專利名稱：一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力設(shè)備的控制系統(tǒng)及其方法，特別是一種對(duì)戶外高壓開關(guān)進(jìn)行控制的系統(tǒng)。它可對(duì)戶外高壓開關(guān)進(jìn)行分合操作及狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
背景技術(shù)：
電力領(lǐng)域目前操作戶外遠(yuǎn)程設(shè)備，特別是遙控操作10KV以上的高壓開關(guān)，主要有以下幾種辦法，1)采用電纜或光纜的有線傳輸方式傳輸控制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)的分合操作，但此種方式存在投資大、維護(hù)工作量大的缺陷；2)通過(guò)自設(shè)電臺(tái)無(wú)線傳輸控制信號(hào)，但對(duì)其它用途的無(wú)線電波干擾大，開支高，且浪費(fèi)頻率資源，維護(hù)工作量大；3)采用紅外遙控方式傳輸控制信號(hào)，這種方式受紅外線發(fā)射功率及控制距離的限制，只在200米左右的范圍內(nèi)有效。如申請(qǐng)?zhí)?0127930.3名稱為“配電終端現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)通訊系統(tǒng)”的發(fā)明申請(qǐng)便公開了一種采用紅外線的無(wú)線通訊方式，實(shí)現(xiàn)配電終端與計(jì)算機(jī)之間的通訊信號(hào)傳遞，就存在控制距離的受限問(wèn)題。因此，現(xiàn)有的遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的技術(shù)方案存在需單獨(dú)設(shè)立信號(hào)傳輸線路和/或投資大、日常維護(hù)量大、浪費(fèi)資源、遙控距離短等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種能對(duì)遠(yuǎn)程高壓開關(guān)進(jìn)行有效操作，且能對(duì)被操作對(duì)象的工作狀態(tài)、相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作安全可靠、共享公共通訊資源，利用已有的工作穩(wěn)定成熟的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)和/或英特網(wǎng)傳輸控制信號(hào)，能有效降低投資成本。本發(fā)明所述的系統(tǒng)可以采用需要時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)，平時(shí)則處于休眠狀態(tài)的運(yùn)行模式，進(jìn)一步降低功耗，進(jìn)而大大降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本。本系統(tǒng)還具備操作方便、節(jié)約了通訊系統(tǒng)的維修開支，還可增加實(shí)時(shí)監(jiān)控、采集數(shù)據(jù)的功能。
本發(fā)明一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)，它包含有控制終端和由執(zhí)行終端操縱的帶接收裝置的高壓開關(guān)，其特征是所述的控制終端和服務(wù)器之間的信號(hào)以及服務(wù)器和執(zhí)行終端之間的信號(hào)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸，所述的通訊網(wǎng)絡(luò)為公共通訊網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行終端上連接有帶信號(hào)接收裝置的高壓開關(guān)。其工作過(guò)程為控制終端發(fā)送控制命令和/或查詢請(qǐng)求至服務(wù)器，服務(wù)器發(fā)送查詢結(jié)果至控制終端，控制終端和服務(wù)器之間的信號(hào)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸；服務(wù)器發(fā)送控制信息至執(zhí)行終端，執(zhí)行終端發(fā)送請(qǐng)求和/或反饋數(shù)據(jù)到服務(wù)器，服務(wù)器和執(zhí)行終端之間信號(hào)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸。
本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)多機(jī)群控，其特征是控制終端與服務(wù)器之間設(shè)有地址轉(zhuǎn)換器，控制終端和地址轉(zhuǎn)換器以及地址轉(zhuǎn)換器和服務(wù)器通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)，所述的執(zhí)行終端有兩個(gè)或兩個(gè)以上，它們分別與地址轉(zhuǎn)換器通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)。
