控制裝置的移動人機接口制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)關(guān)于移動人機接口HMI裝置，其無線連接到智能電子裝置IED和系統(tǒng)服務(wù)器。移動HMI充當(dāng)人員工程師或操作者的單個接入點并且構(gòu)成靈活的平臺以用于本地IED信息和中央系統(tǒng)信息的受控交換。人員從而實時訪問本地過程數(shù)據(jù)和中央配置或?qū)＜覕?shù)據(jù)。啟用支持人員的新增值服務(wù)，例如與系統(tǒng)服務(wù)器位置處的支持專家的交互式談話、音頻或視頻會議。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】控制裝置的移動人機接口
本專利技術(shù)涉及變電站自動化的領(lǐng)域。具體地，它涉及配置或服務(wù)于多個變電站自動化控制裝置的方法。
技術(shù)介紹
配電系統(tǒng)是輸電網(wǎng)絡(luò)與電力終端客戶之間的接口并且包括許多初級變電站，其具有使電壓從輸電網(wǎng)的HV水平下降到適合于區(qū)域配電的MV水平的變壓器。系統(tǒng)操作牽涉二次裝置，其與電力線和變電站的初級設(shè)備（例如開關(guān)、分接轉(zhuǎn)換器、電容器組及類似物）交互。負(fù)責(zé)控制、保護、測量和監(jiān)測的變電站自動化（SA）系統(tǒng)包括在SA通信網(wǎng)絡(luò)中互連并且經(jīng)由過程接口與初級裝置交互的二次裝置。在自動化輸電和配電系統(tǒng)中，二次裝置包括基于微處理器的可編程電子裝置或數(shù)字繼電器，也稱作智能電子裝置（IED），其能夠向開關(guān)裝置發(fā)送控制信號。現(xiàn)今在使用的大部分?jǐn)?shù)字繼電器結(jié)合保護、控制、監(jiān)測、通信、電力質(zhì)量監(jiān)測和計量能力。數(shù)字繼電器所支持的保護功能可包括母線保護功能性、對于相位和接地元件的時間延遲和瞬時過電流功能、序列定向過電流功能、重合閘功能、過頻和欠頻保護功能以及過電壓和欠電壓保護功能。數(shù)字繼電器裝置還支持各種計量功能；電壓跌落、上升和中斷的監(jiān)測；故障位置算法；和示波記錄存儲。IED具有每個裝置專用的本地人機接口（HMI），其安裝在裝置的前面板上或在包含裝置的柜中。IED使用本地HMI來本地配置或使用設(shè)置軟件工具遠程配置。在許多情況下，需要的保護功能性預(yù)加載到繼電裝置內(nèi)，并且稍后用連接到繼電裝置的配置工具來啟用和參數(shù)化。美國專利申請2009/0210197公開經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)（即共同電纜或移動/無線網(wǎng)絡(luò)）連接到數(shù)據(jù)收集器的儀表和指定數(shù)據(jù)記錄器。數(shù)據(jù)收集器是固定的并且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的個體通信路徑是永久性的。數(shù)據(jù)收集器通過通信網(wǎng)絡(luò)（其可以是無線的并且使用GSM）鏈接到數(shù)據(jù)存儲模塊。盡管來自各種數(shù)據(jù)記錄器的進入功耗數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲模塊處永久存儲和分析，后者未對數(shù)據(jù)記錄器或數(shù)據(jù)收集器提供任何分析結(jié)果或其他反饋。美國專利申請2013/0314246公開具有耦合于配電網(wǎng)絡(luò)的電路以用于測量電路的電力參數(shù)（例如，電壓）的傳感器的IED。處理器檢測事件并且基于在出現(xiàn)事件時傳送到服務(wù)器的事件代碼從IED的可移動存儲器或從遠程事件服務(wù)器檢索與檢測事件關(guān)聯(lián)的數(shù)字文件。IED的顯示器（例如LCD或觸屏）從處理器接收數(shù)字文件并且播放檢索的數(shù)字文件來提供處理器所檢測的事件的圖形指示，其包括可視和可聽故障排除指令。與遠程服務(wù)器的通信還用于提供IED固件更新以便升級操作指令或程序代碼。美國專利7043310B1公開從具有簡單HMI的蜂窩電話到復(fù)數(shù)個自動化部件以及到向操作者提供數(shù)據(jù)或工作流以用于調(diào)試和/或服務(wù)于自動化部件的設(shè)施服務(wù)器的并行UMTS通信。美國專利5598572公開便攜式終端裝置，其具有要被指向單個自動化部件的超聲“位置和方向傳感器”和提供部件ID以經(jīng)由唯一網(wǎng)絡(luò)進一步傳達到部件的部件詢問單元。指向便攜式終端裝置不需要由操作者在自動化部件處對第一通信通道的本地激活。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目標(biāo)因此是使為了配置或服務(wù)目的而增加訪問變電站的多個智能電子裝置IED或自動化裝置的靈活性。