一种变电站远动机双机切换装置及其自动切换的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变电站远动机双机切换装置及其自动切换方法，包括：信号输入输出模块，电压转换模块，前面板信号输入输出模块，逻辑处理模块，执行机构模块，通道输入输出模块，电源模块；该装置具有手动和自动两种切换方法，自动切换时在两台远动机中分别安装自动切换模块。该装置用于变电站远动设备的主辅机切换系统中，实现了变电站远动设备的主辅机判断、切换以及远动串口通道的切换功能，具有切换时间短，实时性可靠性高的特点，实现了当一台远动机重新启动或关闭时不会影响另一台远动机数据传输功能。同时，手动和自动两种切换模式的设计，满足了现场控制的应用需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电站远动系统的管理，具体涉及一种变电站远动机双机切换的装置及其自动切换的方法。
技术介绍
近年来电力二次系统的建设取得了长足发展，远动系统作为厂站自动化系统的一个重要分支在整个系统中起着承上启下的作用。为保证变电站远端数据能够及时、准确地传送给调度，冗余设计已是必然要求，双远动机的切换模式对于关键时刻保证调度数据传输的完整性、实时性意义重大。目前，远动机双机切换机制通常是通过串口通道切换装置实现的，但是，该切换装置仅仅能够实现串口通道的切换，而无法实现主辅机的检测与判断，而其主辅机判断和切换的实现是通过远动机之间网络通讯实现的。此外，目前的通道切换装置因其主要作用是实现通道切换功能，因此在系统衔接上存在或多或少的问题，如结构复杂、成本高等。从主辅机判断、切换方面来讲，通过网络通讯线路判断主辅机状态存在实时性差、可靠性低等缺点；另外，一旦网络通讯接口出现问题，则会出现两远动机争抢主机的问题。
技术实现思路
针对现存的远动机双机切换的问题，本专利技术提供了一种新的双机切换装置，该装置除具备串口通道切换功能外，同时具有判断及切换主辅机的功能，针对主辅机判断、切换功能，保留通讯线检测方式，并通过合理的设计使软件控制与双机切换装置控制互为冗余，提高系统的可靠性。同时，该切换装置具有逻辑结构简单、可靠性高的特点。另外，为适应不同控制环境的要求，该双机切换装置具有手动切换、自动切换两种切换方式，通过硬件或者软件实现切换功能。这种双机切换方法具有系统结构简单、使用方便、功能齐全等优点，且具备切换时的高实时性、高可靠性，为远动机的冗余设计提供了可靠保障。为实现上述目的，该远动机双机切换装置包括：依次连接的信号输入输出模块1、电压转换模块2、逻辑处理模块4、执行机构模块6、通道输入输出模块5；还包括连接于逻辑处理模块4的前面板信号输入输出模块3、为上述模块供电的电源模块7。信号输入输出模块1：该模块的功能是实现双机切换装置与主、辅远动机之间的通信，比如，使用9条通信线之中5条实现双机切换装置与远动机的通信，这5条通信线分别为DCD、DSR、RTS、CTS、DTR，其应用功能分别为，DCD双机切换装置存在标志，DSR远动机主辅机信号，RTS远动机主辅机切换信号，CTS双机切换装置自动手动模式信号，DTR远动机主机维持信号。信号输入输出模块1采用基于标准DB9接口的串口线。电压转换模块2：连接于信号输入输出模块1与逻辑处理模块4之间，用于将逻辑处理模块4输入的标准5V信号转换为RS-232协议所要求的±10V输出电平并输出给信号输入输出模块1、将信号输入输出模块1输入的±10V输出电平转换为标准5V信号并输出给逻辑处理模块4。前面板信号输入输出模块3：该模块中包含信号调理电路，用于将开关信号调理为标准5V信号传给逻辑处理模块4，同时接收逻辑处理模块4输出的信号并控制前面板指示灯点亮或熄灭。