用於控制電氣設備單元的系統的製作方法
2023-10-26 03:17:37
專利名稱：用於控制電氣設備單元的系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於控制離岸結構物上的電氣設備單元的系統。
背景技術：
在本領域中，經由主開關箱控制電氣設備單元或外圍設備(諸如，導航輔助燈具) 是眾所周知的。開關箱通常包括可利用鑲板門封閉的外殼。在外殼中安裝不同的電子元件 (諸如，開關，熔斷器，繼電器，印刷電路板以及變壓器)，這些電子元件經由電線彼此電連接，使得產生(例如)用於一個或多個燈具的輸出信號。在鑲板門上，設置一個或多個指示器(通常為燈)來指示電子元件和/或燈具的狀態。例如，綠燈示意工作狀態，紅燈示意故障狀態。同樣地，在鑲板門上設置操作按鈕和/或開關(當使用其時操作燈具)。根據客戶的具體要求，一個或多個燈具或其他外圍設備與開關箱和相應數量的指示器耦合，操作按鈕和/或開關設置在鑲板門上。上述系統的缺點在於製造、安裝、保養和/或修理都相對複雜且相對昂貴。
發明內容
本發明的目的在於提供一種用於控制離岸結構物上的電氣設備的系統，該系統至少消除上述缺點之一。另外，根據本發明，提供了一種用於控制離岸結構物上的電氣設備單元的系統，該系統包括防爆外殼，其包括用於封閉外殼的鑲板門；至少一個可安裝在外殼中、被布置用於自主控制電氣設備單元的控制器模塊，其中該外殼包括被布置用於操作至少一個控制器模塊並提供至少一個控制器模塊的狀態指示的操作模塊。通過設置用於每個電氣設備單元的控制器模塊，可獲得模塊化系統，在該模塊化系統中可相對容易地增加、移走和/或調換控制器模塊。每個控制器模塊被布置用於自主控制與它相連的電氣設備單元，意味著該控制器模塊至少包括控制與它相連的電氣設備單元所需的所有電子部件。單個控制器模塊可自主控制單個電氣設備單元，不需要其他控制器。實際上，單個控制器模塊可作為防爆外殼中的獨立設備進行操作，用於控制與其相連的電氣設備單元。單個控制器模塊被布置用於執行單個功能，S卩，控制某一電氣設備單元。因此，控制器模塊只使用與控制電氣設備單元的功能相對應的控制器模塊中的可用電子部件的電子部件。例如，控制器模塊可自主控制燈具，從而只使用與控制燈具相關的可用電子部件的電子部件。相比於在現有技術中電氣設備單元由布置在開關箱內的各個位置的許多不同電子元件的組合控制。在現有技術開關箱中，不同電子元件可根據類型來布置，例如，一排為開關，一排為熔斷器，一排為印刷電路板等。控制特定電氣設備單元可能需要全部經由與開關箱相交的電線相連的開關、熔斷器、印刷電路板等之間的連接組合。這使得控制電氣設備單元容易產生故障，並且使安裝、保養和修理電氣設備單元變得複雜困難。同樣地，由於各種電子元件，開關箱的安裝是離岸進行的，在這種情況下工作和安裝條件都不是最理想的。CN 102396301 A
說明書
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此外，如果在控制電氣設備單元的過程中發生故障，需要檢查每個電線連接以便查明故障出在哪裡。這是一個複雜且耗時的過程。通過設置根據本發明的控制器模塊，所有電子元件都布置在單個模塊中。根據該控制器模塊，可建立對於電氣設備單元的單個連接。因此，控制器模塊可以在可預測條件下在岸上環境中製造，從而最大程度地減少故障敏感度。如果故障發生在控制器模塊中，則模塊可輕易進行整體替換，可以僅僅從出故障的控制器模塊中移走與電氣設備單元和操作單元的連接，並且可以重新連接至所替換的控制器模塊。