CN216959431U - 一种电源分控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电源分控系统，包括雷电探测单元、控制单元和分控执行单元，所述雷电探测单元检测预设区域范围内的雷电场场强以得到雷电动态数据，控制单元接收雷电动态数据并进行分析处理以得到控制信号，控制单元向分控执行单元发送控制信号以控制分控执行单元进行电源控制动作。本实用新型所述的电源分控系统实时监测区域范围内的雷电场场强以对雷电进行探测，控制单元控制分控执行单元自动实施电源控制动作，集成雷电预警功能，无需人员操作，保障控制的安全性和及时性，有效降低安全隐患，有效保护电源系统，避免电源系统因雷电而受损，保障电源系统能长效稳定运行。

Description

一种电源分控系统

技术领域

本实用新型涉及电源控制技术领域，尤其涉及一种电源分控系统。

背景技术

电源控制系统是供电线路中合理分配电能的控制中心，可靠的接纳上端电源并正确的馈出荷载电能的控制环节。目前的电源控制系统通常是采用人工开闸合闸的机械结构方式，存在较大的安全隐患，没有安全的漏电防护以及设备失效保护、高压电电弧容易对人体造成伤害等，在发生危险状况时不能及时切断电源。在某些领域中采用的电源控制系统已可进行远程控制，提高了安全性，但仍然需要人员进行设置以及控制，仍然存在无法实时监控、控制不及时的状况，依然存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种电源分控系统，解决目前技术中传统的电源控制系统无法实时监控进行及时控制，存在安全隐患的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种电源分控系统，包括雷电探测单元、控制单元和分控执行单元，所述雷电探测单元检测预设区域范围内的雷电场场强以得到雷电动态数据，控制单元接收雷电动态数据并进行分析处理以得到控制信号，控制单元向分控执行单元发送控制信号以控制分控执行单元进行电源控制动作。本实用新型所述的电源分控系统通过雷电探测单元实时监测区域范围内的雷电场场强以对雷电进行探测，当探测到雷电即将发生时，控制单元控制分控执行单元实施电源控制动作(分闸等具体控制动作)，实时监控并及时的自动进行控制，实现雷电预警并根据具体预警情况进行具体的电源控制，无需人员操作，保障控制的安全性和及时性，有效降低安全隐患，有效保护电源系统，避免电源系统因雷电而受损，保障电源系统能长效稳定运行。

进一步的，所述雷电探测单元包括雷电探测天线模块、信号处理模块以及数据发送模块，所述雷电探测天线模块检测雷电场场强以得到模拟信号，所述信号处理模块接收模拟信号并进行分析计算以的雷电动态数据，雷电动态数据再通过数据发送模块发送至控制单元。雷电探测单元利用雷电探测天线模块监测雷电的雷电场场强，雷电探测天线模块主要包括电场天线，实现对雷电大小与雷电时间的预测，雷电探测天线模块探测到的是模拟信号，通过对模拟信号的分析处理可以实现对雷电的测向和定距，进而控制单元控制分控执行单元对雷电即将发生区域中的电源系统进行电源控制动作，有效保护电源系统，避免电源系统因雷电而受损。

进一步的，所述数据发送模块将雷电动态数据转换为LoRa无线通信信号发送至控制单元，功耗低的同时信号传输覆盖距离远，从而雷电探测单元可灵活的安装在距离较远的位置区域以对大范围区域进行雷电检测预警，并且功耗低也保障雷电探测单元的续航能力，确保雷电探测单元能长效正常工作。

进一步的，所述控制单元包括数据接收模块、数据处理模块以及控制收发模块，所述数据接收模块接收雷电探测单元发送的雷电动态数据，数据处理模块对雷电动态数据进行整合分析以得到控制信号，控制信号通过控制收发模块发送至分控执行单元。数据处理模块对雷电动态数据进行分析处理，以得到雷电即将发生的方向以及距离，然后控制单元对雷电发生区域中的分控执行单元发出控制信号，而未在雷电发生区域中的分控执行单元则无需接收控制信号进行电源控制动作，使得电源控制动作更加及时并精确，有效保护电源系统，同时也避免未在雷电发生区域中的电源系统被断闸而影响负载设备的正常工作。

进一步的，所述控制单元还包括与数据处理模块连接的系统报警模块，所述数据处理模块在出现预设异常状况时控制系统报警模块工作，所述预设异常状况包括电源分控系统的设备故障、电源控制动作异常、分析得出雷电即将发生的其中一种状况。利用系统报警模块及时进行警报提醒，确保人员及时查看电源分控系统是否工作正常，避免异常状况扩大导致更大损失。

进一步的，所述分控执行单元包括执行收发模块、执行控制模块、执行模块以及设备监测模块，执行收发模块接收控制单元发送的控制信号并将其发送至执行控制模块，所述执行控制模块根据控制信号控制执行模块实施电源控制动作，所述设备监测模块用于监测分控执行单元各模块的异常状况以及电源系统状况以得到设备监测信号，设备监测信号通过执行收发模块上报至控制单元。分控执行单元在接收到控制单元发送的控制信号后自动进行具体的电源控制动作，保障控制的安全性和及时性，同时将分控执行单元中各模块的实时状况以及电源系统状况反馈给控制单元，使得在控制单元处能实时掌握分控执行单元以及电源系统的具体情况，从而确保在出现异常状况时能及时进行干预处理，避免异常扩大而造成更大损失。

