CN202455033U - 一种以数字化手段对电源进行控制的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种以数字化手段对电源进行控制的系统，数个继电器的输入级分别与电源电压电流检测模块输出级相连接，数个继电器组的输出级分别与数台用电设备相连接，主控板分别与触摸液晶屏、电源电压电流测量模块及数个继电器的控制信号相连接，所述电源电压电流测量模块输入级与数个电源相连接，输出级与数台用电设备相连接。其有益效果：通过数字化测量方法实时测量电源电压电流值，并在触摸液晶上刷新显示，界面友好且电源信息一目了然，方便用户观察。实现对电源供电安全可靠的进行控制。通过数字检测电路实时检测监视电源电压电流值，如发现电压电流异常，立即切断电源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源控制系统，特别涉及一种以数字化手段对电源进行控制的系统，是通过数字化手段能够实时对电源进行监视检测的电源控制系统。
背景技术
目前的电源控制设备，对电源系统的集中调度和监控管理都采用传统的电控箱机械控制模式，各种供电、配电单元之间的切换与控制完全采用机械开关的搬动，同时通过传统的指针式电压电流表对电源电压电流进行测量，这种方式自动化程度低，线路故障率高，且从发现电源电流过高等情况到产生动作具有一定的滞后性，不利于电源及设备的安全。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供一种以数字化手段对电源进行控制的系统，其目的是以触摸屏与继电器相结合控制电源通断的同时通过数字电源电压电流检测电路对电源电压电流进行实时测量，一旦电压电流测量数据超过设定值则立即断开继电器切断电源。
本实用新型为实现上述目的，采取的技术方案是：一种以数字化手段对电源进行控制的系统，其特征在于：包括电源、用电设备及主机箱内安装的触摸液晶屏、电源电压电流测量模块、主控板及继电器，数个所述继电器的输入级分别与电源电压电流检测模块输出级相连接，数个继电器的输出级分别与数台用电设备相连接，所述主控板分别与触摸液晶屏、电源电压电流测量模块及数个继电器的控制信号相连接，所述电源电压电流测量模块输入级与数个电源相连接，输出级与数台用电设备相连接。
本实用新型具有以下有益效果：通过数字化测量方法实时测量电源电压电流值，并在触摸液晶上刷新显示，界面友好且电源信息一目了然，方便用户观察。触摸屏显示的主界面上每一个按键对应该一个设备，点击按键就能控制设备的断开与接通，操作方便且安全。如果电源电压电流出现异常则主控板控制继电器立即切断电源，保障电源及设备的使用安全。上电启动后触摸屏首先显示密码输入界面，只有通过屏幕上软键盘输入正确密码才能进入主界面对电源及设备进行操作，能够有效保障信息安全。需要解决的主要问题是：以触摸屏与继电器组相结合的方式代替传统的机械开关的搬动，实现对电源供电安全可靠的进行控制。通过数字检测电路实时检测监视电源电压电流值，如发现电压电流异常，立即切断电源。
附图说明
图1为本实用新型系统连接框图。
图2为本实用新型工作流程图。
具体实施方案
如图1所示：一种以数字化手段对电源进行控制的系统，包括电源、用电设备及主机箱内安装的触摸液晶屏、电源电压电流测量模块、主控板及继电器，数个所述继电器的输入级分别与电源电压电流检测模块输出级相连接，数个继电器的输出级分别与数台用电设备相连接，主控板分别与触摸液晶屏、电源电压电流测量模块及数个继电器的控制信号相连接，电源电压电流测量模块输入级与数个电源相连接，输出级与数台用电设备相连接。
主控板以ARM芯片为主体，包含触摸液晶屏控制单元、电源电压电流值数据接收单元以及继电器控制单元。
电源电压电流检测模块以单片机为主体，包含电压电流传感器单元、降压处理单元、AD采集单元以及串口输出单元。
