專利名稱：居民停送電遠程控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種對居民停、送電的遠程控制系統，特別是涉及對一組小型斷路器的合閘和切斷的遠程控制系統，它能夠通過遠程控制命令，在一組小型斷路器中進行有選擇地實施合閘或切斷操作。
背景技術：
在電網企業管理的電能表箱中裝有大量小型斷路器，這些斷路器用于居民表箱的用戶電源接入及送出控制，其中絕大部分斷路器不具備自動切除功能，其投切操作基本上是手工操作，合閘時必須由人工到現場向上板動手柄使小型斷路器合閘，分閘時必須由人工向下板動手柄使小型斷路器分閘。每當出現居民用電欠費需要停電或居民繳完費用需要送電時，都需要工作人員到現場進行相應操作，給工作人員帶來很大的工作量和不方便，給電網企業的生產經營帶來很大的運營成本。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服上述問題，提供一種居民停送電遠程控制系統，它通過網絡，遠程對一組小型斷路器實現有選擇性的電動控制分合閘操作，以此提高工作效率，降低電網企業運營成本。本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是本實用新型居民停送電遠程控制系統的結構特點是系統設置包括有主站、各子站、各終端、各執行機構和作為輔助部件的手持控制終端；其中所述主站是由一個數據庫服務器和一組網絡工作站組成網絡系統，以所述數據庫服務器記錄用戶表箱中受控小型斷路器的運行狀態、存放對受控小型斷路器的操作過程的記錄、保存管理部門組織機構信息、保存網絡工作站中任務調度模塊、子站、終端及手持控制終端的各設備參數，包括所述任務調度模塊ID號、子站ID號、終端ID號及手持控制終端 ID號；由所述安裝在網絡工作站中的系統管理軟件提供對管理部門組織機構的管理、各設備的參數管理、各設備的控制管理、各設備的注冊管理、各設備的狀態查詢和數據的采集調度管理；所述子站設置有上行通道和下行通道，所述上行通道通過通訊網絡注冊至主站， 所述下行通道直接聯接各終端；所述執行機構由合閘電動操作機構、一組小型斷路器、一組脫扣器、脫扣器控制模塊和一組執行機構狀態輸出模塊組成；所述終端輸入、輸出信號至所述脫扣器控制模塊；所述手持控制終端用于替代所述主站對所述小型斷路器直接進行投切控制。本實用新型居民停送電遠程控制系統的結構特點也在于設置每個在運行的任務調度模塊通過任務調度模塊的ID號互斥，在運行的任務調度模塊具有不同的任務調度模塊ID號；任務調度模塊提供兩類設備注冊管理，一類是系
3統管理軟件的注冊，一類是子站的注冊；任務調度模塊允許η個系統管理軟件和η個子站同時注冊；任務調度模塊為子站提供兩種通訊注冊方式，一種是基于IP通訊的注冊方式，一種是基于η個RS232串口通訊的注冊方式。所述子站設置包括有CPU控制模塊、安全模塊和存儲模塊；所述子站的上行通道提供兩種類型的通訊接口，一種是基于IP通訊方式的通訊接口，一種是基于RS485通訊方式的通訊接口，設有兩路RS485通道；所述下行通道設置η個RS485接口，可通過有線、無線的方式聯接終端，有線包含載波方式和專用通訊線方式；所述子站的ID號注冊在任務調度模塊中，同時管理η個終端的注冊；子站循環并定時采集注冊終端中執行機構各元件的運行狀態，并保存至存儲模塊中；子站將任務調度模塊中的命令下發至對應的終端中，同時將終端的執行信息上傳至主站；子站與主站、子站與終端的通訊均經過安全模塊的處理，再加工形成加密數據傳輸方式。