專(zhuān)利名稱(chēng):一種小型水電控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種小型水電控制裝置。其中，該控制裝置包括：中央控制模塊、溫巡模塊、模擬量采集模塊、開(kāi)關(guān)量采集模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊和I/O模塊。本實(shí)用新型的小型水電控制裝置由于設(shè)置了中央控制模塊接收和分析發(fā)電機(jī)機(jī)組的各種運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，根據(jù)分析結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)對(duì)機(jī)組組件進(jìn)行控制，還可通過(guò)人機(jī)交互接口對(duì)中央控制模塊輸入控制指令，自動(dòng)化程度高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
—種小型水電控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種小型水電控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前大部分水電機(jī)組使用的自控裝置都是基于通用型PLC開(kāi)發(fā)的，價(jià)格昂貴，對(duì)小水電來(lái)說(shuō)，性?xún)r(jià)比不高。
[0003]目前小水電使用的自控裝置大部分功能有限，需要大量的外部裝置來(lái)完成機(jī)組的控制。小水電機(jī)組多處于電網(wǎng)末端，電壓波動(dòng)大、孤網(wǎng)運(yùn)行等極端情況經(jīng)常出現(xiàn)，現(xiàn)有的自控裝置難以保證發(fā)電機(jī)在這種情況下穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004]目前農(nóng)村小水電機(jī)組控制裝置由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，自動(dòng)化程度都不高，無(wú)法滿(mǎn)足一鍵開(kāi)停機(jī)、自動(dòng)發(fā)電控制這種少人值班、無(wú)人值班的運(yùn)行要求。
[0005]鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本【技術(shù)領(lǐng)域】亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種小型水電控制裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中小型水電發(fā)電機(jī)機(jī)組自動(dòng)化程度低的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種小型水電控制裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其不同之處在于，該水電控制裝置包括:
[0009]一具有并行I/O接口和人機(jī)交互接口的中央控制模塊；
[0010]開(kāi)關(guān)量采集模塊，用于采集小型水電發(fā)電機(jī)的開(kāi)關(guān)量，并將開(kāi)關(guān)量信號(hào)發(fā)送至中央控制模塊；
[0011]模擬量采集模塊，用于采集發(fā)電機(jī)機(jī)組的電壓或電流模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)發(fā)送至中央控制模塊；
[0012]溫巡模塊，用于采集發(fā)電機(jī)機(jī)組的工作溫度，并將溫度信號(hào)輸出到中央控制模塊；
[0013]通過(guò)并行I/O接口與所述中央控制模塊連接的I/O模塊，發(fā)電機(jī)機(jī)組組件通過(guò)所述I/O模塊與所述中央控制模塊連接；以及
[0014]設(shè)于中央控制模塊和發(fā)電機(jī)機(jī)組組件之間的開(kāi)關(guān)量輸出模塊。
[0015]優(yōu)選地，該水電控制裝置還包括提供供電的開(kāi)關(guān)電源模塊。
[0016]優(yōu)選地，該水電控制裝置還包括一通訊模塊，所述中央控制模塊與所述通訊模塊連接。
[0017]優(yōu)選地，所述中央控制模塊包括:
[0018]用于接收開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬信號(hào)以及溫度信號(hào)并將所接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換單元；
[0019]接收所述數(shù)字信號(hào)并對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理單元；
[0020]通過(guò)所述I/O模塊與機(jī)組連接的同期單元；
[0021]通過(guò)所述I/O模塊與機(jī)組連接的機(jī)組保護(hù)單元。
[0022]優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊包括:
[0023]用于采集小型水電發(fā)電機(jī)的開(kāi)關(guān)量的開(kāi)關(guān)量采集單元；
[0024]將開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理的隔離轉(zhuǎn)換單元。
[0025]優(yōu)選地，所述隔離轉(zhuǎn)換單元包括三極管、光電耦合器、繼電器和RC電路。
[0026]優(yōu)選地，所述模擬量采集模塊包括運(yùn)算放大器、隔離電源電路和RC電路。
[0027]優(yōu)選地，通過(guò)人機(jī)交互接口與所述中央控制模塊連接的觸摸屏控制模塊。
[0028]優(yōu)選地，所述發(fā)電機(jī)機(jī)組的電壓或電流模擬信號(hào)為包含頻率、水位和壓力信息的模擬信號(hào)。
[0029]優(yōu)選地，該控制裝置還包括一與所述通訊模塊連接的外部通訊模塊。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型的小型水電控制裝置由于設(shè)置了中央控制模塊接收發(fā)電機(jī)機(jī)組的各種運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，根據(jù)各種運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)對(duì)機(jī)組組件進(jìn)行控制，還可通過(guò)人機(jī)交互接口對(duì)中央控制模塊輸入控制指令，自動(dòng)化程度高。