一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制方法，其工作步驟如下(1)確認(rèn)傳輸信號(hào)的公共通訊網(wǎng)絡(luò)工作正常；(2)在控制終端通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器將控制命令發(fā)送到服務(wù)器，同時(shí)在控制終端以短信的方式激活執(zhí)行終端，執(zhí)行終端則自動(dòng)向服務(wù)器請(qǐng)求控制命令；(3)執(zhí)行終端通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器和服務(wù)器建立連接，并發(fā)送請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后服務(wù)器發(fā)送控制命令至執(zhí)行終端；(4)執(zhí)行終端完成控制命令后向服務(wù)器返回結(jié)果，同時(shí)服務(wù)器立即通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器向控制終端傳輸命令執(zhí)行結(jié)果；(5)服務(wù)器將相關(guān)操作和操作后的結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中；(6)執(zhí)行終端自動(dòng)進(jìn)入休眠方式；(7)控制終端可隨時(shí)檢測(cè)執(zhí)行終端的現(xiàn)有狀態(tài)及電壓、電流、功率因數(shù)等有關(guān)數(shù)據(jù)。
采用上述工作方式，降低功耗，進(jìn)而降低運(yùn)行成本。
服務(wù)器可以是普通PC計(jì)算機(jī)，它擁有公網(wǎng)靜態(tài)IP地址，并連接英特網(wǎng)，服務(wù)器上預(yù)裝有VB或其它編程語(yǔ)言，以及數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，如Access和SQL Server，其數(shù)據(jù)庫(kù)采用Access以及SQL Server。
服務(wù)器與執(zhí)行終端連接方式為服務(wù)器發(fā)送控制信息至執(zhí)行終端，執(zhí)行終端反饋數(shù)據(jù)或發(fā)送請(qǐng)求至服務(wù)器。
服務(wù)器具有以下功能1)通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器監(jiān)聽和接收控制終端發(fā)送的控制命令，并寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中。2)通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器監(jiān)聽、接收控制終端的請(qǐng)求，并將請(qǐng)求命令通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器發(fā)送給執(zhí)行終端。3)通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器監(jiān)聽、接收?qǐng)?zhí)行終端反饋的操作結(jié)果、信息，并寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。4)以web瀏覽器方式提供對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。
本發(fā)明所說(shuō)的執(zhí)行終端設(shè)有單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、通訊模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、通訊口和開關(guān)控制器，按公知技術(shù)裝配。開關(guān)控制器對(duì)高壓開關(guān)實(shí)時(shí)控制，并具有對(duì)高壓開關(guān)的狀態(tài)查詢功能，開關(guān)控制器是位于高壓開關(guān)和CPU模塊之間的部件，其上有分合信號(hào)的輸入口、執(zhí)行后高壓開關(guān)分、合的結(jié)果(狀態(tài))信號(hào)輸出口、還包括牽動(dòng)高壓開關(guān)開、合的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)控制終端的單片機(jī)發(fā)出對(duì)高壓開關(guān)的合信號(hào)、分信號(hào)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、通信信道傳輸至開關(guān)控制器，當(dāng)開關(guān)控制器的輸入口接收到合信號(hào)，則由開關(guān)控制器控制高壓開關(guān)的合閘動(dòng)作，然后開關(guān)控制器又將合閘后的開關(guān)狀態(tài)(包括電壓、電流值及功率因數(shù)等)經(jīng)由狀態(tài)信號(hào)輸出口送回執(zhí)終端