一种云图采集设备的控制开关制造技术

本实用新型专利技术提供一种云图采集设备的控制开关，包括供电电源、单片机、驱动电路、步进电机和旋转开关，所述单片机、所述驱动电路、所述步进电机以及所述旋转开关依次连接，所述供电电源分别与所述单片机、所述驱动电路以及所述步进电机连接。这种控制开关可让仪器在需要工作的时候准确、安全的开启，在不需要工作的时候将云图采集仪器的工作电源完全切除。

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及一种控制开关，具体讲涉及一种用于光伏预测的云图采集设备的控制开关。 
技术介绍
：随着近年来大规模光伏电站接入电网，光伏发电输出功率的随机性和波动性会对电网安全稳定和经济运行造成影响。对光伏电站的输出功率进行准确预测，能为电力调度提供重要的决策支持，能够统筹安排常规电源和光伏发电的协调配合，有效的降低电力系统运行成本，使得光伏资源得到充分的利用，从而获得更大的经济效益和社会效益。 为了实现对光伏发电功率衰减点的准确有效预测，需要准确捕捉云团的运行趋势，而捕捉云团运动趋势现在采用最多的还是各种云图成像设备。由于光伏电站主要分布在野外，对应的云图采集设备也需要进行野外安装，对设备的功耗有较高的要求，要求设备要尽可能的节能，并且还要注意设备的本身的用电安全。 近年来，随着电荷耦合器件(CCD)等硬件技术的发展和数字图像处理技术的不断完善，为了实现对光伏电站上空云图的实时监测和采集，很多地基遥感测云仪器比如地基遥感设备、全天空成像仪等研制成功。利用数字图像处理技术对地基云图进行处理和分析，对云团移动进行预估，相当于将云这一主要气象要素从众多影响辐照度的随机因素中单独分离出来进行建模。从某种意义上讲，实现对云团的准确预测是实现光伏功率超短期准确预测的前提。 但是一般这些云图采集设备不能主动的根据实际的执行情况，将自身的电源切断和接通，即使有些云图成像仪器可以在夜晚进入休眠状态，但是仪器本身为了保证它能即时的唤醒休眠中的设备，需要外部的电源对其不间断的进行供电，以保证其能在第二天日出时分唤醒自身进行云图采集。这种工作方式虽然在一定程度上减省了能源，但是在野外独立供电时，还是存在一定的能量损失，没有将仪器的工作能耗降到最低，并且还存在一定的安全隐患。 
技术实现思路
：为了克服现有技术中所存在的上述不足，本技术提供一种云图采集设备 的控制开关。 本技术提供的技术方案是：一种云图采集设备的控制开关，包括供电电源、单片机、驱动电路、步进电机和旋转开关，其改进之处在于：所述单片机、所述驱动电路、所述步进电机以及所述旋转开关依次连接，所述供电电源分别与所述单片机、所述驱动电路以及所述步进电机连接。 优选的，所述旋转开关包括动触头安装件和定触头安装件；所述动触头安装件和所述定触头安装件活动连接。 进一步，所述动触头安装件包括横截面为六角星形的塑料转轮和固定在所述塑料转轮一端的铜片，所述铜片为与所述塑料转轮端面重合的六角星形。 进一步，所述塑料转轮与步进电机同轴安装，所述塑料转轮与所述步进电机之间设有绝缘橡皮套管，所述绝缘橡皮套管安装在所述步进电机中心转轴外端。 进一步，所述铜片中心固定有圆形导线接头。 进一步，所述塑料转轮的侧壁由十二个面组成，所述塑料转轮的侧壁上设有与所述塑料转轮一体成型的三个塑料片，所述三个塑料片分别与其中三个面处于同一平面上，相邻两个所述塑料片之间呈120°夹角。 进一步，所述铜片包括十二条边，所述铜片上设有与所述铜片一体成型的三个铜叶，所述三个铜叶分别与其中三条边处于同一直线上。 进一步，所述铜叶设于相邻的两个塑料片之间，相邻的所述铜叶和所述塑料片之间呈60°夹角。 进一步，所述铜叶的端部设有与所述铜叶一体成型的辅助叶，所述辅助叶与所述铜叶组成角度大于30°且小于150°的动触头。 进一步，所述定触头安装件包括一体成型的条形固定件和定触头，所述定触头的形状和大小与所述动触头的形状和大小对应相同。 与最接近的技术方案相比，本技术具有如下有益效果： 本技术采用六角星形旋转开关，实现对云图采集设备工作电源的开合，可让仪器在需要工作的时候准确、安全地开启，在不需要工作的时候将云图采集仪器的工作电源完全切除，有效完成了对仪器的主电源的动态控制，起到了节能的作用。 附图说明：图1为控制开关的整体框图； 图2为驱动电路原理图； 图3为旋转开关的主视图； 图4为电动机和旋转开关的分解图： 其中1-导线接头；2-铜片；3-动触头；4-定触头；5-导线；6-塑料片；7-步进电机；8-绝缘橡皮套。 具体实施方法： 为了更好地理解本技术，下面结合说明书附图对本技术的内容做进一步地说明。 本技术采用的控制开关如图1所示：包括单片机、驱动电路、电源、步进电机和旋转开关。 (1)控制开关的原理： 1)单片机：装置中的单片机采用现有的日出日落时间计算方法计算太阳的日出日落时间，分别在日出日落时间点向驱动电路发送出控制信号，然后根据控制信号判定步进电机转动状态。 2)驱动电路：从单片机输出的信号功率比较低，一般不直接用于驱动外围设备，通常需要将控制信号放大，然后驱动步进电机7做旋转运动。驱动电路采用高输入阻抗差分放大器，如图2所示：A1、A2两个同相运放电路构成输入级，再与差分放大器A3串联组成三运放差分放大电路；驱动电路中A1、A2对应的对称线路电组为R1、R2；A1、A2与A3相连的输出线路电阻为R3、R4；A3两边的线路电阻为R5、R6，其中R1＝R2、R3＝R4、R5＝R6；RP为滑动变阻器，一般选择在1KΩ～10KΩ内；RS1和RS2的阻值不超过RP/2，主要用于保护运放输入级。 3)步进电机：单片机的控制信号通过驱动电路，输入至步进电机，控制步进电机的速度。电源为单片机和驱动芯片的正常工作提供安全稳定的直流高电平。在实现控制信号输出，并对信号进行放大后，可以对步进电机开关机构进行控制。由于永磁式步进电动机出力大，动态性能好，因此本控制开关中的步进电机选用永磁式步进电机。安装时，在步进电机7的转轴的外端处先安装绝缘橡皮 套8管，然后安装旋转开关。 4)旋转开关：旋转开关的主视图如图3所示：包括两个部分：动触头安装件和定触头安装件；图中的箭头方向为动触头安装件的旋转方向。 动触头安装件由旋转机构和触片机构组成。其中旋转机构为横截面为六角星形的柱状塑料转轮，触片为固定在塑料转轮端面上的六角星形铜片2，塑料转轮外壁带有绝缘塑料片6，铜片2的外侧带有铜叶，铜片2的铜叶与塑料转轮的塑料片6之间呈60度夹角。 定触头安装件包括条形的固定件和安装在固定件一端的向顺时针方向凸起的夹角形的定触头4。 铜片2的中心安装有圆形导线5触头，导线5接头采用铜制成，用于连接导线5；在铜叶上设计与铜叶一体形成的辅助叶，形成夹角大于30°小于150°的向顺时针方向凸起的动触头3，动触头3与形状和大小相同的定触头4配合连接；夹角形的动触头3和定触头4与条形的定触头和动触头相比，可以增加动触头和定触头间导通的可靠性。 步进电机7每次以60度转角转动，步进电机7转轴上安装的旋转开关会随之转动，当动触头3与定触头4接触导通时，动触头安装件上的导线5会与定触头安装件上的导线5导通，此时云图采集仪器开启。当动触头3离开定触头4时，动触头安装件上的导线5会与定触头安装件上的导线5断路，此时云图采集仪器关闭。 <本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种云图采集设备的控制开关，包括供电电源、单片机、驱动电路、步进电机和旋转开关，其特征在于：所述单片机、所述驱动电路、所述步进电机以及所述旋转开关依次连接，所述供电电源分别与所述单片机、所述驱动电路以及所述步进电机连接。