逻辑处理模块4：该模块用于接收信号输入输出模块1的输出信号和前面板信号输入输出模块3的输入信号，经过逻辑判断后将切机信号输出给执行机构模块6、并把切机后的当前主机信号发送给信号输入输出模块1、前面板信号输入输出模块3。该模块实现双机切换装置内部所有的逻辑控制，该模块由逻辑器件触发器、与非门等逻辑器件组成。当手动信号输入时，逻辑电路闭锁远动机所有控制信号，仅仅给远动机返回主辅机指示信号；当自动信号输入时，此时远动机所有的控制信号参与逻辑运算，根据信号输入输出模块1输出的信号对双机切换装置进行控制。执行机构模块6：该模块用于接收逻辑处理模块4输出的切机信号，信号经驱动电路后控制继电器组，用以切换通道。通道输入输出模块5：该模块用于实现远动机主辅机与双机切换装置连接，实现双机的切换；该模块允许远动机主辅机各8路串口输入双机切换装置，8路串口从双机切换装置输出。电源模块7：电源采用双电源热备用冗余设计，任意一块电源工作不正常不影响系统的正常工作。双机切换装置的工作原理：所述电压转换模块2转换所述信号输入输出模块1和所述逻辑处理模块4的输入输出信号电平，使二者可以正常通信；所述逻辑处理模块4根据所述信号输入输出模块1输出的信号和所述前面板信号输入输出模块3输入的信号经过逻辑判断后将输出信号输出给所述执行机构模块6，所述执行机构模块6通过所述通道输入输出模块5实现双机的切换。实现远动机双机切换的具体方式有两种：一种是手动方式，即将切换装置设置为手动模式，通过该装置上的切换开关来选择当前主机为A机或者B机，最终实现双机切换功能。另一种是自动方式，即将切换装置设置为自动模式，由安装在两个远动机中的自动切换模块通过控制信号来实现双机切换功能。实现双机自动切换的方法包括如下步骤：步骤1：在远动机的主辅机上分别安装自动切换模块，自动切换模块包括用于实现串口的打开与关闭以及初始化默认参数的运行与退出模块、判断当前远动机状态是主机还是辅机的主辅机状态检测模块、实现主辅机切换的切机模块、保持当前机器为主机的主机保持模块、判断双机切换装置是否存在的主机判断模块、检测双机切换装置当前状态为自动模式还是手动模式的双机切换装置运行模式检测模块；步骤2：运行与退出模块打开串口并初始化上电信号；步骤3：主机判断模块检测双机切换装置是否存在，如果此时不存在双机切换装置，则重新检测，如果存在，则执行步骤4；步骤4：主辅机状态检测模块检查当前的主机标识判断当前是否为主机，如果是则通过主机保持模块保持主机状态，如果不是即为辅机；步骤5：双机切换装置运行模式检测模块判断当前切换模式是自动还是手动，如果当前模式为手动则不进行控制，只接收双机切换装置传来的主辅机状态信号，如果当前模式为自动，远动机检查自身是否工作正常，如果是，则继续进行远动机自身状态的实时检测，如果否，远动机向切机模块发出切机信号，切机模块通过信号输入输出模块1向逻辑处理模块4发出切机命令进行切机。上述双机切换装置的功能模块全部由硬件逻辑电路实现，切换速度快、安全可靠。有益效果：该远动机双机切换装置具备检测主辅机状态、切换主辅机、切换串口通道的功能。为增加系统的可靠性，该装置的功能全部由硬件逻辑电路实现，从而避免了因软件问题而带来的故障，硬件实现具有切换速度快，安全可靠等诸多优点。同时，手动和自动两种切换模式的设计，满足了现场控制的应用需求。附图说明图1是本专利技术的硬件功能模块的逻辑框图图2是本专利技术的自动切换模式的逻辑图图3是双机切换装置的前面板示意图图4是双机切换装置的后面板示意图图5是远动机双机切换的系统连接图具体实施方式下面结合附图，具体说明变电站远动机双机切换的装置及其实现自动切换的方法。如图1所示，远动机双机切换的装置包括：依次连接的信号输入输出模块1、电压转换模块2、逻辑处理模块4、执行机构模块6、通道输入输出模块5；还包括连接于逻辑处理模块4的前面板信号输入输出模块3、为上述模块供电的电源模块7。