便于集中管理的智能断路器远程控制附件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电气开关领域，尤其涉及一种便于集中管理的智能断路器远程控制附件。
【背景技术】
[0002]随着物联网和智能电网的发展与普及，对电气设备的远程开关控制已经成为一项必不可少的关键技术。目前，大部分电气设备的开关系统主要由断路器和接触器构成，要实现电气设备的远程控制，可以通过控制接触器电磁线圈的通断来完成，这种系统适合用于频繁启动的电气设备，但是该系统具有功耗高、体积大、成本高和不易安装等缺点。在实际生活中，许多电气设备无需频繁通断，因此，在这些场合，可以考虑只用断路器来完成开关的功能。
[0003]为了实现仅用断路器完成远程开关控制的设想，一些企业提出了断路器的远程控制附件，比如施耐德的外置式机械臂合闸系统。然而断路器不能像接触器那样停电时触头自动断开，一旦出现短暂停电后继续供电时，有可能对设备和工作人员产生致命性的损害。为了克服这一缺点，我们在之前申请的专利中提出了兼容接触器功能和同时兼备手控及遥控方式的智能型断路器(201610032598.1)，优化了断路器的设计，增加了断电保护功能，使远程断路器的控制更加安全可靠。但是上述两种远程控制系统都存在一个主要问题，即一套控制系统只能控制一个断路器，对于大量电气设备集中安装管理时，需要安装多套控制系统，因而会造成成本高、体积大等弊端，不适合用于电气设备开关的集中管理。所以，研发一种便于集中管理的断路器远程控制附件成为电气设备远程控制技术中亟需解决的核心问题。
[0004]本发明设计的便于集中管理的智能断路器远程控制附件，由电源、微控与数据传输单元和多个开关控制器构成，微控与数据传输单元和开关控制器通过RS-485通信总线连接在一起，开关控制器与断路器通过手柄驱动轴与脱扣联动杆连接在一起，其中断路器是在专利201610032598.1中提出的智能型断路器，微控与数据传输单元负责与客户端或服务器进行远程通信，完成数据和指令的传递，微控与数据传输单元接收到远程指令后，通过RS-485通信总线把指令下发到开关控制器中，开关控制器负责断路器的合闸和断闸。使用这种断路器远程控制附件为电气设备的集中管理提供一种低成本、易安装的技术方案。
【发明内容】
[0005]为了解决对电气设备的远程集中控制管理问题，本发明设计了一种便于集中管理的智能断路器远程控制附件。
[0006]本发明所提供的便于集中管理的智能断路器远程控制附件包括电源、微控与数据传输单元和多个开关控制器。所述电源包含市电检测模块、开关电源模块和蓄电模块，所述蓄电模块可以是蓄电池，也可以是超级电容;所述微控与数据传输单元包含远程通信模块和主控电路模块;所述开关控制器包含主控电路模块、信号传感采集模块、合闸驱动模块和掉闸脱扣模块，所述信号传感采集模块包含断路器手柄初始位置和合闸位置的微动按钮开关和市电检测传感模块，所述合闸驱动模块包含直流电机、传动齿轮、手柄驱动轮和手柄驱动轴，所述掉闸脱扣模块包含电磁脱扣线圈、脱扣杠杆、脱扣弹簧和脱扣推动杆。
[0007]所述远程通信模块依据不同的应用场合分为无线通信模块和有线通信模块，所述无线通信模块主要有GSM模块、ZigBee模块、Wifi模块、蓝牙模块;所述有线通信模块主要有光纤通信模块。
[0008]所述无线通信模块的天线要放置在系统外壳向外凸出的区域，这样可以使无线信号更好的辐射出去。
[0009]所述蓄电模块依据不同的应用场合分为蓄电池和超级电容，所述蓄电池满足长时间无市电工作，所述超级电容满足短时间无市电工作。
【附图说明】
[0010]图1是对多个智能断路器集中管理的结构示意图。
[0011]图2是便于集中管理的智能断路器远程控制附件的系统结构图。
[0012]图3是开关控制器的结构示意图。
[0013]图4是微控与数据传输单元的结构示意图。
[0014I图5是电源的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0016]图中，1、电源;2、微控与数据传输单元;3、开关控制器;4、断路器;5、电源指示灯；
6、通信系统状态指示灯;7、断路器开关状态指示灯;8、低压通信总线;9、市电导线；10、直流电机;11、传动齿轮;12、手柄驱动轮;13、手柄驱动轴；14、微动按钮开关B; 15、微动按钮开关A; 16、电磁脱扣线圈；17、脱扣杠杆;18、脱扣弹簧;19、脱扣推动杆;20、联动杆;21、主控电路模块A; 22、市电检测电路模块A; 23、市电接线端子A; 24、主控电路模块B; 25、远程通信电路模块;26、卡槽;27、天线;28、市电接线端子B; 29、市电检测电路模块B; 30、蓄电模块;31、开关电源模块;32、低压电源线过孔。
