[發明專利]復雜環境下大功率設備的移動無線遠程控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710772296.2
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107507402B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 劉應波;王暉;朱靖
• 申請（專利權）人: 劉應波;云南省科學技術情報研究院
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種復雜環境下大功率設備的移動無線遠程控制方法，其特征在于，包括：

在需要從隧道內控制的置放于隧道外的大功率設備上安裝終端執行控制單元TECU；

大功率設備置于隧道出口設定范圍內，TECU使用波長長的無線電通信技術；每一臺TECU只能控制一臺大功率設備，多臺大功率設備需要逐個安裝TECU；采用外置式安裝方式，不需要破壞大功率設備整體結構；

對于具有智能控制器的大功率設備，通過TECU引出控制線接入大功率設備預留的智能控制器接口；對于沒有智能控制接口的大功率設備，通過繼電器直接控制與之相連的電路通路；TECU與大功率設備接入相同供電回路，以達到同步控制目的；

根據所述隧道當前已挖掘的長度以及無線信號中繼器WSD可接受通信信號距離計算出需要安裝的中繼器數量，并在所述隧道中安裝中繼器；

中繼器安裝于隧道高度一半以上的洞壁上，所有中繼器位于同一側同一水平線上，以達到最佳信號質量；為了保護中繼器的安全性以及便于管理，第一個中繼器安裝于距隧道口1米距離處；

根據隧道特征以及隧道設備控制協議TDCP要求及規范，利用隧道設備管理軟件DMS生成具體隧道配置實例；

隧道設備管理軟件用于對隧道所使用的中繼器、主機和執行終端信息進行管理和維護；隧道設備管理軟件通過串口把主機、中繼器以及終端執行控制單元的網絡地址寫入到實體設備上；DMS根據具體隧道特征和隧道設備控制協議TDCP要求及規范生成具體的隧道配置實例，并以服務的方式發布到可以訪問的網絡或文件系統上；

在智能移動手機上安裝終端控制軟件TCS，通過網絡或本地讀取生成的隧道配置實例，并解析實例內容；

終端控制軟件首先通過網絡讀取利用DMS生成并發布的配置文件，然后根據協議解析內容，通過藍牙查找可移動控制主機；如果這兩個步驟都順利完成，則把配置中的隧道信息、中繼器、終端執行單元的網絡地址及當前狀態顯示在軟件界面上，否則提示異常；

在所述終端控制軟件上通過藍牙找到低功耗藍牙可移動控制主機LMCS，然后通過LMCS對大功率設備進行啟停控制；

終端控制軟件通過指令控制模塊，查詢出每個中繼器和大功率設備的當前狀態，包括在線和離線兩種，在線的設備包括四種狀態：已啟動、已停止、正在執行、未知；終端控制軟件只對在線的設備進行控制操作，而對離線的設備只進行查詢操作；對在線設備的操作包括如下過程：

對“已啟動”的狀態，對其進行停止操作，首先發出查詢指令再次核對該設備是否已經啟動，若為“已啟動”，則同意指令發出，軟件界面信息顯示狀態為“正在執行”；當指令通過終端執行單元送達到設備后，軟件界面開始利用隧道配置中設定的延遲時間倒計時并讓界面當前選項變灰，在倒計時未完成時，如果再次發送指令，則提示使用人員禁止重復發送指令，避免大功率設備不停接收指令而造成機器損害；當設備正常啟動后，界面操作顯示“已停止”提示，此時進行停止指令發送；

終端控制軟件以列表選項的形式顯示大功率設備信息，每一個選項對應一臺大功率設備，通過點擊發送操作指令，選項之間使用異步非阻塞操作設計，軟件同時對不同的設備發送指令，不需要依次等待其他設備的指令操作完成，節省了大量的等待時間。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據當前已經挖掘的隧道長度Length，以及無線信號中繼器的信號接收范圍Width計算出要安裝的中繼器數量N，其中在隧道內按照規則安裝這些中繼器。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在任意一款android4.4及ios4以上版本并支持藍牙功能的智能移動手機安裝終端控制軟件。

4.一種復雜環境下大功率設備的移動無線遠程控制裝置，其特征在于，包括：

設備及終端管理軟件、終端執行單元、信號中繼器、低功耗藍牙可移動控制主機、隧道設備配置協議及終端控制軟件；

設備及終端管理軟件包含：1)隧道中繼器基本信息管理模塊；2)隧道設備執行單元管理基本信息模塊；3)可移動主機控制管理基本信息模塊；4)隧道配置基本信息管理模塊；5)可移動主機、中繼器、終端執行單元網絡地址讀取和寫入模塊；6)隧道設備配置信息生成模塊；運行在個人計算機環境PC上，用于管理隧道基本信息，隧道設備信息，通過串口對信號中繼器和終端執行單元的網絡地址進行讀取和寫入；根據隧道基本特征以及隧道設備配置協議規范生成具體隧道配置實例，并以服務的方式發布到網絡上，通過網絡訪問配置；或直接發布到文件系統上，通過文件的方式在手機上拷貝，以本地文件的方式訪問所述配置；

終端執行單元，包括：基于無線電技術實現，便攜可移動設計，能夠接入工業用電場景；具備開關功能；可以輸出控制信號；具有自定義網絡地址識別功能，和信號中繼器一起完成組網功能，實現遠距離指令執行；網絡地址只能利用設備及終端管理軟件通過串口寫入；用于接收并執行所述終端控制軟件發出的指令；

信號中繼器，包括：基于無線電技術實現，便攜可移動設計，能夠接入工業用電場景；具有自定義網絡地址識別功能，與信號中繼器一起完成組網功能，實現遠距離信號傳遞；網絡地址只能利用設備及終端管理軟件通過串口寫入；用于傳輸可移動控制主機發出的指令，支持多級中繼；

低功耗藍牙可移動控制主機，包括：基于低功耗藍牙和無線電技術實現，便攜可移動設計；具有自定義網絡地址識別功能；網絡地址只能利用設備及終端管理軟件通過串口寫入；低功耗藍牙用于和移動智能手機進行匹配，接收移動智能手機發送的指令信號，并通過無線電把指令傳輸出去，與終端執行單元比較近時，不需要通過中繼設備；只有當指令無法傳送時才需要通過中繼把指令傳輸到終端執行單元上；

隧道設備配置協議，包括：隧道設備控制協議基于XML，主要包括隧道名稱、編號、隧道長度、隧道中繼器網絡地址、主機網絡地址、終端執行單元網絡地址、大功率設備型號和控制參數的信息；在該協議的基礎上結合隧道基本信息生成針對具體隧道的設備配置實例；支持整個文件及文件內容加密功能；

終端控制軟件安裝在智能移動手機上，包含：1)隧道配置讀取和解析模塊，能夠從遠程或本地讀取DMS生成的具體隧道配置信息，解析后的語義信息保存到智能移動手機上；2)可移動控制主機模塊，用于與低功耗藍牙可移動控制主機進行配對，傳送控制指令；3)中繼設備管理模塊，用于發現管理中繼設備，查詢當前狀態；4)大功率設備狀態管理模塊，用于發現和查詢大功率設備的當前實時狀態；5)指令控制模塊，用于對可移動控制主機、信號中繼器、終端執行單元下達指令。