一种智能电气控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，具体为一种智能电气控制系统及控制方法。

背景技术

目前在隧道排水渠温度控制和车站、会场照明中通过人为拨动开关按钮控制，如隧道排水渠温度控制是通过人在冬天气温较低时申请铁路天窗进入隧道，手动闭合隧道里的空开打开电伴热实现的排水渠加热，并需要定期申请天窗点巡检加热是否正常，如空开坏掉或其他原因导致排水渠不能正常加热仍需再次申请天窗点进入并维护；车站及会场照明也是通过天黑后工作人员按动按钮控制灯，有些地方会通过上位机平台按钮控制灯的开关。现有的控制系统操作复杂，控制效率低，因此，有必要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能电气控制系统及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能电气控制系统,电气控制系统包括传感器组、中央处理器、传感信号采集单元、存储单元、执行单元和信号传输单元，所述传感器组通过传感信号采集单元连接中央处理器，所述中央处理器分别连接存储单元和执行单元，所述中央处理器通过信号传输单元连接上位机数据监控平台。

优选的，所述传感信号采集单元包括三极管A、三极管B、三极管C、三极管D、三极管E和三极管F，所述三极管A发射极连接电阻J一端，基极连接三极管E集电极，所述三极管A集电极分别连接电容A一端、电阻D一端和电阻E一端；所述三极管B基极连接电阻E另一端、电容A另一端和电阻F一端，发射极分别连接三极管C发射极和电阻G一端；所述三极管C集电极连接三极管E集电极，所述三极管C基极连接电容C一端，电容C另一端接信号输入端；所述三极管D发射极连接电阻A一端，基极连接三极管E基极，所述三极管E发射极连接电阻B一端，所述电阻A另一端分别连接电阻B另一端、电阻J另一端和电阻C另一端；所述三极管F基极连接电阻C一端，所述三极管F集电极连接电阻H一端，电阻H另一端连接三极管C基极，所述三极管F发射极连接电阻I一端，电阻I另一端分别连接电阻G另一端、电容B另一端和电阻D另一端。

优选的，所述执行单元分别连接电灯控制器、电机控制器、电伴热带、温湿度控制器。

优选的，所述传感器组包括温湿度传感器、电能传感器、空气质量传感器、光照度传感器，雨雪传感器，液位传感器，压力传感器。

优选的，所述信号传输单元采用无线通信、RS485Modbus RTU、以太网Modbus TCP、CANBUS中的任意一种通信方式。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、温湿度传感器、电能传感器、空气质量传感器、光照度传感器，雨雪传感器，液位传感器，压力传感器分别采集现场所需各种模拟量和开关信号；

B、采集的传感信号传输至传感信号采集单元进行放大，放大后的传感信号传输至中央处理器；

C、中央处理器来分析处理这些数据控制现场使用的设备，并采集设备的运行状态；

D、然后中央处理器将采集到的模拟量、开关量、和设备运行状态信号经过信号传输单元上传到上位机数据监控平台，操作员可通过界面获取现场数据以及设备的运行状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明节省人力，操作简单，数据直观，响应速度快，自动控制和手动控制的灵活切换，反馈信息准确，系统容错性高，一路控制损坏即时切换其他控制回路，以及接入设备和传感器的兼容性强，解决了目前大多数场所员工手动控制的现状，节省人力成本和电能损耗成本；其中，本发明采用的传感信号采集单元抗干扰能力强，能够将采集的传感信号放大后再进行输出，进而提高了控制和监控效率。

附图说明

图1为本发明控制原理框图；

图2为本发明传感信号采集单元电路图；

图3为本发明流程图；

图中：中央处理器1、传感信号采集单元2、存储单元3、执行单元4、信号传输单元5、上位机数据监控平台6、电灯控制器7、电机控制器8、电伴热带9、温湿度控制器10、温湿度传感器11、电能传感器12、空气质量传感器13、光照度传感器14、雨雪传感器15、液位传感器16、压力传感器17。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种智能电气控制系统,电气控制系统包括传感器组、中央处理器1、传感信号采集单元2、存储单元3、执行单元4和信号传输单元5，所述传感器组通过传感信号采集单元2连接中央处理器1，所述中央处理器1分别连接存储单元3和执行单元4，所述中央处理器1通过信号传输单元5连接上位机数据监控平台6；其中，执行单元4分别连接电灯控制器7、电机控制器8、电伴热带9、温湿度控制器10；传感器组包括温湿度传感器11、电能传感器12、空气质量传感器13、光照度传感器14，雨雪传感器15，液位传感器16，压力传感器17。

本发明中，传感信号采集单元包括三极管A1b、三极管B2b、三极管C3b、三极管D4b、三极管E5b和三极管F6b，所述三极管A1b发射极连接电阻J10a一端，基极连接三极管E5b集电极，所述三极管A1b集电极分别连接电容A1c一端、电阻D4a一端和电阻E5a一端；所述三极管B2b基极连接电阻E5a另一端、电容A1c另一端和电阻F6a一端，发射极分别连接三极管C3b发射极和电阻G7a一端；所述三极管C3b集电极连接三极管E5b集电极，所述三极管C3b基极连接电容C3c一端，电容C3c另一端接信号输入端，所述三极管D4b发射极连接电阻A1a一端，基极连接三极管E5b基极，所述三极管E5b发射极连接电阻B2a一端，所述电阻A1a另一端分别连接电阻B2a另一端、电阻J10a另一端和电阻C3a另一端；所述三极管F6b基极连接电阻C3a一端，所述三极管F6b集电极连接电阻H8a一端，电阻H8a另一端连接三极管C3b基极，所述三极管F6b发射极连接电阻I9a一端，电阻I9a另一端分别连接电阻G7a另一端、电容B2c另一端和电阻D4a另一端。本发明采用的传感信号采集单元抗干扰能力强，能够将采集的传感信号放大后再进行输出，进而提高了控制和监控效率。

此外，本发明中，信号传输单元5采用无线通信、RS485Modbus RTU、以太网ModbusTCP、CANBUS中的任意一种通信方式。

工作原理：本发明的使用方法包括以下步骤：

A、温湿度传感器、电能传感器、空气质量传感器、光照度传感器，雨雪传感器，液位传感器，压力传感器分别采集现场所需各种模拟量和开关信号；

B、采集的传感信号传输至传感信号采集单元进行放大，放大后的传感信号传输至中央处理器；

C、中央处理器来分析处理这些数据控制现场使用的设备，并采集设备的运行状态；

D、然后中央处理器将采集到的模拟量、开关量、和设备运行状态信号经过信号传输单元上传到上位机数据监控平台，操作员可通过界面获取现场数据以及设备的运行状态。

综上所述，本发明节省人力，操作简单，数据直观，响应速度快，自动控制和手动控制的灵活切换，反馈信息准确，系统容错性高，一路控制损坏即时切换其他控制回路，以及接入设备和传感器的兼容性强，解决了目前大多数场所员工手动控制的现状，节省人力成本和电能损耗成本；其中，本发明采用的传感信号采集单元抗干扰能力强，能够将采集的传感信号放大后再进行输出，进而提高了控制和监控效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。