低压电器远程智能控制系统设计与实现
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浅谈低压配电柜的设计与选型刘承志发布时间:2021-10-22T04:11:04.406Z 来源:《现代电信科技》2021年第10期作者:刘承志[导读] 传统低压配电柜门安全系数低、开启不方便等问题,设计了一种低压配电柜专用智能开关系统,实现了远程遥控开启、溢值报警、自动弹射等功能,有效避免开门时运维人员与电柜门的直接接触,此外,运维人员可通过显示屏查看电柜门内动态监测温度,系统控制稳定,实用性强。
(四川省广安市华蓥市鱼塘路四方电力公司客户服务中心)摘要:随着经济和各行各业的快速发展,低压配电装置是额定频率交流50Hz,额定电压380V的配电系统,主要作用是进行电力分配,负责电能的保护、测量等,也是供电系统中的重要用电设备。
低压配电装置可将经过变压器的电压分配到各个用电单元,用于低压配电系统中动力、照明配电之用。
该类产品具有分断能力强,动热稳定性好,电气方案灵活,组合方便,系列性、实用性强,结构新颖等特点。
根据输配电原则,输配电的概念包括三个方面,即输电、变电、配电。
其中输电是指电能的传输,通过输电,把相距甚远的发电厂和负荷中心联系起来,使电能的开发和利用超越地域的限制;变电是指利用一定的设备将电压由低等级转变为高等级(升压)或由高等级转变为低等级(降压)的过程;配电则是消费电能地区内将电力分配至用户的分配手段,直接为用户服务。
关键词:低压配电;电器选型;设计;控制原理引言传统低压配电柜门安全系数低、开启不方便等问题,设计了一种低压配电柜专用智能开关系统,实现了远程遥控开启、溢值报警、自动弹射等功能,有效避免开门时运维人员与电柜门的直接接触,此外,运维人员可通过显示屏查看电柜门内动态监测温度,系统控制稳定,实用性强。
1低压配电柜监控系统信息化建设的意义通过对低压配电柜监控系统进行信息化设计,可以实现对低压配电柜的开闭进行智能化的管控。
低压配电柜的信息化监控系统能够自动记录低压配电柜的操作,自动采集机房的模块电源传输数据并进行分析,同时能够自动识别环境的湿度、温度等参数,对安全隐患进行预警。
低压电器研究报告引言低压电器是指额定电压在1000V及以下的电器设备,广泛应用于工业、家庭和商业领域。
本文将对低压电器进行研究,并探讨其在现代社会中的重要性和发展趋势。
一、低压电器的定义和分类低压电器是指额定电压在1000V及以下的电器设备。
根据其功能和用途的不同,低压电器可以分为控制设备、保护设备、开关设备和测量设备等几个主要类别。
控制设备用于控制电路的开关和运行状态,保护设备用于检测和保护电路免受过载、短路和漏电等故障的影响,开关设备用于控制电流的通断和分配,测量设备用于测量电压、电流和功率等电参数。
二、低压电器的应用领域低压电器在工业、家庭和商业领域都有广泛的应用。
在工业领域,低压电器被用于控制和保护各种机械设备和生产线,提高生产效率和安全性。
在家庭领域,低压电器被用于家电产品和照明系统,提供便利和舒适的生活环境。
在商业领域,低压电器被用于建筑物的电力系统和智能化设备,提供高效的商业运营和管理。
三、低压电器的发展趋势随着科技的不断进步,低压电器也在不断发展和创新。
未来低压电器的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 智能化:低压电器将越来越智能化,通过集成传感器、控制器和通信技术,实现自动化控制和远程监控。
智能化的低压电器可以提高电能利用效率,减少能源消耗,并且更加方便和易用。
2. 网络化:低压电器将与互联网和物联网相结合,构建起一个智能的电力系统。
通过网络连接,低压电器可以实现远程操作和管理,提高电力系统的可靠性和安全性。
3. 环保节能:低压电器的设计和制造将更加注重环保和节能。
采用新材料和新工艺,降低能耗和污染排放。
同时,低压电器将提供更加精确的能量测量和管理功能,帮助用户实现节能减排。
4. 安全可靠:低压电器的安全性和可靠性将得到更高的要求。
采用先进的保护措施和监测系统,确保电力系统的安全运行。
同时,低压电器的故障诊断和维护将更加智能化和自动化。
结论低压电器作为现代电力系统的重要组成部分,对于工业、家庭和商业领域的发展都起到了至关重要的作用。
辽宁工程技术大学本科毕业设计(论文)教务处2015年5月中文题目:低压开关柜智能监控系统外文题目:Intelligent monitoring system for low voltage switchgear毕业设计(论文)共 49 页(其中:外文文献及译文13页)图纸共1张完成日期 2015年06月答辩日期 2015年06月摘要开关柜作为变电站的重要电气设备,担负着关合及断开电力线路、保护系统安全的双重作用,对变电站的安全、可靠运行起着举足轻重的作用。
