CN222052695U - 一种基于rs485通信的岸基电源远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，属于岸电系统控制技术领域，包括远程控制器、数据采集器、通信模块和为整个控制系统供电的电源模块，通信模块包括RS485接口电路和隔离电路；数据采集器设置在岸基电源上，用于采集岸基电源的工作参数，数据采集器和岸基电源均依次通过RS485接口电路和隔离电路连接到远程控制器。本实用新型通过增设远程控制器和通信模块，实现远程控制岸基电源的启停，并通过增设的数据采集器对岸基电源的工作状态和环境状态进行采集，便于工作人员实时了解岸基电源的运行状况，确保工作人员能够在岸基电源出现运行异常的第一时间知晓情况，并快速做出反应，防止出现更大的供电故障。

Description

一种基于RS485通信的岸基电源远程控制系统

技术领域

本实用新型属于岸电系统控制技术领域，具体涉及一种基于RS485通信的岸基电源远程控制系统。

背景技术

岸基电源，即岸用变频电源，又称为电子静止式岸电电源。它是专门针对船上、岸边码头等高温、高湿、高腐蚀性、大负荷冲击等恶劣使用环境而特别设计制造的大功率变频电源设备。所有PCB电路板采用涂层固化处理；正弦滤波器、输出变压器采用整体真空浸渍绝缘漆和喷涂高温防护漆处理，具有较高的绝缘级别和防护能力；广泛应用于船上、船舶制造及修理厂、远洋钻井平台、岸边码头等需要由50Hz工业用电变为60Hz高质量稳频稳压电源，对船舶用电设备进行供电的场合。

岸基电源通常设有控制装置，现有的岸基电源控制装置一般需要人员现场控制岸基电源的启停，且现有岸基电源控制装置的功能较为单一，无法实现实时监测岸基电源的工作状态和环境状态，使得工作人员无法及时发现岸基电源的异常状况；另外，现有的岸基电源控制系统相对独立，缺乏与其他设备的数据交互，协调工作的程度较低，此为现有技术的不足之处。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在现有岸基电源控制装置需要人员现场控制岸基电源的启停，且无法实现实时监测岸基电源的工作状态和环境状态，使得工作人员无法及时发现岸基电源的异常状况的缺陷，提供设计一种基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型给出以下技术方案：

一种基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，包括远程控制器、数据采集器、通信模块和为整个控制系统供电的电源模块，通信模块包括RS485接口电路和隔离电路；

数据采集器设置在岸基电源上，用于采集岸基电源的工作参数，数据采集器和岸基电源均依次通过RS485接口电路和隔离电路连接到远程控制器。

本技术方案的进一步改进还有，远程控制器包括主控芯片U1和串行通信芯片U2，串行通信芯片U2连接到主控芯片U1。

本技术方案的进一步改进还有，串行通信芯片U2采用型号为MAX487的串行通信芯片。

本技术方案的进一步改进还有，RS485接口电路包括RS485接口P1、RS485接口芯片U3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、稳压二极管TV1、稳压二极管TV2、稳压二极管TV3和稳压二极管TV4；

稳压二极管TV1的负极接地，稳压二极管TV1的正极连接到稳压二极管TV2的正极，稳压二极管TV2的负极连接到RS485接口P1的RS485-B端和电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接到电阻R2的第一端、电阻R3的第一端和RS485接口芯片U3的RS485B通信引脚，电阻R2的第二端连接到电源模块，电阻R3的第二端连接到电阻R4的第一端、电阻R5的第一端和RS485接口芯片U3的RS485A通信引脚，电阻R4的第二端接地，电阻R5的第二端连接到稳压二极管TV3的负极和RS485接口P1的RS485-A端，稳压二极管TV3的正极连接到稳压二极管TV4得到正极，稳压二极管TV4的负极接地，RS485接口芯片U3的电源端连接到电源模块，RS485接口芯片U3的接地端接地，RS485接口芯片U3还与隔离电路连接。

