CN216083463U - 一种基于多路开关的远程控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多路开关的远程控制装置，包括若干个支路开关、开关控制装置和管理平台，开关控制装置与若干个支路开关之间通过RS485通信电缆连接，开关控制装置与管理平台之间通过移动通信网络无线连接；所述开关控制装置包括壳体，壳体内部设置有控制板和电池，控制板通过两根筋条固定在壳体内部的后侧面板上；所述电池间隔设置在控制板的右侧位置并通过电池固定座固定在壳体的后侧面板上；所述壳体底部两侧对称设置有RS485通信接口和电源接口；所述壳体内部还设置温度传感器和烟雾传感器模块；本装置通过记录、统计、分析开关运行状态与运行日志，实现状态预警，并将预警信息上传至管理平台，装置体积小，成本低廉，具有良好的应用前景。

Description

一种基于多路开关的远程控制装置

技术领域

本实用新型涉及电力开关控制技术领域，尤其涉及一种基于多路开关的远程控制装置。

背景技术

变电站一体化电源设备都带有若干路备用支路开关，这些开关仅仅通过纸质标签进行标识，没有采取实际有效的管理措施，在一体化电源设备的日常检修工作中，普遍存在工作人员临时取电的现象，该行为随意性较大，具有明显的管理信息缺失和安全隐患。

目前，比较常用的开关管理方法是采用电子开关，通过上位机控制开关的开合，但是，由于一体化电源涉及的备用支路开关可能出自不同的生产厂家，导致了设备之间的信息共享度不高，自动化水平低，不利于实现备用支路开关的统一管理，导致运维检修的工作量大等问题，对一体化电源设备备用支路开关的统一管理造成了巨大难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中因一体化电源涉及的备用支路开关可能出自不同的生产厂家，导致了设备之间的信息共享度不高，自动化水平低，不利于实现备用支路开关的统一管理，导致运维检修工作量大的问题，公开了一种基于多路开关的远程控制装置，利用专业的数据通信方式，实现各种一体化电源备用支路开关的数据通信；该装置体积小，成本低廉，具有良好的应用前景。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于多路开关的远程控制装置，包括若干个支路开关、开关控制装置和管理平台，所述开关控制装置与若干个支路开关之间通过RS485通信电缆连接，所述开关控制装置与管理平台之间通过移动通信网络无线连接；

所述开关控制装置包括壳体，壳体内部设置有控制板和电池，所述控制板通过两根筋条固定在壳体内部的后侧面板上，且靠近左侧位置；

所述电池间隔设置在控制板的右侧位置并通过电池固定座固定在壳体的后侧面板上；

所述壳体底部左右两侧对称设置有RS485通信接口和电源接口；

所述壳体内部还设置有温度传感器和烟雾传感器模块，该温度传感器和烟雾传感器模块分别用于检测开关控制装置周围环境的温度信息以及烟雾信息；

所述温度传感器与烟雾传感器模块依次设置在壳体内底面的中部位置，该温度传感器与烟雾传感器模块的探头部分分别贯穿壳体内底面并伸出至壳体的外部。

优选的，所述控制板上设置有供电模块、处理器、RS485接口电路、移动通信模块、PHY芯片、网络变压器以及存储器，处理器均与RS485接口电路、移动通信模块、PHY芯片和存储器相连；

所述处理器用于对多路开关进行远程控制，通过记录、统计、分析开关的运行状态以及运行日志，实现开关的状态预警，并将预警信息上传至远端管理平台。

优选的，所述控制板的四角处均设置有第一螺孔，两根所述筋条上对应第一螺孔的位置设置有与第一螺孔配合的第二螺孔，该控制板与筋条之间通过紧固螺钉贯穿第一螺孔与第二螺孔固定连接。

