柱上隔离开关的控制系统、方法和存储介质与流程

1.本技术实施例涉及柱上隔离开关技术领域，尤其涉及一种柱上隔离开关的控制系统、方法和存储介质。


背景技术：

2.柱上隔离开关是配电系统中的常用设备，其结构简单且成本低廉，在电力系统得到了广泛应用。通常，柱上隔离开关在使用时，需要维护人员手动进行操控，操作麻烦且安全性不够。因此，如何更加智能化地控制柱上隔离开关是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.针对传统技术存在的技术问题，本技术实施例提供一种柱上隔离开关的控制系统、方法和存储介质。
4.第一方面，本技术实施例提供一种柱上隔离开关的控制系统，包括服务端和hplc模组，所述hplc模组连接有至少一个柱上隔离开关；
5.其中，所述服务端接收外部系统发送的控制指令，并在确定所述柱上隔离开关当前处于指定运行模式以外的目标运行模式时，将所述控制指令发送给所述hplc模组；
6.所述hplc模组将所述控制指令转换为所述柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据所述控制信号对所述柱上隔离开关进行控制。
7.在其中一个实施例中，所述服务端在确定所述柱上隔离开关当前处于指定运行模式时，向所述外部系统发送用于表示所述柱上隔离开关当前无法控制的提示信息。
8.在其中一个实施例中，所述指定运行模式至少包括维护模式以及状态转换模式。
9.在其中一个实施例中，所述hplc模组接收所述服务端周期性发送的数据采集指令，根据所述数据采集指令获取所述柱上隔离开关的运行数据，并将所述运行数据发送给所述服务端；所述服务端对所述运行数据进行共识处理，在共识通过后，将所述运行数据打包进区块，并将所述区块存储至区块链中。
10.在其中一个实施例中，所述hplc模组与所述柱上隔离开关之间的接口包括以下至少一种：gpio、usart、iic、spi和dma；所述hplc模组与所述服务端之间的接口包括以下至少一种：rs485、usart和flash。
11.在其中一个实施例中，所述hplc模组包括：控制芯片、与所述控制芯片电性连接的掉电检测模块、电力线载波调制解调电路、电源模块、显示模块和告警模块；其中，所述掉电检测模块用于实现所述柱上隔离开关的掉电检测，所述电力线载波调制解调电路用于实现所述柱上隔离开关的数据传输。
12.在其中一个实施例中，所述服务端包括：系统层、功能模块层、业务逻辑层和应用层；所述hplc模组包括用于封装各种硬件驱动接口的硬件抽象层；其中，所述系统层与所述硬件抽象层对接，且所述系统层中集成有rt-thread内核；所述功能模块层用于封装对柱上
隔离开关的数据采集、通信、存储以及控制功能，并向所述业务逻辑层提供应用程序接口；所述业务逻辑层用于提供实现各种业务逻辑的功能性窗口模块；所述应用层用于在人机交互界面提供对柱上隔离开关进行操作的功能选项。
13.第二方面，本技术实施例提供一种柱上隔离开关的控制方法，应用于柱上隔离开关的控制系统，所述控制系统包括服务端和hplc模组，所述hplc模组连接有至少一个柱上隔离开关，所述方法包括：
14.通过所述服务端接收外部系统发送的控制指令，并在确定所述柱上隔离开关当前处于指定运行模式以外的目标运行模式时，将所述控制指令发送给所述hplc模组；
15.通过所述hplc模组将所述控制指令转换为所述柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据所述控制信号对所述柱上隔离开关进行控制。
16.在其中一个实施例中，还包括：通过所述服务端在确定所述柱上隔离开关当前处于指定运行模式时，向所述外部系统发送用于表示所述柱上隔离开关当前无法控制的提示信息。
17.第三方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例第二方面提供的所述柱上隔离开关的控制方法的步骤。
18.本技术实施例提供的技术方案，通过服务端接收外部系统发送的控制指令，并在确定柱上隔离开关当前处于指定运行模式以外的目标运行模式时，将控制指令发送给hplc模组，通过hplc模组将控制指令转换为柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据该控制信号对柱上隔离开关进行控制，使得柱上隔离开关自动做出动作反馈，实现对柱上隔离开关的远程一键顺控，解决了维护人员必须赴现场操作才可实现柱上隔离开关从运行状态转检修状态的转换问题，提高了工作效率，且降低了作业安全风险。