我国经济建设和改革开放的蓬勃发展,电力系统的应用及其安全得到广泛关注,然而对用电设备的监测与监控却种供电配电柜组,这些配电柜组的安全是用电安全的重要保障。
对配电柜的是一个长期未能解决的问题。
我国的发电厂、工矿企业等用电场所大都配备各工作状态、工作环境的监测是保障配控制装置,采用智能检测技术设计合理的开关柜温度、湿度电柜安全工作的重要手段。
本课题主要研制电力开关柜内各参数的检测与检测和状态模拟系统,实现对开关柜工作状态模拟和环境监测。
论文首先介绍了当前开关柜测温的几种方法及光纤光栅测温法的优势,基于光纤光栅温度传感技术提出了一种利用光纤光栅测量开关柜触头温度的方案。
该方案采用光纤光栅作为传感元件,利用波分复用技术实现对开关柜触头温度的在线监测。
关键词:开关柜;在线监测;温度传感器;实时监控软件AbstractAs the important electrical equipment in substation,switchgear shoulders the dual role of closing and disconnecting the power line and protecting the system security,which plays an important role for the substation’s,safe and reliable operation.The vigorous development of China's economic construction and reform and opening up, the application and their security of the power system are widespread concerned, however, monitoring and control of electrical equipment is a long-term unresolved issue. Our country's power plants, industrial and mining enterprises and other electricity places mostly equip with a variety of power supply and distribution Libraries group, the safety of the Distribution Libraries group is an important guarantee of the safe use of electricity. The monitoring of the working status and the work environment of the distribution cabinet is an important mean to protect the security of the distribution cabinet.The topic mainly develops a kind of device which can detect and control various parameters of the power switch cabinet, using intelligent detection technology to design the reasonable switch cabinet temperature and humidity detection and status simulation systems,so that it can realize the working status simulation and environmental monitoring of the switch cabinet.The current methods of temperature monitoring of switchger and the advantages of fiber Bragg gratings temperature monitoring is introduced in this paper.Then based on the fiber Bragg