一种柴油发电机组户外远程输配电控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及柴油发电机组自动化控制技术领域，具体涉及一种柴油发电机组户外远程输配电控制系统。


背景技术：

2.在柴油发电机组日常使用，特别是在野外施工、水上作用、石油开采、工程抢修、军事等方面难以被替代。往往由于输电线路比较远，现场道路环境比较复杂恶劣操作人员无法及时的控制柴油发电机组输配电供电断电，或无法及时了解输配电线路运行情况从而影响野外施工进度和用电安全。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种柴油发电机组户外远程输配电控制系统，具体技术方案如下：
4.一种柴油发电机组户外远程输配电控制系统，包括断路器、电压连接线缆、电流互感器、铜排温度传感器、接地电阻传感器、断路器控制模块、网络摄像头、gps定位天线、云监控模块、云服务器、移动终端；所述断路器、接地电阻传感器、断路器控制模块、gps天线、云监控模块设置在配电柜内部；
5.所述断路器的一端与柴油发电机组的输出线缆连接，另一端与负载连接；所述电压连接线缆的一端与柴油发电机组的输出线缆连接，另一端与断路器控制模块连接；所述电流互感器的一端与柴油发电机组的输出线缆连接，另一端与断路器控制模块连接；所述铜排温度传感器固定在断路器的铜排上，输出端与断路器控制模块连接；所述接地电阻传感器的一端与柴油发电机组的输出线缆连接，另一端与断路器控制模块连接；所述断路器控制模块、网络摄像头、gps定位天线、云服务器分别与云监控模块连接；所述云服务器与移动终端连接；所述网络摄像头设置在配电柜内部或外部；
6.所述断路器用于控制柴油发电机组的输出线路的通断；所述电压连接线缆用于采集柴油发电机组的输出电压，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；所述电流互感器用于采集柴油发电机组的输出电流，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；所述铜排温度传感器用于实时采集断路器的铜排温度，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；所述接地电阻传感器用于采集柴油发电机组的输出线缆的接地电阻，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；所述断路器控制模块用于将连接线缆、电流互感器、铜排温度传感器、接地电阻传感器采集到的数据传输至云监控模块；所述gps定位天线用于采集配电柜的位置数据，并将采集到的数据传输至云监控模块；所述网络摄像头用于采集配电柜内部或外部的视频数据，并将采集到的数据传输至云监控模块；所述云监控模块用于将断路器控制模块、网络摄像头、gps定位天线传输来的数据传输到云服务器进行存储，以便操作人员通过移动终端查看输配电柜的运行数据，并根据采集的数据依次通过移动终端、云服务器、云监控模块下发相应的控制信号至断路器控制模块以控制断路器分闸或合闸。
7.优选地，还包括湿度传感器、防冷凝加热器；所述湿度传感器设置在配电柜内部，并与断路器控制模块连接；所述防冷凝加热器设置在配电柜内部，并且与断路器控制模块连接；所述湿度传感器用于采集配电柜内部的温湿度数据，并将采集的数据传输至断路器控制模块，所述断路器控制模块根据湿度传感器采集的数据控制防冷凝加热器启动或关闭。
8.优选地，所述云监控模块与云服务器之间通过4g/5g网络通信。
9.优选地，所述还包括北斗卫星通讯模块；所述北斗卫星通讯模块分别与断路器控制模块、云服务器连接；所述北斗卫星通讯模块用于在4g/5g网络无法提供服务时建立云监控模块与云服务器之间的通信链路。
10.本实用新型的有益效果为：本实用新型可实现在野外施工作用中特别是现场道路环境十分恶劣时，操作人员可以通过手机/平板app或电脑终端查看柴油发电机组的输电线路的实时数据以及控制断路器分闸，合闸并锁机等操作，一个操作人员可以在任意地区任意方向同时管理多线路多方向的输电线路，操作便捷，运行数据一目了然，降低人力成本。
附图说明
11.图1为本实用新型的原理图；
12.图2为断路器控制模块的接线原理图；