所述終端設置有CPU控制模塊、通訊模塊、安全模塊、存儲模塊、檢測信號輸入和控制信號輸出；所述終端通過使用有線和無線方式與子站進行通訊，通過檢測信號輸入模塊采集執行機構的狀態，并根據接收到的主站命令通過控制信號輸出模塊控制執行機構； 設有一路有線或無線通道用于與手持控制終端的通訊，終端內保存有需要注冊的手持控制終端的ID號，終端可接收手持控制終端的命令，對執行機構進行操作。在所述執行機構中，脫扣器和小型斷路器一一對應相互連接，組成脫扣型斷路器組合件；在所述合閘電動操作機構中設置合閘操作桿，在所述小型斷路器上設置操作手柄， 以所述合閘操作桿對所述小型斷路器的操作手柄進行合閘操作。在所述脫扣器上設置由脫扣器控制模塊控制的脫扣撥桿，所述脫扣撥桿可處于脫扣狀態或復位狀態；脫扣狀態下的脫扣器撥桿使小型斷路器處于分間狀態；復位狀態下的脫扣器撥桿與小型斷路器脫離，脫離脫扣器撥桿的小型斷路器處于可合閘狀態；處于可合閘狀態的小型斷路器是由小型斷路器的操作手柄控制為合閘或分閘狀態。所述合閘操作電動機構的結構設置為在框架中設置由帶有復位彈簧的銜鐵和線圈構成的電磁機構，合閘操作桿與銜鐵聯動，行程開關設置在合閘操作桿的合閘位置上，以所述終端檢測行程開關的動作信號并控制線圈的工作電流的通斷，實現分合閘操作。與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在1、本實用新型系統安全性高、系統操作的實用性強，可廣泛適用于普通居民用戶。2、本實用新型充分考慮了系統的可用性，無論系統處于停電狀態、或是設備故障， 除小型斷路器故障，均可保證對居民停送電操作的可行性，從而不會對居民用電的優質服務水平產生影響。而在可用狀態中，會大大提高對居民用電的服務水平，加大電費的回收率。3、本實用新型可獲取小型斷路器的原始狀態，從而保證在系統上電或系統來電時，仍能維持對居民的供電方式，同時，向管理人員提供狀態的對比，為管理人員提供決策依據，可減少電量的損失。4、本實用新型通過與脫扣器的組合使用，執行機構的體積大大減少，更便于安裝至計量箱中，同時大大降低了系統的成本。
[0023]圖1為本實用新型系統網絡構成示意圖。圖2為本實用新型系統構成方框圖。圖3為本實用新型子站結構圖。圖4為本實用新型終端結構圖。圖5為本實用新型執行機構組成圖。圖6為本實用新型脫扣器組成示意圖。圖7為本實用新型脫扣器另一實施方式組成示意圖。圖8為本實用新型操作機構組成圖。圖9為執行機構的合閘操作流程。圖10為執行機構的分閘操作流程。
具體實施方式
參見圖1，設置由主站、子站、終端、執行機構和手持控制終端構成的居民停送電遠程控制系統。關于主站系統參見圖2，主站是由一個數據庫服務器和一組網絡工作站組成網絡系統，以所述數據庫服務器記錄用戶表箱中受控小型斷路器的運行狀態、存放對受控小型斷路器的操作過程的記錄、保存管理部門組織機構信息、保存網絡工作站中任務調度模塊、子站、終端及手持控制終端的各設備參數，包括所述任務調度模塊ID號、子站ID號、終端ID號及手持控制終端ID號；由所述安裝在網絡工作站中的系統管理軟件提供對管理部門組織機構的管理、 各設備的參數管理、各設備的控制管理、各設備的注冊管理、各設備的狀態查詢和數據的采集調度管理；系統管理軟件通過注冊到不同的任務調度模塊上可管理1到η個任務調度模塊。 任務調度模塊是一個計算機軟件，可安裝于不同的網絡工作站上，構成η個任務調度模塊， 每個在運行的任務調度模塊通過任務調度模塊的ID號互斥，即在運行的任務調度模塊不可能具有相同的任務調度模塊ID號；任務調度模塊提供兩類設備注冊管理，一類是系統管理軟件的注冊，一類是子站設備的注冊。任務調度模塊允許η個系統管理軟件和η個子站設備同時注冊。