有利地，與電氣設備單元和/或操作模塊的連接可以是相對易於連接、斷開且重新連接的插入式連接。通過設置用於操作控制器模塊並用於提供控制器模塊的狀態指示的操作模塊，控制器模塊的操作可相對容易地進行外部監測，例如，通過現場操作員和/或遠程監測。同樣地，通過為模塊化系統設置操作模塊，所添加、移走和/調換的控制器模塊可容易地與操作模塊耦合和/或分開，所以可獲得系統操作的最小化中斷，且可相對快速且容易地繼續該操作。經由操作模塊可操作控制器模塊，例如可打開/關閉控制器或者可對控制器模塊的輸入/輸出變量或一個或多個控制變量進行編程。同樣，操作模塊還可提供控制器模塊的狀態指示。例如，可以指示控制器模塊和/或控制器模塊控制的電氣設備單元中是否存在故障。操作模塊可由用戶操作，例如經由用戶界面進行操作。然後，操作模塊與控制器模塊進行通信並對控制器模塊進行控制，控制器模塊向操作模塊提供反饋信息。操作模塊可呈現該反饋信息，例如，控制器模塊的狀態指示。控制器模塊反過來自主控制與它相連的電氣設備單元。電氣設備單元可向控制器模塊提供反饋信息。在離岸結構物上，外殼通常被確認是防爆的，意味著(例如)當外殼內發生爆炸時，將爆炸抑制在外殼內以免危害其周圍事物。防爆也可能意味著布置外殼中的元件使得這些元件不產生任何火花，從而當爆炸氣進入外殼時不會導致爆炸。防爆外殼可能必須符合(例如)標準IEC60079、(例如)防爆等級隔爆型(EX classification Ex d)。取決於國家要求，其他和/或額外的標準可能是適用的。控制器模塊能夠以盒體形式設置，其包括電力輸入連接器，用於從電源接收電力；通信連接器，用於與操作模塊和/或控制器模塊和/或電氣設備單元進行通信；電力輸出連接器，用於將受控的電力提供至電氣設備單元；轉換器部件，用於將輸入電力電壓轉換為輸出電力電壓；接地故障檢測器部件；控制元件，具有可根據待控制的電氣設備單元進行編程的控制變量；監測元件，用於監測輸入和/或輸出和/或控制變量；以及用戶界面部件。因此，所有相關電氣部件在控制器模塊的盒體中是可以利用的。然後，被布置用於控制特定電氣設備單元的控制器模塊使用控制該電氣設備單元所需的電器部件(其可能少於可用部件)，所以盒體中的一些可用部件可能保持不被使用。例如，輸入變量可以是控制器模塊接收的輸入電壓和/或從操作模塊接收的通信指令和/或從電氣設備單元接收的通信信號。例如，輸出變量可以是控制器模塊提供的輸出電壓和/或至操作模塊的通信信號和/或至電氣設備單元的通信信號。例如，控制變量可以是用於產生脈衝或穩定非脈衝的脈衝編碼、輸出電壓、或控制器模塊日夜狀態的同步、 或控制器模塊閃爍或聲學特性的同步。例如，包括LED元件的導航輔助燈具可以向控制器模塊告知LED元件的狀態和/或是否存在任何缺陷LED元件。例如，監測元件可以監測電子部件的溫度。接地故障檢測器可以根據輸入以及輸出電壓進行設置。控制器模塊與電氣設備單元之間的通信可經由通信協議執行，諸如通信協議 Ortalk 。同樣地，可以將利用(例如)兩次閃爍間的低電壓情況的電源數據機通信協議(power modem communication protocol)應用於導航輔助燈。通過將控制器模塊設置為具有控制各種電氣設備單元所需的所有電子組件的盒體，可以獲得一種靈活通用的控制器模塊。各盒體可包括前述部件，但也可以包括更多部件。例如，控制器模塊還可包括限流裝置。針對一些具體應用，盒體也可以包括較少部件。通過設置盒體，控制器模塊可容易地與操作模塊和/或電氣設備單元連接/分離。 優選地，各盒體具有相似的電氣連接裝置，使盒體容易連接和容易調換。