該目標(biāo)通過根據(jù)獨立權(quán)利要求的變電站自動化系統(tǒng)和移動HMI裝置實現(xiàn)。優(yōu)選實施例從從屬專利權(quán)利要求顯而易見。根據(jù)本專利技術(shù)，移動人機接口HMI裝置無線連接到IED并且系統(tǒng)服務(wù)器充當(dāng)人員工程師或操作者的單個接入點并且在人員的控制/監(jiān)管下構(gòu)成靈活的平臺或接口以用于本地IED信息和中央系統(tǒng)信息的交換。人員從而實時訪問本地過程數(shù)據(jù)和中央配置或?qū)＜覕?shù)據(jù)。用于具有無線通信基礎(chǔ)設(shè)施的自動化裝置的移動HMI構(gòu)成靈活的信息呈現(xiàn)和通信系統(tǒng)。對等IED之間的單個移動HMI的共享排除對專用本地HMI（包括永久連接到IED的顯示單元）的需要并且導(dǎo)致成本節(jié)省。啟用支持人員的新增值服務(wù)，例如與系統(tǒng)服務(wù)器位置處的支持專家的交互式對話、音頻或視頻會議。為此，系統(tǒng)服務(wù)器可以是運行服務(wù)支持應(yīng)用的遠程合作工具，該服務(wù)支持應(yīng)用配置成接受來自人員專家的輸入作為服務(wù)器響應(yīng)數(shù)據(jù)。更多和新的類型的信息可提供給配置或服務(wù)于自動化裝置的人員，這最終使維護響應(yīng)加速、使錯誤減少且使需要的設(shè)備數(shù)量減少。具體地，用于變電站的初級設(shè)備的監(jiān)測、控制和/或保護的變電站自動化系統(tǒng)包括-IED，其配置成代表變電站執(zhí)行保護功能并且適于經(jīng)由第一通信通道交換IED數(shù)據(jù)，即適于傳送IED源數(shù)據(jù)和接收IED目的地數(shù)據(jù)，-系統(tǒng)服務(wù)器，其適于經(jīng)由第二通信通道來交換（即傳送和接收）服務(wù)器數(shù)據(jù)，以及-移動HMI裝置，例如膝上型或平板計算機或智能電話，其適于分別經(jīng)由第一和第二通信通道與IED以及與系統(tǒng)服務(wù)器無線通信，并且運行或執(zhí)行IED應(yīng)用或功能并且運行服務(wù)器應(yīng)用，該IED應(yīng)用或功能配置成顯示配置或操作IED源數(shù)據(jù)并且接受來自人員工程師或操作者的配置或命令I(lǐng)ED目的地數(shù)據(jù)，該服務(wù)器應(yīng)用配置成顯示服務(wù)器數(shù)據(jù)，其包括文檔或交互式支持信息。在本專利技術(shù)的優(yōu)選變化形式中，服務(wù)器應(yīng)用配置成接受人員所輸入或IED應(yīng)用采用自動化方式所提供的服務(wù)器請求數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于該服務(wù)器請求數(shù)據(jù)顯示服務(wù)器響應(yīng)數(shù)據(jù)。來自系統(tǒng)服務(wù)器的所請求的信息從而一直與IED源數(shù)據(jù)同步。在有利實施例中，移動HMI裝置配置成禁止或拒絕向IED應(yīng)用自動提供（即，沒有操作者的人工干預(yù)或確認(rèn)，例如重新輸入密碼或復(fù)制設(shè)置組）的服務(wù)器響應(yīng)數(shù)據(jù)。移動HMI上的IED應(yīng)用與服務(wù)器應(yīng)用之間的嚴(yán)格分離（可能包括應(yīng)用級分離、操作系統(tǒng)級分區(qū)或甚至單獨處理器和存儲器空間）阻止服務(wù)器對IED的任何非希望遠程控制，并且從而對網(wǎng)絡(luò)安全問題充分作出響應(yīng)。在另一個有利實施例中，第一通信通道包括HMI裝置的對應(yīng)第一無線通信端口或天線與變電站中的IED或接入點或路由器之間的短程無線（例如，近場NFC、無線局域網(wǎng)WLAN、Bluetooth、IEEE802.15.4）通信。第二通信通道包括增程移動電信（GSM、EDGE、GPRS）和在移動HMI處對應(yīng)的第二通信端口。在移動HMI處具有兩個單獨端口進一步有助于前面提到的防止未經(jīng)授權(quán)的信息在兩個通信通道之間流動的目標(biāo)。在另一個有利實施例中，系統(tǒng)服務(wù)器是存儲例如關(guān)于IED的操作手冊或備件列表等信息的自動化系統(tǒng)的文檔服務(wù)器，并且包括IED標(biāo)識符的服務(wù)器請求數(shù)據(jù)由IED應(yīng)用自動提供。在另一個有利實施例中，服務(wù)器請求數(shù)據(jù)包括由移動HMI裝置的傳感器或耦合于移動HMI裝置的傳感器提供的傳感器數(shù)據(jù)。該傳感器數(shù)據(jù)可包括分別由溫度傳感器、麥克風(fēng)、拍攝裝置、GPS或接近模塊提供的溫度讀數(shù)、音頻信號、視頻信號、位置或接近度信息。