优选的，所述壳体的表面设置有指示灯一和指示灯二，在所述壳体的左侧面上还依次设置有与所述移动通信模块连接的天线和网络接口；

所述网络接口分别通过网络变压器和PHY芯片与所述处理器的GMII接口相连；

所述指示灯一与指示灯二分别通过引线与所述处理器相连，该指示灯一与指示灯二均为LED指示灯。

优选的，所述RS485通信接口通过RS485通信电缆与所述若干个支路开关并行连接，该若干个支路开关均选用具有RS485通信口的电子开关。

优选的，所述RS485通信接口通过所述RS485接口电路与处理器的UART口相连。

优选的，所述电源接口包括AC交流供电接口和DC直流供电接口；

所述供电模块由AC/DC电源模块、电源切换电路一、充放电检测电路、电源切换电路二和电源管理电路组成，AC/DC电源模块输入端通过AC交流供电接口与AC 220V供电电压相连，AC/DC电源模块输出端通过电源切换电路一分别与充放电检测电路和电源切换电路二的输入端相连，充放电检测电路输出端分别与电池和电源切换电路二输入端相连，电源切换电路二输出端与电源管理电路输入端相连，DC12V供电电压通过DC直流供电接口与电源切换电路一相连，处理器的A/D端口与充放电检测电路相连。

优选的，所述移动通信模块选用4G或5G通讯模块。

优选的，所述开关控制装置与若干个支路开关之间通过MODBUS协议实现数据通信；

所述开关控制装置与管理平台之间采用IEC61850-9-2标准协议。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种基于多路开关的远程控制装置，本装置遵循一体化电源系统常用的数据通信标准，使用IEC61850-9-2标准协议，实现备用支路开关信息与管理平台的数据通信，保证了数据通信的统一标准化，并且，装置基于备用支路开关的运行数据，可实现对备用支路开关的运行状态的统计、分析、预警，并将统计结果与预警信息发送给管理平台，实现对站内一体化电源备用支路开关的全方位、全过程可视化管控，从而改善传统运检模式，优化现场检修模式；

本装置通过设置温度传感器和烟雾传感器模块能够对开关控制装置周围环境的温度信息以及烟雾信息进行检测，当开关控制装置周围温度升高或者检测到烟雾气体时起到预警作用；

本装置能够实现三种供电的切换，当环境中没有直流供电时可用交流供电，当环境中没有交直流供电时可采用电池供电；该装置体积小，成本低廉，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的开关控制装置内部结构示意图；

图3为本实用新型的开关控制装置主视图；

图4为本实用新型的开关控制装置的控制电路原理框图；

图5为本实用新型的图4中供电模块原理框图。

图中：1、若干个支路开关；2、开关控制装置；3、管理平台；4、温度传感器；5、烟雾传感器模块；6、筋条；7、电池；

21、壳体；22、控制板；23、RS485通信接口；24、电源接口；25、网络接口；26、天线；27、指示灯一；28、指示灯二；

221、供电模块；222、处理器；223、RS485接口电路；224、移动通信模块；

225、PHY芯片；226、网络变压器；227、存储器；

2211、AC/DC电源模块；2212、电源切换电路一；2213、充放电检测电路；2214、电源切换电路二；2215、电源管理电路。

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做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。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种基于多路开关的远程控制装置，包括若干个支路开关1、开关控制装置2和管理平台3，所述开关控制装置2与若干个支路开关1之间通过RS485通信电缆连接，所述开关控制装置2与管理平台3之间通过移动通信网络无线连接；

所述开关控制装置2包括壳体21，壳体内部设置有控制板22和电池7，所述控制板22通过两根筋条6固定在壳体内部的后侧面板上，且靠近左侧位置；本实施例中两根筋条6通过焊接的方式固定在壳体21内部的后侧面板上；

所述电池7间隔设置在控制板22的右侧位置并通过电池固定座固定在壳体的后侧面板上；该电池7通过卡接的方式固定在电池固定座的卡槽中(图中未示出)，电池固定座为已有常规技术，在此不多作赘述；

所述壳体21底部左右两侧对称设置有RS485通信接口23和电源接口24；

所述壳体21内部还设置有温度传感器4和烟雾传感器模块5，该温度传感器4和烟雾传感器模块5分别用于检测开关控制装置2周围环境的温度信息以及烟雾信息；

所述温度传感器4与烟雾传感器模块5依次设置在壳体内底面的中部位置，该温度传感器4与烟雾传感器模块5的探头部分分别贯穿壳体21内底面并伸出至壳体21的外部。

请参阅图4，所述控制板22上设置有供电模块221、处理器222、RS485接口电路223、移动通信模块224、PHY芯片225、网络变压器226以及存储器227，处理器222均与RS485接口电路223、移动通信模块224、PHY芯片225和存储器227相连；

所述处理器222用于对多路开关进行远程控制，通过记录、统计、分析开关的运行状态以及运行日志，实现开关的状态预警，并将预警信息上传至远端管理平台，其中处理器222选用32位ARM处理器。

