CN203788040U - 触摸屏电源自动切换柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电源切换控制柜，特别涉及一种将触屏技术与发电设备控制柜相融合的智能触摸屏电源自动切换柜。该触摸屏电源自动切换柜，其电性连接供电电源和用电负载，供电电源作为电量的输入端供电至触摸屏电源自动切换柜，用电负载作为输出端接收触摸屏电源自动切换柜输出的电量，该触摸屏电源自动切换柜包括一触屏控制器，该触屏控制器控制连接供电电源和用电负载。本实用新型提供的新型触摸屏电源自动切换柜具有易操控，一体化，智能化，人性化，安全有保障的优点。

Description

触摸屏电源自动切换柜

【技术领域】

本实用新型涉及一种电源切换控制柜，特别涉及一种将触屏技术与发电设备控制柜相融合的智能触摸屏电源自动切换柜。

【背景技术】

现今许多大型场所都备用有发电机，以预防当市电出现故障时，可以及时的通过发电机来预防瞬间断电造成的经济损失。但是现在这种市电与发电机发电的切换还是仅仅靠手动操作，即当市电断电之后，再去启动发电机发电。这种笨拙的手动方式一来不能避免人们因为断电造成的损失，二来也会耗费太多的精力来实施和维护，非常的不方便。更有甚者，一些工厂的供电会采取市电和发电轮流使用的场合，他们会根据具体情况在不同时段选择市电供电还是发电机供电，而且有些时候更需要可以根据一定的设置自动的来切换电源，同时可以观察到电源的工作状态。针对这种场合，采取人工操控的方式就完全达不到他们的要求。

在近年来，有很多生产厂家研发出一种专门应用于电源切换的自动化控制器，通过该控制器来控制多个供电电源的运行，可以说这是一种电源切换控制器在控制领域上的一个突破。自动化控制器是集成数字化、智能化、网络化技术用于设备的自动化及监控系统，实现设备的自动化开机／停机、数据监测、报警保护及“三遥”功能。控制器采用微处理技术，实现了各种参数的精密测量、定值调节以及定时、阈值整定等功能，既可以从控制器面板调整，又可使用P C机通过串口通信端调节与监测，因此广泛应用于各类型设备的自动化控制系统中。虽然说通过使用自动化控制器可以实现电源切换的自动控制功能，避免安全及智能化程度低的问题，但是，如若多个不同的发电设备都额外附加一固定型号的自动化控制器的话，其一，会很容易出现设备之间不兼容的问题，因为发电设备的种类有很多，而相应控制器的接口类型，控制模块非常局限；其二，控制器的功能太过单一，针对比较大型的发电设备来说很难实现完整控制，而且如若对控制器进行改进升级的话，需要投入大量的人力物力成本；其三，如果是在现有发电设备或者市电接口上附加一自动化控制器的话，该自动化控制器无法根据用户的需求对控制器进行改进，甚至说在对设备监测时，不能或者较少的将设备运行信息显示给操作者，容易造成操作者对设备运行状态不了解，产生安全问题或者设备运行不良。

总体来说，现有的电源切换控制器与发电设备或市电接口的一体化程度非常欠缺，智能化及人性化程度较低，设备使用的安全性也无法得到保障，因此，需要在现在设备的基础之上做重大的技术创新以克服上述亟须解决的难题。

【实用新型内容】

为克服现有电源切换控制器的控制难度大，一体化、智能化程度低，缺乏人性化，安全性能不高的技术问题，本实用新型提供了一种易操控，一体化，智能化，人性化，安全有保障的新型触摸屏电源自动切换柜。

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种触摸屏电源自动切换柜，其电性连接供电电源和用电负载，供电电源作为电量的输入端供电至触摸屏电源自动切换柜，用电负载作为输出端接收触摸屏电源自动切换柜输出的电量，该触摸屏电源自动切换柜包括一触屏控制器，该触屏控制器控制连接供电电源和用电负载。