13.图3为云监控模块的接线原理图。
具体实施方式
14.为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
15.如图1所示，一种柴油发电机组户外远程输配电控制系统，包括断路器、电压连接线缆、电流互感器、铜排温度传感器、接地电阻传感器、断路器控制模块、网络摄像头、gps定位天线、云监控模块、云服务器、移动终端；断路器、接地电阻传感器、断路器控制模块、gps天线、云监控模块设置在配电柜内部；
16.断路器的一端与柴油发电机组的输出线缆连接，另一端与负载连接；电压连接线缆的一端与柴油发电机组的输出线缆连接，另一端与断路器控制模块连接；电流互感器的一端与柴油发电机组的输出线缆连接，另一端与断路器控制模块连接；铜排温度传感器固定在断路器的铜排上，输出端与断路器控制模块连接；接地电阻传感器的一端与柴油发电机组的输出线缆连接，另一端与断路器控制模块连接；断路器控制模块、网络摄像头、gps定位天线、云服务器分别与云监控模块连接；云服务器与移动终端连接；网络摄像头设置在配电柜内部或外部；
17.断路器用于控制柴油发电机组的输出线路的通断；电压连接线缆用于采集柴油发电机组的输出电压，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；电流互感器用于采集柴油发电机组的输出电流，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；铜排温度传感器用于实时采集断路器的铜排温度，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；接地电阻传感器用于采集柴油发电机组的输出线缆的接地电阻，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；断路器控制模块用于将电压连接线缆、电流互感器、铜排温度传感器、接地电阻传感器采集
到的数据传输至云监控模块；gps定位天线用于采集配电柜的位置数据，并将采集到的数据传输至云监控模块，其中位置数据包括经纬度信息、海拔信息；网络摄像头用于采集配电柜内部或外部的视频数据，并将采集到的数据传输至云监控模块；云监控模块用于将断路器控制模块、网络摄像头、gps定位天线传输来的数据传输到云服务器进行存储，以便操作人员通过移动终端查看输配电柜的运行数据，并根据采集的数据依次通过移动终端、云服务器、云监控模块下发相应的控制信号至断路器控制模块以控制断路器分闸或合闸，进而控制柴油发电机组的输配线路的闭合和断开。本实用新型的移动终端包括电脑、平板电脑、手机等。
18.其中，电流互感器选择lmzj1—0.66，用于检测输配电线路电流参数，检测出的电流接入断路器控制模块的电流检测接线口。铜排温度传感器采用镍端子温度传感器，端子材料为镍，导线材料为xlpe 150℃，耐压等级为dc 1800v，电阻精度为
±
1%@25℃，b值精度为
±
1%，使用温度为
‑
40— 125℃，铜排温度传感器检测出的铜排温度接入断路器控制模块的可编程模拟量输入口。
19.接地电阻传感器选择型号etcr5500为接地电阻传感器，检测出的接地电阻数据接入断路器控制模块的可编程模拟量输入口。
20.如图2所示，断路器控制模块选择型号为hat600pbi模块，断路器控制模块的电源取自配电柜内断路器进线端。断路器控制模块采集并显示进线相电压、线电压、相序、频率，出线负载电流、功率，断路器合闸状态、分闸状态，铜排温度、接地电阻、环境湿度；并进行过压、欠压、过频、欠频、缺相、逆相序、过流、过功率、铜排过高温度、接地电阻报警；根据采集环境湿度数据控制防冷凝加热器给配电柜内加热，防止湿空气冷凝成水珠附着在配电柜内影响运行安全。断路器控制模块可进行手动合闸控制、手动分闸控制、自动合闸控制、自动分闸控制、紧急状态自动分闸控制的操作。断路器控制模块同时控制两个断路器工作。断路器控制模块与云监控模块通过rs485接口、usb接口、link接口、can接口或者rs232接口中的任意一种接口交换数据和指令。
21.网络摄像头选择ds
‑
2db4220i
‑
cx(w)摄像头。
