RU2710048C1 - Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетями - Google Patents
Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетями Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710048C1 RU2710048C1 RU2019122780A RU2019122780A RU2710048C1 RU 2710048 C1 RU2710048 C1 RU 2710048C1 RU 2019122780 A RU2019122780 A RU 2019122780A RU 2019122780 A RU2019122780 A RU 2019122780A RU 2710048 C1 RU2710048 C1 RU 2710048C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hybrid
- computer
- devices
- information
- key
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41805—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by assembly
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41835—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by programme execution
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41845—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by system universality, reconfigurability, modularity
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к управлению электрическими схемами. Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетью заключается в следующем. Устанавливают гибридную платформу док-станцию, вставляют непосредственно в разъёмы на платформе док-станции устройства контроля и управления режимами работы внешними подключенными устройствами. Центральный компьютер гибридного аппарата получает набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, назначает и распределяет набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, соответствующим исполнительным гибридным ключ-компьютерам. Гибридный аппарат отображает интерактивные подсказки для подключения внешних устройств к нему. Подключают к гибридному аппарату устройство и активируют исполнение команды, соответствующей функции устройства. Гибридный аппарат исполняет набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования. Также заявлена система управления электросетью для автоматического управления множеством устройств. Технический результат заключается в упрощении процесса настройки и наладки узла приема и распределения электропитания. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявленное изобретение относится к способам и системам изготовления узла приема и распределения электропитания с автоматическим управлением, регулированием и защитой внешних подключаемых устройств, таких как промышленные и бытовые электрические приборы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
На современном этапе, основной отрицательный момент существующих технических решений представляет собой отсутствие простого и интуитивно понятного способа объединения подключаемых устройств в единое местное пространство цифровой инфраструктуры, в которой реализованы системы автоматизированного управления электропитанием приборов, подключенных к электросети.
В общем случае, известные способы реализации систем интеллектуальной автоматизированной цифровой электрической инфраструктуры, представляют собой узлы местного значения, создаваемые в целях приема, распределения электропитания и управления. Особенностью этих узлов является система, электроустановка которая обеспечивает организацию инфраструктуры сети, состоящая из «оболочки» (щит, шкаф и т. д.) и «начинки» (готовых электрических аппаратов по назначению, номиналу и т п), при этом под каждый конкретный объект требуется индивидуальное изготовление вышеописанного электрораспределительного щита – узла электроустановки. Данный процесс лишь отчасти упрощается готовыми узконаправленными устройствами с встроенным микроконтроллером. Вместе с тем для полноценного выполнения задач, приема и распределения электропитания с полной автоматизацией процессов управления и регулирования, требуется специальное проектирование, изготовление, монтаж и программирование, с последующей наладкой и настройкой, все вышеперечисленное приводит к сложной эксплуатации электрораспределительного щита узла электрики и автоматики. Как следствие ограниченность пользовательского функционала и узкое применения электроустановки.
В связи с тем, что работы по сборке электрораспределительного щита его разводки, расключению и программированию производиться разными специалистами, то данный аспект неизбежно вносит негативный элемент человеческого фактора в процесс настройки, наладки и дальнейшей эксплуатации.
Известен патентный документ RU 2613130, опубл. 15.03.2017, из которого известно изобретение, относящееся к устройствам для измерения электрической мощности. Автоматизированное устройство мониторинга оборудования электрической подстанции содержит ЭВМ, соединенную с датчиками параметров оборудования подстанции. ЭВМ выполнена в виде микропроцессорного блока сбора и обработки данных. Чувствительные элементы вынесены из самих датчиков и соединены с ними одним или двумя волоконно-оптическими кабелями. Кабели соединены соответственно с совмещенными или с разделенными формирователем и приемником оптических сигналов. Микропроцессор и датчики размещены в одном корпусе, который снабжен блоком питания, индикацией и интерфейсным модулем. Датчики соединены с ЭВМ при помощи электрической или волоконно-оптической связи. Датчики могут быть выполнены в виде датчиков тока, напряжения и температуры. Микропроцессор содержит микроконтроллер, соединенный с модулем связи Profinet и/или Ethernet, памятью ПЗУ и ОЗУ-1, а также с контроллером данных, к которому подсоединены ОЗУ-2 с кольцевым буфером и коммутационная плата с входами сигналов датчиков. Выход микропроцессорного блока подсоединен по сети Profinet и/или Ethernet с рабочим местом оператора.