优选地，该触摸屏电源自动切换柜进一步包括一母线，该母线一端电性连接于供电电源，一端连接于用电负载，同时控制连接于触屏控制器。

优选地，供电电源包括发电设备和市电，该发电设备和市电选择性连接于母线。

优选地，发电设备、市电与母线之间分别设置有电器开关，该电器开关控制连接于触屏控制器。

优选地，该触屏控制器包括一显示屏，一触摸屏及一控制板，该显示屏，触摸屏及控制板由外至内依次设置，该控制板与该触摸屏及显示屏电性连接。

优选地，该控制板上集成有触控模块，该触控模块与触摸屏电性连接。

优选地，该控制板上集成有显示模块，该显示模块与显示屏电性连接。

优选地，该控制板上集成有监测模块，该监测模块与供电电源电性连接。

优选地，该控制板上集成有控制模块，该控制模块包括合闸分闸模块、试机模块和辅助输入输出模块，该合闸分闸模块、试机模块和辅助输入输出模块电性连接于供电电源。

优选地，该控制板上集成有校表模块，校屏模块，通信模块，设置模块和报警模块。

与现有技术相比，本实用新型触摸屏电源自动切换柜将供电电源与多路负载集中在一起进行统一控制，使用者只需通过控制箱即可实时及远程控制供电电源的供电输出和所有负载的电量定额分配。同时，本实用新型触摸屏电源自动切换柜使用触屏控制器作为其控制系统对发电设备、市电和负载进行实时控制，使所有的控制操作都集成于触屏控制器的触摸屏上。这样一来，其一，使用时只需通过一个带有触摸屏的触屏控制器即可控制发电设备和市电，而且对负载也是可以多路独立控制，因此在操作使用起来，使整个设备一体化，简单化，智能化，更加方便使用者操作和了解设备的性能。其二，采用触摸屏的触屏控制器一方面使操作终端变的更加实用，更加人性化，因为采用该触摸屏的触屏控制器的显示内容、显示图片、图形标志和控制参数等可以根据用户的需求随时进行更改，更改的时候只需改变一下软件程序的内容即可实现。另一方面，本实用新型的触屏控制器增加了更多的控制功能，并将这些控制功能都采用触摸屏进行终端操控。因此，其控制功能更加强大，并结合触摸屏技术实现了多种参数的精密测量、定值调节以及定时、阈值整定等功能，而且其各项参数既可从触屏控制器的面板调整，又可使用电脑通过接口调整及监测。其三，触屏控制器兼有智能远程操控的功能，技术人员在控制触摸屏电源自动切换柜运行时无需一定要在设备面前，可以在办公室甚至说通过手机在更远的地方进行实时监测和控制，不仅保证整个操控过程更加安全，还通过无线传送的方式将操作过程及时化，自由化，人性化。

总的来说，本实用新型的触摸屏电源自动切换柜通过装有触摸屏的控制箱与供电电源和多路用电负载统一集中控制后，完全克服了老式并联发电设备手动控制的安全性问题，现今在发电设备之外附加一控制器时产生的控制功能单一，兼容性低，缺乏人性化、智能化的问题。

【附图说明】

图1是本实用新型触摸屏电源自动切换柜的结构示意图。

图2是本实用新型触摸屏电源自动切换柜的触屏控制器模块结构示意图。

图3是图2所示触屏控制器的触控模块的操作界面示图。

图4是本实用新型触摸屏电源自动切换柜的控制原理图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型触摸屏电源自动切换柜10主要包括一控制箱101，在控制箱101内集成各主要控制元件及各接线端口。供电电源500包括发电设备200和市电300，发电设备200和市电300并联在一起将发电量输入到控制箱101内，控制箱101将所有的供电输入量进行集中控制后输出到负载400上。发电设备200可以为发电机组设备，太阳能发电设备，风力发电设备等现今常用的可以提供应急或常用电源的设备。

控制箱101内集成有一触屏控制器1011，驱动器1013，电器开关1015，一母线1017，二输入端1018和输出端1019，驱动器1013与电器开关1015用于执行触屏控制器1011发出的控制指令来控制发电设备200和市电300。驱动器1013和电器开关1015电性连接于触屏控制器1011与并联的发电设备200和市电300之间。电器开关1015为低压分段开关，其额定电流一般为20A一5000A。