本实用新型的基本电路原理：主控板通过UART0接口与触摸液晶屏进行通信即向触摸液晶屏发送控制数据或接收来自触摸液晶屏触摸点坐标数值；主控板通过UART3接口接收来自电压电流检测模块发送的电压电流测量数据；此两个UART口的工作全部通过中断服务函数进行，其中UART0的通信波特率为115200，UART3为9600。UART3接收30字节数据即一帧数据并校验成功后电压电流值接收成功标志位置1，将显示电压电流值指令通过UART0发送给触摸液晶屏进行显示，发送成功后电压电流值接收成功标志位置0继续接收数据。当触摸屏有位置被按下，UART0通过接收中断服务函数接收触摸位置的坐标值，UART0按照协议接收完一帧数据并检验成功后按键位置接收成功标志位置1，判断接收的坐标值上是否有按键，如果有则判断哪个标号按键被按下，断开或闭合按键对应的继电器，如果没有按键被按下则不执行任何动作，判断完成并执行相应动作后，按键位置接收成功标志位置0继续接收触摸点坐标。
主控板通过IO口控制继电器断开与闭合，其中每一个IO口控制一个继电器；电压电流检测模块输入级正负端接电源的正负端，输出级负端接设备的负端，输出级正端接继电器，这样当继电器闭合即实现为设备供电；当继电器闭合时，电源为设备供电，设备有电流流过，电流穿过电压电流检测模块中的电流传感器即产生感生电动势，测量此感生电压的大小即能得到流经的电流值；当主控板接收到的电压电流值超过设备警报阈值，主控板及时控制全部继电器断开，即设备全部断电，能有效保障电源及设备使用安全。
电源电压电流测量模块通过霍尔电压电流传感器测量输入级的电压电流值，然后通过单片机将降压处理后的测量数据进行AD转换，并将AD转换结果按协议生成数据帧后通过UART口发送到主控板。
主控板一方面接收电源测量模块数据，并将数据在液晶屏上刷新显示，同时读取触摸液晶屏触摸点位置坐标，判断是否有按键按下，如有按键按下则输出控制信号控制相应继电器断开或闭合。
本实用新型整体工作流程：如图2所示，触摸点坐标值的接收以及电压电流测量值的接收都是通过UART中断服务函数进行的，为了保证传输的准确性，数据传输协议设定了每一帧数据都包含帧头、数据、校验位、帧尾，程序接收到帧头判断开始接收，准备向数据缓冲区存储数据，计算接收数据的校验和并与接收的校验位比较，相同则接收帧尾后数据接收成功标志位置1，不同则放弃此帧数据准备接收下一帧数据。接收成功后会在触摸液晶屏上刷新显示接收到的电压电流值，根据按下的按键位置控制相应继电器断开或闭合并刷新显示各设备供电状态，如电压电流超过设定警报阈值则程序自动断开所有继电器并在屏幕上显示各设备为断开状态，所有动作执行完后各标志位清零，准备接收下一帧电压电流数据或下一组触摸点坐标。
为了防止误操作特设定了触摸屏锁定功能，在触摸屏锁定状态下触摸屏点击任何设备按键都不会发生动作，但是会实时刷新各电压电流值。只有按下“屏幕锁定”按键解除锁定状态才能继续控制各继电器断开与闭合。
同时还设定了密码保护功能，要想进入系统对电源进行控制必须输入正确的密码才能进入控制界面。开机启动会直接进入密码输入界面，此时程序不会刷新显示电压电流值也不会对继电器进行操作，只会判定按下的是软键盘对应的哪个数字键并把对应数字在屏幕上进行显示，输完密码后点击“确定”按键，如密码正确则进入控制界面。
Claims (1)
1.一种以数字化手段对电源进行控制的系统，其特征在于：包括电源、用电设备及主机箱内安装的触摸液晶屏、电源电压电流测量模块、主控板及继电器，数个所述继电器的输入级分别与电源电压电流检测模块输出级相连接，数个继电器的输出级分别与数台用电设备相连接，所述主控板分别与触摸液晶屏、电源电压电流测量模块及数个继电器的控制信号相连接，所述电源电压电流测量模块输入级与数个电源相连接，输出级与数台用电设备相连接。
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