連接裝置可設置在盒體外部，以便將盒體連接到(例如)其他控制器模塊、或操作模塊、或電氣設備單元、或外部計算機設備。通過在外殼中設置用於自主控制電氣設備單元的另一個控制器模塊，相似控制器模塊實際上可安裝在外殼中，從而獲得靈活的模塊化系統。布置並配置各控制器模塊，使得各控制器模塊可獨立自主地控制電氣設備單元。通過根據待控制的電氣設備單元來配置控制器模塊，控制器模塊可靈活用於不同類型的電氣設備單元。可經由操作模塊對控制器模塊編程，用於專門控制與它相連的電氣設備單元。在製造期間，控制器模塊可提供有與預定電氣設備單元配合所需的所有電子部件。例如，製造後、安裝期間或替換後，可經由操作模塊對控制器模塊進行編程，以便執行對電氣設備單元的控制操作。外部配置設備(例如，外部計算機)可與系統連接，可在操作模塊中設定不同設置和/或變量，以便控制控制器模塊。可經由操作模塊對控制器模塊中的輸入、輸出和/或控制變量進行編程，以便製備控制器模塊用於自主控制將要與它相連的特定電氣設備單元。因此，可根據與控制器模塊相連的電氣設備單元來調整控制器模塊的變量。可經由操作模塊對具有相似功能和具有相似電子部件的控制器模塊進行編程，以便根據各控制器模塊連接的電氣設備單元獨立地配置控制器模塊。通過提供可經由操作模塊被獨立配置的、相似的控制器模塊，可獲得模塊化且易操作的系統。例如，當電氣設備單元額外增設到離岸結構物時，控制器模塊可配置為包括用於對將要與它連接的新增電氣設備單元進行自主控制所需的所有電子部件。然後，能夠將控制器模塊增設到外殼，電氣設備單元可連接至控制器模塊。可經由操作模塊相對容易地對經配置的控制器模塊進行編程，以調整和/或設定變量。同樣地，通過移走缺陷的控制器模塊並用相似的模塊替換，可相對容易地完成對缺陷控制器模塊的替換，由於控制器模塊設置有用於自主控制電氣設備單元的所有電子部件，因此控制器模塊具有控制電氣設備單元所需的所有電子組件。在進行替換的情況下，新放置的控制器模塊可以具有與缺陷控制器模塊相同的電子部件。然後，可經由操作模塊對新放置的控制器模塊進行編程，可根據電氣設備單元來設定控制器模塊的變量。通過提供具有相似控制器模塊的模塊化系統，僅需要庫存幾個模塊，降低了庫存成本。相反地，現有技術中，對於許多不同的印刷電路板，需要庫存變壓器和/或電線，便於維修、保養和/或修理。CN 102396301 A
因為控制器模塊包括所有對於不同的電氣設備單元起作用的所需電子部件，所以一些電子部件可能不用於某些電氣設備單元。例如，用於導航輔助照明單元的控制器模塊被配置為控制多達四個導航輔助燈具。然而，在某些情況下，只需要兩個導航輔助燈具。因此，可經由(例如)操作模塊對控制器模塊進行編程從而控制兩個導航輔助燈具，從而保持控制器模塊中的一些電子部件未被使用並使這些部件變得多餘。然後，控制器模塊的控制變量可以被編程為只控制兩個導航輔助燈具，而非四個。同樣地，某些電子部件存在於各控制器模塊中，然而在現有技術中，利用單一設備來執行其功能。例如，各控制器模塊包括接地故障檢測器，然而根據現有技術的開關箱包括單一接地故障檢測系統。根據與控制器模塊相連的電氣設備單元，可使用或未使用接地故障檢測器。因此，在一些控制器模塊中，接地故障檢測器可能是多餘的。因此，可獲得製造、安裝、保養和/或修理都相對容易的相對靈活通用的模塊化系統。根據與控制器模塊相連的電氣設備單元，可對變量進行不同的編程。例如，當控制變量可以控制輸入電源的脈衝產生，應當理解，可對用於霧號單元的脈衝產生進行與例如用於導航輔助照明單元不同的編程，或對電池系統單元來說，可能不要求脈衝產生。根據與控制器模塊相連的電氣設備單元，可對控制器模塊進行不同的配置。