控制箱101内设置有二输入端1018，其中一个输入端1018电性连接到发电设备200，另一输入端电性连接到市电300，用于将供电电源500的发电量通过输入端1018流向至母线1017的其中一端。同时，母线1017的另一端电性连接到输出端1019，输出端1019直接与负载400电性相连，将母线1017上的电量通过输出端1019输送到负载400上，当然此处输出端1019的数量也可根据负载400数量的多少而做调整。最终形成一由触屏控制器1011集中控制的电性通路，该电性通路由供电电源500开始，将发电量通过输入端1018输送到母线1017上，通过触屏控制器1011的统一分配控制，再将母线1017上的发电量通过输出端1019输出给多路负载400。

供电电源500的发电设备200或市电300选择性连接至母线1017时，当触屏控制器1011检测到市电300停电时，就会给出一个信号使发电设备200的电器开关1015闭合，市电300侧的电器开关1015断开，发电设备200通过母线1017供电至负载400；当检测到市电300来电时，就会给出一个信号使市电300侧的电器开关1015闭合，发电设备200的电器开关1015断开，市电300通过母线1017供电至负载400。

请参阅图2，触屏控制器1011包括一显示屏1021，触摸屏1023和控制板1025，显示屏1021、触摸屏1023和控制板1025按从外到内进行排列布置。触摸屏1023与显示屏1021分别与控制板1025电性相连。

触摸屏1023为一九寸四线工业电阻屏，四线工业电阻屏的每个触摸点对应一一对应的电压信号，通过软件对电压信号的采集和处理，可得到具体的触摸位置。操作者使用触摸屏1023上设置的触控区域可以更加方便的操作触摸屏电源自动切换柜10的工作。触摸屏1023上的功能按键区是由控制板1025上的软件程序设置和控制的，因此，操作者只需更改控制板1025上的软件程序内容，就可以满足使用者根据需要增加或删减各种按键或者对其放置位置和显示内容进行的个性化调整。

显示屏1021与控制板1025连接在一起后，显示屏1021与控制板1025之间就可以直接的进行数据通信。显示屏1021作为该触屏控制器1011的一个显示元件，其主要是对设备运转的各类参数进行显示，以便及时的显示给操作者，方便其适时调整。显示屏1021与控制板1025之间可以采用排线或者针脚的形式保持电性连接。控制板1025为一方形的P C B线路板。

控制板1025上集成有触控模块1061，校屏模块1062，显示模块1063，监测模块1064，通信模块1065，控制模块1066，报警模块1067，设置模块1068和校表模块1069。

触控模块1061是本控制板1025的核心，所有的人机操作都是通过触控模块1061进行完成的。触控模块1061利用四线工业电阻屏的每个触摸点对应一一对应的电压信号，通过软件对电压信号的采集和处理，可得到具体的触摸位置。触控模块1061主要控制触摸屏1023的控制操作，其与触摸屏1023电性连接。

请参阅图3，为触控模块1061的操作界面，在通电状态下的操作界面上设有监控触控键1041，市电手动合闸触控键1042，发电机手动合闸触控键1043，停机触控键1044，手动触控键1045，自动触控键1046，设置触控键1028，语言切换触控键1049，报警日志触控键1051，公司简介触控键1052和试机触控键1047。公司简介触控键1052位于整个触摸屏1023触控区域的上端，语言切换触控键1049、报警日志触控键1051、试机触控键1047竖直排列在触摸屏1023触控区域的右端，监控触控键1041、市电手动合闸触控键1042、发电机手动合闸触控键1043位于触摸屏1023触控区域的中部，停机触控键1044、手动触控键1045、自动触控键1046、设置触控键1048水平排列在触摸屏1023触控区域的下端。