【技术特征摘要】
1.一种云图采集设备的控制开关，包括供电电源、单片机、驱动电路、步进电机和旋转开关，其特征在于：所述单片机、所述驱动电路、所述步进电机以及所述旋转开关依次连接，所述供电电源分别与所述单片机、所述驱动电路以及所述步进电机连接。 
2.如权利要求1所述的一种云图采集设备的控制开关，其特征在于： 
所述旋转开关包括动触头安装件和定触头安装件；所述动触头安装件和所述定触头安装件活动连接。 
3.如权利要求2所述的一种云图采集设备的控制开关，其特征在于： 
所述动触头安装件包括横截面为六角星形的塑料转轮和固定在所述塑料转轮一端的铜片，所述铜片为与所述塑料转轮端面重合的六角星形。 
4.如权利要求3所述的一种云图采集设备的控制开关，其特征在于： 
所述塑料转轮与步进电机同轴安装，所述塑料转轮与所述步进电机之间设有绝缘橡皮套管，所述绝缘橡皮套管安装在所述步进电机中心转轴外端。 
5.如权利要求3所述的一种云图采集设备的控制开关，其特征在于： 
所述铜片中心固定有圆形导线接头。 
6.如权利要求4所述的一种云图...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱想，周海，王知嘉，于炳霞，陈志宝，曹潇，谭志萍，崔方，程序，丁宇宇，周强，丁煌，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11