Известен патентный документ RU 2423771, опубл. 10.07.2011, в котором раскрывается устройство выполненное в виде контроллера, содержащего блок внешних датчиков замыкания, сопряженный с кнопками - эмуляторами его состояния, входы которого предназначены для подключения внешних коммутирующих элементов, а выходы соединены со входом блока сопряжения датчиков замыкания с силовыми ключами, выход которого через блок выбора режима работы датчиков замыкания соединен со входом блока коммутационных ключей, выходы которого предназначены для подключения электрических нагрузок, второй выход блока внешних датчиков замыкания соединен со входом блока интерфейсов внешнего ввода-вывода, с подключаемыми модулями интерфейсов, оборудованного адресным модулем, предназначенного для подключения к информационной шине и соединенного со входом блока коммутационных ключей.
Ближайшим аналогом заявленного изобретения является изобретение, раскрытое в публикации CN 108572562 A, опубл. 25.09.2018, которая раскрывает интеллектуальную систему управления энергией, содержащую интеллектуальное аппаратное управление и интеллектуальный терминал управления, в котором интеллектуальное аппаратное управление главным образом содержит электрический контроллер, модуль связи и модуль сбора данных; модуль сбора данных состоит из датчика и монитора и используется для сбора данных об электроэнергии в режиме реального времени; модуль связи используется для осуществления связи между терминалом и оборудованием; электрический контроллер используется для контроля поведения различных электрических приборов; интеллектуальный терминал управления в основном содержит систему управления, систему сбора информации, систему связи и систему прогнозирования и анализа; система связи обменивается данными с модулем беспроводной верности (Wi-Fi) интеллектуального аппаратного управления посредством связи через последовательный порт; система сбора информации принимает данные датчика и монитора и сохраняет полученные данные в базе данных; система управления формирует распределенное управление посредством главного блока верхнего компьютера и вспомогательных блоков верхнего компьютера; Система прогнозирования и анализа используется для проведения обработки и прогнозирования данных. Интеллектуальная система управления энергопотреблением может использоваться на разных платформах и может выполнять сложную обработку данных, что имеет важное значение для прогнозирования нагрузки и распределения ресурсов.
Недостатком известных способов является аппаратная ограниченность и сложность программирования устройства создания сети, ввиду дефицита возможностей приема и распределения электрической энергии и информации для всего спектра задач коммутации, защиты, управления и регулирования слаботочных и силовых токов, а также необходимость ручного программирования под конкретные задачи.
Таким образом, основной недостаток существующих технических решений в данной области состоит в отсутствии простого и интуитивно понятного способа объединения подключаемых устройств в единое местное пространство цифровой инфраструктуры.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технической проблемой, решаемой заявленным изобретением, является создание активного узла, в котором многочисленные готовые электрические аппараты различного назначения заменены на устройство компьютер управления электросетью, в составе которого имеются гибридные силовые и слаботочные компьютеры, которые обеспеченны специальной средой человеко-машинным интерфейсом диалогового программирования, при помощи которой ускоряется и упрощается процесс организации «цифровой» инфраструктуры за счет обработки информации с помощью экспертной системы, которая автоматически формирует необходимые программные команды для устройств, подключаемых к ней.
Техническим результатом является упрощение процесса настройки и наладки узла приема и распределения электропитания за счет увеличения качества доступных цифровых технологий, повышения надежности защиты внешних подключаемых устройств от несанкционированных аварийных режимов работы, таких как промышленные и бытовые электрические приборы, при помощи полной автоматизации процессов управления, регулирования, измерения и сигнализации.
Указанную задачу решает техническая система, выполняющая функции сбора, обработки и передачи информации, функционирование элементов которой в ее границах обеспечивается слабыми электрическими токами - слаботочной системой (система слабых токов). Под проводной системой слабых токов понимается совокупность каналов, трасс, кабелей, кроссов, элементов коммутации и технических помещений в здании или комплексе зданий на общей территории, предназначенных преимущественно для передачи информации.
Также, дополнительный эффект от применения изобретения, заключается в снижении риска неправильного подключения оборудования или его поломки, поскольку процесс подключения сопровождается интерактивными подсказками, а также индикацией необходимых разъемов подключения устройств.
Способ реализуют за счет изготовления комплектного устройства комбинированного гибридного аппарата управления и электрического распределения который содержит несколько этапов.
Способ реализуют за счет изготовления комплектного устройства, управляющего электропотребителями и источниками питания, а также использующего электрическую энергию для управления неэлектрическими процессами.
Способ выполняют за счет изготовления комплектного программно-аппаратного электротехнического гибридного комплекса электромеханических и электронных аппаратов, системы управления потоками электрической энергии и информации для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и защиты электротехнических систем и их составных частей.