的CPU模塊進(jìn)行處理發(fā)回到網(wǎng)絡(luò)通信鏈路傳回到控制終端；同理，當(dāng)接收到分信號(hào)，開關(guān)控制器控制高壓開關(guān)的實(shí)施分閘動(dòng)作，然后開關(guān)控制器又將分閘后的開關(guān)狀態(tài)經(jīng)由狀態(tài)信號(hào)輸出口送回CPU模塊進(jìn)行處理發(fā)回到網(wǎng)絡(luò)通信鏈路傳回到控制終端，開關(guān)控制器對(duì)高壓開關(guān)的分、合的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可采用如電磁繼電器、或復(fù)位彈簧等機(jī)械傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)。
執(zhí)行終端的單片機(jī)采用89C52或者其它常用MCU芯片，如PIC系列，MSP430等。
GPRS通訊模塊采用支持GPRS/GSM的通訊模塊，如SIM的ITM100。
通訊口RS-232/RS-485用于實(shí)現(xiàn)外圍數(shù)據(jù)與單片機(jī)通訊，數(shù)據(jù)如數(shù)字化的電壓、電流值及功率因數(shù)等。
A/D轉(zhuǎn)換用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬量往數(shù)據(jù)量的轉(zhuǎn)換，模擬量包括電壓、電流及功率因數(shù)等。
執(zhí)行終端的運(yùn)行流程如下平時(shí)執(zhí)行終端處于休眠狀態(tài)，收到來(lái)自控制終端的指令信號(hào)或執(zhí)行終端發(fā)生變化時(shí)，先使GPRS初始化，啟動(dòng)執(zhí)行終端單片機(jī)程序，運(yùn)行初始化程序，開通TCP的ID號(hào)、運(yùn)行控制程序后，執(zhí)行終端又自動(dòng)進(jìn)入休眠。當(dāng)外圍信號(hào)進(jìn)入，關(guān)閉串口中斷，喚醒GPRS模塊、單片機(jī)，進(jìn)行用戶驗(yàn)證，如有效，通過(guò)GPRS模塊連接執(zhí)行終端與地址服務(wù)器、執(zhí)行終端接收服務(wù)器命令，分/合開關(guān)或采集所需數(shù)據(jù)(包括電壓、電流及功率因數(shù))，執(zhí)行終端再返回結(jié)果至服務(wù)器，然后斷開網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)入休眠。如無(wú)效，執(zhí)行終端則拒絕執(zhí)行并立即把拒動(dòng)信息返回到服務(wù)器，然后進(jìn)入休眠。
本發(fā)明的控制終端有一CPU，其接有顯示出各執(zhí)行終端狀態(tài)的LCD/LED顯示裝置，GPRS通訊模塊、程序存儲(chǔ)器、讀寫存儲(chǔ)器RAM、擴(kuò)展鍵盤、擴(kuò)展接口、按公知技術(shù)裝配，并帶有查詢、命令發(fā)送按鈕。
其中GPRS模塊采用與執(zhí)行終端相同的模塊，LCD/LED以圖形形式顯示裝置用來(lái)顯示各個(gè)執(zhí)行終端的狀態(tài)，如開關(guān)狀態(tài)，電壓、電流、功率因素等有關(guān)數(shù)據(jù)。
擴(kuò)展鍵盤用于人機(jī)交互，包括終端選擇，命令輸入等。
擴(kuò)展接口用于無(wú)線控制端與其它設(shè)備如計(jì)算機(jī)的通訊，以及其它功能擴(kuò)展用。
查詢按鈕，用于查詢即時(shí)開關(guān)狀態(tài)及有關(guān)數(shù)據(jù)；命令發(fā)送按鈕，用于發(fā)送控制命令。
CPU的職責(zé)為控制GPRS模塊，通過(guò)AT命令實(shí)現(xiàn)；接收?qǐng)?zhí)行終端存放在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理，在LCD上顯示；接收用戶鍵盤的操作，以及對(duì)按鈕操作的響應(yīng)。
本發(fā)明中所用的地址轉(zhuǎn)換器的是中國(guó)移動(dòng)的現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡(luò)與英特網(wǎng)的地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。
通訊網(wǎng)絡(luò)是移動(dòng)通訊網(wǎng)、英特網(wǎng)?？刂平K端對(duì)執(zhí)行終端的喚醒信號(hào)通過(guò)GSM短信，執(zhí)行終端與地址服務(wù)器之間的信號(hào)傳輸通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)，地址服務(wù)器與服務(wù)器之間的信號(hào)傳輸通過(guò)英特網(wǎng)，控制終端為計(jì)算機(jī)時(shí)，控制終端與地址服務(wù)器之間信號(hào)傳輸通過(guò)英特網(wǎng)，當(dāng)控制終端為手機(jī)時(shí)，控制終端與地址服務(wù)器之間信號(hào)傳輸通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)。
