一種一體化智能開關控制系統及控制方法與流程

1.本發明屬于電力控制設備領域，具體涉及一種一體化智能開關控制系統及控制方法。


背景技術：

2.隨著我國經濟的飛速發展、供電量的不斷增加，尤其是各類客戶對電力的依賴性日益加強，為提高電網的供電可靠性，往往將柱上斷路器用于電網中的聯絡、分段、支線上，以便提高電網的供電可靠性，但是柱上斷路器的管理是縣級供電企業的一項薄弱環節，只有將之納入規范化、制度化管理才能發揮其應有的作用，否則將會直接影響到企業的安全管理及供電可靠性。柱上斷路器在運行管理中必須納入到調度的統一指揮，以避免私自操作帶來的危害。操作時應按規定辦理有關手續，由調度人員下令給工作負責人，負責人安排工作人員操作柱上開關，并按操作票進行操作，施工期間斷開的柱上開關應派專人看守，并懸掛"線路有人工作，禁止合閘"警示牌。目前柱上斷路器都是一把遙控器對一臺開關，現在因為電網發展需求，配電網大批量安裝智能開關，這就造成開關遙控器非常多，不便于運用和保管，給使用者使用時帶來諸多不便。


技術實現要素：

3.為了解決上述問題，為此本發明提出一種一體化智能開關控制系統及控制方法，該控制器采用無線收發射頻模塊，利用地址碼識別方法，解決柱上斷路器地址識別問題，使遙控器通過地址碼轉換，實現一套遙控器對多臺柱上斷路器控制。
4.本發明采用的技術方案為：一種一體化智能開關控制系統，包括柱上斷路器控制接收器和智能開關控制器；所述柱上斷路器控制接收器包括第一無線收發射頻模塊、接收端微處理器模塊、繼電器驅動模塊、繼電器、電源模塊和第一撥碼開關；所述第一無線收發射頻模塊的輸出端與所述接收端微處理器模塊的輸入端i/o口連接；所述繼電器驅動模塊的輸入端與所述接收端微處理器模塊的輸出端i/o口連接、所述繼電器驅動模塊的輸出端與所述繼電器的線圈端連接，所述繼電器輸出端子與柱上斷路器分合閘控制端直接連接；所述第一撥碼開關的輸出端與所述接收端微處理器模塊的輸入端i/o口連接；電源模塊的輸出端與接收端微處理器模塊對應的電源端連接；所述智能開關控制器包括按鍵模塊、拉桿天線、第二無線收發射頻模塊、微處理器模塊、通信指示燈、第二撥碼開關和電池模塊；所述按鍵模塊的輸出端與所述微處理器模塊的輸入端i/o口連接；所述第二無線收發射頻模塊的輸入端與所述微處理器模塊的輸出端通信接口連接；所述第二無線收發射頻模塊的天線端與所述拉桿天線電連接；所述通信指示燈的輸入端與所述微處理器模塊的輸出端i/o口連接；所述第二撥碼開關的輸出端與所述微處理器模塊的輸入端i/o口連接；所述電池模塊的輸出端與所述微處理器模塊對應的電源端連接。
5.進一步，所述無線收發射頻模塊采用cc1101低功耗無線射頻模塊，所述無線收發射頻模塊之間采用433mhz頻率進行信號傳輸，并在信號傳輸時采用crc校驗碼。
6.進一步，所述按鍵模塊采用四個復位開關，包括分閘按鈕、合閘按鈕、復歸按鈕和解鎖按鈕。
7.進一步，所述接收端微處理器模塊及微處理器模塊均采用stm32微處理器。
8.進一步，所述通信指示燈采用紅色指示燈，通信正常時紅色指示燈持續閃爍。
9.進一步，所述撥碼開關采用四位撥碼開關，用于設定地址碼以區別不同的柱上斷路器。
10.本發明還提供了一體化智能開關控制系統的控制方法，包括以下步驟：步驟1，智能開關控制器發送控制命令信息給柱上斷路器控制接收器，命令信息中含有地址碼、功能碼和校驗碼，其中地址碼用于區別是哪臺柱上斷路器，功能碼用于區別執行合閘、分閘、跳閘或復位操作，校驗碼用于檢驗發送命令是否正確；步驟2，柱上斷路器控制接收器到相應命令信號后返回給智能開關控制器進行握手確認,；步驟3，智能開關控制器接收到柱上斷路器控制接收器返回信號后與發送信息比對，若信息比對結果一致，則再次發送命令信號給柱上斷路器控制接收器執行相應操作，若信息比對結果不一致，則重新發送命令信號給柱上斷路器控制接收器重復上述過程，上述過程結束智能開關控制器繼續等待執行命令。
11.本發明產生的有益效果是：本發明通過利用短距離無線射頻通信技術，解決了柱上斷路器控制接收器和智能開關控制器之間的信息可靠傳遞問題，避免了電暈放電干擾，使柱上斷路器接收到智能開關控制器的命令后執行相應的操作命令；本發明同時利用地址碼識別技術，解決了柱上斷路器地址識別難題，使一套智能開關控制器通過地址碼轉換，實現對多臺柱上斷路器控制。
附圖說明
12.圖1為本發明中柱上斷路器控制接收器的結構示意圖；圖2為本發明中智能開關控制器的結構示意圖；圖3為柱上斷路器控制接收器的原理框圖；圖4為本發明中智能開關控制器的結構示意圖；圖5為本發明的方法流程圖；圖中：1-柱上斷路器控制接收器、101-第一無線收發射頻模塊、102-接收端微處理器模塊、103-第一撥碼開關、104-繼電器驅動模塊、105-電源模塊、106-繼電器、2-智能開關控制器、201-按鍵模塊、202-第二無線收發射頻模塊、203-微處理器模塊、204-第二撥碼開關、205-通信指示燈、206-電池模塊、207-拉桿天線。