22.本实用新型还包括湿度传感器、防冷凝加热器；湿度传感器设置在配电柜内部，并与断路器控制模块连接；防冷凝加热器设置在配电柜内部，并且与断路器控制模块连接；湿度传感器用于采集配电柜内部的温湿度数据，并将采集的数据传输至断路器控制模块，断路器控制模块根据湿度传感器采集的数据控制防冷凝加热器启动或关闭。当湿度传感器检测到配电柜内部的湿度超过预设值时，则启动防冷凝加热器，防止湿空气冷凝形成水珠附着在电气元件上，主要是防止湿空气冷凝形成水珠附着在断路器上。当湿度传感器检测到配电柜内部的湿度低于预设值时，则关闭防冷凝加热器。
23.云监控模块与云服务器之间通过4g/5g网络通信，具体地，云监控模块设置有4g/5g手机卡。本实用新型还包括北斗卫星通讯模块；北斗卫星通讯模块分别与断路器控制模块、云服务器连接；北斗卫星通讯模块用于在4g/5g网络无法提供服务时建立云监控模块与云服务器之间的通信链路。断路器控制模块与云监控模块通过rs485接口、usb接口、link接口、can接口或者rs232接口中的任意一种接口交换数据和指令。
24.如图3所示，云监控模块选择cmm366a
‑
4g模块，云监控模块可通过rs485接口、usb接口、link接口、can接口或者rs232接口任意其中一接口和断路器控制模块交换数据和指
令，可通过usb接口或link接口获取网络摄像头的视频信息。通过gps天线获取gsp位置信息，还有两个可编程开关量输入信号接口，经过整合处理采用json格式的网络数据通信协议，同时采用压缩算法，极大缩减网络流量，实时数据实时进行上传至云服务器，上传网络可以是4g/5g或北斗卫星通信。
25.本实用新型的工作原理为：
26.连接线缆采集柴油发电机组的输出电压，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；电流互感器采集柴油发电机组的输出电流，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；铜排温度传感器实时采集柴油发电机组的输出线缆的温度，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；接地电阻传感器采集柴油发电机组的输出线缆的接地电阻，并将采集到的数据传输至断路器控制模块；断路器控制模块将连接线缆、电流互感器、铜排温度传感器、接地电阻传感器采集到的数据传输至云监控模块；
27.gps定位天线采集配电柜的位置数据，并将采集到的数据传输至云监控模块，其中位置数据包括经纬度信息、海拔信息；网络摄像头采集配电柜内部或外部的视频数据，并将采集到的数据传输至云监控模块；云监控模块将断路器控制模块、网络摄像头、gps定位天线传输来的数据传输到云服务器进行存储，以便操作人员通过移动终端通过查看柴油发电机组的运行数据，并根据采集的数据依次通过移动终端、云服务器、云监控模块下发相应的控制信号至断路器控制模块，断路器在断路器控制模块的控制下进行分闸或合闸，进而控制柴油发电机组的输配线路的闭合和断开。其中，输配电柜的正常运行数据的线电压为339～456v，相电压为196～264v，频率为45.0～57.0hz，相序为0
°
～120
°
～240
°
，额定电流、额定功率皆按设定值，铜排温度设置为≤95℃，接地电阻设置为≤4ω，如果参数皆在上述数据范围内则断路器控制模块控制断路器合闸，如果数据偏离任一数据范围则断路器控制模块将控制断路器自动分闸。
28.本实用新型在原来只有断路器的配电柜上添加了断路器控制模块、电流互感器、铜排温度传感器、湿度传感器、防冷凝加热器、接地电阻传感器，使原来只有手动合闸分闸操作模式的发电机组输电系统进行了升级，使其具有了自动控制操作、手动控制操作、自动控制状态时紧急断开操作、紧急手动操作4种操作模式，并具有电压、电流、频率、温度、湿度、状态、接地电阻等监测报警功能。再添加云监测模块配合物联卡4g/5g（手机卡4g/5g）、gps定位天线、北斗卫星通信、网络摄像头、云服务器、手机/平板app（ios或安卓系统）电脑终端使其有增加了远程手动控制操作模式。还可以随时随地实时检查运行数据、观察运行环境。同时管理多个方向多条输电线路，使操作更加便捷安全可靠，降低人力成本。
29.本实用新型不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。