進(jìn)一步優(yōu)化，在服務(wù)器端開通瀏覽器web服務(wù)。方便授權(quán)用戶以通過(guò)英特網(wǎng)可直接訪問(wèn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)獲得數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的工作過(guò)程是當(dāng)控制終端想知道執(zhí)行終端上高壓開關(guān)目前的狀態(tài)，以及控制終端外圍所需要采集的數(shù)據(jù)，控制終端通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器與服務(wù)器建立連接，計(jì)算機(jī)就把數(shù)據(jù)庫(kù)里面最近更新的數(shù)據(jù)反饋給控制終端(包括把執(zhí)行終端的開關(guān)狀態(tài)以簡(jiǎn)單圖形顯示)，當(dāng)然控制終端也可以發(fā)送命令，讓執(zhí)行終端反饋回即時(shí)信息。此時(shí)控制終端如果覺(jué)得現(xiàn)在執(zhí)行終端的工作狀態(tài)比較理想，于是它就關(guān)閉與服務(wù)器的聯(lián)系。如果控制終端覺(jué)得此刻某個(gè)執(zhí)行終端開關(guān)應(yīng)該有所變化了，它就主動(dòng)發(fā)短消息給執(zhí)行終端的同時(shí)，也把控制命令發(fā)往服務(wù)器。
執(zhí)行終端平時(shí)處于休眠狀態(tài)，接收到由控制終端發(fā)送給它的短消息后，它就發(fā)起GPRS連接，并與服務(wù)器建立TCP(傳輸控制協(xié)議)連接，服務(wù)器把控制命令發(fā)給這個(gè)執(zhí)行終端。
接著，執(zhí)行終端響應(yīng)控制命令，做出相應(yīng)的動(dòng)作，并把動(dòng)作執(zhí)行后的信息反饋給服務(wù)器。
服務(wù)器根據(jù)反饋的信息做出判斷，如果動(dòng)作不正常，就把警告信息發(fā)送給控制終端。如果正常，也就發(fā)信息給控制終端。
本發(fā)明的效果1)共享公共通訊資源，可節(jié)約大量建網(wǎng)投資。電力部門不需要對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，只要支付少量的使用費(fèi)用即可。2)操作方便，用戶不僅可以通過(guò)控制終端借用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行終端(遠(yuǎn)程高壓開關(guān))的控制，還能通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的訪問(wèn)獲得現(xiàn)在所有執(zhí)行終端(遠(yuǎn)程高壓開關(guān))的運(yùn)行情況。3)性能穩(wěn)定、可靠，采用GPRS移動(dòng)通訊傳輸數(shù)據(jù)延時(shí)短，速度快，不存在丟包現(xiàn)象，同時(shí)可以傳輸各種類型的數(shù)據(jù)。4)實(shí)現(xiàn)低功耗，平時(shí)的CPU是處于休眠(IDLE)模式，需要工作時(shí)才進(jìn)行喚醒，工作完畢又進(jìn)入休眠模式，這樣不僅可以降低整體功耗，還能延長(zhǎng)芯片生命周期；在公網(wǎng)服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)庫(kù)，保留各種終端的信息，平時(shí)用戶只要查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，就可以知道當(dāng)前各個(gè)執(zhí)行終端的工作情況，從而不必每次喚醒執(zhí)行終端。5)本發(fā)明適用于各種高壓開關(guān)。
下面將通過(guò)實(shí)施例并對(duì)照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的敘述。

圖1是本發(fā)明高壓遠(yuǎn)程遙控開關(guān)單機(jī)控制模式示意2是本發(fā)明高壓遠(yuǎn)程遙控開關(guān)群機(jī)控制模式示意3是本發(fā)明的執(zhí)行終端的框4是本發(fā)明的控制終端的框5是本發(fā)明的執(zhí)行終端的流程6是本發(fā)明的執(zhí)行終端與開關(guān)控制器的接口框7是本發(fā)明看門狗電路中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明1-控制終端；2-服務(wù)器；3-執(zhí)行終端；4-地址轉(zhuǎn)換器。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1、本實(shí)施例的一種高壓遠(yuǎn)程遙控開關(guān)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)可從圖2中看到，它包含有控制終端1、地址服務(wù)器4、服務(wù)器2、和多個(gè)執(zhí)行終端3，控制終端1為計(jì)算機(jī)，它與地址服務(wù)器4之間的聯(lián)系通過(guò)英特網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。