低压电力电网载波智能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种低压电力电网载波智能控制系统，它包括控制中心站、主站、分站、系统终端，所述的控制中心站、主站、分站、系统终端分别通过电力线相连接，且所述控制中心站、主站、分站、系统终端分别按照电力载波通信技术每一级节点可连接N=2n（n=0、1、2...)个下一级节点，从而形成四级网络系统，通过设置不同的网络权限，将不同级别的单元有机的组织在一起，实现网络的T型、Y型和树状结构的最优联网拓扑。对于复杂现场环境或不允许使用无线通信的环境，充分利用了现场的电力线，将各种终端可以有效的联接起来，达到高效、节能和协同工作。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】低压电力电网载波智能控制系统
本专利技术涉及一种智能控制系统，尤其涉及基于低压电力电网复杂工况作业环境的载波工业控制系统。
技术介绍
随着技术的发展，在工业生产或应用领域，网络控制越来越多的得到了运用。这些控制系统大多由集中控制器、与控制中心无线连接或通过GPRS连接的控制器、与控制器相连接的用户电表终端这样的三级通信模式，这种工作模式仅用于居民区和商用办公的电能表的抄表和局部的路灯控制，无法适用于工业现场，更不能够用于工业设备的控制和检测。然而，在工业应用领域以及危及人身生命和财产安全的爆炸性危险场所，国标和行业技术标准又规定严禁使用功耗超过300mW的无线315MHz、433MHz、红外频段、2G?4G等通讯方式，因此这种工业环境中，在线的设备之间无法全方位实现联网与控制。随着电力线载波通信技术(PLC:Power Line Communicat1n)的发展，电力线载波通信是以电力网作为通信通道进行载波通信的一种有线通信方式。当前，如在防爆电器等应用领域内的用电设备、照明控制、通讯系统、安全防范监控系统、危险场所的环境监测、重点设备的实时控制与监控等，仍采用的是传统的控制方式、仍采用独立运作的不联网协同工作形势、以及人工分断的操作方式，不利于自动化的控制和实现安全高效、节能减排的原则，往往造成大量的人力和物力的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于110KV以下低压电网电力载波技术实现的低压电力网智能控制系统。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种低压电力电网载波智能控制系统，它包括:控制中心站，所述的控制中心站通过110KV电力变压器配电系统与一级低压电网相连接; 主站，所述的主站包括N个，N=2n，n=0、l、2、3、...，其分别通过二级电力线与所述的控制中心站相连接，所述的控制中心站将有效数据耦合到所述二级电力线上并根据预设组网逻辑算法传输到相应的主站； 分站，所述的主站包括1个，1=2-，111=0、1、2、3、...，且M兰N，每个所述的主站与至少一个分站通过三级电力线相连接，每个所述的主站将其有效数据耦合至与其相连接的所述三级电力线并根据预设逻辑传输到相应的分站；系统终端，所述的系统终端包括L个，L=〗1，1=0、1、2、3、...，且L兰M，每个所述的分站与至少一个系统终端通过四级电力线相连接；所述的控制中心站的有效数据依次通过二级电力线载波传输到相应的主站，经三级电力线载波传输到相应的分站后，再由四级电力线载波传输到相应的系统终端以实现对系统终端的控制。优化地，所述的智能控制系统为T型、Y型或树状结构拓扑 优化地，所述的控制中心站物理地址在8位MCU的情况下设定为O?255，多个控制中心站通过一级电力线与一台电网变压器相连接，或多个控制中心站通过一级电力线与多个变压器相连接。与每个所述的控制中心站相连接的主站物理地址在8位MCU的情况下设定为0~255，在16位MCU情况下设定为0~512，在32位MCU情况下设定为0~1024，依此类推。与每个所述的主站相连接的分站物理地址在8位MCU的情况下设定为0~255，在16位MCU情况下设定为0~512，在32位MCU情况下设定为0~1024，依此类推。 与每个所述的分站相连接的系统终端物理地址在8位MCU的情况下设定为0~255，在16位MCU情况下设定为0~512，在32位MCU情况下设定为0~1024，依此类推。进一步地，所述的控制中心站与主站之间以及主站与主站之间还可采用宽带数据线、光纤光缆通讯、工业数据总线CAN、RS485总线、USB数据总线等方式连接。在系统各站点数据的存取、系统维护、设备管理、系统升级和系统维护等辅助于FRID通讯实现。通过防爆标准认证的WIFI及无线通讯等产品所构成的混合网络环境下的组网需求。所述系统内各个不同功能的站点，采用单频点、多频点和跳频的工作方式。