Способ осуществляется за счет изготовления гибридного электрического аппарата для электротехнического комплекса, системы управления потоками электрической энергии и информации для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и защиты электротехнических систем и их составных частей, содержащий этапы, на которых:
- устанавливают гибридную платформу док-станцию, т.е. системную плату с магистрально модульным принципом объединения и обеспечения совместной работы всех комплектующих;
- вставляют непосредственно в разъёмы на платформе док-станции, системной плате устройства контроля и управления режимами работы внешними подключенными исполнительными устройствами;
- подключают внешнее питание к гибридному аппарату;
- центральный Компьютер гибридного аппарата получает набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования;
- центральный компьютер гибридного аппарата назначает и распределяет набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, соответствующим исполнительным гибридным ключ-компьютерам;
- гибридный аппарат отображает интерактивные подсказки для подключения внешних устройств к нему;
- подключают к гибридному аппарату по меньшей мере одно устройство и активируют исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства;
- гибридный аппарат исполняет набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования.
Устанавливают гибридную платформу док-станцию, т.е. системную плату с магистрально модульным принципом объединения и обеспечения совместной работы комплектующих.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 схематичный общий вид блоков и элементов компьютера управления электросетью.
Фиг.2 представляет схему компьютера управления электросетью в сборе.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном частном случае реализации способа используют конструкцию многослойной системной платы электрического и информационного приема и распределения.
В другом частном случае реализации способа используют конструкцию многослойной системной плату электрического и информационного приема и распределения с шинопроводом – комплектного устройства в виде системы проводников, размещенных внутри лотка, трубы или иной оболочки, которое состоит из разделенных промежутками шин, которые в свою очередь опираются на изоляционный материал.
В другом частном случае реализации способа используют многослойную системную плату, которая содержит:
- разъём для подключения Центрального компьютера – сокет;
- разъём для подключения гибридного силового ключ-компьютера, комбинированное соединение коммутации силовых токов и информационных сигналов – энергетический разъем;
- разъёмы для подключения периферийных устройств таких как, гибридные слаботочные и мультимедиа ключ-компьютеры;
- несколько разъёмов для подключения USB устройств;
- несколько разъёмов для подключения коммутационной клеммной колодки внешних потребителей;
- формирователи стандартных интерфейсов – шин для работы с внешними устройствами;
- разъёмы для подключения внешних устройств к шинам (слоты расширения);
- разъёмы для подключения основного и дополнительного электропитания;
- разъёмы для подключения электропитания дополнительной платформы;
- другие устройства индикации и отладки (опционально).
В другом частном случае реализации способа многослойную системную плату, которая может содержать управляемое релейную защиту силового ключ-компьютера, вставляют непосредственно в разъёмы на платформе док-станции на системной плате устройства контроля и управления режимами работы внешними подключенными исполнительными устройствами.
В одном частном случае реализации способа к платформе док-станции подключают центральный компьютер, обеспечивающий обмен данными между центральным процессором и памятью, и исполнительным ключ-компьютером с его процессором и памятью.
В одном частном случае реализации способа к платформе док-станции подключают гибридный силовой ключ-компьютер, обеспечивающий управления потоками электрической энергии и информации для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и защиты электротехнических систем и их составных частей.
В другом частном случае реализации способа к платформе док-станции подключают гибридные ключ-компьютеры управления слаботочными устройствами, обеспечивающими управление потокам информации для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и измерения.
В другом частном случае реализации способа к платформе док-станции подключают гибридные ключ-компьютеры мультимедиа сигналов, обеспечивающие управление и распределением потоками информации.
При подключении внешнего питания к гибридному аппарату платформа док-станция имеет одно или трех фазное подключение к внешней сети электропитания.
В другом частном случае реализации способа возможные варианты подключения двух или более платформ док-станций, имеют типовое масштабируемое решение согласно количеству подключаемых к гибридному аппарату групп потребителей.
Центральный компьютер гибридного аппарата получает набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, при этом платформа док-станция содержит слот чтения/записи с переносных накопителей типа USB, порты для проводного подключения по Ethernet к внешнему роутеру. Пользователь, при необходимости, загружает в систему центрального компьютера исполняемые команды, соответствующие функциям подключаемого оборудования.
В другом частном случае реализации способа порт 8P8C используют для информационного обмена двух или более компьютеров управления электросетью, объединенных в общую сеть управления.
В другом частном случае реализации способа используют центральный компьютер, который содержит в себе операционную систему, содержащую информацию об оборудовании компьютера управления электросетью, информацию о типовых решениях, возможные настройки и варианты подключения оборудования, сведения об аппаратной части платформы док-станции.