控制終端1與執(zhí)行終端4的聯(lián)系是通過(guò)控制終端向執(zhí)行終端發(fā)短信激活執(zhí)行終端，執(zhí)行終端與GPRS網(wǎng)絡(luò)連接，然后由服務(wù)器把控制命令傳輸給執(zhí)行終端執(zhí)行。執(zhí)行終端的單片機(jī)與高壓開關(guān)之間通過(guò)開關(guān)控制器相連(見圖6)，開關(guān)控制器是位于高壓開關(guān)和執(zhí)行終端的CPU模塊之間的部件，其上有分合信號(hào)的輸入口、執(zhí)行后高壓開關(guān)分、合的結(jié)果狀態(tài)信號(hào)輸出口、還包括牽動(dòng)高壓開關(guān)開、合的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。開關(guān)控制器可與執(zhí)行終端、高壓開關(guān)為一體結(jié)構(gòu)。當(dāng)控制終端的單片機(jī)發(fā)出對(duì)高壓開關(guān)的合信號(hào)、分信號(hào)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、通信信道傳輸至執(zhí)行終端，執(zhí)行終端的單片機(jī)對(duì)高壓開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，然后發(fā)出分(或合)信號(hào)給開關(guān)控制器，開關(guān)控制器直接操作高壓開關(guān)的分或合。
執(zhí)行終端3的結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示，它包括單片機(jī)、存儲(chǔ)器、通訊模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、通訊接口等模塊，以上模塊按公知技術(shù)裝配。單片機(jī)上接有對(duì)開關(guān)實(shí)時(shí)控制的開關(guān)控制器。
單片機(jī)采用89C52或者其它常用MCU芯片，如PIC系列，MSP430等。GPRS通訊模塊采用支持GPRS/GSM的通訊模塊，如SIM的ITM100。
開關(guān)量實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍開關(guān)的狀態(tài)查詢以及實(shí)時(shí)控制。
RS-232/RS-485接口用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與CPU通訊，如數(shù)字化的電壓、電流、功率因素等數(shù)據(jù)。
A/D轉(zhuǎn)換用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬量向數(shù)據(jù)量的轉(zhuǎn)換，模擬量包括電壓、電流、功率因素等。
執(zhí)行終端的運(yùn)行流程如圖5所示，平時(shí)執(zhí)行終端處于休眠狀態(tài)，收到來(lái)自控制終端1的指令信號(hào)或執(zhí)行終端發(fā)生變化時(shí)，先使GPRS初始化，啟動(dòng)執(zhí)行終端單片機(jī)程序，運(yùn)行初始化程序，開通TCP的ID號(hào)、運(yùn)行控制程序后，執(zhí)行終端又自動(dòng)進(jìn)入休眠。當(dāng)外圍信號(hào)進(jìn)入，關(guān)閉串口中斷，喚醒GPRS模塊、單片機(jī)，進(jìn)行用戶驗(yàn)證，如有效，通過(guò)GPRS模塊連接執(zhí)行終端與地址服務(wù)器、執(zhí)行終端接收服務(wù)器命令，分合高壓開關(guān)或采集所需數(shù)據(jù)，執(zhí)行終端再返回結(jié)果至服務(wù)器，然后斷開網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)入休眠。如無(wú)效，執(zhí)行終端則拒絕執(zhí)行并立即把拒動(dòng)信息返回到服務(wù)器，然后進(jìn)入休眠。
執(zhí)行終端中的單片機(jī)對(duì)GPRS模塊的控制(通過(guò)AT命令)，向GPRS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)信息(包括開關(guān)的狀態(tài)量，采集的外圍數(shù)據(jù))，接收由GPRS模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)。實(shí)時(shí)響應(yīng)包括根據(jù)用戶要求對(duì)高壓開關(guān)進(jìn)行分、合控制，采集外圍電路的數(shù)據(jù)(如，電壓、電流值、功率因素以及開關(guān)狀態(tài)量等)，執(zhí)行完畢，單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)。
