[發明專利]一種具有網絡通信功能的電氣控制系統

在審

• 申請號: 202010845810.2
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111967188A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 魏宏飛;王娜;權歡歡;邱冰濤;許娜;石新龍
• 申請（專利權）人: 河南工業職業技術學院
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;H02J13/00;H04W4/14
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 于波

本發明公開了一種具有網絡通信功能的電氣控制系統，其PC機接收電氣設備工況接入節點采集到的參數同時接收來自人機交互模塊的控制命令，基于預設的控制算法實現電氣設備工作任務的規劃，并通過無線串口向電氣設備發送控制指令；嵌入式控制器采用閉環控制策略，在電氣設備工況正常的前提下，嵌入式控制器以電氣設備工作任務為虛擬輸入量，實現電氣設備的工作狀態的調整；PC機內載有一數據后處理系統，由數據本地儲存模塊、工作任務規劃模塊、仿真分析模塊、預警模塊以及可視化模塊構成。本發明大大提高了電氣設備使用的安全性，并實現了電氣設備的聯合調度。

技術領域

本發明涉及電氣領域，具體涉及一種具有網絡通信功能的電氣控制系統。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，尤其是網絡通信、控制技術日新月異的提高，以信息化為核心的技術變革推動著電氣控制技術的發展。傳統的以平臺為中心的供配電控制模式已無法適應日益復雜的工業環境，供配電與控制一體化、網絡化是未來電氣控制系統的發展趨勢。

目前，現有的電氣控制系統普遍存在：執行可視性較差，對其中出現的錯誤也未能及時反饋，同時控制命令的設計均未考慮設備當前的工況參數，大大降低了電氣設備使用的安全性。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種具有網絡通信功能的電氣控制系統，大大提高了電氣設備使用的安全性，并實現了電氣設備的聯合調度。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種具有網絡通信功能的電氣控制系統，包括裝備有LoRa無線通信模塊、嵌入式控制器以及人機交互模塊的電氣設備、電氣設備工況接入節點以及PC機，PC機與電氣設備之間通過無線串口與LoRa無線通信模塊相連并進行通信；電氣設備工況接入節點用于進行電氣設備工況參數的采集，并將采集到的數據實時反饋至PC機，PC機接收電氣設備工況接入節點采集到的參數同時接收來自人機交互模塊的控制命令，基于預設的控制算法實現電氣設備工作任務的規劃，并通過無線串口向電氣設備發送控制指令；嵌入式控制器采用閉環控制策略，在電氣設備工況正常的前提下，嵌入式控制器以電氣設備工作任務為虛擬輸入量，實現電氣設備的工作狀態的調整；PC機內載有一數據后處理系統，由數據本地儲存模塊、工作任務規劃模塊、仿真分析模塊、預警模塊以及可視化模塊構成，電氣設備的工況參數及其對應的已執行的工作任務采用python中的MySQL工具包存入本地MySQL數據庫中，以完整記錄電氣設備運行的所有歷史信息，工作任務規劃模塊用于根據電氣設備群聯合調度目標，實現各電氣設備工作任務的規劃；預警模塊可自動完成對電氣設備工況參數數據的分析，分析時，根據接收到的電氣設備工況參數數據以及預設的分析模型實現電氣設備工況的評估，在所得的評估結果落入預警門限時GSM預警模塊啟動，實現預警短信的發送；可視化模塊用于通過電氣設備三維模型模擬工作的方式實現電氣設備運行過程的可視化回放。

進一步地，所述電氣設備工況接入節點可以實現多參數的動態感知和數據融合，采用動態路由和多跳傳輸的方式將數據傳輸到PC機。

進一步地，所述工作任務規劃模塊基于模糊神經網絡算法實現電氣設備工作任務的規劃。

進一步地，所述預警模塊基于貝葉斯預測模型根據接收到的電氣設備工況參數數據實現電氣設備工況的評估。

進一步地，所述仿真分析模塊，用于實現電氣設備工作任務的仿真執行，并根據仿真分析的結果實現電氣設備工作任務的安全性的評估。

進一步地，所述仿真分析模塊包括：

電氣設備模型構建模塊，用于基于電氣設備的型號及當前工況數據實現電氣設備模型的構建；

虛擬作動器，用于驅動參數變化的，與電氣設備模型構建模塊中的各元素建立關系后，可以在指定的范圍內對參數進行變動，從而可以驅動不同的仿真分析算法針對不同的參數進行計算求解；