傳感器數(shù)據(jù)可涉及移動HMI裝置處或附近的環(huán)境條件，或除通過無線通信通道傳送的IED源數(shù)據(jù)外還提供關(guān)于IED或關(guān)于初級系統(tǒng)的信息。例如，傳感器數(shù)據(jù)可包括初級設(shè)備件的圖片。系統(tǒng)服務(wù)器配置成評估或診斷傳感器數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于此來傳送服務(wù)器響應(yīng)數(shù)據(jù)。在本專利技術(shù)的另外的優(yōu)選變化形式中，自動化系統(tǒng)包括多個IED，其適于被選擇用于通過接受人員對第一通信通道的本地激活而與移動HMI裝置進行數(shù)據(jù)交換。選擇可經(jīng)由機械、二進制、通-斷開關(guān)設(shè)置或經(jīng)由可移動NFC、WLAN或Bluetooth天線連接的選擇性連接而在目標(biāo)IED處出現(xiàn)。備選地，憑借光學(xué)條形碼閱讀器的定向紅外鏈路或接近度識別可用于提供IED選擇性。另一方面，將多個IED永久布線到單個WLAN接本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種變電站自動化系統(tǒng)，其包括：?智能電子裝置IED，其配置成對變電站執(zhí)行保護功能并且適于經(jīng)由第一通信通道交換IED數(shù)據(jù)，?系統(tǒng)服務(wù)器，其適于經(jīng)由第二通信通道交換服務(wù)器數(shù)據(jù)，以及?移動人機接口HMI裝置，其適于分別經(jīng)由所述第一和第二通信通道與所述IED以及與所述系統(tǒng)服務(wù)器無線通信，以及運行IED應(yīng)用以及運行服務(wù)器應(yīng)用，所述IED應(yīng)用配置成顯示IED源數(shù)據(jù)以及接受IED目的地數(shù)據(jù)，所述服務(wù)器應(yīng)用配置成顯示服務(wù)器數(shù)據(jù)。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.04.16 EP 14164952.51.一種變電站自動化系統(tǒng)，其包括：-智能電子裝置IED，其配置成對變電站執(zhí)行保護功能并且適于經(jīng)由第一通信通道交換IED數(shù)據(jù)，-系統(tǒng)服務(wù)器，其適于經(jīng)由第二通信通道交換服務(wù)器數(shù)據(jù)，以及-移動人機接口HMI裝置，其適于分別經(jīng)由所述第一和第二通信通道與所述IED以及與所述系統(tǒng)服務(wù)器無線通信，以及運行IED應(yīng)用以及運行服務(wù)器應(yīng)用，所述IED應(yīng)用配置成顯示IED源數(shù)據(jù)以及接受IED目的地數(shù)據(jù)，所述服務(wù)器應(yīng)用配置成顯示服務(wù)器數(shù)據(jù)。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述服務(wù)器應(yīng)用配置成接受服務(wù)器請求數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于所述服務(wù)器請求數(shù)據(jù)顯示服務(wù)器響應(yīng)數(shù)據(jù)。3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中在沒有所述移動HMI裝置的操作者的人工干預(yù)下禁止將所述服務(wù)器響應(yīng)數(shù)據(jù)提供給所述IED應(yīng)用。4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述HMI裝置具有第一無線通信端口作為所述第一通信通道的部分，和另一個第二無線通信端口作為所述第二通信通道的部分。5.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)服務(wù)器是所述自動化系統(tǒng)的文檔服務(wù)器，并且其中所述服務(wù)器請求數(shù)據(jù)由所述IED應(yīng)用提供。6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述服務(wù)器請求數(shù)據(jù)包括由耦合于所述移動HMI裝置的傳感器提供的傳感器數(shù)據(jù)，并且其中所述系...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：E弗蘭蒂，M納伊德勒，
申請(專利權(quán))人：ABB瑞士股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：瑞士,CH