本實(shí)施例的服務(wù)器采用普通的計(jì)算機(jī)，擁有靜態(tài)IP地址，與英特網(wǎng)相連。服務(wù)器上預(yù)裝有VB或其它編程環(huán)境，以及數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，如Access和SQL Server服務(wù)器將在指定的端口進(jìn)行監(jiān)聽。監(jiān)聽到發(fā)往該端口的信息后，程序首先對(duì)信息進(jìn)行分析判斷(是否是合法的信息)，服務(wù)器端監(jiān)聽到終端的請(qǐng)求后，將回應(yīng)終端請(qǐng)求(發(fā)給終端指定的信息)。程序?qū)⒂涗浰锌刂平K端的命令以及終端反饋的信息，所有數(shù)據(jù)均存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的瀏覽，得到數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例的控制終端1的框圖如圖4所示，它帶有顯示出各執(zhí)行終端狀態(tài)的LCD/LED顯示裝置，GPRS通訊模塊、程序存儲(chǔ)器、讀寫存儲(chǔ)器RAM、擴(kuò)展鍵盤、擴(kuò)展接口，并帶有查詢和命令發(fā)送按鈕。
其中GPRS模塊采用與執(zhí)行終端相同的模塊，LCD/LED顯示裝置以圖形形式來(lái)顯示各個(gè)執(zhí)行終端的狀態(tài)，如開關(guān)狀態(tài)，相關(guān)參數(shù)；擴(kuò)展鍵盤用于人、機(jī)交互，包括執(zhí)行終端選擇，命令輸入等；擴(kuò)展接口用于無(wú)線控制端與其它設(shè)備的通訊，如pc機(jī)，以及其它功能擴(kuò)展用；查詢按鈕，用于查詢即時(shí)開關(guān)狀態(tài)、有關(guān)參數(shù)等；命令發(fā)送按鈕，用于發(fā)送控制命令。CPU控制GPRS模塊，通過(guò)AT命令實(shí)現(xiàn)；控制終端接收存放在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理，在LCD上顯示；接收用戶鍵盤的操作，以及對(duì)按鈕操作的響應(yīng)。
服務(wù)器2對(duì)于各執(zhí)行終端的區(qū)分，本實(shí)施例采用方案是對(duì)每個(gè)執(zhí)行終端3開通不同的TCP端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為防止執(zhí)行終端由于一些故障，會(huì)使其進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)，故引入看門狗電路。
它的作用是強(qiáng)迫單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，使之從硬件或軟件故障中解脫出來(lái)。即當(dāng)單片機(jī)的程序進(jìn)入錯(cuò)誤狀態(tài)后，在一個(gè)指定的時(shí)間內(nèi)，用戶程序沒(méi)有再次給出喂狗信號(hào)，將產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位。
單片機(jī)通過(guò)一個(gè)I/O口不定期給看門狗芯片發(fā)送信號(hào)，如果超過(guò)一定時(shí)間，看門狗芯片得不到這個(gè)喂狗信號(hào)，它將從一個(gè)端口輸出一個(gè)高電平信號(hào)，如果把這個(gè)端口同單片機(jī)的Reset端相連，就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位。電路如圖7所示。
鑒于高壓線的電磁干擾較嚴(yán)重，執(zhí)行終端跟高壓開關(guān)的聯(lián)絡(luò)用隔離手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在模擬輸入端，采用光耦隔離器，同時(shí)，為了獲得穩(wěn)定強(qiáng)抗干擾的電源，選用DC/DC電源模塊。
實(shí)施例2，本實(shí)施例與實(shí)施例1所不同之處在于服務(wù)器對(duì)于執(zhí)行終端的區(qū)分，采用為每一個(gè)執(zhí)行終端開通不同的TCP端口通訊的同時(shí)，為每一個(gè)執(zhí)行終端分配不同的ID號(hào)，并在中央服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中建立ID表，并能對(duì)ID及時(shí)更新，發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候同時(shí)發(fā)送這個(gè)ID號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
每個(gè)執(zhí)行終端與服務(wù)器連接時(shí)，采用不同的端口，在服務(wù)器保留端口分配表，從特定端口獲得的信息中提取出ID號(hào)，這樣就可以對(duì)執(zhí)行終端的身份進(jìn)行兩次驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位執(zhí)行終端。