请参阅图4，温度传感器4和烟雾传感器模块5的信号输出端分别与处理器222的两个A/D端口相连。

本实施例中通过设置温度传感器4和烟雾传感器模块5能够对开关控制装置2周围环境的温度信息以及烟雾信息进行检测，当开关控制装置2周围温度升高或者检测到烟雾气体时起到预警作用。

请参阅图2，所述控制板22的四角处均设置有第一螺孔，两根筋条6上对应第一螺孔的位置设置有与第一螺孔配合的第二螺孔，该控制板22与筋条6之间通过紧固螺钉贯穿第一螺孔与第二螺孔固定连接。

请参阅图3和图4，所述壳体21的表面设置有指示灯一27和指示灯二28，壳体21的左侧面上还依次设置有与移动通信模块224连接的天线26和网络接口25；

所述网络接口25分别通过网络变压器226和PHY芯片225与处理器222的GMII接口相连；

所述指示灯一27与指示灯二28分别通过引线与处理器222相连，该指示灯一27与指示灯二28均为LED指示灯，其中指示灯一27用于显示开关控制装置2的运行状态(WORK标识)，指示灯二28用于显示4G网络的运行状态。

请参阅图1和图2，所述RS485通信接口23通过RS485通信电缆与所述若干个支路开关1并行连接，该若干个支路开关1均选用具有RS485通信口的电子开关。

请参阅图4，所述RS485通信接口23通过所述RS485接口电路223与处理器222的UART口相连。

请参阅图3，所述电源接口24包括AC交流供电接口和DC直流供电接口，该AC交流供电接口用于和220V交流电相连，DC直流供电接口用于和12V直流电相连，由于本实施例中开关控制装置2安装在一体化电源系统的电气柜中，该12V直流电来自于电气柜内部的供电部分。

请参阅图5，所述供电模块221由AC/DC电源模块2211、电源切换电路一2212、充放电检测电路2213、电源切换电路二2214和电源管理电路2215组成，AC/DC电源模块2211输入端通过AC交流供电接口与AC 220V供电电压相连，AC/DC电源模块2211输出端通过电源切换电路一2212分别与充放电检测电路2213和电源切换电路二2214的输入端相连，充放电检测电路2213输出端分别与电池7和电源切换电路二2214输入端相连，电源切换电路二2214输出端与电源管理电路2215输入端相连，DC12V供电电压通过DC直流供电接口与电源切换电路一2212相连，处理器222的A/D端与充放电检测电路2213相连；

AC/DC电源模块2211用于将输入的交流220V电压转换为12V直流供电电压；

电源切换电路一2212用于将两路输入的12V直流电压切换为一路输出；

电源切换电路二2214用于将电源切换电路一2212输出的一路直流电压与电池7输出的电压进行切换；

充放电检测电路2213用于对电池7的充放电电压进行检测；

电源管理电路2215用于将输入的直流电压转换为系统所需要的工作电压，该工作电压分别给处理器222、RS485接口电路223、移动通信模块224、PHY芯片225、网络变压器226、存储器227、烟雾传感器模块5、温度传感器4、指示灯一27和指示灯二28提供工作电源。

本实施例中通过设置电源切换电路一2212和电源切换电路二2214能够实现该开关控制装置2的三种供电的切换，该三种供电分别为220V交流供电、12V直流供电以及电池供电，当环境中没有直流供电时可用交流供电，当环境中没有交直流供电时可采用电池7供电；其中电源切换电路一2212和电源切换电路二2214分别由两个单向二极管组成，通过单向二极管的单向导通特性来实现对供电的切换(图中未示出)。

本实施例中的AC/DC电源模块2211、充放电检测电路2213和电源管理电路2215均为常规已有技术在次不多作赘述。

请参阅图2和图4，所述移动通信模块224选用4G或5G通讯模块。

本实施例中选用具有USB接口的4G模块，其中与4G模块相连的天线26贯穿壳体21的左侧面板并伸出至壳体的外部，该4G模块用于实现与远端管理平台通信，实现对开关的状态查看和运行管理以及数据传输；