本技术方案的进一步改进还有，隔离电路包括光耦隔离芯片U4、光耦隔离芯片U5、光耦隔离芯片U6、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和电阻R11；

电阻R6的第一端和电阻R7的第一端均连接到电源模块，电阻R6的第二端连接到光耦隔离芯片U5受光端的集电极和RS485接口芯片U3的第一引脚、第二引脚、第三引脚，光耦隔离芯片U5受光端的发射极接地，光耦隔离芯片U5发光端的正极通过电阻R8连接到电源模块，光耦隔离芯片U5发光端的负极连接到远程控制器的第一引脚；

电阻R7的第二端连接到光耦隔离芯片U4发光端的正极，光耦隔离芯片U4发光端的负极连接到RS485接口芯片U3的第四引脚，光耦隔离芯片U4受光端的集电极通过电阻R9连接到电源模块，光耦隔离芯片U4受光端的集电极连接到远程控制器的第二引脚和第三引脚，光耦隔离芯片U4受光端的发射极接地；

电阻R10的第一端接地，电阻R10的第二端连接到光耦隔离芯片U6受光端的发射极和RS485接口芯片U3的第一引脚、第二引脚、第三引脚，光耦隔离芯片U6受光端的集电极通过电阻R11连接到光耦隔离芯片U6发光端的正极，光耦隔离芯片U6发光端的负极连接到远程控制器的第四引脚。

本技术方案的进一步改进还有，电源模块包括电源接口P2、电阻R12、二极管D1、电容C1、电容C2、稳压器U7、电容C3和电容C4；

电阻R12的第一端连接到电源接口P2的第一引脚、电容C1的第一端、电容C2的第一端和稳压器U7的输入引脚，电源接口P2的第二引脚和第三引脚接地，电阻R12的第二端连接到二极管D1的正极，二极管D1的负极、电容C1的第二端、电容C2的第二端和稳压器U7的接地引脚均接地，稳压器U7的输出引脚通过并联的电容C3和电容C4接地。

本技术方案的进一步改进还有，数据采集器包括电流互感器、电压互感器和温度传感器，电流互感器、电压互感器和温度传感器均通过通信模块连接到远程控制器。

本技术方案的进一步改进还有，还包括云端服务器，云端服务器与远程控制器通信连接。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型通过增设的远程控制器和通信模块，能够实现远程控制岸基电源的启停，并通过增设的数据采集器对岸基电源的工作状态和环境状态进行采集，便于工作人员实时了解岸基电源的运行状况，确保工作人员能够在岸基电源出现运行异常的第一时间知晓情况，并快速做出反应，防止出现更大的供电故障。

此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为该岸基电源远程控制系统的关系示意图。

图2为通信模块的电路原理图。

图3为电源模块的电路原理图。

110为远程控制器，120为数据采集器，121为电流互感器，122为电压互感器，123为温度传感器，130为通信模块，131为RS485接口电路，132为隔离电路，140为电源模块，150为云端服务器，160为岸基电源。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供一种基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，包括远程控制器、数据采集器、通信模块和为整个控制系统供电的电源模块，通信模块包括RS485接口电路和隔离电路；数据采集器设置在岸基电源上，用于采集岸基电源的工作参数，数据采集器和岸基电源均依次通过RS485接口电路和隔离电路连接到远程控制器，具体地，岸基电源内部设置的就地控制器依次通过RS485接口电路和隔离电路连接到远程控制器。

如图2所示，远程控制器包括主控芯片U1和串行通信芯片U2，串行通信芯片U2连接到主控芯片U1；其中，主控芯片U1采用型号为AT89C51的单片机，串行通信芯片U2采用型号为MAX487的串行通信芯片。