Центральный компьютер гибридного аппарата назначает и распределяет набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, соответствующим исполнительным гибридным ключ-компьютерам.
В другом частном случае реализации способа после подключения по меньшей мере одного устройства контроля режимами работы к платформе док-станции центральный компьютер автоматически проводит диагностику подключенного выполняется набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, обеспечивающий штатный режим работы устройства.
В другом частном случае реализации способа после подключения по меньшей мере одного устройства к компьютеру управления электросетью, автоматически выполняется функциональная команда контроля и защиты, устройства и электропроводки от нештатных режимов работы.
В другом частном случае реализации способа центральный компьютер содержит по меньшей мере один процессор и одну память, кнопки включения и сброса, другие устройства индикации и отладки (опционально), экран.
В другом частном случае реализации способа одним центральным компьютером можно управлять двумя и более платформами док-станциями с подключенными к ним периферийными устройствами, а именно ключ-компьютерами, входящими в одну общую локальную сеть управления.
В другом частном случае реализации способа входящая в состав выносная клеммную колодку для подключения внешних приборов и оборудования, подключают к док-станции кабелем с разъемным электрическим соединением.
В другом частном случае реализации способа интерактивные подсказки отображают на дисплее центрального компьютера и/или на удаленном устройстве пользователя.
В другом частном случае реализации способа устройство пользователя представляет собой стационарную панель управления, телефон, смартфон, планшет, ноутбук или персональный компьютер.
В другом частном случае реализации способа интерактивные подсказки для подключения устройств дополнительно включают в себя индикацию клеммной колодки для подключения внешних устройств.
В другом частном случае реализации способа индикация представляет собой световую индикацию.
В другом частном случае реализации способа цветовую индикацию дублируют в подсказках графического интерфейса пользователя для соответствующих устройств.
В другом частном случае реализации способа дополнительно присутствует проектная документация для подключаемого оборудования.
Подключают к компьютеру управления электросетью по меньшей мере одно устройство и активируют исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства.
В другом частном случае реализации способа при подключении по меньшей мере одного устройства к компьютеру управления электросетью автоматически выполняют диагностику корректности подключения.
В другом частном случае реализации способа после подключения по меньшей мере одной группы электропитания устройства к компьютеру управления электросетью автоматически выполняют диагностику электропроводки включая подключенное электроустановочное изделие.
В другом частном случае реализации способа после подключения по меньшей мере одного устройства к компьютеру управления электросетью автоматически выполняют диагностику подключенного устройства.
Компьютер управления электросетью исполняет набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования.
Заявленное изобретение также осуществляется с помощью системы изготовления электрораспределительного узла с помощью компьютера управления электросетью, для автоматического управления множеством устройств и их защиты от нештатных режимов работы, которая содержит:
- по меньшей мере одну платформу док-станцию и центральный компьютер содержащий по меньшей мере одну память с машиночитаемыми инструкциями, которые побуждают по меньшей мере один процессор:
- получать набор информации для входящих в состав системы ключ-компьютеров;
- определять номер в системе и набор индивидуальных функций для каждого подключаемого ключ-компьютера;
- подключать по меньшей мере одно устройство и активировать исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства;
- проверять полноту выполнения набора команд;
- выполнять полученный набор команд;
- передавать сформированные данные на экран, устройство пользователя, сервер;
- генерировать с помощью набора информации о подключаемом устройстве интерактивные подсказки для подключения устройств как системных, так и подключаемых к системе;
- генерировать с помощью набора информации отчет по требованию пользователя о состоянии системы;
- по меньшей мере один ключ-компьютер, содержащий по меньшей мере одну память с машиночитаемыми инструкциями, которые побуждают по меньшей мере один процессор:
- получать с помощью информационного обмена с центральным компьютером набор информации о подключаемом к ключ-компьютеру оборудованию;
- определять набор функций для каждого подключаемого типа оборудования;
- подключать по меньшей мере одно устройство и активировать исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства;
- проверять с помощью диагностики полученный набор информации о состоянии канала, электропроводки, подключенного оборудования;
- выполнять набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования;
- передавать сформированные данные на центральный компьютер;
- по меньшей мере одну выносную клеммную колодку для подключения внешних потребителей.
В одном из частных вариантов реализации системы компьютер управления электросетью состоит из одной платформы док-станции с одним центральным компьютером управления и по меньшей мере с одним силовым ключ-компьютером и одной группой потребителей подключенной кабелем к клеммной колодке внешних подключений.