gratings sensing technique,we design a system that could measure the temperature of the contact of switchgear.The design uses fiber Bragg gratings as the sensing elements and realizes the on-line temperature monitoring of the contact inside switchgear with WDM technology.Keywords:Metal-clad switchgear;on-line monitoring;temperature sensor ;real-time monitoring software目录前言 01绪论 01.1设计背景和意义01.2开关柜智能监控系统的研究21.3系统检测软件的设计要求 (2)1.4现有开关柜测温方案比较 (3)1.5课题主要任务 (4)2开关柜智能监控系统的总体设计 (5)2.1监控系统的硬件结构 (7)2.2监控系统软件功能设计 (10)3监控系统的硬件设计 (12)3.1温度传感器的选择 (9)3.2光纤光栅温度传感器原理 (10)3.3电压传感器的选择 (12)3.4电流传感器的选择 (12)3.5传感器的主要安装步骤如下: (13)3.6开关柜数据采集器 (13)3.6.1最小系统电路设计 (16)3.6.2时钟电路163.6.3 复位电路203.8串口通信接口电路183.9键盘输出 (20)4监控系统的软件设计..................... 错误!未定义书签。
高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用分析摘要:伴随着经济水平的不断提高,进一步促进了科学技术的飞速发展,从而促进了高低压成套开关设备向智能化方向发展,智能化控制系统逐步应用在电气设备中,进一步提高电气设备的控制水平。
在经过大量研究发现,即使在高低压成套开关设备应用智能化控制系统,可以提高控制水平,但是还存在一些不足之处,严重影响了使用效果,因而就需要对原有的智能控制系统进行优化设计,从而来满足当选社会发展对电气设备在运行过程中提出的各项要求。
因此在本文中分析了当前高低压成套开关设备智能化的价值、发展趋势、目前使用现状,从而来制定出具体实际的高低压成套开关设备智能化的具体组成部分和模块,保证电气设备运行的效率。
关键词:高低压成套开关设备,智能化控制系统,设计与运用引言:随着我国经济水平的不断提高,促进了电力行业的迅猛发展,同时也对电力行业的需求量在逐渐增加,进而促使对电器开关的质量提出了更高的要求。
其中高低压成套开关设备向智能化方向发展是顺应时代发展的结果,可以保证开关柜运行安全稳定,促进电力行业的长远发展。
因此,就是学校对当前高低压成套开关设备智能控制系统进行专业设计,并在具体实际运行情况下调整高低压成套开关柜的结构和功能,从而来保证关设备使用效率,促进我国电力行业的升级转型。
1.高低压成套开关设备智能化的重要价值高低电压成套开关设备是指电气元件通过一定的连接方式而组装成的完整的开关装置,在电力系统中扮演着举足轻重的角色。
通过对高、低电压的开关进行有效的调节,使整个电源系统能够得到有效的控制,保证了供电的安全性。
因此,高压、低压配电箱自身的质量和质量将对电力系统的安全和运行性能产生重要的作用。
在高低压成套开关在实际运行操作时,若有高电压、低电压的切换发生故障,将对电力系统造成严重的冲击。
在高压、低压开关设备中使用智能控制系统时,通过对其进行实时监测,能够确保其操作的安全性,提前预见可能出现的故障,减少其风险系数。
第41卷第12期 2020年12月自动化仪表Vol .41 No . 12Dec . 2020PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION低压电力线载波通信的远程抄表系统架构设计摘要:相对于传统基于RS -485总线架构,以及GPRS 、WiFi 、Zigbee 等无线架构的远程抄表系统而言,低压电力线载波通信的远程抄 表系统具有成本低、大规模部署难度小、接人方便的优势,因此成为研究热点。
但由于低压电力线信道具有阻抗匹配性差、信号衰减 大、噪声干扰时变性强等特点,信号在通信传输过程中容易产生较高的误码率,导致难以稳定、可靠地进行数据通信。
为改善低压电 力线载波通信传输过程中存在的上述问题,使用电信息采集系统能够更稳定、可靠地工作,对低压电力线信道特性进行了详细的分 析。
