CN215494632U - 一种可实现网络远距离操控的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可实现网络远距离操控的控制系统，包括用户端、路由、无线通信模块、控制模块、指示模块以及断路模块；用户端与路由通过网络通信连接，路由与无线通信模块通过无线信号通信连接，无线通信模块与控制模块电性连接，控制模块分别与指示模块和断路模块电性连接；断路模块分别与外部电源的输出端和外部电气系统的电源输入端电连接。本实用新型通过无线通信模块连接至路由，并通过路由进行网络通信；可以通过用户端远程发出关闭电气系统的指令，经路由转发至控制模块，通过控制模块对指令进行处理并控制断路模块对电气系统的电源进行切断，从而实现远程关闭电气系统。

Description

一种可实现网络远距离操控的控制系统

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种可实现网络远距离操控的控制系统。

背景技术

电气系统是由低压供电组合部件构成的系统。也称为“低压配电系统”或“低压配电线路”。在现有的电气系统中，经常采用手动切除电源的方式来关闭电气系统，为工作人员带来极大的不便，若存在多个操作节点，易使工作过程变得及其繁琐，且工作人员必须要在电源开关旁边才能够完成对电气系统的关闭，导致工作人员不能够进行其他工作，造成了工作效率低下。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种可实现网络远距离操控的控制系统解决了现有技术中电气系统不能远程关闭的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种可实现网络远距离操控的控制系统，包括用户端、路由、无线通信模块、控制模块、指示模块以及断路模块；

所述用户端与路由通过网络通信连接，所述路由与无线通信模块通过无线信号通信连接，所述无线通信模块与控制模块电性连接，所述控制模块分别与指示模块和断路模块电性连接；所述断路模块分别与外部电源的输出端和外部电气系统的电源输入端电连接。

进一步地，所述无线通信模块包括复位电路、时钟电路以及芯片电路，所述芯片电路分别与复位电路和时钟电路电性连接，所述芯片电路还别与无线通信模块、指示模块和断路模块电性连接。

进一步地，所述芯片电路包括控制芯片U1，所述控制芯片U1所采用的型号为STM32F103RBT6，所述控制芯片U1通过其GPIO口分别与复位电路、时钟电路、无线通信模块、指示模块和断路模块电性连接。

进一步地，所述时钟电路包括接地电容C1、接地电容C2、接地电容C4、接地电容C5、晶振Y1以及晶振Y2；所述晶振Y1的一端分别与接地电容C1和控制芯片U1的OSCIN引脚电性连接，所述晶振Y1的另一端分别与接地电容C2和控制芯片U1的OSCOUT引脚电性连接；所述晶振Y2的一端分别与接地电容C4和控制芯片U1的PC14引脚电性连接，所述晶振Y2的另一端分别与接地电容C5和控制芯片U1的PC15引脚电性连接。

进一步地，所述复位电路包括电阻R2、接地电容C3以及按键K1；所述电阻R2的一端分别与接地电容C3和按键K1的一端电性连接，所述电阻R2的另一端与+3.3V电压连接，所述按键K1的另一端接地。

进一步地，所述无线通信模块包括无线通信芯片U2，所述无线通信芯片U2所采用的型号为ESP8266；所述无线通信芯片U2的VCC引脚和CH_PD引脚均与+5V电压连接，所述无线通信芯片U2的GND引脚和GPIO0引脚均接地，所述无线通信芯片U2的UTXD引脚与控制芯片U1的PA3引脚电性连接，所述无线通信芯片U2的URXD引脚与控制芯片U1的PA2引脚电性连接。

进一步地，所述断路模块包括电阻R3、电阻R4、光耦U3、二极管D1、三极管Q1以及继电器K1，所述光耦U3所采用的型号为TLP521-1，所述二极管D1所采用的型号为IN4007，所述三极管Q1所采用的型号为C8050；所述光耦U3中二极管的正极通过电阻R3与+5V电压连接，所述光耦U3中二极管的负极与控制芯片U1的PA4引脚电性连接，所述光耦U3中三极管的发射极与三极管Q1的基极电性连接，所述光耦U3中三极管的集电极分别与接地电阻R4、+24V电压、二极管D1的负极和继电器K1中线圈的一端电性连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别与二极管D1的正极和继电器K1中线圈的另一端电性连接，所述继电器K1中开关的一端与外部电源电连接，所述继电器K1中开关的另一端与外部电气系统的电源输入端电连接。