存储器227用于存储开关的运行状态及运行日志的数据，最大支持32Gb的数据存储，该存储器227与处理器222的I/O口相连。

本实施例中开关控制装置2与若干个支路开关1之间通过MODBUS协议实现数据通信；开关控制装置2与管理平台3之间采用IEC61850-9-2标准协议。

本实施例遵循一体化电源系统常用的数据通信标准，使用IEC61850-9-2标准协议，实现备用支路开关信息与管理平台的数据通信，保证了数据通信的统一标准化，并且装置基于备用支路开关的运行数据，可实现对备用支路开关的运行状态的统计、分析、预警，并将统计结果与预警信息发送给管理平台，实现对站内一体化电源备用支路开关的全方位、全过程可视化管控，从而改善传统运检模式，优化现场检修模式；其装置体积小，成本低廉，具有良好的应用前景。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于多路开关的远程控制装置，其特征在于：包括若干个支路开关、开关控制装置和管理平台，所述开关控制装置与若干个支路开关之间通过RS485通信电缆连接，所述开关控制装置与管理平台之间通过移动通信网络无线连接；

所述开关控制装置包括壳体，壳体内部设置有控制板和电池，所述控制板通过两根筋条固定在壳体内部的后侧面板上，且靠近左侧位置；

所述电池间隔设置在控制板的右侧位置并通过电池固定座固定在壳体的后侧面板上；

所述壳体底部左右两侧对称设置有RS485通信接口和电源接口；

所述壳体内部还设置有温度传感器和烟雾传感器模块，该温度传感器和烟雾传感器模块分别用于检测开关控制装置周围环境的温度信息以及烟雾信息；

所述温度传感器与烟雾传感器模块依次设置在壳体内底面的中部位置，该温度传感器与烟雾传感器模块的探头部分分别贯穿壳体内底面并伸出至壳体的外部。

2.根据权利要求1所述的一种基于多路开关的远程控制装置，其特征在于：所述控制板上设置有供电模块、处理器、RS485接口电路、移动通信模块、PHY芯片、网络变压器以及存储器，处理器均与RS485接口电路、移动通信模块、PHY芯片和存储器相连；

所述处理器用于对多路开关进行远程控制，通过记录、统计、分析开关的运行状态以及运行日志，实现开关的状态预警，并将预警信息上传至远端管理平台。

3.根据权利要求1所述的一种基于多路开关的远程控制装置，其特征在于：所述控制板的四角处均设置有第一螺孔，两根所述筋条上对应第一螺孔的位置设置有与第一螺孔配合的第二螺孔，该控制板与筋条之间通过紧固螺钉贯穿第一螺孔与第二螺孔固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于多路开关的远程控制装置，其特征在于：所述壳体的表面设置有指示灯一和指示灯二，在所述壳体的左侧面上还依次设置有与所述移动通信模块连接的天线和网络接口；

所述网络接口分别通过网络变压器和PHY芯片与所述处理器的GMII接口相连；

所述指示灯一与指示灯二分别通过引线与所述处理器相连，该指示灯一与指示灯二均为LED指示灯。

5.根据权利要求1所述的一种基于多路开关的远程控制装置，其特征在于：所述RS485通信接口通过RS485通信电缆与所述若干个支路开关并行连接，该若干个支路开关均选用具有RS485通信口的电子开关。

6.根据权利要求2所述的一种基于多路开关的远程控制装置，其特征在于：所述RS485通信接口通过所述RS485接口电路与处理器的UART口相连。

7.根据权利要求2所述的一种基于多路开关的远程控制装置，其特征在于：所述电源接口包括AC交流供电接口和DC直流供电接口；

所述供电模块由AC/DC电源模块、电源切换电路一、充放电检测电路、电源切换电路二和电源管理电路组成，AC/DC电源模块输入端通过AC交流供电接口与AC 220V供电电压相连，AC/DC电源模块输出端通过电源切换电路一分别与充放电检测电路和电源切换电路二的输入端相连，充放电检测电路输出端分别与电池和电源切换电路二输入端相连，电源切换电路二输出端与电源管理电路输入端相连，DC12V供电电压通过DC直流供电接口与电源切换电路一相连，处理器的A/D端口与充放电检测电路相连。

8.根据权利要求2所述的一种基于多路开关的远程控制装置，其特征在于：所述移动通信模块选用4G或5G通讯模块。

9.根据权利要求1所述的一种基于多路开关的远程控制装置，其特征在于：所述开关控制装置与若干个支路开关之间通过MODBUS协议实现数据通信；

所述开关控制装置与管理平台之间采用IEC61850-9-2标准协议。

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