设计了低压电力线载波通信的用电信息采集系统架构。
设计了低压电力线载波通信芯片并进行实测验证。
经试验验证,该系统 能够在能够降低误码率的同时提高任务下发过程中任务处理的并发性,对于智能电网等相关研究与应用具有借鉴意义。
关键词:低压电力线载波通信;远程抄表系统;用电信息采集系统;误码率;信号传输;数据通信;任务下发;智能电网 中图分类号:TH 702文献标志码:AD 0I : 10. 16086/j . cnki . issn 1000-0380. 2020030041Design of Remote Meter Reading System Architecturefor the Carrier Communication with Low Voltage Power LineY A N GJincheng 1 ,L I U H a i y a n g ' ,S H E N Li 1 ,W A N G L u 1, Z H A N G Z h e n y u a n 2, H U A N G D a r o n g 2A b stra c t : Compared with the traditional remote meter reading system based on RS -485 bus architecture,or wireless architecture such as G PRS,W iFi and Zigbee,the remote meter reading system for the carrier communication with low-voltage power line has the advantages of low cost ,small-scale deployment difficulty and convenient access . Therefore,it has become a research hotspot . However,due to the characteristics of low impedance power line channel,poor impedance m atching,large signal attenuation and strong time variability while noise interference , the signal is prone to generate a high bit error rate during communication transmission , which makes it difficult to carry out stable and reliable data communication . In order to improve the above mentioned problems in the transmission process of carrier communication with low-voltage power lin e,the use of electrical information collection system can work more stably and reliably . The channel characteristics of the low-voltage power line are analyzed in detail , the architecture design of the power consumption information collection system for the carrier communication with low - voltage power line is completed , The carrier communication chip with low-voltage power line is designed and verified by actual measurement . It is verified by experiments that the system can reduce the bit error rate and improve the concurrency of task processing in the task delivery process , which has reference