进一步地，所述指示模块包括红色发光二极管D5、绿色发光二极管D6、电阻R7以及电阻R8，所述电阻R7的一端和电阻R8的一端均与+5V电压连接，所述电阻R7的另一端与红色发光二极管D5的正极电性连接，所述红色发光二极管D5的负极与控制芯片U1的PA5引脚电性连接，所述电阻R8的另一端与绿色发光二极管D6的正极电性连接，所述绿色发光二极管D6的负极与控制芯片U1的PA6引脚电性连接。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过无线通信模块连接至路由，并通过路由进行网络通信；可以通过用户端远程发出关闭电气系统的指令，经路由转发至控制模块，通过控制模块对指令进行处理并控制断路模块对电气系统的电源进行切断，从而实现远程关闭电气系统。

(2)本实用新型设置有指示模块，包括了红色和绿色两种发光二极管，可以对电气系统的电源通断进行指示，使现场工作人员能够清楚地了解电气系统的工作状态。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种可实现网络远距离操控的控制系统示意图。

图2为本实用新型中控制模块电路图。

图3为本实用新型中无线通信模块电路图。

图4为本实用新型中断路模块电路图。

图5为本实用新型中指示模块电路图。

图6为本实用新型实施例提供的电源模块电路图。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

下面结合附图详细说明本实用新型的实施例。

如图1所示，一种可实现网络远距离操控的控制系统，包括用户端、路由、无线通信模块、控制模块、指示模块以及断路模块；用户端与路由通过网络通信连接，路由与无线通信模块通过无线信号通信连接，无线通信模块与控制模块电性连接，控制模块分别与指示模块和断路模块电性连接；断路模块分别与外部电源的输出端和外部电气系统的电源输入端电连接，外部电源通过断路模块与外部电气系统的电源输入端电连接。

无线通信模块包括复位电路、时钟电路以及芯片电路，芯片电路分别与复位电路和时钟电路电性连接，芯片电路还别与无线通信模块、指示模块和断路模块电性连接。

如图2所示，芯片电路包括控制芯片U1和电阻R1，控制芯片U1所采用的型号为STM32F103RBT6，控制芯片U1通过其GPIO口分别与复位电路、时钟电路、无线通信模块、指示模块和断路模块电性连接。控制芯片U1的BOOT0引脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与+3.3V电压连接。控制芯片U1的VDD1引脚、VDD2引脚、VDD3引脚、VDD4引脚和VDDA引脚均与+3.3V电压连接，控制芯片U1的VSS_1引脚、VSS_2引脚、VSS_3引脚、VSS_4引脚和VSSA引脚均接地。

时钟电路包括接地电容C1、接地电容C2、接地电容C4、接地电容C5、晶振Y1以及晶振Y2；晶振Y1的一端分别与接地电容C1和控制芯片U1的OSCIN引脚电性连接，晶振Y1的另一端分别与接地电容C2和控制芯片U1的OSCOUT引脚电性连接；晶振Y2的一端分别与接地电容C4和控制芯片U1的PC14引脚电性连接，晶振Y2的另一端分别与接地电容C5和控制芯片U1的PC15引脚电性连接。

复位电路包括电阻R2、接地电容C3以及按键K1；电阻R2的一端分别与接地电容C3和按键K1的一端电性连接，电阻R2的另一端与+3.3V电压连接，按键K1的另一端接地。可以通过按键K1对控制芯片U1进行复位，使其恢复最初的工作状态。

如图3所示，无线通信模块包括无线通信芯片U2，无线通信芯片U2所采用的型号为ESP8266；无线通信芯片U2的VCC引脚和CH_PD引脚均与+5V电压连接，无线通信芯片U2的GND引脚和GPIO0引脚均接地，无线通信芯片U2的UTXD引脚与控制芯片U1的PA3引脚电性连接，无线通信芯片U2的URXD引脚与控制芯片U1的PA2引脚电性连接。可以通过控制芯片U1无线连接至路由，从而连接至网络设备，实现接收网络设备远程下发的指令，并将指令通过无线通信芯片U2的UTXD引脚和URXD引脚传输至控制芯片U1。