本實(shí)施例在整個(gè)控制過(guò)程中僅有控制終端喚醒執(zhí)行終端時(shí)采用短信激活，而其它數(shù)據(jù)或命令的傳送為采用GPRS或英特網(wǎng)方式，主要基于下列因素短信存在不確定的延時(shí)，用戶無(wú)法進(jìn)行干預(yù)，短信在某些情況下可能存在丟包現(xiàn)象，短信只能傳送少量信息，且傳送信息格式單一，采用本發(fā)明的通訊方式，既能傳送大量信息，還能保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
實(shí)施例3、本實(shí)施例見圖1，為單機(jī)控制模式，有一執(zhí)行終端，執(zhí)行終端和服務(wù)器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，本實(shí)施例的控制終端1采用專用手機(jī)，即將控制終端的各組成模塊置入一專用手機(jī)內(nèi)，手機(jī)發(fā)短信經(jīng)服務(wù)器2激活執(zhí)行終端，執(zhí)行終端3驗(yàn)證后與英特網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，專用手機(jī)也通過(guò)GPRS上英特網(wǎng)，專用手機(jī)將所要執(zhí)行的命令發(fā)向執(zhí)行終端，執(zhí)行終端執(zhí)行命令后，將執(zhí)行結(jié)果同時(shí)送到服務(wù)器及專用手機(jī)，然后斷開英特網(wǎng)，自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)，它包含有控制終端和由執(zhí)行終端操縱的帶接收裝置的高壓開關(guān)，其特征是所述的控制終端(1)和服務(wù)器(2)之間的信號(hào)以及服務(wù)器(2)和執(zhí)行終端(3)之間的信號(hào)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸，所述的通訊網(wǎng)絡(luò)為公共通訊網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行終端上連接有帶信號(hào)接收裝置的高壓開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)，其特征是控制終端(1)與服務(wù)器(2)之間設(shè)有地址轉(zhuǎn)換器(4)，控制終端和地址轉(zhuǎn)換器以及地址轉(zhuǎn)換器和服務(wù)器通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)，所述的執(zhí)行終端(3)有兩個(gè)或兩個(gè)以上，它們分別與地址轉(zhuǎn)換器通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)，其特征是所說(shuō)的控制終端(1)為計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ檬謾C(jī)，其帶有顯示出各執(zhí)行終端狀態(tài)的LCD/LED顯示裝置，GPRS通訊模塊、程序存儲(chǔ)器、讀寫存儲(chǔ)器RAM、擴(kuò)展鍵盤、擴(kuò)展接口，并帶有查詢和命令發(fā)送按鈕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)，其特征是所說(shuō)的執(zhí)行終端(3)包括單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、通訊模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、對(duì)開關(guān)數(shù)據(jù)采集的通訊口、及對(duì)開關(guān)實(shí)時(shí)控制的開關(guān)控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)，其特征是所說(shuō)的帶接收裝置的高壓開關(guān)是帶有開關(guān)控制器的高壓開關(guān)，所述的開關(guān)控制器是位于高壓開關(guān)和執(zhí)行終端(3)的CPU模塊之間的部件，其上有開關(guān)的分合信號(hào)的輸入口、執(zhí)行后高壓開關(guān)分、合的結(jié)果狀態(tài)信號(hào)輸出口、還包括牽動(dòng)高壓開關(guān)開、合的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，開關(guān)控制器和執(zhí)行終端連為一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)，其特征是所說(shuō)的服務(wù)器(2)是計(jì)算機(jī)，它帶有公網(wǎng)靜態(tài)IP地址，裝有VB語(yǔ)言或其它編程語(yǔ)言及數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，服務(wù)器端接有web瀏覽器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)，其特征是所說(shuō)的執(zhí)行終端的單片機(jī)的I/O口有