[发明专利]一种具有网络通信功能的电气控制系统

说明书

本发明公开了一种具有网络通信功能的电气控制系统，其PC机接收电气设备工况接入节点采集到的参数同时接收来自人机交互模块的控制命令，基于预设的控制算法实现电气设备工作任务的规划，并通过无线串口向电气设备发送控制指令；嵌入式控制器采用闭环控制策略，在电气设备工况正常的前提下，嵌入式控制器以电气设备工作任务为虚拟输入量，实现电气设备的工作状态的调整；PC机内载有一数据后处理系统，由数据本地储存模块、工作任务规划模块、仿真分析模块、预警模块以及可视化模块构成。本发明大大提高了电气设备使用的安全性，并实现了电气设备的联合调度。

技术领域

本发明涉及电气领域，具体涉及一种具有网络通信功能的电气控制系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，尤其是网络通信、控制技术日新月异的提高，以信息化为核心的技术变革推动着电气控制技术的发展。传统的以平台为中心的供配电控制模式已无法适应日益复杂的工业环境，供配电与控制一体化、网络化是未来电气控制系统的发展趋势。

目前，现有的电气控制系统普遍存在：执行可视性较差，对其中出现的错误也未能及时反馈，同时控制命令的设计均未考虑设备当前的工况参数，大大降低了电气设备使用的安全性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种具有网络通信功能的电气控制系统，大大提高了电气设备使用的安全性，并实现了电气设备的联合调度。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种具有网络通信功能的电气控制系统，包括装备有LoRa无线通信模块、嵌入式控制器以及人机交互模块的电气设备、电气设备工况接入节点以及PC机，PC机与电气设备之间通过无线串口与LoRa无线通信模块相连并进行通信；电气设备工况接入节点用于进行电气设备工况参数的采集，并将采集到的数据实时反馈至PC机，PC机接收电气设备工况接入节点采集到的参数同时接收来自人机交互模块的控制命令，基于预设的控制算法实现电气设备工作任务的规划，并通过无线串口向电气设备发送控制指令；嵌入式控制器采用闭环控制策略，在电气设备工况正常的前提下，嵌入式控制器以电气设备工作任务为虚拟输入量，实现电气设备的工作状态的调整；PC机内载有一数据后处理系统，由数据本地储存模块、工作任务规划模块、仿真分析模块、预警模块以及可视化模块构成，电气设备的工况参数及其对应的已执行的工作任务采用python中的MySQL工具包存入本地MySQL数据库中，以完整记录电气设备运行的所有历史信息，工作任务规划模块用于根据电气设备群联合调度目标，实现各电气设备工作任务的规划；预警模块可自动完成对电气设备工况参数数据的分析，分析时，根据接收到的电气设备工况参数数据以及预设的分析模型实现电气设备工况的评估，在所得的评估结果落入预警门限时GSM预警模块启动，实现预警短信的发送；可视化模块用于通过电气设备三维模型模拟工作的方式实现电气设备运行过程的可视化回放。

进一步地，所述电气设备工况接入节点可以实现多参数的动态感知和数据融合，采用动态路由和多跳传输的方式将数据传输到PC机。

进一步地，所述工作任务规划模块基于模糊神经网络算法实现电气设备工作任务的规划。

进一步地，所述预警模块基于贝叶斯预测模型根据接收到的电气设备工况参数数据实现电气设备工况的评估。

进一步地，所述仿真分析模块，用于实现电气设备工作任务的仿真执行，并根据仿真分析的结果实现电气设备工作任务的安全性的评估。

进一步地，所述仿真分析模块包括：

电气设备模型构建模块，用于基于电气设备的型号及当前工况数据实现电气设备模型的构建；

虚拟作动器，用于驱动参数变化的，与电气设备模型构建模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动不同的仿真分析算法针对不同的参数进行计算求解；