CN211063416U - 无人值守气象站电力智能管理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出了一种无人值守气象站电力智能管理系统，包括远程电力检测子系统、远程报警子系统、备用电源控制子系统和电力切换子系统，所述远程电力检测子系统与UPS供电电源相连接，UPS供电电源与用电设备相连接，远程报警子系统与终端相连接，电力切换子系统分别与备用电源控制子系统和远程电力检测子系统相连接；远程电力检测子系统、远程报警子系统、备用电源控制子系统和电力切换子系统均与控制柜相连接。本实用新型可以对各气象站内电力供应情况实时监测，实现电力异常自动报警和自动切换电力供应继续给气象站供电，从而为相关业务保障人员争取足够的时间处理突发停电事故，对全时段、全天候保证自动站的正常运行具有重大的现实意义。

Description

无人值守气象站电力智能管理系统
技术领域
本实用新型涉及气象站电力管理的技术领域，尤其涉及一种无人值守气象站电力智能系统。
背景技术
全自动无人值守自动气象站是气象数据获取的重要平台，其中电力保障是保证自动站稳定运行的根本条件；对于目前国内运行的自动站大多数在边远地区或乡村，电力系统不稳定，停电的情况时有发生，虽然都配备UPS和发电机，但是UPS支撑的时间有限，人工启动发电机切换到备用电源操作时需要一定的操作时间，而值班员得到停电通知信息不具有时效性，并且值班员赶赴现场操作的时间往往难以确定，一旦自动站断电，后果不堪设想。
实用新型内容
针对人工启动发电机切换到备用电源操作时需要一定的操作时间，而值班员得到停电通知信息不具有时效性，并且值班员赶赴现场操作的时间往往难以确定的技术问题，本实用新型提出一种无人值守气象站电力智能管理系统。
为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种无人值守气象站电力智能管理系统，包括远程电力检测子系统、远程报警子系统、备用电源控制子系统和电力切换子系统，所述远程电力检测子系统与UPS供电电源相连接，UPS供电电源与用电设备相连接，远程报警子系统与终端相连接，电力切换子系统分别与备用电源控制子系统和远程电力检测子系统相连接；所述远程电力检测子系统、远程报警子系统、备用电源控制子系统和电力切换子系统均与控制柜相连接。
优选地，所述远程电力检测子系统包括第一电压采集模块和第二电压采集模块，第一电压采集模块与市电输电电路相连接，第二电压采集模块与发电机输电线路相连接，市电输电电路与电力切换子系统相连接，发电机输电线路与备用电源控制子系统相连接；所述第一电压采集模块和第二电压采集模块均与控制柜相连接。
优选地，所述电力切换子系统包括智能投切单元，智能投切单元与控制柜相连接，智能投切单元分别与市电输电线路和备用电源控制子系统相连接。
优选地，所述智能投切单元包括ATS切换开关，ATS切换开关与控制柜相连接，ATS切换开关通过市电切换单元与市电输电线路相连接，ATS切换开关与备用电源控制子系统相连接。
优选地，所述备用电源控制子系统包括备用电源启动单元，备用电源启动单元分别与ATS切换开关和发电机相连接，发电机与远程电力检测子系统中发电机输电线路相连接；所述备用电源启动单元与市电切换单元相配合。
优选地，所述备用电源启动单元包括第二继电器，第二继电器分别与ATS切换开关和第二交流接触器相连接，第二交流接触器与发电机输电线路相连接；所述市电切换单元包括第一继电器，第一继电器分别与ATS切换开关和第一交流接触器相连接，第一交流接触器与市电输电线路相连接且第一交流接触器和第二交流接触器互锁设置。
优选地，所述远程报警子系统包括GSM/GPRS无线通讯模块和GPS定位模块，控制柜通过GSM/GPRS无线通讯模块与终端相连接，控制柜与GPS定位模块相连接。