В другом частном варианте реализации системы компьютер управления электросетью состоит из двух или более платформ док-станций, имеет один центральный компьютер и типовое масштабируемое количество ключ-компьютеров согласно, количеству подключаемых к компьютеру управления электросетью групп потребителей.
В одном из частных вариантов реализации системы ключ-компьютер представляет собой гибридную вычислительную машину базового преобразования силовых токов, предназначенной для защиты от нештатных режимов работы и автоматического управления электропитанием подключенного прибора.
В другом частном варианте реализации системы ключ-компьютер представляет собой гибридную вычислительную машину базового преобразования слабых токов, предназначенная для автоматизации управления подключенным прибором.
В другом частном варианте реализации системы ключ-компьютер представляет собой гибридную вычислительную машину базового преобразования мультимедиа сигналов, которая выполняет функцию аудио/видео ресивера.
В другом частном варианте реализации системы набор оборудования компьютера управления электросетью соответствует запросу пользователя согласно количеству групп силового электрического питания и количеству подключаемых слаботочных устройств.
В другом частном варианте реализации системы выбор информации об оборудовании и подбор осуществляется с помощью интерфейса конфигуратора системы.
В другом частном варианте реализации системы при активации центрального компьютера системы отображают описание системы, включающее по меньшей мере: тип оборудования и модель.
На Фиг.1 представлен компьютер управления электросетью, который реализуется за счет системы состоящей из, платформы которая организованна в виде гибридной док-станции 1, и содержит в себе единый сильноточный вводный узел 9 (одно- или трех- фазного исполнения) для электрического подключения устройства в целом, единый сильноточный транзитный узел 6 для подключения двух и более платформ док-станций и масштабирования системы в целом, узел для подключения внешних информационных интерфейсов 5, узел для подключения внешних активных слаботочных интерфейсов 8, центральный узел распределения электропитания 10, узел подключения гибридного силового ключ-компьютера 14, узел подключения центрального компьютера 15, узел подключения для LAN порта и узел интерфейсный USB порта 17. Узел 4 необходим для подключения внешних активных силовых интерфейсов к док-станции 1.
Устройства узлов (5, 6, 8, 9) могут представлять собой, но не ограничиваясь: разъемные электрические соединения, унифицированные соединения типа 8P8C, не разъемные соединения, клеммные колодки, клеммные соединения. Узел 4 предназначен для присоединения, датчиков (сенсоры), выключателей, актуаторы, реле, роутеры, осветительное оборудование, рольставни, розетки, элементы интернета вещей (IoT), бытовую технику, аудио/видео оборудование и т.п. любой тип устройств, который необходимо обеспечить электропитанием, и он может использоваться в заявленной системе.
В общем случае при помощи разъемных электрических соединений к док-станции подключаются центральный компьютер 7, по меньшей мере одна гибридная вычислительная машина 2 (силовой ключ-компьютер) базового преобразования силовых токов и с помощью узла 10 подключается клеммная колодка 4 необходимая для подключения внешней кабельной продукции силовых групп пользователя. К гибридной док-станции 1 посредством центрального узла 10 для подключения внешних потребителей. Количество модулей гибридной вычислительной машины 2 (силовой ключ-компьютер) базового преобразования силовых токов определяется моделью платформы док-станции 1, но не менее 4 шт. При этом каждый модуль гибридной вычислительной машины 2 (силовой ключ-компьютер) базового преобразования силовых токов может выполнять функцию силового ключа 2 (двух) независимых каналов.
Также, способ содержит вариант подключения слаботочных устройств к системе. Например, гибридную вычислительную машину базового преобразования слабых токов 3, подключенную к гибридной док-станции 1 посредством узла для подключения внешних активных слаботочных интерфейсов 8, гибридную вычислительную машину базового преобразования мультимедиа сигналов 11, подключенную к гибридной док-станции 1 посредством узла для подключения внешних физических сетевых информационных интерфейсов 5.
Модуль центрального компьютера 7 поддерживает «горячую замену» вышедшей из строя Гибридной вычислительной машины 2 (силовой ключ-компьютеры) базового преобразования силовых токов без отключения вводного электропитания, ограничиваясь лишь обесточиванием узла к которому присоединен вышедший из строя модуль Гибридной вычислительной машины 2, которые в свою очередь являются цифровыми устройствами коммутации и обработки электрических сигналов, поскольку с их помощью происходит коммутация, прием-передача и обработка как электрических, так и информационных сигналов в электроустановке.
Клеммная колодка - это устройство, управляемое от компьютера базового преобразования, и необходима для подключения внешней нагрузки к системе.