进一步的，所述雷电探测单元设置有若干个，并且分别设置在不同位置以检测不同的预设区域范围，该若干个雷电探测单元发送雷电动态数据至同一个控制单元。能够对大范围区域进行雷电检测，增大电源分控系统的覆盖范围，只需一个控制单元，集中度高，实施成本低，便于集中管理控制。

进一步的，所述分控执行单元设置有若干个并且与同一个控制单元进行数据交互，集中控制管理，控制单元的数量少，降低实施成本。

进一步的，所述雷电探测单元设置有金属屏蔽外壳，减少外界干扰，提高探测精准度。

进一步的，所述雷电探测单元、控制单元和分控执行单元中的所有接口内部设置有浪涌保护模块，对雷电等造成电涌进行有效保护，保证电源分控系统在野外使用环境中运行稳定。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

本实用新型所述的电源分控系统实时监测区域范围内的雷电场场强以对雷电进行探测，当探测到雷电即将发生时，控制单元控制分控执行单元实施电源控制动作，集成雷电预警功能，实时监控并及时的自动进行控制，无需人员操作，保障控制的安全性和及时性，有效降低安全隐患，有效保护电源系统，避免电源系统因雷电而受损，保障电源系统能长效稳定运行；

适用于各类电源系统的智能实时监控及控制，雷电预警准确度高、电源分控实时性高、控制执行智能安全、还可组网联合控制。

附图说明

图1为本实用新型的电源分控系统的示意图。

图中：

雷电探测单元1、控制单元2、分控执行单元3、雷电探测天线模块11、信号处理模块12、数据发送模块13、数据接收模块21、数据处理模块22、系统报警模块 23、人机交互模块24、控制收发模块25、执行收发模块31、执行控制模块32、执行模块33、设备监测模块34、报警指示模块35。

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。

本实用新型实施例公开的一种电源分控系统，能够实时监控，并且自动的进行控制，以确保控制的及时性，极大的降低安全隐患，提高安全性。

如图1所示，一种电源分控系统，主要包括雷电探测单元1、控制单元2和分控执行单元3，所述雷电探测单元1检测预设区域范围内的雷电场场强以实现对雷电的预警探测，雷电探测单元1得到的雷电动态数据发送给控制单元2，控制单元2 对雷电动态数据进行分析处理以得到控制信号，控制单元2向分控执行单元3发送控制信号，分控执行单元3再根据控制信号进行具体的电源控制动作，实时检测预设区域范围内的雷电动态，在雷电即将发生时，及时通过分控执行单元3对电源系统进行电源控制动作，有效避免电源系统受到雷击的影响，有效保护电源系统，实时监控并及时的自动进行控制，无需人工进行分闸合闸的操作，有效降低安全隐患，智能安全，自动化程度高。

在本实施例中，所述雷电探测单元1具体包括雷电探测天线模块11、信号处理模块12以及数据发送模块13，所述雷电探测天线模块11检测预设区域范围内的大气中雷电场场强以得到模拟信号，当雷电发生前期，空间大气电场发生急剧变化，雷电电场变化被雷电探测天线模块11实时捕获，所述信号处理模块12接收模拟信号并进行分析计算以得到雷电动态数据，雷电动态数据再通过数据发送模块13发送至控制单元2；

在本实施例中，所述数据发送模块13将雷电动态数据转换为LoRa无线通信信号发送至控制单元2，通常情况下，低功耗一般很难覆盖远距离，远距离一般功耗高，LoRa是低功耗局域网无线标准，在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍，雷电探测单元设在野外使用时通常只能采用移动电源，低功耗能保障雷电探测单元的续航能力；并且，雷电探测单元1设置有金属屏蔽外壳，减少外界干扰，提高探测精准度。

在本实施例中，所述控制单元2具体包括数据接收模块21、数据处理模块22 以及控制收发模块25，所述数据接收模块21接收雷电探测单元1发送的雷电动态数据，数据处理模块22对雷电动态数据进行整合分析以得到控制信号，控制信号通过控制收发模块25发送至分控执行单元3；

所述控制单元2还包括与数据处理模块22连接的系统报警模块23，所述数据处理模块22在出现预设异常状况时控制系统报警模块23工作，所述预设异常状况包括电源分控系统的设备故障、电源控制动作异常、分析得出雷电即将发生的其中一种状况，系统报警模块23包括声音报警器、闪光报警器等，及时进行警报提醒，确保人员及时查看电源分控系统是否工作正常，避免异常状况扩大导致更大损失；

所述控制单元2还包括与数据处理模块22连接的人机交互模块24，所述人机交互模块24用于人机交互控制，方便对电源分控系统进行设置调整，也便于直观的掌握电源分控系统的具体工作状况。