【附圖說(shuō)明】

[0031]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的小型水電控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0032]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的小型水電控制裝置的中央控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0033]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的小型水電控制裝置的箱體面板圖。
[0034]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的小型水電控制裝置的箱體背板圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0036]此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0037]本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種小型水電控制裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其不同之處在于，該水電控制裝置包括:
[0038]一具有并行I/O接口和人機(jī)交互接口的中央控制模塊；
[0039]開(kāi)關(guān)量采集模塊，用于采集小型水電發(fā)電機(jī)的開(kāi)關(guān)量，并將開(kāi)關(guān)量信號(hào)發(fā)送至中央控制模塊；
[0040]模擬量采集模塊，用于采集發(fā)電機(jī)機(jī)組的電壓或電流模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)發(fā)送至中央控制模塊；
[0041]溫巡模塊，用于采集發(fā)電機(jī)機(jī)組的工作溫度，并將溫度信號(hào)輸出到中央控制模塊；
[0042]通過(guò)并行I/O接口與所述中央控制模塊連接的I/O模塊，發(fā)電機(jī)機(jī)組組件通過(guò)所述I/O模塊與所述中央控制模塊連接；以及
[0043]設(shè)于中央控制模塊和發(fā)電機(jī)機(jī)組組件之間的開(kāi)關(guān)量輸出模塊。
[0044]具體地，上述的小型水電控制裝置由于設(shè)置了中央控制模塊接收發(fā)電機(jī)機(jī)組的各種運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，根據(jù)各種運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)對(duì)機(jī)組組件進(jìn)行控制，還可通過(guò)人機(jī)交互接口對(duì)中央控制模塊輸入控制指令，自動(dòng)化程度高。
[0045]實(shí)施例1:
[0046]本實(shí)用新型實(shí)施例1提供了一種小型水電控制裝置，如圖1和圖2所示，該控制裝置包括:中央控制模塊1、第一溫巡模塊2、第二溫巡模塊3、模擬量采集模塊4、開(kāi)關(guān)量采集模塊5、開(kāi)關(guān)量輸出模塊6、外部通訊模塊7、I/O模塊8、開(kāi)關(guān)電源模塊9和通訊模塊10。
[0047]其中，中央控制模塊I具有并行I/O接口和人機(jī)交互接口。開(kāi)關(guān)量采集模塊5用于采集小型水電發(fā)電機(jī)的開(kāi)關(guān)量，并將開(kāi)關(guān)量信號(hào)發(fā)送至中央控制模塊I。模擬量采集模塊4用于采集發(fā)電機(jī)機(jī)組的電壓或電流模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)發(fā)送至中央控制模塊I。第一溫巡模塊2和第二溫巡模塊3均用于采集發(fā)電機(jī)機(jī)組的工作溫度，并將溫度信號(hào)輸出到中央控制模塊I。通過(guò)并行I/O接口與中央控制模塊I連接的I/O模塊8，發(fā)電機(jī)機(jī)組組件通過(guò)I/O模塊8與中央控制模塊I連接。中央控制模塊I根據(jù)接收的開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬信號(hào)以及溫度信號(hào)產(chǎn)生一控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸出模塊6發(fā)送至發(fā)電機(jī)機(jī)組組件。開(kāi)關(guān)電源模塊9用于提供供電。中央控制模塊I根據(jù)接收的開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬信號(hào)以及溫度信號(hào)并將上述各種狀態(tài)信號(hào)的結(jié)果信息發(fā)送至所述通訊模塊10。外部通訊模塊7通過(guò)通訊模塊10與中央控制模塊I連接。上述發(fā)電機(jī)機(jī)組的電壓或電流模擬信號(hào)為包含頻率、水位和壓力信息的模擬信號(hào)。
[0048]進(jìn)一步地，中央控制模塊I包括:信號(hào)轉(zhuǎn)換單元11、信號(hào)處理單元12、同期單元13和機(jī)組保護(hù)單元14，其中，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元11用于接收開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬信號(hào)以及溫度信號(hào)并將所接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；信號(hào)處理單元12接收所述數(shù)字信號(hào)并對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理；同期單元13通過(guò)所述I/O模塊8與機(jī)組連接；機(jī)組保護(hù)單元14通過(guò)所述I/O模塊8與機(jī)組連接。
[0049]進(jìn)一步地，開(kāi)關(guān)量輸入模塊5包括:用于采集小型水電發(fā)電機(jī)的開(kāi)關(guān)量的開(kāi)關(guān)量采集單元；以及將開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理的隔離轉(zhuǎn)換單元。
[0050]進(jìn)一步地，隔離轉(zhuǎn)換單元包括三極管、光電耦合器、繼電器和RC電路。
[0051]進(jìn)一步地，模擬量采集模塊4包括運(yùn)算放大器、隔離電源電路和RC電路。