Модуль гибридной вычислительной машины 2 базового преобразования силовых токов оборудован внутренними гибридными силовыми ключами, которые включают в себя внутреннюю релейную защиту. При этом каждая гибридная вычислительная машина 2 (силовой ключ-компьютер) базового преобразования силовых токов оборудована блоком внешней релейной защиты 12, которая работает по тому же принципу и дублирует внутреннюю релейную защиту.
Поскольку компьютер управления электросетью также содержит программу для управление питанием как мобильного, так и стационарного исполнения, пользователь может использовать эти решения для удаленного управления работой электроустановки, путем выбора на экране смартфона или монитора необходимых функций из списка. При этом Интерфейс пользователя включает в себя: графические пользовательские интерфейсы для различных категорий пользователей. Имеет структурированный естественно-языковый интерфейс с управлением по меню и автоматической проверкой синтаксиса, графический включающий график, диаграммы, шкалы, кнопки, редактор многослойных пиктограмм, интерфейсы с источниками данных, обеспечивающие эффективную связь с внешними системами и базами данных, и т.п. Для взаимодействия с пользователем, способ содержит средства управления, например, сенсорный дисплей, клавиатуру, или же он может выполняться без таковых средств и управляться с помощью подключения к удаленному устройству управления пользователя, например, стационарная панель управления, телефон, смартфон, планшет, ноутбук или персональный компьютер. Протокол связи с удаленным устройством выбирается из известных протоколов обеспечения процесса обмена и передачи информации.
Узлы сетевого интерфейса 5 и 8, предназначены для работы, например, с USB накопителем, и могут содержать разъёмы типа 8P8C для сетевого взаимодействия, являются одновременно устройством и ввода, и вывода. С них загружаются необходимые программы и с их же помощью обеспечивается питание для гибридных вычислительных машин (компьютеров) базового преобразования слабых токов 3, и мультимедиа сигналов 11.
Также существует ряд периферийных устройств, входящих в состав электроустановок сети, например, сетевой фильтр, который подавляет помехи, или внешний модуль блок питания слаботочных устройств, а также другое аппаратное обеспечение для выполнения функциональных задач электросети.
Модули гибридной вычислительной машины базового преобразования слабых токов 3, гибридной вычислительной машины базового преобразования мультимедиа сигналов 11 и узла для подключения внешних активных силовых интерфейсов 4 соединены с гибридной док-станцией 1 с помощью кабелей 13.
Гибридная вычислительная машина базового преобразования слабых токов 3 подключена гибридной док-станции 1 с помощью кабеля 13 через узел для подключения внешних активных слаботочных интерфейсов 8. Гибридная вычислительная машина базового преобразования мультимедиа сигналов 11 подключена гибридной док-станции 1 с помощью кабеля 13 через узел для подключения внешних физических сетевых информационных интерфейсов 5. Узел для подключения внешних активных силовых интерфейсов 4 подключен гибридной док-станции 1 с помощью кабеля 13 через центральный узел 10 для подключения внешних потребителей.
Компьютерные программы как неотъемлемая часть цифровых устройств хранятся и выполняются в гибридных вычислительных машинах (компьютерах) базового преобразования силовых токов 2, слаботочных токов 3, мультимедиа сигналов 11, и в центральном компьютере управления 7.
Интерфейс центрального компьютера управления 7 содержит алгоритмы, которые необходимы для определения всех подключенных по общей шине устройств. Они же позволяют загрузить специальные функциональные программы для гибридных вычислительных машин, при этом объединяя их в общую сеть обмена данными, тем самым обеспечивая всю систему общей операционной системой с обратной связью.
Заявленное решение представляет собой программно-аппаратный комплекс, который может быть реализован с помощью компьютера управления электросетью, в частности, за счет реализации такого способа повышается качество работы устройств и приобретается сущность в виде цифровой электроустановки с обратной связью, характеризующее автоматизированное устройство приема и распределения электропитания, с автоматическим управлением, регулированием и защитой внешних подключаемых устройств, таких как, промышленные и бытовые электрические и приборы.