信号输入输出模块1：该模块的功能是实现双机切换装置与主、辅远动机之间的通信，比如，使用9条通信线之中5条实现双机切换装置与远动机的通信，这5条通信线分别为DCD、DSR、RTS、CTS、DTR，其应用功能分别为，DCD双机切换装置存在标志，DSR远动机主辅机信号，RTS远动机主辅机切换信号，CTS双机切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站远动机双机切换的装置，其特征在于：包括依次连接的信号输入输出模块(1)、电压转换模块(2)、逻辑处理模块(4)、执行机构模块(6)、通道输入输出模块(5)；还包括连接于逻辑处理模块(4)的前面板信号输入输出模块(3)、为上述模块供电的电源模块(7)；信号输入输出模块(1)，用于实现双机切换装置与主辅远动机之间通信；电压转换模块(2)，连接于信号输入输出模块(1)与逻辑处理模块(4)之间，用于将逻辑处理模块(4)输入的标准5V信号转换为RS‑232协议所要求的±10V输出电平并输出给信号输入输出模块(1)、将信号输入输出模块(1)输入的±10V输出电平转换为标准5V信号并输出给逻辑处理模块(4)；逻辑处理模块(4)，用于接收信号输入输出模块(1)的输出信号和前面板信号输入输出模块(3)的输入信号，经过逻辑判断后将切机信号输出给执行机构模块(6)、并把切机后的当前主机信号发送给信号输入输出模块(1)、前面板信号输入输出模块(3)；前面板信号输入输出模块(3)，用于将开关信号调理为标准5V信号传给逻辑处理模块(4)、同时接收逻辑处理模块(4)输出的信号并控制前面板指示灯点亮或熄灭；执行机构模块(6)，用于接收逻辑处理模块(4)输出的切机信号并控制继电器组用以切换通道；通道输入输出模块(5)，用于实现远动机主辅机与双机切换装置连接，实现双机的切换。...

【技术特征摘要】
1.一种变电站远动机双机切换的装置，其特征在于：包括依次连接的信号输入输出模块(1)、电压转换模块(2)、逻辑处理模块(4)、执行机构模块(6)、通道输入输出模块(5)；还包括连接于逻辑处理模块(4)的前面板信号输入输出模块(3)、为上述模块供电的电源模块(7)；信号输入输出模块(1)，用于实现双机切换装置与主辅远动机之间通信；电压转换模块(2)，连接于信号输入输出模块(1)与逻辑处理模块(4)之间，用于将逻辑处理模块(4)输入的标准5V信号转换为RS-232协议所要求的±10V输出电平并输出给信号输入输出模块(1)、将信号输入输出模块(1)输入的±10V输出电平转换为标准5V信号并输出给逻辑处理模块(4)；逻辑处理模块(4)，用于接收信号输入输出模块(1)的输出信号和前面板信号输入输出模块(3)的输入信号，经过逻辑判断后将切机信号输出给执行机构模块(6)、并把切机后的当前主机信号发送给信号输入输出模块(1)、前面板信号输入输出模块(3)；前面板信号输入输出模块(3)，用于将开关信号调理为标准5V信号传给逻辑处理模块(4)、同时接收逻辑处理模块(4)输出的信号并控制前面板指示灯点亮或熄灭；执行机构模块(6)，用于接收逻辑处理模块(4)输出的切机信号并控制继电器组用以切换通道；通道输入输出模块(5)，用于实现远动机主辅机与双机切换装置连接，实现双机的切换。2.根据权利要求1所述的一种变电站远动机双机切换的装置，其特征在于，所述逻辑处理模块(4)由逻辑器件触发器、与非门组成。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷荣超，刘敬科，郭增峰，郑继涛，薛建标，石振磊，张家章，孟文杰，
申请(专利权)人：积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37