附图说明
19.图1为本技术实施例提供的柱上隔离开关的控制系统的一种结构示意图；
20.图2为本技术实施例提供的hplc模组的一种结构示意图；
21.图3为本技术实施例提供的柱上隔离开关的控制系统的另一种结构示意图；
22.图4为本技术实施例提供的柱上隔离开关的控制方法的一种流程示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。
24.图1为本技术实施例提供的柱上隔离开关的控制系统的一种结构示意图。如图1所示，该控制系统可以包括服务端101和高速电力线载波(high speed power line carrier，hplc)模组102，所述服务端101和hplc模组102电性连接，hplc模组102连接有至少一个柱上隔离开关。
25.具体的，服务端101接收外部系统发送的控制指令，并在确定柱上隔离开关当前处于指定运行模式以外的目标运行模式时，将控制指令发送给hplc模组102；hplc模组102将
控制指令转换为柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据控制信号对柱上隔离开关进行控制。
26.上述外部系统可以是与电力设备相关的系统，例如电力设备调度系统或者电力设备维护系统等。服务端101与外部系统对接，接收外部系统基于实际需求触发的针对柱上隔离开关的控制指令。在获取到针对柱上隔离开关的控制指令之后，服务端101需要获取柱上隔离开关当前的运行模式，并确定柱上隔离开关是否处于指定运行模式以外的目标运行模式，在确定柱上隔离开关当前处于目标运行模式时，将控制指令转发给hplc模组102，以通过hplc模组102对柱上隔离开关进行控制。在确定柱上隔离开关当前处于指定运行模式时，服务端101向外部系统发送用于表示柱上隔离开关当前无法控制的提示信息，即拒绝本次对柱上隔离开关的控制操作。
27.在hplc模组102接收到服务端101发送的控制指令之后，hplc模组102将该控制指令转换为柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据该控制信号对柱上隔离开关进行控制。其中，hplc模组102利用载波通信技术和现有的电力线网络，在不改变现有电力线网络分布情况下，以电力线作为通信媒介实现对柱上隔离开关的数据传输和控制。
28.可选地，上述指定运行模式至少包括维护模式以及状态转换模式，其中，柱上隔离开关从一种状态完全转换到另一种状态需要一定的时长，可以通过状态转换模式来表示柱上隔离开关从一种状态切换到另一种状态期间内所处的状态，例如可以将柱上隔离开关从断开状态转换到闭合状态的过程称为状态转换模式，同理，也可以将柱上隔离开关从闭合状态转换到断开状态的过程称为状态转换模式。
29.示例性的，当柱上隔离开关当前处于维护模式时，即柱上隔离开关当前是断开状态，假设此时服务端101接收到用于指示柱上隔离开关闭合的控制指令，该控制指令与柱上隔离开关的现场实际情况相矛盾，直接基于该控制指令闭合柱上隔离开关可能会带来作业安全风险。为了避免此问题，在服务端101接收到控制指令之后，确定柱上隔离开关是否处于指定运行模式，并在确定柱上隔离开关处于维护模式时，服务端101并不会将控制指令转发给hplc模组102，而是直接向外部系统发送相应的提示信息(例如该提示信息可以为“柱上隔离开关处于维护模式，暂时无法对其进行控制”)，从而避免配电网维修时柱上隔离开关突然闭合导致的作业安全风险的问题，提高了维护作业时的安全性。
30.再如，在柱上隔离开关从断开状态转换为闭合状态的期间内(即柱上隔离开关当前处于状态转换模式)，假设服务端101接收到其他外部系统用于指示柱上隔离开关断开的控制指令，由于柱上隔离开关当前还没有闭合，现在又指示柱上隔离开关断开，这种来回切换会降低柱上隔离开关的使用寿命。为此，在服务端101接收到控制指令之后，确定柱上隔离开关是否处于指定运行模式，并在确定柱上隔离开关处于状态转换模式时，服务端101并不会将控制指令转发给hplc模组102，而是直接向外部系统发送表示柱上隔离开关当前无法控制的提示信息，避免柱上隔离开关反复切换，从而提高柱上隔离开关的使用寿命。
31.也就是说，服务端101仅在柱上隔离开关处于目标运行模式下，才会将接收到的控制指令转发给hplc模组102，通过hplc模组102的配合实现对柱上隔离开关的控制。