系统具有时钟自动校时功能。所述的控制中心站为服务器和数据库，所述的主站具有自识别组网算法、数据存取与加密算法、设备初始化管理算法、设备录入与删除算法、GIS地图管理算法、控制命令迂回收转算法、自动时序广播算法、系统校时算法、系统优先级点名算法、故障报警算法、紧急故障处理算法、故障声光提示算法、自动中继算法和路由组织算法等。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点:本专利技术智能控制系统充分利用电力线作为物理导体，以电力线为基本元素，构建成为任意形态的树状结构拓扑，形成控制中心站、主站、分站和系统终端四级网络系统，根据载波技术的有限性，设置不同的网络权限，可将不同级别的单元有机的组合在一起，实现网络的最优联网。对于复杂现场环境或不允许无线通信的环境，充分利用了现场的电力线，将各种终端可以有效的联接起来，达到高效、节能和协同工作。【附图说明】附图1为本专利技术电力网载波智能控制系统中控制中心站与台变连接关系示意图； 附图2为本专利技术电力网载波智能控制系统四级结构原理框图； 附图3为本专利技术电力网载波智能控制系统中控制中心站、主站与分站三级拓展示意图； 附图4为本专利技术电力网载波智能控制系统中一个主站节点与分站及系统终端拓展示意图； 附图5为本专利技术电力网载波智能控制系统中一个分站节点与多个系统终端连接拓展示意图； 附图6为本专利技术电力网载波智能控制系统树状连接示意图。【具体实施方式】下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述: 如图1和图2所示，本专利技术低压电力网载波智能控制系统包括控制中心站、主站、分站、系统终端四级结构，每级之间分别通过电力线进行通信连接。控制中心站与安装在某一现场的台变通过电力线相连接，如图1所示，在此将台变与控制中心站之间的电力线称为一级电力线，台变可以是一台变压器，也可以是多台，控制中心站可以设置一个，也可设置多个(图1所示为多个)，当设置多个控制中心站时，每个控制中心站之间也可通过电力线相连接，当某个控制中心站出现故障时，其他控制中心站可根据预设的自主寻踪路由算法替代故障的控制中心工作。 如图2和图3所示，每一个控制中心站A通过电力线与N个主站连接，在此将此级电力线称为二级电力线。根据电力载波通信技术，N N=2n，n=0、l、2、.…，即每个控制中心站A可通过二级电力线挂接N个主站，每个主站的物理地址设定为0~2η，η=0、1、2、...(正自然数)，也就是每个对应的主站根据控制中心站A调制耦合到二级电力线上地址为N主站的数据，通过其相应的解调以获取其有效信息。每个主站通过电力线相通信连接多个分站，该级电力线在此称为三级电力线。同样根据电力载波通信技术，在每个主站节点，通过三级电力线可挂接M=〗111，m=0、l、2、...(正自然数)，对应一个主站节点下的每个分站的物理地址设定为0~ (正自然数)，每个分站通过从三级电力线上接收有效数据以保持有序工作。受控对象一系统终端位于整个系统的第四级，其通过现有的电力线与对应的分站进行通信连接。同样根据电力载波通信技术，在每个分站节点，通过四级电力线同样可连接(正自然数)多个系统终端，即L=〗1，1=0、1、2、...(正自然数)，对应一个分站节点下的每个系统终端的物理地址设定为0~L。如图4所示的为一个分站通过四级电力线对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压电力电网载波智能控制系统，其特征在于：它包括，控制中心站，所述的控制中心站通过110KV电力变压器配电系统与一级低压电网相连接；主站，所述的主站包括N个，N=2n，n=0、1、2、3、...，其分别通过二级电力线与所述的控制中心站相连接，所述的控制中心站将有效数据耦合到所述二级电力线上并根据预设组网逻辑算法传输至相应的主站；分站，所述的主站包括M个，M=2m，m=0、1、2、3、...，且M≧N，每个所述的主站与至少一个分站通过三级电力线相连接，每个所述的主站将其有效数据耦合至与其相连接的所述三级电力线并根据预设逻辑传输至相应的分站；系统终端，所述的系统终端包括L个，L=2l，l=0、1、2、3、...，且L≧M，每个所述的分站与至少一个系统终端通过四级电力线相连接；所述的控制中心站的有效数据依次通过二级电力线载波传输至相应主站，经三级电力线载波传输至相应分站后，再由四级电力线载波传输至相应系统终端以实现对系统终端的控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李姝江，
申请(专利权)人：新黎明科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32