物联网多路智能控制柜制造技术

本实用新型专利技术属于智能控制系统技术领域，具体涉及一种物联网多路智能控制柜；具体技术方案为：物联网多路智能控制柜，包括控制柜，控制柜内设有第一设备区、第二设备区、控制采集中间器件区、电源区和接线端子区，第一设备区内并列布置有三个云控制器，第二设备区内并列布置有网络交换机和三块电量表，控制采集中间器件区内并列布置有继电器组和隔离保护设备，电源区内设有电源模块，接线端子区内设有输入输出接线端子，水泵的信号控制端、阀门的信号控制端、闸门的信号控制端、流量采集器、压力采集器、流速采集器均与输入输出接线端子连接，网络交换机与云平台无线连接，云平台分别与控制管理器、用户端和远程控制端连接，整个系统易管理。

Internet of Things Multiplex Intelligent Control Cabinet

【技术实现步骤摘要】
物联网多路智能控制柜
本技术属于智能控制系统
，具体涉及一种物联网多路智能控制柜。
技术介绍
当前，在工控领域，随着采集控制及通信技术的提高，系统集成项目大范围实施，信息化、自动化技术在各领域得到广泛应用，控制现场使用的电气控制设备越来越多，促成控制柜的出现，由于各系统集成项目使用设备种类和数量不同，导致控制柜体积规格和内部布局千差万别。为便于管理，减小现场电磁干扰，通常将弱电控制设备统一安装在控制柜中，但由于控制对象、控制方式、控制规模与性能要求不用，在控制领域内没有形成控制柜设计标准，主要依靠工程师的经验与习惯。设计良好的控制柜对大批量生产、施工调试、运营维护、升级改进等工作意义非凡，在需要控制大批量设备的现场尤为如此。目前，现有控制柜存在如下不足：1、当前控制柜硬件接口种类少、数量少，各接口配置比例不合理。需要外部控制单元辅助才能工作。在水务水力控制领域，控制柜多以DO/DI、4-20mA输入、4-20mA输出、RS485中部分接口为主，需要外部PC机或PLC等设备作为控制中心，不能单独使用。柜内接口数量和种类少，无法同时完成多路控制与采集，且不能覆盖大多数水泵、阀门、闸门、流量、水位、压力等设备和变量。2、由于控制柜为非标准设备，行业内没有统一的规范，各厂家根据项目需要零时搭建，各项目间的控制柜各不相同，维护人员在有说明图纸的情况下需要花费大量的时间才能理清线路关系。通常柜内包括电源、网络设备、控制设备、采集设备、接线端子和连接线等，由于柜体形状尺寸、默认开孔位置、设备数量与体积等不同，在设计时经常出现输入与输出交杂、数字信号与模拟信号通槽布线、电源线与信号线相互缠绕、接线端子规格不标准、各线颜色错乱等问题，对系统性能与维护造成重大影响。3、在项目中，控制柜与外部设备接线通常在生产现场完成，由于现场布线环境多样性，导致各项目接线接口各不相同。对于柜体与外部接线的端子，通常有安装位置不合理、端子大小尺寸不统一、功能排列混乱、接线无标识等问题，造成接线复杂，运维困难。4、当前市场上产品部分以手动合闸来控制设备，部分有远程功能，部分通过本地电脑采用时间段控制，部分使用PLC等控制设备，部分使用恒值与门限控制，使用智能控制的极少。大多以单一的控制模式存在，一旦设计完成，不能随意更改。5、当前控制柜体积与功能少，一个柜体内只集成少量的设备，需要控制多台设备时，相应的安装多台控制柜，造成一定的浪费。遇到空间狭小的情形，多台控制柜就成为障碍。
技术实现思路
为解决现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种物联网多路智能控制柜，内置云控制器，通过网络与云平台连接，可控制水泵、电动阀、阀门及变频器，含有电机电量模块，可连接流量、水位、压力等传感器，满足多路控制策略，满足多台被控设备同时工作。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：物联网多路智能控制柜，包括控制柜，控制柜内设有第一设备区、第二设备区、控制采集中间器件区、电源区和接线端子区，第一设备区与第二设备区并列布置，第一设备区与第二设备区置于柜体的左上角，控制采集中间器件区置于第一设备区的下方，电源区置于第二设备区的侧方，接线端子区置于控制采集中间器件区的下方。第一设备区内并列布置有第一云控制器、第二云控制器和第三云控制器，云控制器是一种具有以太网、GPRS、LoRa、NBiot、WIFI等五种通信模式，具有RS485、RS422、RS232、4~20mA输入、4~20mA输出、高低电平数字输入输出、I2C等输入输出硬件接口，具有按液位流量、压力等采集量或时间段控制水泵、阀门、机械开关等设备的远程控制端。云控制器采用AM3358ARMCortex-A8微处理器、主频1G、RAM512M、falsh4G，操作系统采用3.8内核的debianlinux系统、百兆以太网、高达1G的系统时钟、512M的RAM满足常用视频处理能力，linux多线程特点满足众多采集和控制任务同时运行，线程间管道、信号量、互斥锁等通信方式满足各线程人物间协调运行。例如，采集端可将视频图片等数据回传至云控制器，云控制器利用其强大的计算能力快速处理，经过转换或智能识别，根据控制逻辑进行操作。每台云控制器具有4路DO、4路DI、2路4-20mA输入、1路4-20mA输出、1路RS485，3台云控制器总共能提供12路DO、12路DI、6路4-20mA输入、3路4-20mA输出、3路RS485。