例如， 可對用於控制電池系統單元的控制器模塊進行與用於控制霧號單元的控制器模塊不同的配置。例如，需要從AC(交流)至DC(直流)的轉換以便給電池系統單元充電，或需要從DC 到AC的轉換以便控制導航輔助單元。而且，可根據與控制器模塊相連的特定電池系統對用於電池系統的控制變量進行編程。當在控制器模塊中檢測到故障時，可在操作模塊上指示故障。例如外殼可由操作員打開，故障的控制器模塊可從外殼中移走並用新的、與有故障的控制器模塊配置相似的控制器模塊替換。再關閉鑲板門。然後，可經由操作模塊對新放置的控制器模塊進行編程從而對電器設備單元執行控制操作。經由操作模塊，操作員可編程(例如)控制變量，以便使控制器模塊適應於專門控制與它相連的電氣設備單元。因此，通過對控制變量進行編程， 可以根據待控制的電氣設備單元調整控制器模塊的功能。為了獲得防爆外殼，操作模塊被防爆地布置在外殼中。例如，操作模塊自身可以是防爆的。同樣地，外殼可包括用於容納操作模塊的防爆結構布置，諸如用於容納操作模塊的加固容納元件。有利地，操作模塊布置在外殼的鑲板門中。外殼可包括大致矩形的後面板，側面板以及作為前面板的鑲板門。通過在鑲板門中設置操作模塊，可容易地取得與操作模塊的聯繫，用於讀取狀態指示和/或提供輸入。操作模塊也可設置在外殼上的另一位置。例如，如果外殼包括頂部具有旋轉蓋的柱形管，則操作模塊可布置在外殼的該管狀零件中。通過設置具有用於向操作模塊提供輸入的輸入裝置且具有用於顯示控制器模塊的狀態指示的顯示裝置的操作模塊，可獲得相對靈活和/或易操作和/或易安裝的操作模塊。輸入裝置可以是，例如，鍵盤、或計算機通信裝置(諸如，用於將諸如外部鍵盤的外部輸入裝置耦合至操作模塊的USB埠，或用於接收手動輸入的接觸面板，或外部計算機系統)。還可設置其他輸入裝置。可設置觸摸面板，優選地，觸摸面板的整個輸入屏是觸敏式的，不用設置分立的按鈕。
通過向外殼的鑲板門提供操作模塊，鑲板門可進一步免除任何操作裝置，例如按鈕或開關。與現有技術中狀態指示器位於鑲板門上相比，根據本發明，狀態指示器可集中在操作模塊的顯示裝置上。控制器模塊的狀態指示可設置在顯示裝置上，因此，當增設控制器模塊或從系統中移走控制器模塊時，可經由操作模塊相對容易地改變狀態指示器的數量。同樣地，可經由操作模塊相對容易地調整狀態指示器的布局。當設置具有全觸敏式屏幕的觸摸面板時，狀態指示也可設置在觸控螢幕上和/或可經由觸控螢幕相對容易地調整狀態指示的布局。與現有技術相比，不需要給鑲板門添加複雜機械指示器按鈕或從鑲板門移走該按鈕，這樣做是高勞動強度的。同樣地，在現有技術中，給鑲板門增設指示器是相對困難的，原因在於必須在鑲板門上鑽一個新的孔，指示器必須通過該孔附接至鑲板門以及開關箱中相應的印刷電路板。通過設置具有用於容納顯示裝置的強化玻璃板且通過該強化玻璃板可對顯示裝置進行操作的窗口，該具有鑲板門的外殼可以是防爆的，同時經由觸摸面板或鍵盤或其他輸入裝置仍能夠可靠且安全地操作顯示裝置。強化玻璃板可以是(例如)夾層玻璃板，或其他的強化玻璃面板。夾層玻璃板包括強化玻璃層，例如，嵌絲玻璃和/或鋼化玻璃。在兩層玻璃之間，可通過(例如)在玻璃層之間布置敏感電線矩陣來設置觸摸面板。優選地，限制第一層玻璃的厚度以允許與放置在它後面的敏感電線充分接觸。優選地，第一層的厚度小於5mm。第二層玻璃比第一次厚並為夾層玻璃板提供額外的和/或足夠的強度。同樣地， 可設置第三層玻璃。操作模塊(例如)還可被配置為與例如陸上位置的遠程操作站連接。遠程操作站 (例如)可收集有關不同系統的信息以控制不同結構物上的電氣設備單元。收集的信息可包括(例如)狀態指示、故障檢測、監測數據。