significance for smart grid and other related research and applications . K ey w o rd s : Carrier communication with low-voltage power lin e ; Remote meter reading system ; Electricity information collection system ; Bit error rate ; Signal transmission ; Data communication ; Task distribution ; Smart grid近年来,物联网技术在电力相关领域中得到了广便的优势,已成为当前的研究热点[4—7]。
低压电器的通断能力和电寿命试验控制系统的设计与实现【摘要】通断能力试验控制系统是根据对低压电器检测的要求,设计开发的一套低压电器试验控制系统。
本文重点阐述了通断能力和电寿命试验控制台的线路设计、瞬态记录仪的实际运用和程序控制器的编程设计。
具体围绕测量手动和自动合分、抗焊保护和故障报警、程控调压排风和指示计数选相位控制、人工中性点和信号的采集、电寿命陪试品和选相合闸开关的选择等开展的一些设计与实现工作。
【关键词】通断能力试验控制;瞬态记录;PIO-32/32L(PCI)早期的通断能力试验控制系统由于当时设计原因和技术上的限制,设备外观差、操作不方便,特别是测量采用了指针式电表和16线光线示波器进行参数测量,波形记录,利用人的目光观察,测量误差较大,影响了产品性能的正确判断。
为实现工艺技术要求,通过考察国内其他一些低压电器检测所的检测设备状况,借鉴并汲取了一些经验和教训,经过反复比较讨论,结合具体情况,形成了以下几个主要的技改措施:(1)满足我厂低压电器产品电性能试验,且能一机多用进行多个项目的电性能试验,例如额定通断试验、短路通断试验、电寿命试验、接通分断试验等;(2)短路容量:电压在交流380V时最大电流达到12000A,电压在交流电流660V时最大电流达到6000A,且满足测量精度≤1%;(3)程序控制器对于电寿命试验过程中出现的异常情况能做到实时记录保存;(4)使得试验操作方便、直观、性能可靠、参数测量精度提高,波形记录更为方便,记录保存、调用方便长久。
以下是设备的结构框图:整个控制系统选择的都是抗干扰能力强、稳定性好的工控机。
内置于工控机的多功能、高精度数据采集卡,采用能与虚拟仪器软件平台良好兼容的PCI型多功能数据采集卡,具有多路数字量I/O通道、多路模拟器I/O通道、高精度定时和技术功能。
测试信号产生模块用于为被测产品提供高精度电流、电压测试信号,以模拟其实际工作环境。
电压信号的采集通过4个串联的25K的珐琅电阻然后串2个并联的22K珐琅电阻来实现。
低压电器自动检测系统的设计摘要:低压电器作为工业设备自动化系统的重要组成部分,是驱动我国制造业快速发展的重要物质基础。
低压电器运作质量的好与坏,直接关乎到电力效能的发挥。
本文以低压电器自动检测系统设计为题,以开拓低压电器自动检测系统能力为导向,分析当前我国低压电器检测系统的运作现状,从优化改善实际设计方案的维度,提出了对应意见和建议。
关键词:低压电器,自动检测系统引言我国传统的低电压检测系统以人工与半自动相结合为主,检测的工程量大、操作繁琐、效率低,难以达到理想的检测效果;低压电器检测设备单一,检测信息存在不确定性,难以及时检测出低压设备的故障;针对传统检测设备出现的问题,我国政府有必要加大资金投入,加快研制低压电器智能化自动检测技术,提高我国的工业化水平,促进国民经济的提高。
一、低压电器检测系统的运作现状我国低压电器产品在很长一段时间内都依靠进口,随着我国制造产业的快速发展,低压电器自主研发能力不断提升,最终实现了大规模量产,同时使我国低压电器生产体系得以构建。
目前,低压电器生产规模不断扩大,但自主研发的产品体积比较大,结构复杂,再加上检测系统粗犷单一,难以引导检测工作朝着精细化、多元化、智能化的方向发展。
导致低压电器后期检测工作繁杂且效率低下,对低压电器的使用寿命产生了负面影响。
另外,低压电器检测中,计算机控制的智能全自动化检测系统偏少自动化集成度不高,很多检测工作都难以及时有效地完成。
从当前低压电器检测工作来看,无论是检测系统研发,还是检测技术的实践,与发达国家差距较大。
二、自动检测系统的分析1.从能量的观点考虑,被测参数的性质可以分为两种,一种是压力、流量、液位、温度、电流之类间接与能源相关的有源参数;另一种是长度、浓度、电阻等与能源没有直接关系的无源参数。