Claims (44)
1. Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетью, содержащий этапы, на которых осуществляется за счет изготовления гибридного электрического аппарата для электротехнического комплекса, системы управления потоками электрической энергии и информации для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и защиты электротехнических систем и их составных частей, содержащий этапы, на которых:
a. устанавливают гибридную платформу док-станцию, выполненную в виде системной платы с магистрально модульным принципом объединения и обеспечения совместной работы всех комплектующих;
b. вставляют непосредственно в разъёмы на платформе док-станции, системной плате устройства контроля и управления режимами работы внешними подключенными исполнительными устройствами;
c. подключают внешнее питание к гибридному аппарату;
d. центральный компьютер гибридного аппарата получает набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования;
e. центральный компьютер гибридного аппарата назначает и распределяет набор исполняемых команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, соответствующим исполнительным гибридным ключ-компьютерам;
f. гибридный аппарат отображает интерактивные подсказки для подключения внешних устройств к нему;
g. подключают к гибридному аппарату по меньшей мере одно устройство и активируют исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства;
h. гибридный аппарат исполняет набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования, при этом
к платформе док-станции подключают гибридные ключ-компьютеры управления слаботочными устройствами, обеспечивающими управление потоками информации для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и измерения, к платформе док-станции подключают гибридные ключ-компьютеры мультимедиа сигналов, обеспечивающие управление и распределением потоками информации.
2. Способ по п. 1, в котором используют конструкцию многослойной системной платы электрического и информационного приема и распределения.
3. Способ по п. 1, в котором используют конструкцию многослойной системной платы электрического и информационного приема и распределения с шинопроводом, выполненного в виде комплектного устройства, содержащего систему проводников, размещенных внутри лотка, трубы или иной оболочки, которое состоит из разделенных промежутками шин, которые в свою очередь опираются на изоляционный материал.
4. Способ по п. 1, в котором используют многослойную системную плату, которая содержит:
- разъём для подключения Центрального компьютера - сокет;
- разъём для подключения гибридного силового ключ-компьютера, комбинированное соединение коммутации силовых токов и информационных сигналов - энергетический разъем;
- разъёмы для подключения периферийных устройств, таких как гибридные слаботочные и мультимедиа ключ-компьютеры;
- несколько разъёмов для подключения USB устройств;
- несколько разъёмов для подключения коммутационной клеммной колодки внешних потребителей;
- формирователи стандартных интерфейсов - шин для работы с внешними устройствами;
- разъёмы для подключения внешних устройств к шинам или слотам расширения;
- разъёмы для подключения основного и дополнительного электропитания;
- разъёмы для подключения электропитания дополнительной платформы;
- устройства индикации и отладки.
5. Способ по п. 1, в котором многослойная системная плата содержит управляемую релейную защиту силового ключ-компьютера, вставляют в разъёмы на платформе док-станции на системной плате устройства контроля и управления режимами работы внешними подключенными исполнительными устройствами.
6. Способ по п. 1, в котором к платформе док-станции подключают центральный компьютер, обеспечивающий обмен данными между центральным процессором и памятью и исполнительным ключ-компьютером с его процессором и памятью.
7. Способ по п. 1, в котором к платформе док-станции подключают гибридный силовой ключ-компьютер, обеспечивающий управление потоками электрической энергии и информации для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и защиты электротехнических систем и их составных частей.
8. Система управления электросетью для автоматического управления множеством устройств и их защиты от нештатных режимов работы, которая содержит:
- по меньшей мере одну платформу док-станцию и центральный компьютер, содержащий по меньшей мере одну память с машиночитаемыми инструкциями, которые побуждают по меньшей мере один процессор:
получать набор информации для входящих в состав системы ключ-компьютеров;
определять номер в системе и набор индивидуальных функций для каждого подключаемого ключ-компьютера;
подключать по меньшей мере одно устройство и активировать исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства;
проверять полноту выполнения набора команд;
выполнять полученный набор команд;
передавать сформированные данные на экран, устройство пользователя, сервер;
генерировать с помощью набора информации о подключаемом устройстве интерактивные подсказки для подключения устройств как системных, так и подключаемых к системе;
генерировать с помощью набора информации отчет по требованию пользователя о состоянии системы;
- по меньшей мере один ключ-компьютер, содержащий по меньшей мере одну память с машиночитаемыми инструкциями, которые побуждают по меньшей мере один процессор:
получать с помощью информационного обмена с центральным компьютером набор информации о подключаемом к ключ-компьютеру оборудовании;
определять набор функций для каждого подключаемого типа оборудования;