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位的看門狗電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制系統(tǒng)，其特征是所說(shuō)的公共通訊網(wǎng)絡(luò)是移動(dòng)通訊網(wǎng)、英特網(wǎng)，控制終端(1)對(duì)執(zhí)行終端(3)的喚醒信號(hào)通過(guò)GSM短信，執(zhí)行終端(3)與地址服務(wù)器(4)之間的信號(hào)傳輸通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)，地址服務(wù)器與服務(wù)器(2)之間的信號(hào)傳輸通過(guò)英特網(wǎng)，控制終端為計(jì)算機(jī)時(shí)，控制終端與地址服務(wù)器之間信號(hào)傳輸通過(guò)英特網(wǎng)，當(dāng)控制終端為手機(jī)時(shí)，控制終端與地址服務(wù)器之間信號(hào)傳輸通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)。
9.一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制方法，其工作步驟如下(1)確認(rèn)傳輸信號(hào)的公共通訊網(wǎng)絡(luò)工作正常；(2)在控制終端通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器將控制命令發(fā)送到服務(wù)器，同時(shí)在控制終端以短信的方式激活執(zhí)行終端，執(zhí)行終端則自動(dòng)向服務(wù)器請(qǐng)求控制命令；(3)執(zhí)行終端通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器和服務(wù)器建立連接，并發(fā)送請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后服務(wù)器發(fā)送控制命令至執(zhí)行終端；(4)執(zhí)行終端完成控制命令后向服務(wù)器返回結(jié)果，同時(shí)服務(wù)器立即通過(guò)地址轉(zhuǎn)換器向控制終端傳輸命令執(zhí)行結(jié)果；(5)服務(wù)器將相關(guān)操作和操作后的結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中；(6)執(zhí)行終端自動(dòng)進(jìn)入休眠方式；(7)控制終端可隨時(shí)檢測(cè)執(zhí)行終端的現(xiàn)有狀態(tài)及電壓、電流、功率因數(shù)等有關(guān)數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制方法，其特征是服務(wù)器對(duì)于各執(zhí)行終端的區(qū)分，采用為每一個(gè)執(zhí)行終端開通不同的TCP端口通訊的同時(shí)，為每一個(gè)執(zhí)行終端分配不同的ID號(hào)，對(duì)執(zhí)行終端的身份進(jìn)行兩次驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位執(zhí)行終端。
全文摘要
本發(fā)明遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)的控制方法及其系統(tǒng)，特別是一種對(duì)戶外高壓開關(guān)進(jìn)行分合操作及狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。它包含有控制終端和由執(zhí)行終端操縱的帶接收裝置的高壓開關(guān)，其特征是所述的控制終端(1)和服務(wù)器(2)之間的信號(hào)以及服務(wù)器(2)和執(zhí)行終端(3)之間的信號(hào)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸，所述的通訊網(wǎng)絡(luò)為公共通訊網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行終端上連接有對(duì)開關(guān)實(shí)時(shí)控制的開關(guān)控制器，開關(guān)控制器與高壓開關(guān)相連。該系統(tǒng)工作安全可靠、共享公共通訊資源，能有效降低投資成本。采用需要時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)，平時(shí)則處于休眠狀態(tài)的運(yùn)行模式，進(jìn)一步降低功耗，進(jìn)而大大降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本。操作方便、性能穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)H02J13/00GK1681183SQ20041001765
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者周友東, 徐新民, 高黎輝 申請(qǐng)人:周友東