[0052]進(jìn)一步地，該控制裝置還包括通過(guò)人機(jī)交互接口與中央控制模塊I連接的觸摸屏控制模塊，觸摸屏控制模塊可以為觸摸屏，值班人員可以通過(guò)該觸摸板遠(yuǎn)程控制小型水電的發(fā)電機(jī)機(jī)組組件。
[0053]本實(shí)施例的中央控制模塊I可以采用單片機(jī)。
[0054]本實(shí)施例的控制裝置的有益效果在于:
[0055]利用采樣的頻率f、有功P、電壓U、無(wú)功Q建立個(gè)合適的多參量輸入模型，自動(dòng)識(shí)別發(fā)電機(jī)大網(wǎng)運(yùn)行、負(fù)荷給定方式、孤網(wǎng)運(yùn)行、頻壓補(bǔ)償并進(jìn)行自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的穩(wěn)定高效運(yùn)行。
[0056]本實(shí)施例的控制裝置的工作原理是:多合一綜合控制器通過(guò)采集機(jī)組的各輔機(jī)狀態(tài)信號(hào)、溫度信號(hào)、電壓、電流、頻率、轉(zhuǎn)速、水位信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)開(kāi)停機(jī)流程控制、自動(dòng)同期、機(jī)組溫度巡檢、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)發(fā)電控制，觸摸屏完成運(yùn)行參數(shù)在線顯示和事件記錄，機(jī)組的自動(dòng)化程度大大提高，真正實(shí)現(xiàn)一鍵開(kāi)停機(jī)，無(wú)人值守的運(yùn)行方式。
[0057]本實(shí)施例的控制裝置采用小水電多功能合一綜合控制器可以使小水電較低的成本下實(shí)現(xiàn)少人值守、無(wú)人值守的運(yùn)行要求，提高自動(dòng)化程度，降低小水電的運(yùn)行維護(hù)成本，提高小水電機(jī)組的運(yùn)行效率，更好的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。
[0058]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小型水電控制裝置，其特征在于，該水電控制裝置包括: 一具有并行I/o接口和人機(jī)交互接口的中央控制模塊； 開(kāi)關(guān)量采集模塊，用于采集小型水電發(fā)電機(jī)的開(kāi)關(guān)量，并將開(kāi)關(guān)量信號(hào)發(fā)送至中央控制豐旲塊; 模擬量采集模塊，用于采集發(fā)電機(jī)機(jī)組的電壓或電流模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)發(fā)送至中央控制模塊； 溫巡模塊，用于采集發(fā)電機(jī)機(jī)組的工作溫度，并將溫度信號(hào)輸出到中央控制模塊； 通過(guò)并行I/o接口與所述中央控制模塊連接的I/O模塊，發(fā)電機(jī)機(jī)組組件通過(guò)所述I/O模塊與所述中央控制模塊連接； 開(kāi)關(guān)量輸出模塊； 其中，所述中央控制模塊根據(jù)接收的開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬信號(hào)以及溫度信號(hào)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)分析產(chǎn)生一控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)量輸出模塊發(fā)送至發(fā)電機(jī)機(jī)組組件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，該水電控制裝置還包括提供供電的開(kāi)關(guān)電源模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，該水電控制裝置還包括一通訊模塊，所述中央控制模塊根據(jù)接收的開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬信號(hào)以及溫度信號(hào)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)分析后輸出分析結(jié)果信息至所述通訊模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述中央控制模塊包括: 用于接收開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬信號(hào)以及溫度信號(hào)并將所接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換單元； 接收所述數(shù)字信號(hào)并對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理分析的信號(hào)處理單元； 通過(guò)所述I/o模塊與機(jī)組連接的同期單元； 通過(guò)所述I/o模塊與機(jī)組連接的機(jī)組保護(hù)單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊包括: 用于采集小型水電發(fā)電機(jī)的開(kāi)關(guān)量的開(kāi)關(guān)量采集單元； 將開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理的隔離轉(zhuǎn)換單元。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述隔離轉(zhuǎn)換單元包括三極管、光電耦合器、繼電器和RC電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述模擬量采集模塊包括運(yùn)算放大器、隔離電源電路和RC電路。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，通過(guò)人機(jī)交互接口與所述中央控制模塊連接的觸摸屏控制模塊。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型水電控制裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)機(jī)組的電壓或電流模擬信號(hào)為包含頻率、水位和壓力信息的模擬信號(hào)。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型水電控制裝置，其特征在于，該控制裝置還包括一與所述通訊模塊連接的外部通訊模塊。
【文檔編號(hào)】G05B19-05GK204302751SQ201420762663
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