如图4所示，断路模块包括电阻R3、电阻R4、光耦U3、二极管D1、三极管Q1以及继电器K1，光耦U3所采用的型号为TLP521-1，二极管D1所采用的型号为IN4007，三极管Q1所采用的型号为C8050；光耦U3中二极管的正极通过电阻R3与+5V电压连接，光耦U3中二极管的负极与控制芯片U1的PA4引脚电性连接，光耦U3中三极管的发射极与三极管Q1的基极电性连接，光耦U3中三极管的集电极分别与接地电阻R4、+24V电压、二极管D1的负极和继电器K1中线圈的一端电性连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极分别与二极管D1的正极和继电器K1中线圈的另一端电性连接，继电器K1中开关的一端与外部电源电连接，继电器K1中开关的另一端与外部电气系统的电源输入端电连接。控制芯片U1接收到控制指令后，可以通过其PA4引脚控制继电器K1的开关，从而控制外部电源与外部电气系统之间连接。

如图5所示，指示模块包括红色发光二极管D5、绿色发光二极管D6、电阻R7以及电阻R8，电阻R7的一端和电阻R8的一端均与+5V电压连接，电阻R7的另一端与红色发光二极管D5的正极电性连接，红色发光二极管D5的负极与控制芯片U1的PA5引脚电性连接，电阻R8的另一端与绿色发光二极管D6的正极电性连接，绿色发光二极管D6的负极与控制芯片U1的PA6引脚电性连接。可以通过控制芯片U1的PA5引脚和PA6引脚分别控制红色发光二极管D5和绿色发光二极管D6导通，从而实现继电器K1的开合指示，即控制外部电源与外部电气系统之间的通断指示。

在本实施例中，可以将控制芯片U1设置为其他型号，例如，AT89S51、AT89C51或AT89C52等。当控制芯片U1为其他型号时，按照其他型号芯片的使用方法设置复位电路、时钟电路以及其他外围电路，并且将无线通信模块、指示模块和断路模块分别设置对应的功能引脚上。

在本实施例，还提供了一种电源电路，该电源电路用于向无线通信模块、控制模块、指示模块和断路模块提供工作电压。

如图6所示，该电源电路包括电源芯片U4、电源芯片U5、电感L1、二极管D2、绿色发光二极管D3、绿色发光二极管D4、极性电容C6、电阻R5、极性电容C7、极性电容C8、极性电容C9、电容C10以及电阻R6，电源芯片U4所采用的型号为LM2576S-5，电源芯片U5所采用的型号为AS117-3.3V，二极管D2所采用的型号为IN5822。

电源芯片U4的VIN引脚引出+24V电压输出端，且其分别与外部+24V电压和极性电容C6的正极电性连接，极性电容C6的负极、电源芯片U4的ON/OFF引脚和电源芯片U4的DGND引脚均接地。电源芯片U4的Feedback引脚为+5V电压输出端，且其分别与电感L1的一端、极性电容C7的正极、电阻R5的一端、极性电容C8的正极和电源芯片U5的IN引脚连接，电源芯片U4的OUT引脚分别与二极管D2的负极和电感L1的另一端连接，电阻R5的另一端与绿色发光二极管D3的正极连接，二极管D2的正极、极性电容C7的负极、绿色发光二极管D3的负极、极性电容C8的负极和电源芯片U5的GND引脚均接地。电源芯片U5的OUT引脚为+3.3V电压输出端，且其分别与极性电容C9的正极、电容C10的一端和绿色发光二极管D4的正极连接，绿色发光二极管D4的负极与电阻R6的一端连接，极性电容C9的负极、电容C10的另一端和电阻R6的另一端均接地。

本实用新型的工作原理为：通过无线通信模块与路由建立无线连接，此时可以通过用户端远程发送指令，指令经过网络传输至路由，并通过路由无线传输给无线通信模块，然后通过无线通信模块将指令转发给控制模块，控制模块解析指令后，控制断路模块中继电器K1的开断，从而控制电气系统的开闭；同时，控制模块控制断路模块中继电器K1的开断时，会将开断状态传输至指示模块；若继电器K1打开，则指示模块的红灯亮起；若继电器K1关闭，则指示模块的绿灯亮起。

