[發明專利]一種基于PLC的電力監控裝置和監控方法

在審

• 申請號: 202010622988.0
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111624939A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 張志遠;鄒永鑄;吳方良;孔增輝;謝坤
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G05B19/418;H02J9/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

1.一種基于PLC的電力監控裝置，其特征在于：包括柜體、電源組件和控制組件；

柜體用于固定電源組件和控制組件；

電源組件用于為控制組件供電；

控制組件包括輸入元件、PLC模塊、輸出元件、控制模塊和輸出模塊；

輸入元件用于將用戶操作轉換為控制信號，并分別發送給待測的外部設備和PLC模塊；

PLC模塊包括聯鎖模塊和比較模塊；聯鎖模塊的信號輸入端連接待測的外部設備和輸入元件的信號輸出端，分別用于采集待測的外部設備的斷路器的開關狀態以及輸入元件的開關狀態，并通過雙向信號收發端口將開關量信息實時地發送給控制模塊；聯鎖模塊的信號輸出端與輸出元件的信號輸入端連接，用于將開關量信息轉發給輸出元件，輸出元件用于將收到的開關量信息轉換為用戶可見的形式；聯鎖模塊的信號輸出端還與待測的外部設備的信號輸入端連接，用于根據收到的開關量信息對待測的外部設備的斷路器進行聯鎖控制；比較模塊通過雙向信號收發端口接收控制模塊發送的待測的外部設備的監測數據，比較并判斷是否超出預設值范圍，若超出則向待測的外部設備發出控制信號；

控制模塊分別通過局域網和總線與待測的外部設備連接，用于接收待測的外部設備發送的監測數據；控制模塊通過雙向信號收發端口與PLC模塊連接，用于接收PLC模塊發送的開關量信息并向PLC模塊轉發監測數據；控制模塊的信號接收端與信號調理單元的信號發送端連接，用于接收模擬量信號；控制模塊的信號發送端與輸出模塊連接，用于向輸出模塊發送輸出信息，輸出模塊用于將收到的輸出信息轉換為用戶可見的形式。

2.根據權利要求1所述的一種基于PLC的電力監控裝置，其特征在于：電源組件包括交流輸入選擇模塊、蓄電池和AC/DC電源模塊；

交流輸入選擇模塊的能量輸入端分別連接220VAC主用電源和220VAC備用電源，交流輸入選擇模塊的能量輸出端連接AC/DC電源模塊的能量輸入端；交流輸入選擇模塊用于在220VAC主用電源失電時自動接入220VAC備用電源，為AC/DC電源模塊提供不間斷的交流輸入電源；

蓄電池的能量輸出端連接AC/DC電源模塊的能量輸入端；蓄電池用于在220VAC主用電源和220VAC備用電源均失電時向AC/DC電源模塊輸出24V直流電源；AC/DC電源模塊的能量輸出端分別連接DC/DC電源模塊、加固計算機、加固液晶顯示器和PLC模塊的能量輸入端；AC/DC電源模塊用于將交流輸入選擇模塊輸出的220V交流電源或蓄電池輸出的24V直流電源轉換為24V直流電源。

3.根據權利要求2所述的一種基于PLC的電力監控裝置，其特征在于：電源組件還包括DC/DC電源模塊；DC/DC電源模塊的能量輸出端連接待測的外部設備的傳感器的能量輸入端；DC/DC電源模塊用于將24V直流電源轉換為15V直流電源。

4.根據權利要求1所述的一種基于PLC的電力監控裝置，其特征在于：控制組件還包括信號調理單元；信號調理單元的信號輸入端與待測的外部設備的信號輸出端連接，信號調理單元的信號輸出端與控制模塊的信號輸入端連接；信號調理單元用于將電流模擬量信號轉換為-5V～+5V的電壓信號，并發送給控制模塊。

5.根據權利要求1所述的一種基于PLC的電力監控裝置，其特征在于：控制組件還包括報警模塊；報警模塊的信號輸入端與比較模塊的信號輸出端連接；PLC模塊監測到電力系統的故障時，存儲故障信息并向報警模塊發送聲光報警信號，報警模塊發出聲光報警提示直至故障消除。

6.基于權利要求1至5中任意一項所述的一種基于PLC的電力監控裝置的監控方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：電力監控裝置上電；

S2：加固計算機開機，PLC模塊初始化；

S3：PLC模塊集中控制電力系統的設備網絡；

S4：加固計算機集中顯示電力系統的拓撲結構和重要參數；

S5：PLC模塊監測到電力系統的異常，包括電力系統蓄電池組、供電網絡絕緣、供電網絡過載與短路、供電不均衡、連鎖保護失敗、運行參數越限、通訊異常時，存儲故障信息并發出聲光報警提示。