監測的數據(例如)可以是電池電壓和/或電氣設備單元的電壓、和/或電氣設備單元和/或電池的電流電平。同樣地，經由與操作模塊的遠程連接，可對控制器模塊進行遠程編程和/或可進行遠程狀態記錄。同樣地，操作模塊可設置有網際網路連接器，允許經由網際網路從遠程站對操作模塊和/或控制器模塊進行配置或狀態記錄。通過設置具有用於安裝在外殼中的相應封裝的各控制器模塊，控制器模塊可以是相似的，從而相對容易地製造、操作和/或調換。同樣地，通過設置具有耦合裝置的外殼，其中該耦合裝置以預定配置被布置用於容納具有相應封裝的多個控制器模塊，控制器模塊可相對容易和/或有效地布置在外殼中。耦合裝置(例如)可以是用於容納控制器模塊的突起部或管腳或叉指(click finger)的開口或凹槽。同樣地，耦合裝置可以是與控制器模塊上的開口或凹槽配合的突起部或管腳或叉指。通過設置具有相應外部尺寸的控制器模塊，可增強盒體的相似性、可調換性和模塊性。控制器模塊可布置在相同、相似或相應的盒體中，從而更容易將盒體布置在外殼中。 在一個實施方式中，控制器模塊可包括具有相同、相似或相應的外部尺寸的盒體，例如尺寸被統一和/或被標準化，從而獲得標準化的模塊化系統。盒體可以相似或相對應，並可具有相同的連接裝置，從而有助於盒體的可調換性並使製造、庫存和/或替換更符合成本效益。對離岸結構物而言，電氣設備單元可以是下列組中之一導航輔助照明單元、障礙照明單元、直升機甲板照明單元、霧號單元、太陽能電池板單元以及電池系統單元。控制器模塊可包括對預定電氣設備單元起作用所需的電子部件。根據哪個電氣設備單元實際上與控制器模塊相連，可使用一些電子部件，未使用一些電子部件，並且可以對一些電子部件進行編程來專門對連接的電氣設備單元起作用。如果從電力網供電，則未被使用的電子部件 (例如)可以是電池電壓監測元件。可對用於控制霧號單元的輸出電源脈衝產生的電子部件進行與用於導航輔助照明單元不同的編程。導航輔助照明單元(例如)可包括主照明單元，次照明單元或附照明單元。同樣地，直升機甲板照明單元可包括周邊照明單元，泛光照明單元或降落標記單元或直升機識別標記單元。導航輔助設備或助航設備(AtoN)可包括導航輔助照明單元或霧號單元，或能見度儀表設備，並被設計根據IALA規章和/或建議標記離岸結構物。
進一步參照附圖中表示的示例性實施方式闡述本發明。在附圖中圖1示出了根據本發明的、鑲板門打開的系統；圖2示出了鑲板門關閉的、圖1的系統。值得注意的是，附圖只是本發明的示例性實施方式的圖表和示意圖。以非限制性實例的方式給出了實施方式。在圖中，相同或相應的零件用相同的參考標號表示。
具體實施例方式圖1公開了用於控制電氣設備單元的系統1。系統1在此為控制面板，包括可利用鑲板門3關閉的外殼2。這種系統1可放置在離岸結構物上，用於控制外圍設備，諸如導航輔助照明單元、障礙照明單元、直升機甲板照明單元、霧號單元、太陽能電池板單元或電池系統單元。系統1可被布置為導航輔助中央控制面板(NCCP)，適於操作導航輔助外圍儀器。系統1還可置於陸上結構物上，例如塔式建築物，例如用來控制放置在該建築物上的障礙照明燈具。在離岸結構物上，系統1通常確保是防爆的。因此，外殼2和鑲板門3必須符合防爆設備的要求。外殼2和鑲板門3可被加固並可由(例如)鋁或鋼製成。鑲板門3通常可利用許多螺栓而閉合在外殼2上，如圖2所示。系統1還可應用於安全區域，在該區域中沒有防爆要求或對防爆具有較小要求。在圖1所示的實施方式中，外殼2包括許多相似的控制器模塊4。各控制器模塊4 與離岸結構物上的電氣設備單元連接。電氣設備單元還可置於鄰近的離岸結構物上。