具体地，RS485接口电路包括RS485接口P1、RS485接口芯片U3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、稳压二极管TV1、稳压二极管TV2、稳压二极管TV3和稳压二极管TV4；稳压二极管TV1的负极接地，稳压二极管TV1的正极连接到稳压二极管TV2的正极，稳压二极管TV2的负极连接到RS485接口P1的RS485-B端和电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接到电阻R2的第一端、电阻R3的第一端和RS485接口芯片U3的RS485B通信引脚，电阻R2的第二端连接到电源模块，电阻R3的第二端连接到电阻R4的第一端、电阻R5的第一端和RS485接口芯片U3的RS485A通信引脚，电阻R4的第二端接地，电阻R5的第二端连接到稳压二极管TV3的负极和RS485接口P1的RS485-A端，稳压二极管TV3的正极连接到稳压二极管TV4得到正极，稳压二极管TV4的负极接地，RS485接口芯片U3的电源端连接到电源模块，RS485接口芯片U3的接地端接地，RS485接口芯片U3还与隔离电路连接。其中，RS485接口芯片U3采用型号为SN75LBC184的RS485接口芯片。

隔离电路包括光耦隔离芯片U4、光耦隔离芯片U5、光耦隔离芯片U6、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和电阻R11；电阻R6的第一端和电阻R7的第一端均连接到电源模块，电阻R6的第二端连接到光耦隔离芯片U5受光端的集电极和RS485接口芯片U3的第一引脚、第二引脚、第三引脚，光耦隔离芯片U5受光端的发射极接地，光耦隔离芯片U5发光端的正极通过电阻R8连接到电源模块，光耦隔离芯片U5发光端的负极连接到远程控制器的第一引脚；电阻R7的第二端连接到光耦隔离芯片U4发光端的正极，光耦隔离芯片U4发光端的负极连接到RS485接口芯片U3的第四引脚，光耦隔离芯片U4受光端的集电极通过电阻R9连接到电源模块，光耦隔离芯片U4受光端的集电极连接到远程控制器的第二引脚和第三引脚，光耦隔离芯片U4受光端的发射极接地；电阻R10的第一端接地，电阻R10的第二端连接到光耦隔离芯片U6受光端的发射极和RS485接口芯片U3的第一引脚、第二引脚、第三引脚，光耦隔离芯片U6受光端的集电极通过电阻R11连接到光耦隔离芯片U6发光端的正极，光耦隔离芯片U6发光端的负极连接到远程控制器的第四引脚。其中，光耦隔离芯片U4、光耦隔离芯片U5、光耦隔离芯片U6均采用型号为TLP521的光电耦合器。

如图3所示，电源模块包括电源接口P2、电阻R12、二极管D1、电容C1、电容C2、稳压器U7、电容C3和电容C4；电阻R12的第一端连接到电源接口P2的第一引脚、电容C1的第一端、电容C2的第一端和稳压器U7的输入引脚，电源接口P2的第二引脚和第三引脚接地，电阻R12的第二端连接到二极管D1的正极，二极管D1的负极、电容C1的第二端、电容C2的第二端和稳压器U7的接地引脚均接地，稳压器U7的输出引脚通过并联的电容C3和电容C4接地。其中，稳压器U7采用型号为TL750L05的稳压器。

为了对岸基电源的工作状态和所处环境状态进行实时了解，本实用新型设置了数据采集器，具体地，数据采集器包括电流互感器、电压互感器和温度传感器等采集设备，电流互感器、电压互感器和温度传感器均通过通信模块连接到远程控制器。

最后，为了提高岸基电源远程控制系统的交互性，本实用新型还设置了云端服务器，云端服务器与远程控制器通信连接。该云端服务器能够对数据采集器采集到的数据进行储存，同时还能够实现远程控制器与外部其他设备的数据交互，外部其他设备包括但不限于工作人员的手持移动终端。

该岸基电源远程控制系统的工作原理为：当船只停靠在港口时，工作人员通过远程控制器和通信模块控制启动岸基电源为船只提供合适的电力；同时，通过数据采集器对岸基电源的运行状态进行监测，并将监测到时岸基电源的运行状态通过无线通讯模块上传到远程控制器，如果远程控制器根据接收到的运行状态信息发现岸基电源存在异常情况，远程控制器会发出报警信息，便于工作人员及时处理故障。

以上公开的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本实用新型原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，其特征在于，包括远程控制器、数据采集器、通信模块和为整个控制系统供电的电源模块，通信模块包括RS485接口电路和隔离电路；