第二设备区内并列布置有第一电量表、第二电量表、第三电量表和网络交换机，电量表可测量电表负载的电压、电流、功率、频率，并记录总电能，电表可测量三相电或单相电，根据实际接线情况采集相应的数据，网络交换机为云控制提供网络保障。控制采集中间器件区内并列布置有继电器组和隔离保护设备，继电器组作为电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流的一种"自动开关"，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电源区内设有电源模块，采用220V交流转直流电源，可输出24V、12V和5V电源，电源模块为整个控制柜供电。接线端子区内设有输入输出接线端子，接线端子上部从左至右分别是12路DI输入、12路DO输出、24V直流电源，下部从左至右分别是6路4~20mA模拟量输入、3路4~20mA模拟量输出、3路RS485通信接口和24V直流电源，同组信号线左为正，右为负，模拟量与数字量分离。按照统一的标准与习惯对柜内功能和布局进行区域划分，使各内置设备安装拆卸方便、走线路径便捷、整洁美观，安装施工与维护人员在没有说明书图纸的情况下能快速准确理清各线与设备逻辑功能。将柜体与外部接线端子、接线位置、数量、颜色、线体材质规格等标准化，方便安装施工和运维人员。水泵的信号控制端、阀门的信号控制端、闸门的信号控制端、流量采集器、压力采集器、流速采集器均与输入输出接线端子连接，网络交换机与云平台无线连接，云平台分别与控制管理器、用户端和远程控制端连接连接。本技术与技术相比，具体有益效果体现在：一、本控制系统能同时控制三路设备，3台设备间可独立工作，互不干扰，也可协同工作。本设备具有以太网网络通信功能、24V/12V/5V电压2A电流电源输出功能，12DO、12DI、6路4-20mA入、3路4-20mA出、3路RS485等输入输出接口，可控制水泵、电动阀、闸门及变频器，可采集电机电量、流量、水位、压力等传感器。设备提供电源类型丰富，满足常用传感器与控制设备使用；设备输出接口多，满足常用单台水泵、阀门、闸门等设备控制；设备输入采集接口种类数、量多，覆盖了常用传感器通信接口。二、3路控制柜根据工程师工作习惯于现场项目需求，合理划分功能区，使各设备安装调试步骤清晰明确，维护人员在没有说明书图纸的情况下也能快速准确搞清楚线路逻辑。各功能区划分充分考虑了电磁干扰、就近接线、输入至输出流程等问题。设备内部按功能划分安装区域，避免了设备之间信号干扰；按照不同功能分槽走线，连线距离最短原则，使得设备生产与维护方便快捷；按设备体积划分安装位置，方便安装拆卸；有序的规划，使得设备外观犹如一件工艺品。三、经过标准化的柜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.物联网多路智能控制柜，其特征在于，包括控制柜（1），所述控制柜（1）内设有第一设备区（11）、第二设备区（12）、控制采集中间器件区（13）、电源区（14）和接线端子区（15），第一设备区（11）与第二设备区（12）并列布置，所述第一设备区（11）与第二设备区（12）置于柜体的左上角，所述控制采集中间器件区（13）置于第一设备区（11）的下方，所述电源区（14）置于第二设备区（12）的侧方，所述接线端子区（15）置于控制采集中间器件区（13）的下方；所述第一设备区（11）内并列布置有第一云控制器（111）、第二云控制器（112）和第三云控制器（113）；所述第二设备区（12）内并列布置有第一电量表（121）、第二电量表（122）、第三电量表（123）和网络交换机（124）；所述控制采集中间器件区（13）内并列布置有继电器组（131）和隔离保护设备（132）；所述电源区（14）内设有电源模块（141）；所述接线端子区（15）内设有输入输出接线端子（151）；水泵（2）的信号控制端、阀门（3）的信号控制端、闸门（4）的信号控制端、流量采集器（5）、压力采集器（6）、流速采集器（7）均与输入输出接线端子（151）连接，网络交换机（124）与云平台（8）无线连接，云平台（8）分别与控制管理器（9）、用户端（10）和远程控制端（101）连接。...

【技术特征摘要】
1.物联网多路智能控制柜，其特征在于，包括控制柜（1），所述控制柜（1）内设有第一设备区（11）、第二设备区（12）、控制采集中间器件区（13）、电源区（14）和接线端子区（15），第一设备区（11）与第二设备区（12）并列布置，所述第一设备区（11）与第二设备区（12）置于柜体的左上角，所述控制采集中间器件区（13）置于第一设备区（11）的下方，所述电源区（14）置于第二设备区（12）的侧方，所述接线端子区（15）置于控制采集中间器件区（13）的下方；所述第一设备区（11）内并列布置有第一云控制器（111）、第二云控制器（112）和第三云控制器（113）；所述第二设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：路晓明，薛维龙，路跃，
申请(专利权)人：山西三凡信息工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14