[0017]根据附图1和2，本发明设计的便于集中管理的智能断路器远程控制附件由电源、微控与数据传输单元和多个开关控制器组成，微控与数据传输单元与开关控制器通过RS-485 通信总线连接在一起，开关控制器与断路器通过手柄驱动轴与脱扣联动杆连接在一起。
[0018]所述电源包含市电接线端子B28、市电检测电路模块B29、蓄电模块30、开关电源模块31、低压电源线过孔32和电源指示灯5;所述微控与数据传输单元包含主控电路模块B24、远程通信电路模块25、卡槽26、天线27和通信系统状态指示灯6;所述开关控制器包含主控电路A21，信号传感采集模块中的微动按钮开关B14、微动按钮开关A15，市电检测模块中的市电检测电路A22、市电接线端子A23，合闸驱动模块中的直流电机10、传动齿轮11、手柄驱动轮12、手柄驱动轴13，掉闸脱扣模块中的电磁脱扣线圈16、脱扣杠杆17、脱扣弹簧18、脱扣推动杆19、联动杆20。
[0019]所述电源的作用有三个，一是利用市电检测电路模块B29对市电进行检测，一旦出现市电断电，就要通过数据线把指令传到开关控制器中，使断路器掉闸，防止突然来电带来的危险;二是利用开关电源模块31把交流市电变换成低压直流电，给整个系统供电;三是利用蓄电模块30存储电能，在市电断电后，保证系统能完成掉闸、数据存储处理等工作。
[0020]所述微控与数据传输单元的作用主要有两个，一是主控电路模块B24通过远程通信电路模块25接收到远程指令后，进行解析分析，再利用RS-485通信总线以一对多模式进行指令下发，进而操控开关控制器进行相关操作；二是主控电路模块通过RS-485通信总线接收到开关控制器的指令和数据后，进行解析分析，再利用远程通信电路模块25把指令发送到客户端或者服务器。
[0021]所述开关控制器的作用有三个，一是主控电路模块A21通过RS-485通信总线接收远程指令对断路器进行合闸和断闸的控制；二是主控电路模块A21把断路器的闭合状态通过RS-485通信总线发送给通信控制系统，完成信息的反馈和数据传输;三是利用市电检测电路模块A22对断路器后端电路进行检测，确认断路器是否合闸成功。
【主权项】
1.一种便于集中管理的智能断路器远程控制附件，由电源(I)，微控与数据传输单元(2)和多个开关控制器(3)组成，其特征在于，所述电源包含市电检测模块B(29)、开关电源模块(31)和蓄电模块(30);所述微控与数据传输单元包含远程通信模块(25)和主控电路模块(24);所述开关控制器包含主控电路模块(21)、信号传感采集模块、合闸驱动模块和掉闸脱扣模块，所述信号传感采集模块包含微动按钮开关B(14)、微动按钮开关A(15)和市电检测模块(22)，所述合闸驱动模块包含直流电机(10)、传动齿轮(11)、手柄驱动轮(12)、手柄驱动轴(13)，所述掉闸脱扣模块包含电磁脱扣线圈(16)、脱扣杠杆(17)、脱扣弹簧(18)、脱扣推动杆(19)、联动杆(20)。2.根据权利要求1所述的智能断路器远程控制附件，其特征是在于，蓄电模块(30)与开关电源模块(31)的输出端由二极管隔离，防止反向充电；所述蓄电模块(30)可以使用蓄电池，也可以使用超级电容。3.根据权利要求1所述的智能断路器远程控制附件，其特征是在于，远程通信模块(25)对于不同的应用场合所选择的模块也不相同，对于无线通信系统，远程通信模块(25)可以使用GSM模块、ZigBee模块、Wif i模块和蓝牙模块，对于有线通信系统，远程通信模块(25)可以使用光纤通信模块。4.根据权利要求3所述的无线通信模块，其特征在于，无线通信模块包含通信电路板与天线，所述天线放置在系统外壳向外凸出的区域。5.根据权利要求1所述的智能断路器远程控制附件，其特征在于，微控与数据传输单元和开关控制器之间由双绞线连接，连接口位于微控与数据传输单元和开关控制器的上端。6.根据权利要求1所述的智能断路器远程控制附件，其特征在于，开关控制器和断路器之间由4平方毫米的绝缘铜导线连接，连接口位于开关控制器与断路器的下端。
【专利摘要】本发明公开了一种便于集中管理的智能断路器远程控制附件，其特征在于包括电源、微控与数据传输单元和多个开关控制器。所述电源包含开关电源模块、市电检测模块和蓄电模块，所述蓄电模块为蓄电池或超级电容；所述微控与数据传输单元包含主控电路模块和远程通信模块，所述远程通信模块依据不同的应用场合分为两种：无线通信模块和有线通信模块，所述无线通信模块包含GSM模块、ZigBee模块、Wifi模块、蓝牙模块，所述有线通信模块为光纤通信模块；所述开关控制器包含主控电路模块、信号传感采集模块、合闸驱动模块和断闸脱扣模块，所述信号传感采集模块包含微动按钮开关和市电检测模块。
【IPC分类】G05B19/04
【公开号】CN105549447
【申请号】CN201610115770
【发明人】白晋军
【申请人】天津工业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月29日