[發明專利]一種天文望遠鏡儀器設備遠程電源分配系統

有效

• 申請號: 201910756821.0
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN110460158B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉偉;左營喜;婁錚
• 申請（專利權）人: 中國科學院紫金山天文臺
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L29/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 上官鳳棲

1.一種天文望遠鏡儀器設備遠程電源分配系統，其特征在于，包括電源分配單元，電源分配單元包括8路IO網絡控制器、電路驅動板、繼電器組和8路五孔電源接口；IO網絡控制器負責網絡的連接，接收網絡的命令，以及上傳8路輸出通道的實時信息；IO網絡控制器上層的電路驅動板設計了8個輸入口，與IO網絡控制器的8路輸出通道連接，負責檢測IO網絡控制器的8路輸出信號；電路驅動板檢測到的8路輸出信號用于各自驅動繼電器組中8路繼電器的動作，每一路繼電器的公共觸點與市電的火線相連，常開觸點與五孔電源接口相連，通過繼電器的吸合實現市電到五孔電源接口的電源通斷功能，五孔電源接口用于給望遠鏡設備供電；

其中，電路驅動板包括電阻元件R6、R7、R9、R10、R11，采用TLP521的光耦元件U13，NPN型三極管Q3，兩芯接線插座J1，電容元件C2，硅整流二極管D5和發光二極管D7，繼電器采用單刀雙擲繼電器元件U4；

兩芯接線插座J1的兩個端子分別連接IO網絡控制器的一路輸出信號IO2-1和接地，電阻元件R6的一端連接IO2-1，R6的另一端連接光耦元件U13的導通二極管的陰極，U13的導通二極管的陽極接+5V電壓，U13的光敏三極管的集電極接+5V電壓，U13的光敏三極管的發射極連接電阻元件R9的一端，R9的另一端連接NPN型三極管Q3的基極，Q3的發射極接地，電阻元件R10連接在Q3的基極和發射極之間；電阻元件R7的一端接+12V電壓，R7的另一端連接發光二極管D7的正極，D7的負極連接Q3的集電極，硅整流二極管D5的負極接+12V電壓，D5的正極連接Q3的集電極；單刀雙擲繼電器元件U4的電源線包兩端分別連接Q3的集電極和+12V電壓，U4的公共觸點連接市電的火線端，U4的常閉觸點斷開，U4的常開觸點連接五孔電源接口的火線接入端，電阻元件R11的一端與U4的常開觸點相連，R11的另一端連接電容元件C2的一端，C2的另一端連接U4的公共觸點，R11和C2構成RC電路，起到瞬間加載電壓時消除電弧的作用；

當IO2-1與地導通時，TLP521導通使得Q3的基極獲得導通電壓，驅動U4獲得12V電壓吸合動作，U4的公共觸點與常開觸點連通，五孔電源接口的火線接入端與市電的火線端導通，使其通電；

當通信方式采用本地網絡連接方式時，本地計算機作為主機，電源分配單元作為從機接入網絡進行通信，本地計算機和IO網絡控制器通過網線RJ45接口相連，配置方法是將本地計算機的IP地址和IO網絡控制器的IP設置在同一個網段內；IO網絡控制器包括ModbusTPC/RTU協議轉換單元和通用數據傳輸單元，8路輸出通道的內部通過485接口進行通訊；

從本地計算機發出的數據直接以Modbus RTU協議形式發出，IO網絡控制器自動識別Modbus RTU協議，通用數據單元將數據解析成RS485網絡的指令，從而控制8路輸出信號的通斷狀態；同時在數據返回端，8路輸出通道將各自的狀態信息返回給本地計算機，狀態信息先通過通用數據傳輸單元轉換成Modbus RTU，Modbus RTU通過Modbus TPC/RTU協議轉換單元處理轉換成Modbus TCP協議上傳到本地計算機；

當通信方式采用遠程方式時，云服務器作為主機，電源分配單元作為從機接入網絡進行通信；IO網絡控制器包括Modbus TPC/RTU協議轉換單元和通用數據傳輸單元，8路輸出通道的內部通過485接口進行通訊；

從云服務器發送的數據以Modbus TCP協議形式發出，Modbus TCP通過Modbus TPC/RTU協議轉換單元轉換成Modbus RTU，通用數據傳輸單元再將數據解析成RS485網絡的指令，從而控制8路輸出信號的通斷狀態；同時在數據返回端，8路輸出通道將各自的狀態信息返回給云服務器，狀態信息先通過通用數據傳輸單元轉換成Modbus RTU，Modbus RTU通過Modbus TPC/RTU協議轉換單元處理轉換成Modbus TCP協議上傳到云服務器。