数据采集器设置在岸基电源上，用于采集岸基电源的工作参数，数据采集器和岸基电源均依次通过RS485接口电路和隔离电路连接到远程控制器。

2.根据权利要求1所述的基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，其特征在于，远程控制器包括主控芯片U1和串行通信芯片U2，串行通信芯片U2连接到主控芯片U1。

3.根据权利要求2所述的基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，其特征在于，串行通信芯片U2采用型号为MAX487的串行通信芯片。

4.根据权利要求2所述的基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，其特征在于，RS485接口电路包括RS485接口P1、RS485接口芯片U3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、稳压二极管TV1、稳压二极管TV2、稳压二极管TV3和稳压二极管TV4；

稳压二极管TV1的负极接地，稳压二极管TV1的正极连接到稳压二极管TV2的正极，稳压二极管TV2的负极连接到RS485接口P1的RS485-B端和电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接到电阻R2的第一端、电阻R3的第一端和RS485接口芯片U3的RS485B通信引脚，电阻R2的第二端连接到电源模块，电阻R3的第二端连接到电阻R4的第一端、电阻R5的第一端和RS485接口芯片U3的RS485A通信引脚，电阻R4的第二端接地，电阻R5的第二端连接到稳压二极管TV3的负极和RS485接口P1的RS485-A端，稳压二极管TV3的正极连接到稳压二极管TV4得到正极，稳压二极管TV4的负极接地，RS485接口芯片U3的电源端连接到电源模块，RS485接口芯片U3的接地端接地，RS485接口芯片U3还与隔离电路连接。

5.根据权利要求3所述的基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，其特征在于，隔离电路包括光耦隔离芯片U4、光耦隔离芯片U5、光耦隔离芯片U6、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和电阻R11；

电阻R6的第一端和电阻R7的第一端均连接到电源模块，电阻R6的第二端连接到光耦隔离芯片U5受光端的集电极和RS485接口芯片U3的第一引脚、第二引脚、第三引脚，光耦隔离芯片U5受光端的发射极接地，光耦隔离芯片U5发光端的正极通过电阻R8连接到电源模块，光耦隔离芯片U5发光端的负极连接到远程控制器的第一引脚；

电阻R7的第二端连接到光耦隔离芯片U4发光端的正极，光耦隔离芯片U4发光端的负极连接到RS485接口芯片U3的第四引脚，光耦隔离芯片U4受光端的集电极通过电阻R9连接到电源模块，光耦隔离芯片U4受光端的集电极连接到远程控制器的第二引脚和第三引脚，光耦隔离芯片U4受光端的发射极接地；

电阻R10的第一端接地，电阻R10的第二端连接到光耦隔离芯片U6受光端的发射极和RS485接口芯片U3的第一引脚、第二引脚、第三引脚，光耦隔离芯片U6受光端的集电极通过电阻R11连接到光耦隔离芯片U6发光端的正极，光耦隔离芯片U6发光端的负极连接到远程控制器的第四引脚。

6.根据权利要求1所述的基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，其特征在于，电源模块包括电源接口P2、电阻R12、二极管D1、电容C1、电容C2、稳压器U7、电容C3和电容C4；

电阻R12的第一端连接到电源接口P2的第一引脚、电容C1的第一端、电容C2的第一端和稳压器U7的输入引脚，电源接口P2的第二引脚和第三引脚接地，电阻R12的第二端连接到二极管D1的正极，二极管D1的负极、电容C1的第二端、电容C2的第二端和稳压器U7的接地引脚均接地，稳压器U7的输出引脚通过并联的电容C3和电容C4接地。

7.根据权利要求1所述的基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，其特征在于，数据采集器包括电流互感器、电压互感器和温度传感器，电流互感器、电压互感器和温度传感器均通过通信模块连接到远程控制器。

8.根据权利要求1所述的基于RS485通信的岸基电源远程控制系统，其特征在于，还包括云端服务器，云端服务器与远程控制器通信连接。