在检测有源参数时,可直接利用被测对象本身的能源,但当被测对象本身不具有足够大的能量时,容易产生测量误差,这时必须注意选择适当的检测方法和设备。
机械设计制造及其自动化专业(本科)教学课程设置一、培养目标及规格本专业培养社会主义建设需要的,德、智、体全面发展的,具有从事机电一体化产品和系统的运行、维护、设计、制造及开发基本能力的高级应用型专门人才。
学生通过必须的理论课程及实践教学环节的学习,获得工程师的基本训练,毕业生达到本科基本要求.在政治思想道德方面:热爱祖国,拥护党的基本路线,具有全心全意为人民服务的精神。
遵纪守法,有良好的社会公德和职业道德.在业务知识和能力方面:1掌握机械设计制造的基本知识和基本技能;2掌握传感测试技术、执行与驱动技术,计算机控制技术等控制工程的基础理论、基本知识和基本技能;3初步具有机电一体化产品和系统的设计、制造、使用、维护和研究开发的综合能力;4具有机电产品制造工程的技术经济分析与生产组织管理的基本能力;5具有一定的外语水平,能够阅读本专业外文资料。
在身体素质方面:身体健康、能精力充沛地工作.二、专业方向专业方向:机电一体化系统机械制造过程自动化智能控制三、课程设置与教学管理1教学计划中设必修课、限选课、选修课和综合实践环节。
必修课由中央电大统一开设,执行统一教学大纲、统一教材、统一考试、统一评分标准。
2限选课由中央电大统一课程名称,执行统一的教学大纲(或教学要求),并推荐教材。
3为了保证培养目标的要求,建议本专业在本教学计划提供的选修课模块中按专业方向选择选修课,中央电大提供教学要求、教材等服务•地方电大亦可根据培养目标及当地的需要自开选修课,但实施性教学计划需报中央电大审批。
自开课程的教材、教学管理及考试由地方电大负责。
4有实验和作业的课程,办学单位必须按要求组织完成.凡未完成实验或实验不及格者,不能取得该门课程的学分•中央电大将对课程的实验(含大作业)及平时作业进行必要的抽查,以确保教学质量。
5综合实践环节由地方电大根据中央电大制定的教学大纲(要求)组织实施。
本专业学生必须参加毕业实习(2周),并完成附件二所规定的其他实践性教学环节的学分•中央电大将对实践性教学环节(包括实验、综合实践环节)进行必要的检查,以确保教学质量。
智能低压配电系统的分析及实现【摘要】所谓智能配电系统主要是指按照用户的需求,结合配电系统的标准和规定来进行第二次开发的一套电能管理系统,它的主要特点在于自动化程度高、高可靠、专业性强、易使用、高性能、适用于低压配电系统。
这种系统在进行负荷的调配时可以运用遥控和遥测技术,从而节约电能,有效的实现系统的优化运行,对用电的高峰和低谷有详细清晰的记录,给电能管理提供一定的分析数据。
本文就主要对智能低压配电系统进行了分析,对其实现做了一定的研究,以供参考。
【关键词】智能,低压配电,分析,实现方法中图分类号:r363.1+24 文献标识码:a 文章编号:前言在我国,传统的低压配电系统的控制方式是由接触器、熔断器、模拟指针仪表等元器件组合而成的一种低压开关控制箱,其最终是为了实现配电箱的控制、保护等功能。
然而,此传统的开关箱主要是需要人工进行操作,例如:实现计算机的智能化管理,那么就需要借助电量变速器和微处理器才能完成。
但是,由于在智能化低压变电系统中需要使用多个电力变送器,这样一来,必然增加智能化低压变电系统的成本,而且接线也是非常复杂的,同时,系统运行可靠性非常差等。
近几年,由于我国技术的快速发展,因此,对智能化低压配电系统的运行提出了较高的要求,再加上计算机系统运行更加可靠,同时广泛使用了微处理器技术,从而带动了智能化低压元器件有了较快发展,逐渐出现了智能化低压配电系统。
智能低压配电系统的设计分析1、低压配电设备与线路的布置(一)低压配电室的选址。
低压配电室的位置应靠近负荷中心,设置在尘埃少、腐蚀介质少、干燥和振动轻微的地方,并宜适当留有发展余地;(二)配电设备的布置。
低压配电室配电设备的布置必须遵循安全、可靠、适用和经济等原则,并应便于安装、操作、搬运、检修、试验和监测。
位于同一室内的高压及低压设备间、成排布置的配电柜间都必须留有适当的距离和通道的出口。
布置配电设备时应采取必要的安全措施,如有危险电位的裸带电体应加遮护或置于人的伸臂范围之外。
高低压成套开关设备的智能化控制系统的设计和发展趋势分析发布时间:2022-10-21T02:52:04.633Z 来源:《中国科技信息》2022年第12期作者:石伟[导读] 开关设备是配电网的关键组成部分石伟安徽佑赛科技股份有限公司摘要:开关设备是配电网的关键组成部分,与配电网的运行水平和运行的安全性及质量有着密切关系。