具體實施方式
13.下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
14.如圖1和圖2所示，本發明是一種一體化智能開關控制系統，包括柱上斷路器控制接收器1和智能開關控制器2。柱上斷路器控制接收器1安裝在柱上斷路器上，柱上斷路器控
制接收器1與智能開關控制器2之間采用無線射頻傳遞數據信息；一臺智能開關控制器2可以通過柱上斷路器控制接收器1實現對多臺柱上斷路器分別進行分合閘操作。
15.如圖3所示，柱上斷路器控制接收器1包括第一無線收發射頻模塊101、接收端微處理器模塊102、繼電器驅動模塊104、繼電器106、電源模塊105和第一撥碼開關103；第一無線收發射頻模塊101的輸出端與接收端微處理器模塊102的輸入端i/o口連接；繼電器驅動模塊104的輸入端與接收端微處理器模塊102的輸出端i/o口連接、繼電器驅動模塊104的輸出端與繼電器106的線圈端連接，繼電器106的輸出端子與柱上斷路器分合閘控制端直接連接；第一撥碼開關103的輸出端與接收端微處理器模塊102的輸入端i/o口連接；電源模塊105的輸出端與接收端微處理器模塊102對應的電源端連接。
16.如圖4所示，智能開關控制器2包括按鍵模塊201、拉桿天線207、第二無線收發射頻模塊202、微處理器模塊203、通信指示燈205、第二撥碼開關204和電池模塊206；按鍵模塊201的輸出端與微處理器模塊203的輸入端i/o口連接；第二無線收發射頻模塊202的輸入端與微處理器模塊203的輸出端通信接口連接；第二無線收發射頻模塊202的天線端與拉桿天線207電連接；通信指示燈205的輸入端與微處理器模塊203的輸出端i/o口連接；通信指示燈205采用紅色指示燈，通信正常時紅色指示燈持續閃爍。第二撥碼開關204的輸出端與微處理器模塊203的輸入端i/o口連接；電池模塊206的輸出端與微處理器模塊203對應的電源端連接。電池模塊206采用9v堿性電池，選取低壓線性電源穩壓芯片lm2940-5，lm1117-3.3，通過lm2940-5芯片將9v電源降壓穩定到5v，再通過lm1117-3.3芯片穩壓到3.3v，5v負電源采用電壓翻轉芯片mx660，輸入正5v直接輸出-5v。
17.上述的第一無線收發射頻模塊101和第二無線收發射頻模塊202均采用cc1101低功耗無線射頻模塊，無線收發射頻模塊之間采用433mhz頻率進行信號傳輸，并在信號傳輸時采用crc校驗碼，防止誤報信號產生，進一步提高了命令執行的可靠性。
18.上述撥碼開關均采用四位撥碼開關，用于設定地址碼以區別不同的柱上斷路器。
19.上述的接收端微處理器模塊102及微處理器模塊203均采用stm32微處理器。
20.上述的無線收發射頻模塊采用xl02-232ap1無線通信模塊，實現柱上斷路器控制接收器1和智能開關控制器2之間進行數據傳輸，利用智能開關控制器2對柱上斷路器分合閘控制；智能開關控制器2中的按鍵模塊201采用四個復位開關，包括分閘按鈕、合閘按鈕、復歸按鈕和解鎖按鈕。分別代表a分閘按鈕、b合閘按鈕、c復歸按鈕、d解鎖按鈕；智能開關控制器操作過程：第一步跳閘操作：按“d”鍵，3 秒內按“a”鍵；第二步合閘操作：按“d”鍵，3 秒內按“b”鍵；第三步復歸操作：按“d”鍵，3 秒內按“c”鍵；可以循環反復使用。
21.如圖5所示，本發明中一體化智能開關控制系統的控制方法為：步驟1，智能開關控制器發送控制命令信息給柱上斷路器控制接收器，命令信息中含有地址碼、功能碼和校驗碼，其中地址碼用于區別是哪臺柱上斷路器，功能碼用于區別執行合閘、分閘、跳閘或復位操作，校驗碼用于檢驗發送命令是否正確；步驟2，柱上斷路器控制接收器到相應命令信號后返回給智能開關控制器進行握
手確認,；步驟3，智能開關控制器接收到柱上斷路器控制接收器返回信號后與發送信息比對，若信息比對結果一致，則再次發送命令信號給柱上斷路器控制接收器執行相應操作，若信息比對結果不一致，則重新發送命令信號給柱上斷路器控制接收器重復上述過程，上述過程結束智能開關控制器繼續等待執行命令。
22.上述功能碼具有三個，其中功能碼1：0x01用于檢測柱上斷路器控制接收器和智能開關控制器之間通信功能是否正常；功能碼2：0x02/0x20，0x02功能碼啟動柱上開關控制功能，0x20用于停止該功能；功能碼3：0x03獲取分閘命令、合閘命令值。