vs，以Vs为改变电压值，控制单元对输出采用电位器进行控制，控制对应端路的电压值，调节单元使电压值提升Vs电压数值；
对高功率工作信号进行接收，采用Vki-Vy=Vs，控制单元对输出采用电位器进行控制，控制对应端路的电压值，调节单元使电压值降低Vs电压数值；
对超功率工作信号进行接收，获取初始区间内所有时间节点的电压数值Vki以及电流数值Dki，将属于同一时间节点电压数值Vki以及电流数值Dki进行处理，得到对应的电容值Rki，将多个电容值Rki进行比对，检测多个电容值Rki是否为同一数值，是，向调节单元发送预设电压值Vs，调节单元根据预设电压值Vs对分支端路电压值进行调整，否，生成电容损坏信号SH，控制单元接收到对应的电容损坏信号SH；
以初始区间的运行数据，对下一区间的工作数据进行改变，再以下一区间的工作数据，再对下下区间的工作数据进行改变，采用此种数据改变方式，不仅使低压配电柜一直处于高效工作状态，还能降低功率损耗。
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