32.可选地，hplc模组102与柱上隔离开关之间的接口包括以下至少一种：通用输入/输出接口(general-purpose input output，gpio)、全双工通用同步/异步串行收发模块(universal synchronous/asynchronous receiver transmitter，usart)、集成电路总线
(inter-integrated circuit，iic)、串行外设接口(serial peripheral interface，spi)和直接内存访问(direct memory access，dma)。
33.可选地，hplc模组102与服务端101之间的接口包括以下至少一种：rs485、usart和flash。也就是说，hplc模组102向上层支持多种不同的接口，向下层也支持多种不同的接口，即支持多种通信协议，提高了数据传输的灵活性。
34.本技术实施例提供的柱上隔离开关的控制系统，通过服务端接收外部系统发送的控制指令，并在确定柱上隔离开关当前处于指定运行模式以外的目标运行模式时，将控制指令发送给hplc模组，通过hplc模组将控制指令转换为柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据该控制信号对柱上隔离开关进行控制，使得柱上隔离开关自动做出动作反馈，实现对柱上隔离开关的远程一键顺控，解决了维护人员必须赴现场操作才可实现柱上隔离开关从运行状态转检修状态的转换问题，提高了工作效率，且降低了作业安全风险。
35.在实际应用中，服务端101还可以通过hplc模组102实现对柱上隔离开关的数据采集。在一个实施例中，可选地，可以利用区块链技术对采集的数据进行分布式存储。服务端101可以周期性地向hplc模组102发送数据采集指令，hplc模组102接收服务端101周期性发送的数据采集指令，根据该数据采集指令获取柱上隔离开关的运行数据，并将获取的运行数据发送给服务端101；服务端101通过区块链技术对运行数据进行共识处理，在共识通过后，将运行数据打包进区块，并将区块存储至区块链中。
36.其中，上述运行数据可以包括柱上隔离开关的运行模式、运行状态以及针对控制指令的执行信息等，在获取到运行数据之后，服务端可以通过区块链中的共识算法对运行数据进行共识处理，以确定运行数据的正确性。可选地，该共识算法可以是实用拜占庭容错算法，具体的共识过程可以包括请求阶段、预准备阶段、准备阶段、提交阶段和响应阶段。当然，也可以采用其他共识算法，本实施例对此不做限定。在对运行数据的共识通过后，将运行数据打包进区块，并将该打包有柱上隔离开关的运行数据的区块向区块链中的各节点进行广播，从而实现运行数据的分布式存储，提高了运行数据的可靠性。
37.这样，在服务端101接收到外部系统的控制指令时，服务端101便可以从区块链网络中获取柱上隔离开关当前的运行模式，并基于该运行模式执行相应的控制操作，提高了对柱上隔离开关控制的可靠性。
38.在一个实施例中，如图2所示，上述hplc模组102可以包括：控制芯片1021、与控制芯片1021电性连接的掉电检测模块1022、电力线载波调制解调电路1023、电源模块1024、显示模块1025和告警模块1026。
39.其中，掉电检测模块1022用于实现柱上隔离开关的掉电检测，掉电检测模块1022与柱上隔离开关关联的传感器电性连接，通过接收传感器采集的柱上隔离开关的电压信号，基于该电压信号判断柱上隔离开关是否掉电，并将掉电检测结果发送给服务端101，实现对柱上隔离开关工作状态的实时监控。
40.电力线载波调制解调电路1023用于实现柱上隔离开关的数据传输，电力线载波调制解调电路1023可以包括发送电路、耦合电路、接收电路以及滤波电路等，通过发送电路和滤波电路实现数据的发送，以及通过耦合电路和接收电路实现数据的接收。
41.上述显示模块1025可以为触控显示屏，上述告警模块1026可以为指示灯或者蜂鸣器等。例如，在掉电检测模块1022检测到柱上隔离开关掉电后，控制芯片1021可以触发告警
模块1026进行告警。
42.在一个实施例中，可选地，如图3所示，上述服务端101可以包括：系统层、功能模块层、业务逻辑层和应用层；hplc模组102可以包括用于封装各种硬件驱动接口的硬件抽象层。
43.其中，系统层与硬件抽象层对接，硬件抽象层封装了hplc模组102与柱上隔离开关之间的硬件驱动接口，以及hplc模组102与服务端101之间的硬件驱动接口，并向系统层提供应用程序接口，便于系统层的调用。系统层中集成有rt-thread内核，实现对固件信息的集中化控制管理，大大降低了任务调度的复杂性，提高了任务的实时性，并且支持mqtt、https、coap数据传输通道以及数据的加密传输，保证数据的机密和完整性，以及保障hplc模组102与服务端101之间的通信安全。