任務調度模塊為子站提供兩種通訊注冊方式，一種是基于IP通訊的注冊方式，一種是基于η個RS232串口通訊的注冊方式。關于子站參見圖3，子站設置有CPU控制模塊、安全模塊、存儲模塊、上行通道和下行通道。 子站通過上行通道經通訊網絡注冊至任務調度模塊中，子站經過下行通道聯接1至η個終端。上行通道提供二種類型的通訊接口，一種是基于IP的通訊方式，一種是基于RS485的通訊方式，設有兩路RS485通道。下行通道設置η個RS485，可通過有線、無線的方式聯接終端，有線包含載波方式和專用通訊線方式。子站根據預先設置的參數，將子站的ID號注冊至任務調度模塊中，同時管理η個終端的注冊；子站循環并定時采集注冊終端中執行機構各元件的運行狀態，并保存至存儲模塊中；子站將任務調度模塊中的命令下發至對應的終端中，同時將終端的執行信息上傳至主站；子站與主站、子站與終端的通訊均經過安全模塊的處理，再加工形成加密數據傳輸方式。[0039]關于終端參見圖4，終端設置CPU控制模塊、通訊模塊、安全模塊、存儲模塊、檢測信號輸入和控制信號輸出。終端通過使用有線、無線方式與子站進行通訊，接收請求命令，發送應答命令，通過檢測信號輸入模塊采集執行機構的狀態，并根據接收到的主站命令通過控制信號輸出模塊控制執行機構。設有一路有線或無線通道用于與手持控制終端的通訊，終端內保存有需要注冊的手持控制終端的ID號，終端可接收手持控制終端的命令，對執行機構進行操作。手持控制終端，用于現場的無線或有線對停送電系統的操作。當出現與用電戶涉及停送電的問題糾紛時，或因通訊網絡不通時，需要對小型斷路器進行現場操作，這時可以直接打開計量箱進行手工操作，當計量箱內處于電能全停時，必須手動操作，也可通過手持控制終端在現場對用戶進行停送電，這種形式不必打開計量箱。手持控制終端需要輸入終端的ID號和密碼才能注冊至終端中，注冊成功后，即可進行對小型斷路器的投切控制。關于執行機構參見圖5，執行機構設置合閘電動操作機構1、一組小型斷路器21、一組斷路器脫扣器22、一組執行機構狀態輸出模塊、一組執行機構控制模塊。執行機構與終端連接，并受終端控制。終端通過不同的控制信號分別控制脫扣器22、合閘電動操作機構1，同時終端通過檢測小型斷路器2的輸出端電壓信號、脫扣器22狀態信號和合閘操作桿11的狀態信號掌握執行機構的運行工況。圖5是執行機構中的一種形式。每一個脫扣器22與一個小型斷路器21相連接，組成脫扣型斷路器組合2，合閘電動操作機構1通過合閘操作桿11可對一組脫扣型小型斷路器21的操作手柄進行合閘操作。當執行機構執行合閘操作時，合閘操作桿11將可控制范圍內的所有小型斷路器21的手柄向合閘方向推動，使一組小型斷路器 21的手柄均到達合閘位置，隨后合閘操作電動機構失去能量，在彈簧17的作用下，合閘操作桿11回到原位。脫扣型斷路器組合2也可由脫扣器單元與含有脫扣能力的小型開關組成。圖6是脫扣器22的一種形式，脫扣器22的脫扣撥桿221可處于兩種狀態，一種是脫扣狀態，此時，通過物理連接，脫扣器撥桿221使小型斷路器21內的脫扣轉子處于脫扣狀態，使小型斷路器21處于并保持分閘狀態；一種是復位狀態，此時脫扣器撥桿221與小型斷路器21內的脫扣轉子無物理接觸，脫扣轉子處于原始狀態，小型斷路器21處于可合閘條件，即小型斷路器21可處于合閘狀態，也可處于分閘狀態，其狀態可由小型斷路器21的操作手柄決定。脫扣器22的脫扣撥桿221由脫扣器控制模塊控制其二種狀態，脫扣器控制模塊受終端的控制信號控制。在圖6所示的脫扣器22中，當線圈222帶電，銜鐵223被吸入線圈222，銜鐵223帶動脫扣器撥桿221移動，使脫扣器22處于脫扣狀態，同時也帶動與之組合的小型斷路器21處于分閘狀態。