Контроллер сбора данных и управления группами электропотребителей

Область техники.
Заявляемое техническое решение относится к области низковольтного электротехнического оборудования и предназначено для удаленного мониторинга и управления различными электрическими нагрузками в сетях переменного тока напряжением 230 В.
Уровень техники.
В качестве прототипа к заявляемому техническому решению принят контроллер (патент РФ № 64403 на полезную модель, МПК G06F17/00, 27.06.2007), содержащий брызгозащищенный корпус с кроссплатой, которая является объединяющим узлом, посредством которого обеспечивается электрическая коммутация сигнальных и питающих цепей в котроллере и подключение внешних цепей от соединителей, системный модуль, содержащий вычислительное ядро системы и необходимые устройства для выполнения основных функций изделия, дополнительные модули, работающие под управлением системного модуля, включающие модуль унифицированных сигналов, содержащий цифровой последовательный интерфейс для связи с системным модулем, модуль телеизмерений и телесигнализации, содержащий цифровой параллельный интерфейс для связи с системным модулем, модуль GSM-модема, содержащий цифровой последовательный интерфейс для связи с системным модулем. Кроме того, контроллер снабжен встроенными в основной модуль цифровыми интерфейсами, необходимыми для всех исполнений станций катодной защиты и интерфейсом Ethernet.
Недостатком прототипа является то, что конструкция контроллера не позволяет использовать его на объектах, требующих увеличения числа подключаемых датчиков и исполнительных устройств (т.е. увеличения его информационной емкости) без изменения конструкции контроллера.
Решаемой технической проблемой является обеспечение удаленного контроля и управления электрооборудованием в различных объектах.
Раскрытие заявляемого технического решения.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является расширение арсенала контроллеров сбора данных и управления группами электропотребителей.
Сущность заявленного технического решения состоит в том, что контроллер сбора данных и управления группами электропотребителей содержит корпус из пластика, в котором расположены микроконтроллер и приемопередатчик стандарта GSM. Отличается тем что, в корпусе расположены объединенные двунаправленной шиной микроконтроллера приемопередатчик стандарта WiFi, блок сопряжения с датчиками первичной информации с оптическими барьерами, блок обработки аналоговых сигналов, блок сопряжения с исполнительными устройствами с гальванической развязкой, блок сопряжения с дополнительными расширителями количества датчиков первичной информации и исполнительных устройств, блок питания с гальванической развязкой и порт сопряжения с персональным компьютером.
На корпусе преимущественно выполнены клеммы питания, дискретные входы, клеммы RS - 485, разъем для SIM-карты, разъем micro USB, светодиоды и релейные выходы.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата.
Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 показан общий вид контроллера; на фиг. 2 показана схема контроллера сбора данных и управления группами электропотребителей.
Осуществление технического решения.
Контроллер сбора данных и управления группами электропотребителей (фиг. 1) содержит корпус (1) из пластика, на котором выполнены клеммы питания (2), дискретные входы (3), клеммы RS - 485 (4), разъем для SIM-карты (5), разъем micro USB (6), светодиоды (7) и релейные выходы (8).
В корпусе (1) расположены объединенные двунаправленной шиной микроконтроллера приемопередатчик стандарта GSM (фиг. 2), приемопередатчик стандарта WiFi, блок сопряжения с датчиками первичной информации с оптическими барьерами, блок обработки аналоговых сигналов, блок сопряжения с исполнительными устройствами с гальванической развязкой, блок сопряжения с дополнительными расширителями количества датчиков первичной информации и исполнительных устройств, блок питания с гальванической развязкой и порт сопряжения с персональным компьютером.
Устройство состоит из трех плат: основной (motherboard), платы беспроводных интерфейсов (mezonin), и платы релейный выходов (relay mezonin).
Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенным выше примером.
Описание работы.
После подачи питания на устройство, микроконтроллер начинает выполнять параллельные потоки, отвечающие за:
1. Соединение с сервером с использованием, в зависимости от настроек, Wi-Fi или GSM каналов связи, прием управляющих сигналов и отправку состояния входов;
2. Опрос порта сопряжения с ПК, прием и передачу настроечных параметров;
3. Опрос датчиков;
4. Опрос порта расширения;
5. Изменение состояния выходов в соответствии с управляющими сигналами от сервера.
Промышленная применимость.
Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом электротехническом предприятии и найдет широкое применение в системах освещения, отопления, кондиционирования, вентиляции, полива, а также для управления электрическими розетками, клапанами и т.д.