触摸触控模块1061操作界面上的监控触控键1041，可以进入供电电源500各项参数监控界面。

触摸触控模块1061操作界面上的市电手动合闸触控键1042，市电300接通负载400，再次触摸则断开市电300。

触摸触控模块1061操作界面上的发电机手动合闸触控键1043，发电设备200接通负载400，再次触摸则断开发电设备200供电。

发电设备200供电状态下，触摸触控模块1061操作界面上的停机触控键1044可以使运转中的发电设备200停机。

触摸触控模块1061操作界面上的手动触控键1045，可以将触屏控制器1011置为手动状态。

触摸触控模块1061操作界面上的自动触控键1046，可以将触屏控制器1011置为自动状态。

触摸触控模块1061操作界面上的设置触控键1048，对各项参数进行设定。(包括密码修改以及各参数阈值设定)

触摸触控模块1061操作界面上的语言切换触控键1049，进行中英文界面切换。

触摸触控模块1061操作界面上的报警日志触控键1051，可显示控制器的报警项目，再触摸报警日志触控键1051则退出。

触摸触控模块1061操作界面上的公司简介触控键1052，进入公司简介修改界面。

触摸触控模块1061操作界面上的试机触控键1047，进入试机操作，触屏控制器1011按照设置进行电源切换或不切换。

校屏模块1062是对触摸屏1023的触控区进行校正，界定一定范围的触摸区域供使用者操作。校屏的主要作用是对触摸屏1023的位置进行校正，使之后的触摸操作更加精准。开机上电之前长按显示屏1021左下角，上电便进入屏幕校准界面。点击一个角的“+”字光标，等待白色“+”字光标红后，完成此点的校正，按此方法校正其他三个“+”字光标，完成整个屏幕的校正。

显示模块1063的设计是利用程序扫描显示屏1021点阵进行显示，显示的主要界面有显示主界面、监测界面、报警界面、公司介绍界面等。显示模块1063主要控制显示屏1021的显示，其与显示屏1021电性连接。

显示模块1063包括中文显示，英文显示和其他语言显示，分别控制显示屏1021显示中文操作界面，英文操作界面以及其他语言的操作界面。

监测模块1064是对供电电源500的各参数进行监测，通过传感器得到各参数的模拟信号，将模拟信号输入模拟数字转换器，然后通过软件进行运算处理后得到数字信号，并利用显示屏1021进行各参数的显示。

监测模块1064主要监测供电电源500的电压、电流、频率、功率及分闸合闸状态等参数。其监测方式是通过数字模拟转换器(图未示，控制板1025内置转换器)检测设备的上述参数，通过控制器软件进行比例运算后输出到显示屏1021进行发电设备200及市电300各参数显示。其与发电设备200和市电300电性连接。

通信模块1065有R S232通信模块、R S485通信模块、微型打印机模块和G S M模块。其中R S232通信模块与R S485通信模块的主要功能是发送各种监测信号和报警信号，利用R S232、R S485通信线和R S232、R S485传输协议，传输数据到微机，方便远程监控。微型打印机模块是为了将报警日志、监测信息通过打印机接口传输到打印机进行日志和监测信息的打印。G S M模块的主要功能是进行远程无线通信，并可以进行短信监控。

控制模块1066主要是由各个子模块组合而成，其中主要的子模块有合闸分闸模块、试机模块和辅助输入输出模块。该合闸分闸模块、试机模块和辅助输入输出模块集成在控制板1025上。合闸分闸模块、试机模块和辅助输入输出模块电性连接于供电电源500。

合闸分闸模块是通过电器开关1015打开或关闭市电300供电和发电设备200供电。当触屏控制器1011检测到市电300停电时，就会给出一个信号使发电设备200的电器开关1015闭合，市电300侧的电器开关1015断开，发电设备200通过母线1017供电至负载400；当检测到市电300来电时，就会给出一个信号使市电300侧的电器开关1015闭合，发电设备200的电器开关1015断开，市电300通过母线1017供电至负载400。

试机模块是用户用于调试和维修供电电源500所使用的功能，试机模块可以使触屏控制器1011在任何条件下都不切换电源。

辅助输入模块是通过触屏控制器1011对各端口检测是否有信号输入，当触屏控制器1011检测到有输入则按照客户设置进行相应处理，提供各种控制信号。

辅助输出模块是通过触屏控制器1011对供电电源500的电压、电流以及各项设置参数进行检测并根据计算得到的数据判断是否达到辅助输出口输出条件，若条件满足则控制对应辅助输出口输出提供各种控制信号。