优选地，所述控制柜内设置有嵌入式微型计算机，嵌入式微型计算机分别与第一电压采集模块、第二电压采集模块、ATS切换开关、第一继电器、第二继电器、GSM/GPRS无线通讯模块和GPS定位模块相连接。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过第一电压采集模块监测气象站内市电供电和第二电压采集模块检测发电机启动电源电压参数，一旦发生停电，通过GSM/GPRS无线通讯模块将停电信息或发电机启动电压不足信息远程传输至终端，通知监管人员和相关业务保障人员，及时前往故障点进行维护；当第一电压采集模块检测到市电停电时，嵌入式微型计算机控制ATS切换开关启动发电机，嵌入式微型计算机控制第二继电器通电吸合，第二接触器的主触点闭合，发电机开始向UPS供电电源供电，同时第二接触器和第一接触器互锁设置，避免当市电和发电机产生的备用电同时记载到UPS，当第二电压采集模块检测到市电恢复时，嵌入式微型计算机控制ATS切换开关调整市电输电线路向UPS供电电源供电，整体实现了电力异常自动报警和自动切换电力供应继续给气象站供电，从而为相关业务保障人员争取足够的时间处理突发停电事故，对全时段、全天候保证自动站的正常运行具有重大的现实意义。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的工作原理示意图。
图2为本实用新型的控制信号示意图。
图中，1为远程电力检测子系统，11为第一电压采集模块，12为第二电压采集模块，2为远程报警子系统，21为GSM/GPRS无线通讯模块，22为GPS定位模块，3为备用电源控制子系统，31为备用电源启动单元，311为发电机，4为电力切换子系统，41为智能投切单元。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种无人值守气象站电力智能管理系统，包括远程电力检测子系统1、远程报警子系统2、备用电源控制子系统3和电力切换子系统4，远程电力检测子系统用于检测市电输电线路和发电机输电线路上输出电压参数，远程报警子系统用于当自动站内出现停电或发电机出现启动电压不足时，向监控室发出供电异常和异常位置信息，备用电源控制子系统用于控制发电机启动，电力切换子系统用于切换接通UPS供电电源的输电线路，所述远程电力检测子系统1与UPS供电电源相连接，UPS供电电源与用电设备相连接，远程报警子系统2与终端相连接，终端为监控主机和智能手机，监控主机位于监控室中，智能手机为业务人员持有，电力切换子系统4分别与备用电源控制子系统3和远程电力检测子系统1相连接；所述远程电力检测子系统1、远程报警子系统2、备用电源控制子系统3和电力切换子系统4均与控制柜相连接，控制柜内设置有嵌入式微型计算机。
所述远程电力检测子系统1包括第一电压采集模块11和第二电压采集模块12，第一电压采集模块和第二电压采集模块均采用DAM-6084光电隔离电压电流采集模块，分别对市电输电线路和发电机输电线路上的电压进行采样，第一电压采集模块11并联在市电输电电路上，第二电压采集模块12并联在发电机输电线路上，市电输电电路与电力切换子系统4相连接，发电机输电线路与备用电源控制子系统3相连接；所述第一电压采集模块11和第二电压采集模块12均通过RS485通讯接口或RS232通信接口与控制柜相连接，嵌入式微型计算机分别与第一电压采集模块11和第二电压采集模块12相连接。
所述电力切换子系统4包括智能投切单元41，智能投切单元41与控制柜相连接，智能投切单元41分别与市电输电线路和备用电源控制子系统3相连接；智能投切单元41包括ATS切换开关，ATS切换开关与控制柜相连接，嵌入式微型计算机与ATS切换开关相连接，ATS切换开关通过市电切换单元与市电输电线路相连接，ATS切换开关与备用电源控制子系统3相连接。
所述备用电源控制子系统3包括备用电源启动单元，备用电源启动单元分别与ATS切换开关和发电机311相连接，发电机311与远程电力检测子系统1中发电机输电线路相连接；所述备用电源启动单元与市电切换单元相配合；所述备用电源启动单元包括第二继电器，第二继电器分别与ATS切换开关和第二交流接触器相连接，第二交流接触器与发电机输电线路相连接。
如图2所示，所述市电切换单元包括第一继电器，第一继电器分别与ATS切换开关和第一交流接触器相连接，第一交流接触器与市电输电线路相连接且第一交流接触器和第二交流接触器互锁设置即在第一接触器的控制回路上串联第二交流接触器的辅助触点，在第二接触器的控制回路上串联第一交流接触器的辅助触点，使得第一交流接触器和第二交流接触器形成互锁机构，避免市电和发电机发电同时加载在UPS供电电源上；当第一电压采集模块检测到市电停电时，嵌入式微型计算机控制ATS切换开关启动发电机，嵌入式计算机控制第二继电器通电吸合，第二接触器的主触点闭合，发电机开始向UPS供电电源供电，同时第二接触器和第一接触器互锁设置，避免当市电和发电机产生的备用电同时记载到UPS；当第二电压采集模块检测到市电恢复时，嵌入式微型计算机控制ATS切换开关和第一继电器闭合调整市电输电线路向UPS供电电源供电，整体实现了电力异常自动报警和自动切换电力供应继续给气象站供电，从而为相关业务保障人员争取足够的时间处理突发停电事故，对全时段、全天候保证自动站的正常运行具有重大的现实意义。