44.功能模块层用于封装对柱上隔离开关的数据采集、通信、存储以及控制功能，并向业务逻辑层提供应用程序接口。通过该功能模块层实现柱上隔离开关的数据采集和存储，并基于所存储的信息(如柱上隔离开关当前的运行模式)和控制需求对柱上隔离开关进行自动化开合隔离操作。
45.业务逻辑层用于提供实现各种业务逻辑的功能性窗口模块，例如包括通信业务、数据采集业务以及操作业务等。该业务逻辑层以基础的功能模块层为技术实现手段来架设的实质性功能业务模块，但并非直接在人机交互界面能够显示的功能板块，用户可根据该实际需求在应用层选择相应的功能选项，不同的功能选项调用业务逻辑层中不同的业务模块来完成基本的逻辑功能。
46.应用层用于在人机交互界面提供对柱上隔离开关进行操作的功能选项。
47.采用模块化设计思想，将该控制系统自底向上划分为硬件抽象层、系统层、功能模块层、业务逻辑层和应用层，实现了程序之间的相互解耦，便于程序设计、优化、调试和升级。
48.图4为本技术实施例提供的柱上隔离开关的控制方法的一种流程示意图。该方法应用于柱上隔离开关的控制系统，该控制系统包括服务端和hplc模组，hplc模组连接有至少一个柱上隔离开关。如图4所示，该方法可以包括：
49.s401、通过服务端接收外部系统发送的控制指令，并在确定柱上隔离开关当前处于指定运行模式以外的目标运行模式时，将控制指令发送给hplc模组；
50.s402、通过hplc模组将控制指令转换为柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据控制信号对柱上隔离开关进行控制。
51.在上述实施例的基础上，可选地，该方法还包括：通过服务端在确定柱上隔离开关当前处于指定运行模式时，向外部系统发送用于表示柱上隔离开关当前无法控制的提示信息。
52.在上述实施例的基础上，可选地，该方法还包括：通过hplc模组接收服务端周期性发送的数据采集指令，根据数据采集指令获取柱上隔离开关的运行数据，并将运行数据发送给服务端；通过服务端对运行数据进行共识处理，在共识通过后，将运行数据打包进区块，并将区块存储至区块链中。
53.在上述实施例的基础上，可选地，指定运行模式至少包括维护模式以及状态转换模式。
54.在上述实施例的基础上，可选地，hplc模组与柱上隔离开关之间的接口包括以下至少一种：gpio、usart、iic、spi和dma；hplc模组与服务端之间的接口包括以下至少一种：rs485、usart和flash。
55.在上述实施例的基础上，可选地，hplc模组包括：控制芯片、与控制芯片电性连接的掉电检测模块、电力线载波调制解调电路、电源模块、显示模块和告警模块；其中，掉电检测模块用于实现柱上隔离开关的掉电检测，电力线载波调制解调电路用于实现柱上隔离开关的数据传输。
56.在一个实施例中，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种柱上隔离开关的控制方法，该方法包括以下步骤：
57.通过所述服务端接收外部系统发送的控制指令，并在确定所述柱上隔离开关当前处于指定运行模式以外的目标运行模式时，将所述控制指令发送给所述hplc模组；
58.通过所述hplc模组将所述控制指令转换为所述柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据所述控制信号对所述柱上隔离开关进行控制。
59.当然，本技术实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本技术任意实施例所提供的柱上隔离开关的控制方法中的相关操作。
60.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本技术可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
61.值得注意的是，上述实施例中所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。
