全文摘要
本实用新型公开了一种用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统，本实用新型包括多个喷嘴，每个喷嘴通过一个电磁阀控制开闭，还包括电力载波控制系统，所述的电力载波控制系统包括上位机、总控制器、第一电力载波模块和多个信号解析控制装置，每个电磁阀对应有一个采用电力载波模块的信号解析控制装置。本实用新型只需要电力线来传递电能和控制信号，无需单独的信号线，使得系统在建设时更加简单高效，一个总控制器能控制多个喷头的电磁阀；同时利用隔离变压器隔绝外部电源与电磁阀供电源之间的链接，使得人员触碰到电磁阀供电电力线时不会产生触电现象确保人生安全。
主设计要求
1.一种用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统，包括多个喷嘴，每个喷嘴通过一个电磁阀控制开闭，其特征在于：还包括电力载波控制系统，所述的电力载波控制系统包括上位机、总控制器、第一电力载波模块和多个信号解析控制装置，每个电磁阀对应有一个所述的信号解析控制装置，所述信号解析控制装置包括第二电力载波模块、继电器和用于控制继电器的控制电路通断的控制器，继电器的工作电路连接在相应电磁阀的供电电路中，信号解析控制装置的控制器分别连接相应的继电器和第二电力载波模块，所有第二电力载波模块通过电力线连接第一电力载波模块，第一电力载波模块连接总控制器，总控制器连接上位机。
设计方案
1.一种用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统，包括多个喷嘴，每个喷嘴通过一个电磁阀控制开闭，其特征在于：还包括电力载波控制系统，所述的电力载波控制系统包括上位机、总控制器、第一电力载波模块和多个信号解析控制装置，每个电磁阀对应有一个所述的信号解析控制装置，所述信号解析控制装置包括第二电力载波模块、继电器和用于控制继电器的控制电路通断的控制器，继电器的工作电路连接在相应电磁阀的供电电路中，信号解析控制装置的控制器分别连接相应的继电器和第二电力载波模块，所有第二电力载波模块通过电力线连接第一电力载波模块，第一电力载波模块连接总控制器，总控制器连接上位机。
2.根据权利要求1所述的用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统，其特征在于：所述的上位机为触摸屏，所述的总控制器为可编程逻辑控制器。
3.根据权利要求1或2所述的用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统，其特征在于：所述的信号解析控制装置还包括用于给相应的控制器和电磁阀提供直流电源的整流模块，继电器的工作电路连接在整流模块与电磁阀供电的电路上。
4.根据权利要求3所述的用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统，其特征在于：还包括依次连接外部交流电源的隔离变压器和漏电保护器，漏电保护器的出线端通过电力线连接可编程控制器、第一电力载波模块和所有信号解析控制装置，第二电力载波模块和整流模块均连接信号解析控制装置的交流输入端。
5.根据权利要求4所述的用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统，其特征在于：所述信号解析控制装置利用PE防水盒封装，内部填充防水绝缘胶，防水盒侧壁利用防水插头引出电力线。
6.根据权利要求5所述的用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统，其特征在于：所述的漏电保护器出线端与可编程控制器、第一电力载波模块和所有信号解析控制装置连接采用总线形连接，所有电力线接口皆封装于PE防水盒内。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统。
背景技术
每年进入深秋之后我国大部分地区随着西伯利亚冷空气的不断侵袭会渐渐的进入结冰期，当路面出现积水，甚至空气中相对湿度过大时路面都会出现结霜、结冰现象，下雪后也会在道路表面产生积雪，降低路面与车辆轮胎之间的摩擦力，使得行驶中的车辆出现侧滑或者制动距离变长影响道路行车安全。为了提升道路行车安全养护部门会在发生结冰、积雪现象后利用人工或者机械装置处理，有时甚至会直接封路，照成交通拥堵，为出行带来不便。为了提高除冰效率、提升除冰效果，智能防冰除雪控制系统越来越多的被使用。
但是，一般情况下智能防冰除雪控制系统在控制信号传输方面不仅需要提供电能的电力线还要单独传出信号的信号电缆，所以在建设时施工复杂不利于系统的模块化发展。尤其在喷淋管道过长时为了规避低压直流电因电力线电阻带来的压降过大，常常采用220V交流供电，所以需要对以上信号传输方面存在的缺点进行改进。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种线路布置简便的用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统。
为了解决上述问题，本实用新型包括多个喷嘴，每个喷嘴通过一个电磁阀控制开闭，还包括电力载波控制系统，所述的电力载波控制系统包括上位机、总控制器、第一电力载波模块和多个信号解析控制装置，每个电磁阀对应有一个所述的信号解析控制装置，所述信号解析控制装置包括第二电力载波模块、继电器和用于控制继电器的控制电路通断的控制器，继电器的工作电路连接在相应电磁阀的供电电路中，信号解析控制装置的控制器分别连接相应的继电器和第二电力载波模块，所有第二电力载波模块通过电力线连接第一电力载波模块，第一电力载波模块连接总控制器，总控制器连接上位机。
为了使用方便，所述的上位机为触摸屏，所述的总控制器为可编程逻辑控制器。
为了更方便的控制电磁阀，所述的信号解析控制装置还包括用于给相应的控制器和电磁阀提供直流电源的整流模块，继电器的工作电路连接在整流模块与电磁阀供电的电路上。