所述远程报警子系统2包括GSM/GPRS无线通讯模块21和GPS定位模块22，控制柜通过GSM/GPRS无线通讯模块21与终端相连接，控制柜与GPS定位模块22相连接，嵌入式微型计算机分别与GSM/GPRS无线通讯模块21和GPS定位模块22相连接，通过第一电压采集模块监测气象站内市电供电和第二电压采集模块检测发电机启动电源电压参数，一旦发生停电，通过GSM/GPRS无线通讯模块将停电信息或发电机启动电压不足信息远程传输至监控室内的监控主机和业务人员的智能手机上，并通知相关业务保障人员，及时前往故障点进行维护。
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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无人值守气象站电力智能管理系统，其特征在于，包括远程电力检测子系统（1）、远程报警子系统（2）、备用电源控制子系统（3）和电力切换子系统（4），所述远程电力检测子系统（1）与UPS供电电源相连接，UPS供电电源与用电设备相连接，远程报警子系统（2）与终端相连接，电力切换子系统（4）分别与备用电源控制子系统（3）和远程电力检测子系统（1）相连接；所述远程电力检测子系统（1）、远程报警子系统（2）、备用电源控制子系统（3）和电力切换子系统（4）均与控制柜相连接。
2.根据权利要求1所述的无人值守气象站电力智能管理系统，其特征在于，所述远程电力检测子系统（1）包括第一电压采集模块（11）和第二电压采集模块（12），第一电压采集模块（11）与市电输电电路相连接，第二电压采集模块（12）与发电机输电线路相连接，市电输电电路与电力切换子系统（4）相连接，发电机输电线路与备用电源控制子系统（3）相连接；所述第一电压采集模块（11）和第二电压采集模块（12）均与控制柜相连接。
3.根据权利要求1或2所述的无人值守气象站电力智能管理系统，其特征在于，所述电力切换子系统（4）包括智能投切单元（41），智能投切单元（41）与控制柜相连接，智能投切单元（41）分别与市电输电线路和备用电源控制子系统（3）相连接。
4.根据权利要求3所述的无人值守气象站电力智能管理系统，其特征在于，所述智能投切单元（41）包括ATS切换开关，ATS切换开关与控制柜相连接，ATS切换开关通过市电切换单元与市电输电线路相连接，ATS切换开关与备用电源控制子系统（3）相连接。
5.根据权利要求1或4所述的无人值守气象站电力智能管理系统，其特征在于，所述备用电源控制子系统（3）包括备用电源启动单元，备用电源启动单元分别与ATS切换开关和发电机（311）相连接，发电机（311）与远程电力检测子系统（1）中发电机输电线路相连接；所述备用电源启动单元与市电切换单元相配合。
6.根据权利要求5所述的无人值守气象站电力智能管理系统，其特征在于，所述备用电源启动单元包括第二继电器，第二继电器分别与ATS切换开关和第二交流接触器相连接，第二交流接触器与发电机输电线路相连接；所述市电切换单元包括第一继电器，第一继电器分别与ATS切换开关和第一交流接触器相连接，第一交流接触器与市电输电线路相连接且第一交流接触器和第二交流接触器互锁设置。
7.根据权利要求1所述的无人值守气象站电力智能管理系统，其特征在于，所述远程报警子系统（2）包括GSM/GPRS无线通讯模块（21）和GPS定位模块（22），控制柜通过GSM/GPRS无线通讯模块（21）与终端相连接，控制柜与GPS定位模块（22）相连接。
8.根据权利要求2或4或6或7所述的无人值守气象站电力智能管理系统，其特征在于，所述控制柜内设置有嵌入式微型计算机，嵌入式微型计算机分别与第一电压采集模块（11）、第二电压采集模块（12）、ATS切换开关、第一继电器、第二继电器、GSM/GPRS无线通讯模块（21）和GPS定位模块（22）相连接。
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