在圖1所示的實施方式中，示出了兩種類型的控制器模塊4。存在主控制器模塊 4a和備用控制器模塊4b。備用控制器模塊4b具有與主控制器模塊如相同的電子部件和配置，並被布置用於當在主控制器模塊4A中檢測到故障且主控制器模塊如與系統1斷開時接管主控制器模塊如的操作。電氣設備單元可以是導航輔助照明單元、障礙照明單元、或直升機甲板照明單元、 或霧號單元、或太陽能電池板單元、或電池系統單元。例如，導航輔助照明單元通常可包括四個10、6或3海裡的導航輔助燈具或可以包括兩個15海裡的導航輔助燈具。例如，霧號電氣設備單元通常可包括兩個2或0. 5海裡的霧號。一個操作模塊可控制多達100個控制器模塊，從而控制(例如)400個10海裡的導航輔助燈具或多達200個霧號。霧號或導航輔助燈具也被稱為助航設備(AtoN)。同樣地，能見度儀表設備可與控制器模塊4連接。在鑲板門3中，設置操作模塊5用來操作控制器模塊4並提供來自控制器模塊4 的反饋信息，諸如，控制器模塊4的狀態指示，同樣如圖2所示。在該實施方式中，操作模塊 5包括具有觸摸面板的顯示器7 (優選地，觸摸面板的整個屏幕為觸敏式)，形成用戶界面並提供控制器模塊4的狀態指示。因此，鑲板門3進一步免除任何操作裝置，諸如按鈕或開關。 在鑲板門3中，設置加固窗口 6來容納操作模塊5的顯示器7。在該實施方式中，窗口 6包括顯示器7放置在其後的加固玻璃板。加固玻璃板可以是夾層玻璃板或以其他方式加固的玻璃板，例如具有鋼絲或鋼化玻璃板。通過利用加固玻璃板，鑲板門3和外殼2可以符合防爆要求。在該實施方式中，觸摸面板置於夾層玻璃板中，該夾層玻璃板可用作用戶界面用於輸入數據(例如，對控制器模塊的編程)，所以不需要單獨的輸入裝置。同樣地，經由觸摸面板的用戶界面，可配置狀態指示器的布局。同樣地，故障通知可顯現在顯示器7上。操作模塊5被布置用於操作控制器模塊4。各控制器模塊4與操作模塊5連接，用於與操作模塊5進行通信，例如接收操作指令和發送狀態信息。在該實施方式中，控制器模塊4經由通信模塊8與操作模塊5連接。通信模塊8可將所有通信信號從控制器模塊4傳遞到操作模塊5或將所有通信信號從操作模塊5傳遞到控制器模塊4。如圖1所示，各控制器模塊4包括具有電子部件的盒體9。盒體9向電子部件提供外殼。對於單個控制器模塊的所有可用電子部件被布置在容納該電子部件的單個盒體中。 優選地，盒體提供將所有電子部件封在外殼中的外殼。然後，該盒體外殼可僅具有幾個用於連接至操作模塊和電氣設備單元的連接埠。盒體具有連接至操作模塊和/或電氣設備單元的相對簡易的連接埠。例如，連接埠可以是插入式連接。盒體9中的電子部件至少包括用於從電源接收電力的電力輸入連接器，用於與操作模塊和/或控制器模塊和/或電氣設備單元進行通信的通信連接器，用於向電氣設備單元提供受控電力的電力輸出連接器，用於將輸入電力電壓轉換為輸出電力電壓的轉換器部件，接地故障檢測器部件，具有可根據待控制的電氣設備單元進行編程的控制變量的控制元件，用於監測輸入和/或輸出和/或控制變量的監測元件以及用戶界面元件。各盒體9 至少包括前述部件，但根據將與它相連的電氣設備單元，還可包括更多部件，例如限流部件。通過設置具有相似電子部件的各盒體，可獲得用於控制電氣設備單元的靈活的模塊化系統，在該電氣設備單元中，盒體可容易地替換和/或互換。根據與盒體9相連的電氣設備單元，盒體9可配置有控制該電氣設備單元所需的電氣部件。各盒體9具有足夠的電子部件，用於自主控制預定的電氣設備單元。電氣設備僅從控制器模塊4接收操作信號和/或控制信號。電氣設備單元僅與其控制器模塊4連接。 