本發(fā)明涉及電氣領域，具體為一種基于CAN總線的小水電多功能自動化裝置。

背景技術：

小水電電源作為一種重要的清潔能源，雖然在技術裝備和電能質量上與大水電電源不可比，但具有大水電電源所欠缺的優(yōu)勢，如投資少、占地少、建設周期短等，另外，由于其分布式的電源屬性具備電網黑啟動作用，小水電在電力系統(tǒng)中有存在的客觀必要，社會經濟對其也有發(fā)展的需求，如何提高分布式小水電電源的經濟效益，提高供電可靠性，對小水電站自動化的研究也必將提升到新的水平，目前，面向小水電站的綜合自動化裝置已陸續(xù)取代傳統(tǒng)模擬式的控制裝置，小水電站綜合自動化裝置，即將監(jiān)控、保護、調速、勵磁及輔控等設備高度集成后作為小水電站的綜合控制裝置，近年來，現(xiàn)場總線技術在工業(yè)控制領域得到廣泛應用，控制器局部網(CAN)就是較早出現(xiàn)的現(xiàn)場總線之一，由于其采用了許多新技術和獨特的設計，與一般的通信總線相比，CAN通信具有更高的可靠性、實時性與靈活性，因此，國內一些自動化廠家也陸續(xù)研制出基于CAN技術的小水電站綜合自動化裝置用于取代早期基于RS-485串口通信的綜合自動化裝置。

但是，目前我國的基于CAN總線的小水電多功能自動化裝置，自動化水平落后, 機電設備陳舊老化, 安全事故頻繁, 自動控制系統(tǒng)的運行需要多人值班, 進行設備的維護及事故處理, 嚴重影響小水電的經濟效益。

技術實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供了一種基于CAN總線的小水電多功能自動化裝置，通過采用采用面向對象的分層分布式結構，各模塊之間的數(shù)據(jù)交互快速可靠、抗干擾性強，實現(xiàn)了小型水電站的少人值班、無人值班的要求， 提高了水電站的自動化水平，設計簡單，成本低廉，可廣泛推廣使用，可以有效解決背景技術中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于CAN總線的小水電多功能自動化裝置，包括箱體，所述箱體的內部設有CAN控制器，且CAN 控制器包括監(jiān)控裝置和保護裝置，所述監(jiān)控裝置與保護裝置直接相連接成一體化結構，在保護裝置的頂部連接有數(shù)據(jù)采集裝置，且數(shù)據(jù)采集裝置包括電氣量采集器，在電氣量采集器的一側連接有開關量采集器，所述監(jiān)控裝置的一側設有調速器，在監(jiān)控裝置的另一側連接有勵磁器，且勵磁器的表面安裝有輔控裝置，所述監(jiān)控裝置的底部連接有自動診斷與恢復裝置，且自動診斷與恢復裝置包括斷路器與隔離開關，所述斷路器與隔離開關直接相連接，在斷路器的底部連接有數(shù)據(jù)通訊裝置。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述自動診斷與恢復裝置的底部設有發(fā)電機組，在發(fā)電機組的內部設有變壓器與壓氣機。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述變壓器與壓氣機直接相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述壓氣機的一側連接有壓油裝置，在壓油裝置的表面安裝有開關裝置。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述發(fā)電機組的一側設有數(shù)據(jù)處理裝置，所述箱體的外側安裝有數(shù)據(jù)通訊裝置。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述數(shù)據(jù)通訊裝置的底部連接有公用設備，在公用設備的底部連接有接地刀閘。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述監(jiān)控裝置包括I/O信號采集器和轉速測量器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述I/O信號采集器與轉速測量器直接相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述轉速測量器的頂部連接有溫度測量器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述溫度測量器的一側連接有交流量采集器，在溫度測量器的另一側連接有自動準同期裝置。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：該基于CAN總線的小水電多功能自動化裝置，通過采用采用面向對象的分層分布式結構， 各 CPU 模塊采用 CAN 總線相連， 各模塊之間的數(shù)據(jù)交互快速可靠、抗干擾性強， 在外觀上這些功能模塊都在一個機箱內， 結構緊湊， 便于安裝使用，實現(xiàn)了小型水電站的少人值班、無人值班的要求， 提高了水電站的自動化水平， 集發(fā)電機測控保護、勵磁調節(jié)、同期并列、順控、遠程通訊、人機交互等多功能于一體，實際應用中， 既可以在現(xiàn)場獨立運行和操作， 又可以在多機系統(tǒng)聯(lián)合運行時根據(jù)需要配置上位機， 構成水電站監(jiān)控系統(tǒng)， 具有非常廣泛的應用前景，設計簡單，成本低廉，可廣泛推廣使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構示意圖；

圖2為本發(fā)明監(jiān)控裝置結構示意圖。

圖中：1-箱體；2- CAN 控制器；3-監(jiān)控裝置；4-保護裝置；5-數(shù)據(jù)采集裝置；6-電氣量采集器；7-開關量采集器；8-調速器；9-勵磁器；10-輔控裝置；11-自動診斷與恢復裝置；12-斷路器；13-隔離開關；14-運行指示燈；15-電機組；16-變壓器；17-壓氣機；18-壓油裝置；19-開關裝置；20-數(shù)據(jù)處理裝置；21-數(shù)據(jù)通訊裝置；22-公用設備；23-接地刀閘；24- I/O信號采集器；25-轉速測量器；26-溫度測量器；27-交流量采集器；28-自動準同期裝置。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例：