Claims (8)

1.一种可实现网络远距离操控的控制系统，其特征在于，包括用户端、路由、无线通信模块、控制模块、指示模块以及断路模块；

所述用户端与路由通过网络通信连接，所述路由与无线通信模块通过无线信号通信连接，所述无线通信模块与控制模块电性连接，所述控制模块分别与指示模块和断路模块电性连接；所述断路模块分别与外部电源的输出端和外部电气系统的电源输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的可实现网络远距离操控的控制系统，其特征在于，所述无线通信模块包括复位电路、时钟电路以及芯片电路，所述芯片电路分别与复位电路和时钟电路电性连接，所述芯片电路还别与无线通信模块、指示模块和断路模块电性连接。

3.根据权利要求2所述的可实现网络远距离操控的控制系统，其特征在于，所述芯片电路包括控制芯片U1，所述控制芯片U1所采用的型号为STM32F103RBT6，所述控制芯片U1通过其GPIO口分别与复位电路、时钟电路、无线通信模块、指示模块和断路模块电性连接。

4.根据权利要求3所述的可实现网络远距离操控的控制系统，其特征在于，所述时钟电路包括接地电容C1、接地电容C2、接地电容C4、接地电容C5、晶振Y1以及晶振Y2；所述晶振Y1的一端分别与接地电容C1和控制芯片U1的OSCIN引脚电性连接，所述晶振Y1的另一端分别与接地电容C2和控制芯片U1的OSCOUT引脚电性连接；所述晶振Y2的一端分别与接地电容C4和控制芯片U1的PC14引脚电性连接，所述晶振Y2的另一端分别与接地电容C5和控制芯片U1的PC15引脚电性连接。

5.根据权利要求3所述的可实现网络远距离操控的控制系统，其特征在于，所述复位电路包括电阻R2、接地电容C3以及按键K1；所述电阻R2的一端分别与接地电容C3和按键K1的一端电性连接，所述电阻R2的另一端与+3.3V电压连接，所述按键K1的另一端接地。

6.根据权利要求3所述的可实现网络远距离操控的控制系统，其特征在于，所述无线通信模块包括无线通信芯片U2，所述无线通信芯片U2所采用的型号为ESP8266；所述无线通信芯片U2的VCC引脚和CH_PD引脚均与+5V电压连接，所述无线通信芯片U2的GND引脚和GPIO0引脚均接地，所述无线通信芯片U2的UTXD引脚与控制芯片U1的PA3引脚电性连接，所述无线通信芯片U2的URXD引脚与控制芯片U1的PA2引脚电性连接。

7.根据权利要求3所述的可实现网络远距离操控的控制系统，其特征在于，所述断路模块包括电阻R3、电阻R4、光耦U3、二极管D1、三极管Q1以及继电器K1，所述光耦U3所采用的型号为TLP521-1，所述二极管D1所采用的型号为IN4007，所述三极管Q1所采用的型号为C8050；所述光耦U3中二极管的正极通过电阻R3与+5V电压连接，所述光耦U3中二极管的负极与控制芯片U1的PA4引脚电性连接，所述光耦U3中三极管的发射极与三极管Q1的基极电性连接，所述光耦U3中三极管的集电极分别与接地电阻R4、+24V电压、二极管D1的负极和继电器K1中线圈的一端电性连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别与二极管D1的正极和继电器K1中线圈的另一端电性连接，所述继电器K1中开关的一端与外部电源电连接，所述继电器K1中开关的另一端与外部电气系统的电源输入端电连接。

8.根据权利要求3所述的可实现网络远距离操控的控制系统，其特征在于，所述指示模块包括红色发光二极管D5、绿色发光二极管D6、电阻R7以及电阻R8，所述电阻R7的一端和电阻R8的一端均与+5V电压连接，所述电阻R7的另一端与红色发光二极管D5的正极电性连接，所述红色发光二极管D5的负极与控制芯片U1的PA5引脚电性连接，所述电阻R8的另一端与绿色发光二极管D6的正极电性连接，所述绿色发光二极管D6的负极与控制芯片U1的PA6引脚电性连接。

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