當線圈222未通電時，脫扣撥桿221在復位彈簧的作用下恢復原狀態，脫扣器22處于復位狀態，使得小型斷路器21處于可合閘條件。圖7是脫扣器22的另一種形式，同圖6的脫扣器22 —樣，圖7中脫扣器22的脫扣撥桿22k有兩種狀態，一種是脫扣狀態，一種是復位狀態。脫扣器22的脫扣撥桿22k由脫扣器控制模塊控制其兩種狀態，脫扣器控制模塊受終端的控制信號控制。在圖7所示的脫扣器22中，當線圈一 22B帶電，銜鐵一 22C被吸入線圈一 22B，如果脫扣器撥桿22A處于脫扣狀態，則銜鐵一 22C的動作不對其它裝置產生任何影響，如果脫扣器撥桿22A處于復位狀態，則銜鐵一 22C帶動脫扣器撥桿22A移動，脫扣器撥桿22A轉過復位裝置22F，使脫扣器 22處于脫扣狀態，同時也帶動與之組合的小型斷路器21處于分閘狀態，當脫扣器撥桿22A 轉過復位裝置22F后，復位裝置22F在內部彈簧的作用下向上移動；當線圈一 22B失電后， 脫扣器撥桿22A在復位彈簧的作用下向復位狀態運動，但移動后的復位裝置22F阻止脫扣器撥桿22A回轉到復位狀態。當線圈二 22D通電時，銜鐵二 22E被吸入線圈二 22D，如果脫扣器撥桿22A處于復位狀態時，則銜鐵二 22E的動作不對其它裝置產生任何影響，如果脫扣器撥桿22A處于脫扣狀態時，則銜鐵二(22E)帶動復位裝置Q2F)向下移動，移動到位后， 脫扣撥桿(22A)在復位彈簧的作用下恢復原狀態，脫扣器22處于復位狀態，使得小型斷路器21處于可合閘條件，當線圈二 22D失電時，復位裝置22F的內部彈簧將使復位裝置22F 向上移動，但此時已進入復位狀態的脫扣器撥桿22k阻止復位裝置22F的向上移動。當脫扣器撥桿22A處于脫扣狀態時，也可使用人工方式進行脫扣器復位操作，手動按下復位裝置22F，脫扣撥桿22A在復位彈簧的作用下旋轉恢復原狀態，脫扣器22處于復位狀態，復位后的脫扣器撥桿22A將阻止復位裝置22F的向上移動。圖8是合閘操作電動機構1中的一種，由框架16、銜鐵15、吸合線圈14、合閘操作桿11、操作桿回位彈簧17、行程開關13構成。圖8顯示出了合閘操作機構1的原始狀態， 當執行合閘操作時，吸合線圈14通電，吸合銜鐵15，銜鐵15帶動操作桿11移動，當操作桿 11移動到合閘位置時，行程開關13動作，終端檢測到行程開關13動作后，停止向線圈14供電，線圈14的吸合力消失，銜鐵15和操作桿11在彈簧17的作用下回到原始狀態。圖9是執行機構的合閘操作流程。對小型斷路器的合閘操作，重要的是要在現場與主站原有的各元件的運行狀態一致的情況下，保證指令的正確執行。在合間操作流程中， 終端首先檢測小型斷路器的進線及出線狀態，并與主站保存的狀態值進行比較，如果不相同，則向主站上報目前各斷路器的進出線狀態，由主站調整后再進行下一步操作。完成斷路器狀態檢測后，再進行脫扣器操作，首先根據主站指令，對不需合閘的斷路器相對應的脫扣器發脫扣控制信號，使對應脫扣器的脫扣撥桿處于脫扣狀態，并保持這種狀態至合閘操作桿回到原始狀態。終端完成脫扣器操作后，再對脫扣器的運行狀態進行檢測，并與主站來的指令進行比較，二者狀態相同后說明各脫扣器運行正常，可以進行下一步操作。終端在檢測到合閘操作桿處于復位狀態后，向合閘操作機構發合閘命令，同終端不斷檢測限位開關狀態，當限位開關動作后，則停止合閘操作電動機構的電源，合閘操作桿在彈簧的作用下恢復到原位置。圖10是執行機構的分閘操作流程。終端首先檢測小型斷路器的進線及出線狀態，并與主站保存的狀態值進行比較，如果不相同，則向主站上報目前各斷路器的進出線狀態，由主站調整后再進行下一步操作。完成斷路器狀態檢測后，再進行脫扣器操作，首先根據主站指令，對需要分閘的斷路器相對應的脫扣器發脫扣控制信號，使對應的小型斷路器分閘，延時3秒后，使動作過的脫扣器恢復原來狀態，同時檢測小型斷路器的輸出狀態，并上報主站。