在本实施例中，所述分控执行单元3包括执行收发模块31、执行控制模块32、执行模块33以及设备监测模块34，执行收发模块31接收控制单元2发送的控制信号并将其发送至执行控制模块32，所述执行控制模块32根据控制信号控制执行模块33实施电源控制动作，所述设备监测模块34用于监测分控执行单元3各模块的异常状况以及电源系统状况以得到设备监测信号，设备监测信号通过执行收发模块 31上报至控制单元2，当分控执行单元3各模块出现异常状况以及电源系统出现异常状况时，控制单元2的系统报警模块23及时发出警报进行提醒，确保能及时进行维护。所述分控执行单元3还设置有报警指示模块35，控制单元2对雷电动态数据进行分析处理得到雷电即将发生时，报警指示模块35在现场对雷电预警进行报警指示并对分控执行单元3的异常报警指示。

在本实施例中，所述雷电探测单元1设置有三个及以上，并且分别设置在不同位置以检测不同的预设区域范围，所有的雷电探测单元1发送雷电动态数据至同一个控制单元2，集中收集不同区域范围的雷电动态数据，对大范围区域进行雷电检测预警，所述分控执行单元3设置有若干个并且与同一个控制单元2进行数据交互，换言之，一个控制单元2同时控制若干个分控执行单元3，组网联合控制，便于集中管理，控制单元2数量少，实施方便成本低，分控执行单元3与控制单元2之间的通讯方式采用光纤传输模式，保障数据传输可靠性，进而保障电源控制动作及时而准确，确保能有效的保护电源系统。

所述雷电探测单元1、控制单元2和分控执行单元3中的所有接口内部设置有浪涌保护模块，保证系统在野外使用环境中运行稳定；并且电源分控系统中的所有接口均采用航空屏蔽接口，保证电源分控系统稳定与通信准确。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源分控系统，其特征在于，包括雷电探测单元(1)、控制单元(2)和分控执行单元(3)，所述雷电探测单元(1)检测预设区域范围内的雷电场场强以得到雷电动态数据，控制单元(2)接收雷电动态数据并进行分析处理以得到控制信号，控制单元(2)向分控执行单元(3)发送控制信号以控制分控执行单元(3)进行电源控制动作。

2.根据权利要求1所述的电源分控系统，其特征在于，所述雷电探测单元(1)包括雷电探测天线模块(11)、信号处理模块(12)以及数据发送模块(13)，所述雷电探测天线模块(11)检测雷电场场强以得到模拟信号，所述信号处理模块(12)接收模拟信号并进行分析计算以的雷电动态数据，雷电动态数据再通过数据发送模块(13)发送至控制单元(2)。

3.根据权利要求2所述的电源分控系统，其特征在于，所述数据发送模块(13)将雷电动态数据转换为LoRa无线通信信号发送至控制单元(2)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电源分控系统，其特征在于，所述控制单元(2)包括数据接收模块(21)、数据处理模块(22)以及控制收发模块(25)，所述数据接收模块(21)接收雷电探测单元(1)发送的雷电动态数据，数据处理模块(22)对雷电动态数据进行整合分析以得到控制信号，控制信号通过控制收发模块(25)发送至分控执行单元(3)。

5.根据权利要求4所述的电源分控系统，其特征在于，所述控制单元(2)还包括与数据处理模块(22)连接的系统报警模块(23)，所述数据处理模块(22)在出现预设异常状况时控制系统报警模块(23)工作，所述预设异常状况包括电源分控系统的设备故障、电源控制动作异常、分析得出雷电即将发生的其中一种状况。

6.根据权利要求1至3任一项所述的电源分控系统，其特征在于，所述分控执行单元(3)包括执行收发模块(31)、执行控制模块(32)、执行模块(33)以及设备监测模块(34)，执行收发模块(31)接收控制单元(2)发送的控制信号并将其发送至执行控制模块(32)，所述执行控制模块(32)根据控制信号控制执行模块(33)实施电源控制动作，所述设备监测模块(34)用于监测分控执行单元(3)各模块的异常状况以及电源系统状况以得到设备监测信号，设备监测信号通过执行收发模块(31)上报至控制单元(2)。

7.根据权利要求1至3任一项所述的电源分控系统，其特征在于，所述雷电探测单元(1)设置有若干个，并且分别设置在不同位置以检测不同的预设区域范围，该若干个雷电探测单元(1)发送雷电动态数据至同一个控制单元(2)。

8.根据权利要求1至3任一项所述的电源分控系统，其特征在于，所述分控执行单元(3)设置有若干个并且与同一个控制单元(2)进行数据交互。

9.根据权利要求1至3任一项所述的电源分控系统，其特征在于，所述雷电探测单元(1)设置有金属屏蔽外壳。

10.根据权利要求1至3任一项所述的电源分控系统，其特征在于，所述雷电探测单元(1)、控制单元(2)和分控执行单元(3)中的所有接口内部设置有浪涌保护模块。

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