报警模块1067包括合闸失败报警，分闸失败报警，缺相报警，过频报警，欠压报警和相序错误报警。合闸失败报警是当进行合闸操作时，设备未按照操作指令运行或未能执行相应的操作时，报警模块1067在相应的报警项中显示报警。例如：市电合闸失败后在报警显示模块市电合闸失败报警量中会出现报警字样。

分闸失败报警是当进行分闸操作时，设备未按照操作指令运行或未能执行相应的操作时，报警模块1067在相应的报警项中显示报警。例如：发电分闸失败后在报警显示模块发电分闸失败报警量中会出现报警字样。

缺相报警是由触屏控制器1011对三相电压进行采样并处理而得到运行数据，实时监控供电电源500发出的三相电的电压。当三相电压缺少其中一相时，在报警显示界面上相应的位置会显示报警。

过频报警是由触屏控制器1011对三相电压进行采样并处理而得到数据来实时监控供电电源500发出的三相电的频率。当三相电频率高于设置值时，在报警显示界面上相应的位置会显示报警。

欠压报警是由触屏控制器1011对三相电压进行采样并处理而得到数据来实时监控供电电源500发出的三相电的电压。当三相电电压低于设置值时，在报警显示界面上相应的位置会显示报警。

相序错报警是由触屏控制器1011对三相电压进行采样并处理而得到数据来实时监控供电电源500发出的三相电的相序。当三相电相序异常时，在报警显示界面上相应的位置会显示报警。

设置模块1068是用户根据自己的需要对触屏控制器1011的各项参数进行个性化设置，其包括运行时间设置，标准值设置和辅助输入输出设置。运行时间设置用于设置供电电源500转换的各种时间。各项参数可根据说明书描述进行正确的设置，修改后可改变触屏控制器1011控制逻辑或控制方式。比如：合闸时间(合闸继电器输出的脉冲时间)，若设置值为零，则继电器为持续输出。

标准值设置用于设置供电电源500转换的各种参数，各项参数可根据说明书描述进行正确的设置，修改后可改变触屏控制器1011控制逻辑或控制方式。比如：过频返回阈值一频率上限返回值，小于返回值才正常。

辅助输入输出设置用于设置供电电源500转换的各种端口。各项设置可根据说明书描述进行正确的设置，修改后可改变触屏控制器1011安装方式或控制方式。

校表模块1069主要是对供电电源500的三相电压和三相电流进行校正。三相电压、三相电流校正是对监测模块1064监测到的三相电压、三相电流进行校正，通过校表模块1069对供电电源500的三相电压、三相电流进行处理，以便在显示屏1021三相电压、三相电流监控项中准确的显示供电电源500三相电压、三相电流的数值。

请参阅图4，为触摸屏电源自动切换柜10的控制原理，控制箱101内的触屏控制器1011上集成有整个触摸屏电源自动切换柜10的控制指令，同时还会对供电电源500的运行信息进行显示。触屏控制器1011在控制发电设备200和市电300运行的同时，会实时对其运行信息进行监测，并将监测的内容通过母线1017传输到在显示屏1021上进行显示。当使用者看到设备的运行信息后，可以通过控制箱101内的触摸屏1023输入控制指令，根据需要调整当前设备的运行状态，使用者输入控制指令后再次通过母线1017向发电设备200和市电300发出控制信息执行使用者的控制指令。如此一来，通过监测一显示一控制的循环过程，实现整个触摸屏电源自动切换柜10的智能自动化控制。

在使用时，只需将本实用新型的触摸屏电源自动切换柜10安装好后，将任意符合接口要求的供电电源500通过输入端1018接入到控制箱101后，即可将供电电源500的发电量汇集到控制箱101内的母线1017上进行集中输电控制；同样地，在输出端1019将任意符合接口要求的负载400接入到控制箱101后，通过控制箱101的电量分配控制，即可将母线1017上的发电量定额分配到所有负载400，满足每个负载400的额定电量的供电需求。