为了提高安全性，本实用新型还包括依次连接外部交流电源的隔离变压器和漏电保护器，漏电保护器的出线端通过电力线连接可编程控制器、第一电力载波模块和所有信号解析控制装置，第二电力载波模块和整流模块均连接信号解析控制装置的交流输入端。
为了进一步提高安全性，所述信号解析控制装置利用PE防水盒封装，内部填充防水绝缘胶，防水盒侧壁利用防水插头引出电力线。
为了保证单个信号解析控制装置的损坏不会影响系统的整体运行状态，提高系统的稳定性，所述的漏电保护器出线端与可编程控制器、第一电力载波模块和所有信号解析控制装置连接采用总线形连接，所有电力线接口皆封装于PE防水盒内。
本实用新型的有益效果是：本实用新型只需要电力线来传递电能和控制信号，无需单独的信号线，使得系统在建设时更加简单高效，一个总控制器能控制多个喷头的电磁阀；同时利用隔离变压器隔绝外部电源与电磁阀供电源之间的链接，使得人员触碰到电磁阀供电电力线时不会产生触电现象确保人生安全；当电力载波信号传输线路发生断电、漏电时利用漏电保护器进一步确保及时关闭电源，保护工作人员人生安全。本实用新型结构简单，效果明显，制造简单，造价低，适合推广使用。
附图说明
图1是本实用新型原理图；
图2是本实用新型的信号解析控制装置原理图；
图中：1、电源，2、隔离变压器，3、漏电保护器，4、触摸屏，5、可编程逻辑控制器，6、第一电力载波模块，7、信号解析控制装置，8、电磁阀，7-1、整流模块，7-2、控制器，7-3、继电器，7-4、第二电力载波模块。
具体实施方式
现有的智能防冰除雪系统在道路两侧设置多个用于喷淋防冻液的喷嘴，每个喷嘴通过一个电磁阀8控制开闭。如图1所示的一种用于智能防冰除雪系统的电力载波信号控制系统，它在现有技术基础上增加用于控制电磁阀8的载波控制系统。载波控制系统包括隔离变压器2、漏电保护器3、信号解析控制装置7、第一电力载波模块6、总控制器和上位机，总控制器采用可编程逻辑控制器5，上位机采用触摸屏4。
可编程逻辑控制器5可以发送和接收控制电磁阀8的控制命令及判断电磁阀8的工作状态，可编程逻辑控制器5与触摸屏4通过ProfiBUS-DP接口或以太网口通信，可编程逻辑控制器5并为触摸屏4提供电源，触摸屏4可方便控制与观察电磁阀8工作状态等，隔离变压器2的进线端子与外部电源1（220V\/DC）连接，隔离变压器2出线端子利用电缆与漏电保护器3的进线端子连接，漏电保护器3的出线端子利用电缆以总线型连接方式分别与可编程逻辑控制器5的电源端、第一电力载波模块6的220V接线端、信号解析控制装置7的220V接线端连接。可编程逻辑控制器5的通信端与第一电力载波模块6的信号接收端连接。
如图2所示，信号解析控制装置7包括整流模块7-1、控制器7-2、继电器7-3和第二电力载波模块7-4，整流模块7-1用于将交流整流成直流，输出3.7V与24V直流电，分别为控制器7-2和电磁阀8的开启提供电能，其中24V端的正极接线经过继电器7-3的长开开关（即工作电路）与电磁阀8的24V正极连接，整流模块7-1的24V端的负极直接与电磁阀8的负极连接，整流模块7-1的交流接线端和第二电力载波模块7-4的220V进线端均与220V主电缆以总线型连接方式连接。控制器7-2的电源接线端与整流模块7-1连接，整流模块7-1为控制器7-2提供3.7V直流电，控制器7-2的信号接线端与第二电力载波模块7-4的信号接线端连接，控制器7-2的控制引脚与继电器7-3的控制电路连接，用于控制继电器7-3控制电路的通断。从而使继电器7-3控制电磁阀8的启闭。
电力载波模块不仅能够把主电缆中载波信号解析成RS-485接口易于识别的信号，同时也能把RS-485接口的信号解析成载波信号在主电缆中传输，传输信号主要为控制命令与电磁阀开闭状态信息。电力载波模块均可采用BWP15电力载波模块。
信号解析控制装置7利用PE防水盒封装，内部填充防水绝缘胶。所述信号解析控制装置7内电力线连接时采用总线形连接，所有接口皆封装于PE防水盒内。防水盒侧壁利用防水插头引出220V交流电源进出线以及24V直流电力线。所述隔离变压器2的功率必须大于线路的总负载量的1.5-2倍。
工作原理：通过触摸屏4向可编程逻辑控制器5发送控制命令，可编程逻辑控制器5将控制信号传递给第一电力载波模块6，第一电力载波模块6将控制信号解析成载波信号通过电力线传递给相应的电磁阀8对应的第二电力载波模块7-4，第二电力载波模块7-4将载波信号解析成控制信号传递给控制器7-2，控制器7-2控制继电器7-3执行，控制器7-2并将电磁阀开闭状态信息传递给第二电力载波模块7-4，第二电力载波模块7-4将控制器7-2传递的信息解析成载波信号传递给第一电力载波模块6，通过第一电力载波模块6解析成可编程逻辑控制器5可识别信息，并由可编程逻辑控制器5传递给触摸屏4显示。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920002724.8
申请日:2019-01-02
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:88(济南)
授权编号:CN209327853U
授权时间:20190830
主分类号:G05B 19/05
专利分类号:G05B19/05
范畴分类:40E;
申请人:山东交通学院;山东泉建工程检测有限公司
第一申请人:山东交通学院
申请人地址:250300 山东省济南市长清区大学科技园海棠路5001号
发明人:刘文江;陈允泉;刘锋;俞涛;丁晓冬;李英波;李月祥
第一发明人:刘文江
当前权利人:山东交通学院;山东泉建工程检测有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：电力载波论文; 可编程逻辑控制器论文; 信号继电器论文; 漏电开关论文; 电力论文; 隔离变压器论文; 整流电路论文; 电力线论文; 电磁阀论文; 通信论文;