подключать по меньшей мере одно устройство и активировать исполнение по меньшей мере одной команды, соответствующей по меньшей мере одной функции упомянутого устройства;
проверять с помощью диагностики полученный набор информации о состоянии канала, электропроводки, подключенного оборудования;
выполнять набор команд, соответствующих функциям подключаемого оборудования;
передавать сформированные данные на центральный компьютер;
- по меньшей мере одну выносную клеммную колодку для подключения внешних потребителей.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019122780A RU2710048C1 (ru) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетями |
| PCT/RU2019/000886 WO2021010859A1 (ru) | 2019-07-18 | 2019-12-04 | Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетями |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019122780A RU2710048C1 (ru) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетями |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2710048C1 true RU2710048C1 (ru) | 2019-12-24 |
Family
ID=69022725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019122780A RU2710048C1 (ru) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетями |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2710048C1 (ru) |
| WO (1) | WO2021010859A1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727909A2 (en) * | 1995-02-06 | 1996-08-21 | Sony Corporation | Interface for audio/video subscriber equipment and telecommunications line |
| US6553268B1 (en) * | 1997-06-14 | 2003-04-22 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Template language for industrial controller programming |
| RU2483461C2 (ru) * | 2005-12-20 | 2013-05-27 | Савант Системс Ллс | Система и способ управления программируемым мультимедийным контроллером |
| RU171436U1 (ru) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") | Программируемый логический контроллер для территориально-распределенной системы управления |
| EP2574999B1 (en) * | 2011-09-30 | 2018-02-21 | Siemens Schweiz AG | Management system using function abstraction for output generation |
| RU2651142C1 (ru) * | 2017-08-18 | 2018-04-18 | Валентин Львович Ким | Способ и система автоматизированного программирования при помощи экспертной системы, интеллектуальных систем асу, основанных на программно-логических контроллерах (плк) и микроконтроллерах |
-
2019
- 2019-07-18 RU RU2019122780A patent/RU2710048C1/ru active
- 2019-12-04 WO PCT/RU2019/000886 patent/WO2021010859A1/ru active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727909A2 (en) * | 1995-02-06 | 1996-08-21 | Sony Corporation | Interface for audio/video subscriber equipment and telecommunications line |
| US6553268B1 (en) * | 1997-06-14 | 2003-04-22 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Template language for industrial controller programming |
| RU2483461C2 (ru) * | 2005-12-20 | 2013-05-27 | Савант Системс Ллс | Система и способ управления программируемым мультимедийным контроллером |
| EP2574999B1 (en) * | 2011-09-30 | 2018-02-21 | Siemens Schweiz AG | Management system using function abstraction for output generation |
| RU171436U1 (ru) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") | Программируемый логический контроллер для территориально-распределенной системы управления |
| RU2651142C1 (ru) * | 2017-08-18 | 2018-04-18 | Валентин Львович Ким | Способ и система автоматизированного программирования при помощи экспертной системы, интеллектуальных систем асу, основанных на программно-логических контроллерах (плк) и микроконтроллерах |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021010859A1 (ru) | 2021-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100504690C (zh) | 全功能演播室舞台用调光配电系统 | |
| US8923993B2 (en) | Method and system for engineering a substation automation system | |
| US20160048277A1 (en) | Interactive Display for Power Quality Monitoring and Measuring Devices | |
| CN101682179A (zh) | 智能的国家电气制造商协会插口和相关联的网络 | |
| US8018089B2 (en) | System controller for integrated lighting control panels | |
| US20140067148A1 (en) | Configuration of the communication links of field devices in a power automation installation | |
| US8086357B2 (en) | Offline configuration using USB download in an integrated power distribution system | |
| KR20130019228A (ko) | 디지털 변전소의 자동화를 위한 장치 및 그 방법 | |
| KR20180069689A (ko) | 전기 전력 분산 그리드의 동작을 관리하기 위한 컴퓨터화된 시스템 및 이의 환경설정 방법 | |
| WO2019198041A1 (en) | Method for engineering and configuring equipment in substation and device thereof | |
| CN114447995A (zh) | 用于自动配置电微网络的方法和系统 | |
| RU2710048C1 (ru) | Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетями | |
| RU2719456C1 (ru) | Способ комплексного управления электрическими системами с помощью компьютера управления электросетями | |
| KR101748420B1 (ko) | 사물인터넷 기반 전기 제어설비 모니터링용 서버 | |
| JP2023502297A (ja) | 配電盤 | |
| RU2699580C1 (ru) | Электросетевой компьютер | |
| EP2905580B1 (en) | Method and system for decentralized electricity metering | |
| KR102127731B1 (ko) | 지능형 배전반 및 이를 이용한 전력 제어방법 | |
| RU2711355C1 (ru) | Способ комплексного управления электрическими системами с помощью электросетевого компьютера | |
| EA041466B1 (ru) | Электросетевой компьютер | |
| CN105676738B (zh) | 监控对象的数据模拟系统、监控系统及方法 | |
| Andrei et al. | Raspberry Pi, an Alternative Low-Cost PLC | |
| JP2021507603A (ja) | 標準軌道のスマートホームシステム | |
| JP2020043722A (ja) | 監視制御システムの更新方法 | |
| JP7254451B2 (ja) | 電子リレーを設定するためのコンピュータ実装方法 |