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種技術方案：一種基于CAN總線的小水電多功能自動化裝置，包括箱體1，，箱體1的內部設有CAN控制器2，且CAN 控制器2包括監(jiān)控裝置3和保護裝置4，監(jiān)控裝置3主要實現(xiàn)對發(fā)電機組15、公用設備22及開關裝置19的監(jiān)視與控制，主要包括I/O信號采集與控制、轉速測量、溫度測量、交流量采集及自動準同期等功能，保護裝置4主要實現(xiàn)對發(fā)電機組15、變壓器16等設備的電氣保護功能，，監(jiān)控裝置3與保護裝置4直接相連接成一體化結構，在保護裝置4的頂部連接有數(shù)據(jù)采集裝置5，且數(shù)據(jù)采集裝置5包括電氣量采集器6，電氣量采集器6采集變壓器16及線路的有功功率和無功功率、三相電流等，在電氣量采集器6的一側連接有開關量采集器7，開關量采集器7采集斷路器12、隔離開關13及接地刀閘23的狀態(tài)，保護動作信號，勵磁系統(tǒng)和調速器8工作狀態(tài)及報警信號等，，監(jiān)控裝置3的一側設有調速器8，調速器8主要實現(xiàn)轉速調節(jié)功能，在監(jiān)控裝置3的另一側連接有勵磁器9，勵磁器9主要實現(xiàn)對發(fā)電機組15的勵磁控制功能，且勵磁器9的表面安裝有輔控裝置10，輔控裝置10主要實現(xiàn)對小水電站公用設備22的控制功能，如調速器8和壓油裝置18控制、滲漏及檢修排水控制、壓氣機17控制及技術供水控制等，，監(jiān)控裝置3的底部連接有自動診斷與恢復裝置11，自動診斷與恢復裝置11可以現(xiàn)場控制單元中各模塊能自檢，實現(xiàn)接口故障、通信故障以及出口誤動等故障的自診斷，并進行報警，當系統(tǒng)出現(xiàn)供電電源故障或其它一些電源故障時，在故障消除之后各模塊能自行啟動，各模塊具有自恢復功能，當出現(xiàn)軟件死鎖時，能在保留歷史數(shù)據(jù)的前提下進行熱啟動后，模塊能重新正常運行，且自動診斷與恢復裝置11包括斷路器12與隔離開關13，，斷路器12與隔離開關13直接相連接，在斷路器12的底部連接有運行指示燈14，，自動診斷與恢復裝置11的底部設有發(fā)電機組15，在發(fā)電機組15的內部設有變壓器16與壓氣機17，，變壓器16與壓氣機17直接相連接，，壓氣機17的一側連接有壓油裝置18，在壓油裝置18的表面安裝有開關裝置19，，發(fā)電機組15的一側設有數(shù)據(jù)處理裝置20，數(shù)據(jù)處理裝置20對采集的數(shù)據(jù)進行分析、處理和計算，形成主控層各種監(jiān)控及管理功能所需的數(shù)據(jù)，對模擬量進行限值檢查，當超過規(guī)定限值時可進行報警并根據(jù)需要產生相應的控制，對各種中斷輸入進行邏輯處理并立即記下時標，經檢查確定后，存入現(xiàn)地單元數(shù)據(jù)庫，同時立即傳入至后臺監(jiān)控系統(tǒng)并報警，，箱體1的外側安裝有數(shù)據(jù)通訊裝置21，數(shù)據(jù)通訊裝置21通過網絡向后臺監(jiān)控系統(tǒng)傳送電站設備的運行信息，包括模擬量、數(shù)字量和開關狀態(tài)量等實時數(shù)據(jù)信息，接受后臺監(jiān)控系統(tǒng)的各種監(jiān)控命令或設定，包括對電站設備的操作命令、調節(jié)命令及對定值的設定，向后臺監(jiān)控系統(tǒng)傳送現(xiàn)場控制單元對主站各種監(jiān)控命令或設定的執(zhí)行信息，包括電站設備控制過程信息、機組LCU狀態(tài)信息，，數(shù)據(jù)通訊裝置21的底部連接有公用設備22，在公用設備22的底部連接有接地刀閘23，，監(jiān)控裝置3包括I/O信號采集器24和轉速測量器25，，I/O信號采集器24與轉速測量器25直接相連接，，轉速測量器25的頂部連接有溫度測量器26，，溫度測量器26的一側連接有交流量采集器27，在溫度測量器26的另一側連接有自動準同期裝置28；通過采用采用面向對象的分層分布式結構， 各 CPU 模塊采用 CAN 總線相連， 各模塊之間的數(shù)據(jù)交互快速可靠、抗干擾性強， 在外觀上這些功能模塊都在一個機箱內， 結構緊湊， 便于安裝使用，實現(xiàn)了小型水電站的少人值班、無人值班的要求， 提高了水電站的自動化水平， 集發(fā)電機測控保護、勵磁調節(jié)、同期并列、順控、遠程通訊、人機交互等多功能于一體，實際應用中， 既可以在現(xiàn)場獨立運行和操作， 又可以在多機系統(tǒng)聯(lián)合運行時根據(jù)需要配置上位機， 構成水電站監(jiān)控系統(tǒng)， 具有非常廣泛的應用前景，設計簡單，成本低廉，可廣泛推廣使用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。