УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области энергетики, а именно к устройствам, обеспечивающим беспере-бойную работу базовых приемопередающих станций мобильной связи GSM и радиорелейных линий.
Устройство выполнено в виде одного блока и содержит аналого-цифровой контроллер, в кото-ром вмонтированы и подключены к центральному процессорному устройству аналого-цифровой преобразователь, программируемый таймер включения и задержки отключения дизель-генератора, датчик наличия напряжения 380В в промышленной сети, содержащий реле с контак-тами, двухстрочный жидкокристаллический дис-плей, клавиатура программирования и узлы от-ключения нагрузки верхнего и нижнего уровней. В устройстве также смонтировано программируемое устройство контроля температуры в помещении.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к устройствам, обеспечивающим бесперебойную работу базовых приемопередающих станций мобильной связи GSM и радиорелейных линий (РРЛ).
Известно устройство контроля и управления (УКУ) [1], которое состоит из:
- узла порогового контроля нижнего уровня аккумуляторной батареи (АКБ);
- узла контроля наличия промышленного напряжения сети 380В 50 Гц;
- таймера включения и задержки выключения дизель-генератора (ДГ);
- узла контроля температуры в помещении и включения/выключения.
Устройство имеет следующие недостатки - узел порогового контроля не измеряет напряжение АКБ, а осуществляет пороговый контроль нижнего уровня, сравнивая напряжение АКБ с опорным напряжением в схеме узла. Такое решение не позволяет оперативно программировать нижний порог отключения АКБ и управление логикой работы схемы энергообеспечения. Кроме того, рассматриваемое УКУ не содержит часы-таймер, которое при дефиците энергии позволяет в ночное время отключать базовую станцию (БС), имеющую более низкий приоритет по сравнению с оборудованиями радиорелейной линии (ОРРЛ).
Наиболее ближайшим аналогом является УКУ [2], которое подключено к персональному компьютеру и выполнено из отдельных блоков: узла измерения и контроля заряда АКБ, таймера запуска и установки времени работы ДГ, узла контроля температуры в помещении и включения устройства вентиляции и кондиционирования воздуха (УВ и КВ), узлов отключения нагрузки верхнего и нижнего уровней. Все узлы УКУ сопряжены и управляются центральным процессорным устройством (CPU).
Однако данное УКУ не позволяет осуществлять контроль системы энергообеспечения базовых станций GSM и оборудований РРЛ при питании радиоэлектронного оборудования от трех-фазной сети 380В 50 Гц. Кроме того, узлы отключения нагрузки с верхнего и нижнего уровней выполняют только функции выключателей АКБ и только по нижнему разряду АКБ.
Целью изобретения является создание устройства контроля и управления, позволяющего измерять параметры АКБ, программно отключать по часам нагрузку низкого приоритета и программно управлять логикой работы схемы энергообеспечения, содержащей фотоэлектрической установки (ФЭУ), ветроэлектрической установки (ВЭУ), ДГ и промышленную сеть 380В 50 Гц.
Заявленное техническое решение поясняется схемами, показанными на Фиг. 1 и Фиг. 2. Схема системы энергообеспечения базовой станции и оборудования РРЛ, одной из составных частей которой является устройство контроля и управления, показана на Фиг.1. На Фиг. 2 показана структурная схема устройства контроля и управления.
Схема энергообеспечения состоит из:
1 - оборудования радиорелейной линии (ОРРЛ);
2 - аккумуляторной батареи (АКБ);
3 - базовой GSM станции (БС);
4 - устройства выключения БС (ВЫК БС);
5 - фотоэлектрической установки (ФЭУ);
6 - стойки питания (СП);
7 - устройства контроля аварийных ситуаций (УКАС);
8 - ветроэлектрической установки (ВЭУ);
9 - устройства контроля и управления (УКУ);
10 - автомата ввода резерва (АВР);
11 - дизель-генератора (ДГ);
12 - датчика температуры в помещении с установленным радиоэлектронным оборудованием (ДТ);
13 - устройства включения/выключения вентиляции и кондиционирования воздуха (УВ и КВ);
14 - шкафа ввода промышленной сети 380В 50 Гц (ШВ);
15 - шины данных мониторинга аварийных ситуаций (ШД МАС);
16 - резервной шины управления УКУ (РШУ);
УКУ (Фиг. 2) выполнено в виде одного блока, содержащего аналого-цифровой контроллер (АЦК) 18, который состоит из следующих вмонтированных узлов:
- аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 23;
- программируемых часов-таймера (ЧАСЫ-ТАЙМЕР) 24;
- портов ввода-вывода (ПОРТЫ В/В) 25;
- клавиатуры программирования (КЛАВИА-ТУРА) 26;
- центрального процессорного устройства (CPU) 27;
- двухстрочного жидкокристаллического дисплея (ЖК-ДИСПЛЕЙ) 28;
- датчика наличия напряжения 380В в промышленной сети 17, содержащего реле Р1 с контактами К1.1;
- программируемого таймера включения и задержки отключения ДГ (ТВЗОДГ) 19;
- программируемого устройства контроля температуры в помещении и включения устройства вентиляции и кондиционирования воздуха (УКТ) 20;
- узлов отключения нагрузки верхнего и нижнего уровней по задаваемым параметрам (на чертеже не показаны);
К центральному процессорному устройству (CPU) 27 подключены АЦП 23, ЧАСЫ-ТАЙМЕР 24, ПОРТЫ В/В 25, КЛАВИАТУРА 26, ЖК-ДИСПЛЕЙ 28, датчик наличия напряжения 380В в промышленной сети 17 и ТВЗОДГ 19.