62.注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种柱上隔离开关的控制系统，其特征在于，包括服务端和高速电力载波hplc模组，所述hplc模组连接有至少一个柱上隔离开关；其中，所述服务端接收外部系统发送的控制指令，并在确定所述柱上隔离开关当前处于指定运行模式以外的目标运行模式时，将所述控制指令发送给所述hplc模组；所述hplc模组将所述控制指令转换为所述柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据所述控制信号对所述柱上隔离开关进行控制。2.根据权利要求1所述的柱上隔离开关的控制系统，其特征在于，所述服务端在确定所述柱上隔离开关当前处于指定运行模式时，向所述外部系统发送用于表示所述柱上隔离开关当前无法控制的提示信息。3.根据权利要求1或2所述的柱上隔离开关的控制系统，其特征在于，所述指定运行模式至少包括维护模式以及状态转换模式。4.根据权利要求1所述的柱上隔离开关的控制系统，其特征在于，所述hplc模组接收所述服务端周期性发送的数据采集指令，根据所述数据采集指令获取所述柱上隔离开关的运行数据，并将所述运行数据发送给所述服务端；所述服务端对所述运行数据进行共识处理，在共识通过后，将所述运行数据打包进区块，并将所述区块存储至区块链中。5.根据权利要求1所述的柱上隔离开关的控制系统，其特征在于，所述hplc模组与所述柱上隔离开关之间的接口包括以下至少一种：通用输入/输出接口gpio、全双工通用同步/异步串行收发模块usart、集成电路总线iic、串行外设接口spi和直接内存访问dma；所述hplc模组与所述服务端之间的接口包括以下至少一种：rs485、usart和flash。6.根据权利要求1所述的柱上隔离开关的控制系统，其特征在于，所述hplc模组包括：控制芯片、与所述控制芯片电性连接的掉电检测模块、电力线载波调制解调电路、电源模块、显示模块和告警模块；其中，所述掉电检测模块用于实现所述柱上隔离开关的掉电检测，所述电力线载波调制解调电路用于实现所述柱上隔离开关的数据传输。7.根据权利要求1所述的柱上隔离开关的控制系统，其特征在于，所述服务端包括：系统层、功能模块层、业务逻辑层和应用层；所述hplc模组包括用于封装各种硬件驱动接口的硬件抽象层；其中，所述系统层与所述硬件抽象层对接，且所述系统层中集成有rt-thread内核；所述功能模块层用于封装对柱上隔离开关的数据采集、通信、存储以及控制功能，并向所述业务逻辑层提供应用程序接口；所述业务逻辑层用于提供实现各种业务逻辑的功能性窗口模块；所述应用层用于在人机交互界面提供对柱上隔离开关进行操作的功能选项。8.一种柱上隔离开关的控制方法，其特征在于，应用于柱上隔离开关的控制系统，所述控制系统包括服务端和hplc模组，所述hplc模组连接有至少一个柱上隔离开关，所述方法包括：通过所述服务端接收外部系统发送的控制指令，并在确定所述柱上隔离开关当前处于
指定运行模式以外的目标运行模式时，将所述控制指令发送给所述hplc模组；通过所述hplc模组将所述控制指令转换为所述柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据所述控制信号对所述柱上隔离开关进行控制。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：通过所述服务端在确定所述柱上隔离开关当前处于指定运行模式时，向所述外部系统发送用于表示所述柱上隔离开关当前无法控制的提示信息。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求8或9任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请提供一种柱上隔离开关的控制系统、方法和存储介质。该控制系统包括：服务端和HPLC模组，HPLC模组连接有至少一个柱上隔离开关；其中，服务端接收外部系统发送的控制指令，并在确定柱上隔离开关当前处于指定运行模式以外的目标运行模式时，将控制指令发送给HPLC模组；HPLC模组将控制指令转换为柱上隔离开关能够识别的控制信号，并根据控制信号对柱上隔离开关进行控制，使得柱上隔离开关自动做出动作反馈，实现对柱上隔离开关的远程一键顺控，解决了维护人员必须赴现场操作才可实现柱上隔离开关从运行状态转检修状态的转换问题，提高了工作效率，且降低了作业安全风险。且降低了作业安全风险。且降低了作业安全风险。


技术研发人员：张明明 胡晋 林贵佳 郭红伟 李云成 李文俊 黄振科 郭海波 张明剑 肖诚华 汪志豪 张磊 陈源丰 冯如枫 张万池
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司韶关供电局
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/16