与现有技术相比，本实用新型触摸屏电源自动切换柜10将供电电源500与多路负载400集中在一起进行统一控制，使用者只需通过控制箱101，即可实时及远程控制供电电源500的供电输出和所有负载400的电量定额分配。同时，本实用新型触摸屏电源自动切换柜10使用触屏控制器1011作为其控制系统对发电设备200、市电300和负载400进行实时控制，使所有的控制操作都集成于触屏控制器1011的触摸屏1023上。这样一来，其一，使用时只需通过一个带有触摸屏1023的触屏控制器1011即可控制发电设备200和市电300，而且对负载400也是可以多路独立控制，因此在操作使用起来，使整个设备一体化，简单化，智能化，更加方便使用者操作和了解设备的性能。其二，采用触摸屏1023的触屏控制器1011一方面使操作终端变的更加实用，更加人性化，因为采用该触摸屏1023的触屏控制器1011的显示内容、显示图片、图形标志和控制参数等可以根据用户的需求随时进行更改，更改的时候只需改变一下软件程序的内容即可实现。另一方面，本实用新型的触屏控制器1011增加了更多的控制功能，并将这些控制功能都采用触摸屏1023进行终端操控。因此，其控制功能更加强大，并结合触摸屏技术实现了多种参数的精密测量、定值调节以及定时、阈值整定等功能，而且其各项参数既可从触屏控制器1011的面板调整，又可使用电脑通过接口调整及监测。其三，触屏控制器1011兼有智能远程操控的功能，技术人员在控制触摸屏电源自动切换柜10运行时无需一定要在设备面前，可以在办公室甚至说通过手机在更远的地方进行实时监测和控制，不仅保证整个操控过程更加安全，还通过无线传送的方式将操作过程及时化，自由化，人性化。

总的来说，本实用新型的触摸屏电源自动切换柜10通过装有触摸屏1023的控制箱与供电电源500和多路用电负载400统一集中控制后，完全克服了老式并联发电设备手动控制的安全性问题，现今在发电设备之外附加一控制器时产生的控制功能单一，兼容性低，缺乏人性化、智能化的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种触摸屏电源自动切换柜，其电性连接供电电源和用电负载，供电电源作为电量的输入端供电至触摸屏电源自动切换柜，用电负载作为输出端接收触摸屏电源自动切换柜输出的电量，其特征在于：该触摸屏电源自动切换柜包括一触屏控制器，该触屏控制器控制连接供电电源和用电负载。

2.如权利要求1所述的触摸屏电源自动切换柜，其特征在于：该触摸屏电源自动切换柜进一步包括一母线，该母线一端电性连接于供电电源，一端连接于用电负载，同时控制连接于触屏控制器。

3.如权利要求2所述的触摸屏电源自动切换柜，其特征在于：供电电源包括发电设备和市电，该发电设备和市电选择性连接于母线。

4.如权利要求3所述的触摸屏电源自动切换柜，其特征在于：发电设备、市电与母线之间分别设置有电器开关，该电器开关控制连接于触屏控制器。

5.如权利要求1-4任一项所述的触摸屏电源自动切换柜，其特征在于：该触屏控制器包括一显示屏，一触摸屏及一控制板，该显示屏，触摸屏及控制板由外至内依次设置，该控制板与该触摸屏及显示屏电性连接。

6.如权利要求5所述的触摸屏电源自动切换柜，其特征在于:该控制板上集成有触控模块，该触控模块与触摸屏电性连接。

7.如权利要求5所述的触摸屏电源自动切换柜，其特征在于：该控制板上集成有显示模块，该显示模块与显示屏电性连接。

8.如权利要求5所述的触摸屏电源自动切换柜，其特征在于：该控制板上集成有监测模块，该监测模块与供电电源电性连接。

9.如权利要求5所述的触摸屏电源自动切换柜，其特征在于：该控制板上集成有控制模块，该控制模块包括合闸分闸模块、试机模块和辅助输入输出模块，该合闸分闸模块、试机模块和辅助输入输出模块电性连接于供电电源。

10.如权利要求5所述的触摸屏电源自动切换柜，其特征在于：该控制板上集成有校表模块，校屏模块，通信模块，设置模块和报警模块。