К УКТ 20 через порт 34 подключен ДТ 12, а через порт 31 - УВ и КВ 13.
Аналого-цифровой преобразователь 23 АЦК 18 через внутреннюю шину (а), соединенную последовательно с внешней шиной 33, подсоединяется к АКБ 2. Внутренняя шина (h) АЦК 18 соединена с контактами К1.1 датчика наличия напряжения промышленной сети 17, а реле Р1 через шины 32 соединено с АВР 10. Внутренняя шина (с) АЦК 18 соединена с ТВЗОДГ (19). Шина 30 ТВЗОДГ 19 соединена со схемой включения/выключения ДГ 11. Внутренняя шина (d) АЦК 18 соединена с устройством выключения БС (ВЫКБС) 4.Внутренняя шина (е) соединена с внешней шиной 22, которая подключена к СП (6). Внутренняя шина (b) соединена с двухстрочным дисплеем (ЖК-ДИСПЛЕЙ) 28, а внутренняя шина (f) соединена с кнопками программирования (КЛАВИАТУРА) 29. Датчик температуры в помещении (ДТ) 12 соединен шиной 20 с УКТ, которое с помощью шины 31 соединено с УВ и КВ 13. Внутренняя шина (g) соединена с внешней шиной РШУ 16.
Устройство контроля и управления 9 (Фиг. 2) работает следующим образом.
Напряжение АКБ по шине 33 подается на АЦП 23. Измеренное значение напряжения обрабатывается CPU 27. Когда измеренное напряжение АКБ Uакб>=Uк1=49В, УКУ по шине 22 подаёт сигнал на СП и отключает промышленную сеть 380 В от системы питания БС и ОРРЛ (питание системы, кроме УВ и КВ, осуществляется через АКБ от ФЭУ и ВЭУ). Если Uакб<Uк1(то контакт К1.1 датчика напряжения сети 17 замкнут), то УКУ по шине 22 дает сигнал на включение сети 380 В. При этом питание всех элементов системы и заряд АКБ осуществляется от сети 380 В.
Если при Uакб<Uк1 отсутствует напряжение сети 380В (контакт К1.1 разомкнут), то УКУ по шине 30 дает сигнал на включение резервного ДГ 11. При этом питание системы и заряд АКБ осуществляется от ДГ.
При появлении напряжения сети 380В (замы-кается контакт К1.1 датчика сети 17) УКУ по ши-нам 30 и 32 с задержкой Т1 дает сигнал на выключение ДГ 11 и, с этой же задержкой, по шине 22 в СП 6 — на включение сети 380В.
Если Uакб<Uк2=43В (отсутствует поступление энергии от всех энергогенерирующих элементов), то УКУ по шине 21 выдаёт сигнал на блок ВЫКБС 4 для отключения нагрузки второго уровня приоритета (БС 3).
Если Uакб<Uк3=40В, то УКУ по шине 22 передает сигнал в СП 6 на выключение ОРРЛ 1.
При превышении температуры в помещении выше допустимого уровня сигнал от ДТ 12 по шине че-рез УКТ 20 поступает на шину 31 для включения УВ и КВ (13).

1. МАЛЫЙ ПАТЕНТ Республики Таджикистан ТJ № 185.
2. TECHNICAL MANUAL SOLAR POWER SYSTEMS FOR TELECOM EQUIPMENT IN TAJIK-ISTAN NAPS Systems Oy, Helsinki, 2006.