如果开关设备存在问题和故障,很有可能衍生出断电和火灾事故。
新时代的发展强调高低压成套开关设备的智能化控制,这样才能使各领域行业的生产运行的安全性得到保障。
因此,需要开发相应的智能化控制系统,包括在线检测、诊断和评估控制系统,为更有效的开关设备管控提供保障。
本文主要分析高低压成套开关设备的智能化控制系统的设计和发展趋势。
关键词:高压开关设备;低压开关设备;成套开关设备;智能化控制系统引言高低压成套开关设备是配电网中的重要组成部分,其与电网的可靠性运行具有密切关联。
当前,我国科学技术取得了飞速发展,使得智能化控制系统有了更强大的功能和性能,在操作方面更加便捷,同时能够为设备的良性运行提供支撑。
在高低压成套开关设备和智能化控制系统的设计优化过程中,应全面考虑智能化控制系统的特点,增强高低压开关设备的性能。
1、高低压成套开关设备的发展现状高低压成套开关设备在配电网和电力输送中的重要作用不容忽视,开关设备可以通过控制整个配电网络和系统,为电力输送提供保障。
建立的网络电力系统能否良性运行也和这一设备的运行质量密切相关,如果高低压成套开关设备存在性能指标不达标或者生产质量问题,势必会影响电力系统的运行。
因此,应保障其具备优良的应用性能,这样才能全面提升电力系统的安全性和可靠性。
虽然近年来我国的科技水平有所提升,发电装机容量有了一定程度的增长。
但是和发达国家相比,差距仍然显著。
对此,研究人员应深入了解高低压成套开关设备的生产、应用要求,并进一步弥补其智能化控制系统存在的不足,切实发挥其功效,实现电力系统的高效化、智能化运行。
低压电器远程智能控制系统设计与实现
发表时间:2018-03-13T14:56:43.310Z 来源:《防护工程》2017年第31期作者:王秀丽周永涛尹环环
[导读] 当前,信息化、智能化为低压电器产品升级提供了技术支撑。
山东省产品质量检验研究院山东济南 250000
摘要:当前,信息化、智能化为低压电器产品升级提供了技术支撑。
以数字化、网络化、智能化为标志的智能化低压电器制造,被认为是两化深度融合的切入点和主攻方向。
关键词:低压电器;智能化控制;设计
1.前言
在电器行业的未来发展中,低压电器的智能化技术发展是其必经之路,故而必须在低压电器的智能化技术发展的基础上,进行深入的探讨分析,进一步指出低压电器的智能化技术的发展趋势是在于同智能电网系统的匹配与建造上。
2.低压电器智能化概述
一直到现在为止,国内外的低压电器标准上都没有对低压电器智能化进行过具体的定义。
可是,低压电器智能化的说法早已被低压电器的研发人员、设计人员、使用部门、工程设计人员以及制造商接受了。
智能化的低压电器一般具有以下四个功能上的基本特征:(1)齐全的保护功能;(2)能够测量现实的电流参数;(3)能够记录并显示故障;(4)能够自行诊断内部的故障。
由于建筑电器的不断发展以及智能电网的不断建设,住宅配电系统的供应商越来越看重具有智能化技术功能的低压电器。
曾被展出的FTB1带选择性保护的小型断路器,就是智能化低压电器的较为典型的代表,它是完全自主的知识产权的产物,又隶属于第四代的低压电器,使得我国的低压终端配电系统在选择性保护上面不再存在空白,而且它的分断能力比较高,体积又特别小,同时又具备了选择性保护以及通信功能智能化的特色,故而能够使智能楼宇与智能终端的配电回路系统的需求达到满足。
除此之外,还有被研制出的VW60这一新的智能化低压框架的断路器。
VW60万能式的低压断路器这一产品不仅仅体积小、断路的性能更为强大,而且具备了新颖的操作机构和现场的总线技术水平十分高的特点。
由于该产品被成功地开发出来,使得智能化的低压配电同电控的成套开关设备有更好的发展,促进了配网的智能化进程。
3.低压电器与中央控制服务器之间通信协议
系统中,各系列产品通过RS-485总线连接为小型局域网,在局域网中使用Modbus通信协议是确保数据交换正确无误的条件与保证。
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。
通过此协议,各系列产品与工控机及其他设备之间得以通信。
服务器与采集控制器及各系列产品之间需要频繁地交换数据,因此本系统选择标准的Modbus网络通信的RTU(远程终端单元)模式通信。
在RTU模式中,采用典型的消息,消息帧的地址域包含8bit。
单个设备的地址范围是1~247。
地址域对每一个设备来说是唯一的,以此来标识不同的设备,如第一个FAR6L3设备的地址域为10,第二个FAR6L3设备的地址域为11;第一个FAR6U3设备的地址域为20,第二个FAR6U3设备的地址域为21;以此类推。