權利要求1.居民停送電遠程控制系統，其特征是系統設置包括有主站、各子站、各終端、各執行機構和作為輔助部件的手持控制終端；其中所述主站是由一個數據庫服務器和一組網絡工作站組成網絡系統；所述子站設置有上行通道和下行通道，所述上行通道通過通訊網絡注冊至主站，所述下行通道直接聯接各終端；所述執行機構由合閘電動操作機構(1)、一組小型斷路器(21)、一組脫扣器(22)、脫扣器控制模塊和一組執行機構狀態輸出模塊組成；所述終端輸入、輸出信號至所述脫扣器控制模塊；所述手持控制終端用于替代所述主站對所述小型斷路器直接進行投切控制。
2.根據權利要求1所述的居民停送電遠程控制系統，其特征是所述子站設置包括有 CPU控制模塊、安全模塊和存儲模塊；所述子站的上行通道提供兩種類型的通訊接口，一種是基于IP通訊方式的通訊接口，一種是基于RS485通訊方式的通訊接口，設有兩路RS485 通道；所述下行通道設置η個RS485接口，可通過有線、無線的方式聯接終端，有線包含載波方式和專用通訊線方式。
3.根據權利要求1所述的居民停送電遠程控制系統，其特征是所述終端設置有CPU控制模塊、通訊模塊、安全模塊、存儲模塊、檢測信號輸入模塊和控制信號輸出模塊；所述終端通過使用有線和無線方式與子站進行通訊，通過檢測信號輸入模塊采集執行機構的狀態， 并根據接收到的主站命令通過控制信號輸出模塊控制執行機構；設有一路有線或無線通道用于與手持控制終端的通訊。
4.根據權利要求1所述居民停送電遠程控制系統，其特征是在所述執行機構中，脫扣器0 和小型斷路器—一對應相互連接，組成脫扣型斷路器組合件O)；在所述合閘電動操作機構(1)中設置合閘操作桿(11)，在所述小型斷路器上設置操作手柄，以所述合閘操作桿(11)對所述小型斷路器的操作手柄進行合閘操作。
5.根據權利要求4所述居民停送電遠程控制系統，其特征是在所述脫扣器0 上設置由脫扣器控制模塊控制的脫扣撥桿021)，所述脫扣撥桿021)可處于脫扣狀態或復位狀態；脫扣狀態下的脫扣器撥桿021)使小型斷路器處于分閘狀態；復位狀態下的脫扣器撥桿021)與小型斷路器脫離，脫離脫扣器撥桿021)的小型斷路器處于可合閘狀態；處于可合閘狀態的小型斷路器是由小型斷路器的操作手柄控制為合閘或分閘狀態。
6.根據權利要求4所述居民停送電遠程控制系統，其特征是所述合閘操作電動機構 (1)的結構設置為在框架(16)中設置由帶有復位彈簧(17)的銜鐵(15)和線圈(14)構成的電磁機構，合閘操作桿(11)與銜鐵(15)聯動，行程開關(13)設置在合閘操作桿(11) 的合閘位置上，以所述終端檢測行程開關(13)的動作信號并控制線圈(14)的工作電流的通斷，實現分合閘操作。
專利摘要本實用新型公開了一種居民停送電遠程控制系統，其特征是系統設置包括有主站、各子站、各終端、各執行機構和作為輔助部件的手持控制終端；主站系統由一個數據庫服務器及一組網絡工作站組成，數據庫服務器記錄居民用戶表箱中受控小型斷路器的運行狀態，存放對小型斷路器的操作過程，保存管理部門的機構及人員信息，保存任務調度模塊、子站、絡端、手持控制終端的各類參數。本實用新型系統通過遠程或本地控制，對用戶表箱中受控的小型斷路器進行投切控制，實現對居民用戶停送電操作的遠程管理。
文檔編號H02J13/00GK202026137SQ20102066412
公開日2011年11月2日 申請日期2010年12月16日 優先權日2010年12月16日
發明者楊事正 申請人:安徽省電力公司淮南供電公司