消息帧中的功能代码域包含了8bit。
保证每一代码的唯一性。
当消息从主设备发往从设备时,功能代码域将告诉从设备需要执行哪些行为,例如读取设备的开关状态,读取从设备的状态等。
当从设备回应时,使用功能代码域来指示是正常回应(无误),还是有某种错误发生(异议回应)。
数据域是由两个十六进制数集合构成的,范围00~FF。
对于不同的产品,数据域包含信息有所不同,比如MOT电操有电压值、欠费值、剩余电流值等工作参数,而FDQ5则不同,有常用电源A相、B相、C相电压值,备用电源也有A相、B相、C相电压值等参数。
因此,为使数据域能够表示所有产品的功能参数,本系统定义的数据域集合较大,为11。
综上所述,在上述各系列产品组成的以太网中采用RS-485通信协议完成与局域网中设备之间的通信是一种适用的选择,试验证明这种通信协议在本系统中是安全、可靠的。
4.服务器数据管理与数据存储
因工控机具有高可靠性与多接口性,系统选用工控机作为服务器。
工控机在本系统中具有两大作用,一为各系列产品的上位机;二为服务器。
工控机端开发两套软件系统完成上述功能。
其中远程控制系统为基于B/S结构的软件系统,向本地或远程用户提供人机交互界面,用户可以通过移动终端、电脑终端、互联网终端等设备远程登录该系统。
在该界面中,用户可以监控到各个低压电器的状态、实时参数等信息;同时用户可以通过界面更改其运行参数或运行状态,从而达到远程监测与遥控的目的。
I/O(输入/输出)管理系统作为上位机软件管理各类数据,接收从低压电器发来的数据,并将其传递给人机交互界面,显示其运行状态等信息;同时将人机交互界面接收的远程命令通过RS-485接口发送至相应的低压电器。
在服务器端软件开发中,数据管理是关键问题。
在系统开发中,远程控制系统中的数据存取与I/O管理系统的数据存取均采用数据库(DB)实现。
独立的数据管理机制保证了系统的可靠性和安全性。
5.试验系统的实现
以某公司的低压电器产品为从设备,以工控机(服务器)为主设备,采用了RS-485通信组建以太网,实现了远程智能控制系统。
试验系统包含FAR6L3(三相自动重合闸保护器),FAR6U3(三相自复式过欠压保护器),FAR6W3(三相预付费电表断路器),FDQ5(双电源自动转换开关)及MT3(三相微型断路器电操)等上述5个系列产品系统。
服务器端软件采用VisualC#2010开发环境,数据存储采用SQLServer数据库。
在服务器中人机交互界面中,显示了上述5个系列产品的操作界面,其中产品FAR6W3具有两种操作模式。
通过每个系列产品的操作按钮,即可进入该电器的操作界面,进入低压电器FAR6W3的操作界面,在界面中可以控制FAR6U3的A相、B相与C相电压。
当电压过低时,FAR6W3便会分闸;当电压恢复时,FAR6W3便会合闸。
经测试,远程智能控制系统可以监测上述5个系列产品的电压、电流信号及运行状态;远程修改其参数或运行方式。
各系列产品与服务器之间信号传输实时,通过互联网远程控制上述5个系列产品的效果良好。
6.低压电器智能化存在的发展机遇
由于整个电力系统之中,低压电器被用作电网能量链之中的最底层使用范围是相当广阔的,它不仅仅对用户起着控制与保护的作用,
而且还是构建完整的智能电网系统的重要组成部分之一。
如此来说,要构建十分完整的终端智能配电网络就必须要搭建智能化电网,这也会成为低压电器智能化发展创造的有利条件之一。
智能化电器的研制开发能够对智能化电网所搭建的统一规范的平台进行有效合理的利用,同时要使用新建成的技术标准把自动化系统、监控系统以及管理应用系统一起进行技术的集成,用此来作为新一代的低压电器的智能化技术支撑;另外智能化电网所具有的远程遥感技术、诊断技术以及故障的快速定位技术,都是能够对全新的低压电器在早期的预警方面和快速地安全恢复的功能设计产生促进作用的。
故而,智能化的电网建设能够为低压电器的智能化技术发展提供新的机遇,低压电器的智能化技术也能在智能化电网的完善上面提出新的发展需求。
7.结束语
虚拟仪器与Internet技术的结合为虚拟仪器网络化、工业现场远程测控提供了更好的实现平台。
技术人员即使不在控制现场,也可以通过网络随时了解现场的设备运行情况和系统参数的实时变化,并可根据具体情况及时调整现场设备的运行状况,从而达到远程监控的目的。
整个监控系统具有友好的交互界面。
实际使用表明该系统运行可靠、具有一定的应用价值。
参考文献
[1]赵建利.低压电器的网络化技术[J].低压电器,2016(7):1-6.
[2]孔莉.低压电器智能化技术发展趋势研究[J].中国高新技术企业,2016(33):19-20.。