因此，根據與控制器模塊4相連的電氣設備單元，一些電子部件可能會被使用，一些電子部件可能不會被使用，並且一些電子部件可能必須被配置和/或被編程。經由操作模塊5，可對控制變量進行編程用於對與它相連的電氣設備單元執行控制操作。例如，可能必須對與電池系統單元相連的控制器模塊盒體進行編程以監測電池電壓。然後，可以設定有關輸入和/或輸出電壓的控制變量，以及監測變量，例如溫度監測。同樣地，可能必須對與電池系統單元相連的控制器模塊盒體中的轉換器部件進行配置用於將電源從AC轉換至DC，例如， 然後可對具體的電流電平和電流分布進行編程。盒體中的其他部件，諸如用戶界面元件或接地故障檢測器可能不會被使用。控制器模塊4以及操作模塊5或通信模塊8中的電子部件之間或控制器模塊4之間的通信可經由通信協議執行，諸如Orga B. V.開發的通信協議Ortalk 。同樣地，控制器模塊與電氣設備單元之間的通信可以利用例如導航輔助燈兩次閃爍或脈衝之間的低壓情況實現。因此，控制器模塊與電氣設備單元之間可不需要單獨的通信線路，而是可利用現有電力基礎設施。從圖1可以看出，控制器模塊4的盒體9具有用於在外殼2中安裝的相應預定封裝。有利地，外殼2設置有以預定配置被布置的、用於容納多個具有相應封裝的控制器模塊 4的耦合裝置10。在該實例中，耦合裝置10設置為開口，用於容納緊固裝置，盒體9可利用該緊固裝置耦合至外殼2。優選地，外殼中的耦合裝置是預製的。在該實例中，盒體9在凸緣中設置有與外殼2中的開口對應的開口。緊固裝置，諸如螺絲、螺栓或插銷可插入開口中，從而將盒體9耦合到外殼2。可替換地和/或附加地，盒體9可經由卡扣或爪連接器安裝在外殼2中。外殼2中的開口可具有預定樣式，使得具有對應和/或相同封裝的盒體9可相對容易地安裝在外殼2中。從圖1可以看出，通信模塊8的盒體所具有的封裝大約為盒體9 的封裝的一半。布置耦合裝置10的樣式，使得具有一半或兩倍封裝的盒體也容易地安裝在外殼2中。這增強了系統1的靈活性。在該實施方式中，盒體9還具有相似的外部尺寸，通信模塊8可被視為控制器模塊4的盒體9的一半。有利地，各控制器模塊4具有相同或相似的盒體9，其中盒體可具有統一和/或標準化的外部尺寸，從而安裝在外殼2中。這樣可獲得標準化的模塊化系統。控制器模塊4的各盒體9均設置有用戶界面部件11。當盒體9設置用於獨立操作並不形成系統1的一部分時，可使用用戶界面11。例如，在相對較小的、可能只需要導航輔助燈單元的結構物上，設置經由用戶界面11操作的獨立控制器模塊4是足夠的。同樣地， 在例如檢查控制器模塊的配置或對某些變量進行編程或更新的維修和保養期間，可使用用戶界面11。在圖1中，可以看出另一外殼12已經與外殼2耦合。外殼12可作為外部設備(諸如外圍設備或外部計算機)與系統1之間的中間室。例如，來自電氣設備單元的電線可進入外殼12並與耦合元件13連接。來自耦合元件13的電線可被引導穿過導引套管14進而與各個控制器模塊4連接。在外殼12中還可以設置通信埠，外部計算機設備可與該通信埠連接，以便對操作模塊和/或控制器模塊進行編程，和/或向系統1提供輸入。可通過設置無火花元件，外殼12可以是防爆的。因此，外殼12的門15可比外殼2的鑲板門3更容易打開，使得更容易進入外殼12，例如操作員將外部計算機接入系統1。顯然，上述發明可應用於陸上結構物以及安全區域。顯然，其他電氣設備單元也可以與諸如能見度儀表的控制器模塊相連，並且控制器模塊可包括其他電子部件。例如，控制器模塊還可包括電壓過載保護部件或休眠部件或限流部件。當電池系統單元的電壓可能在預定水平以下時，休眠部件(例如)可控制電池系統單元的電壓並啟動控制器模塊的休眠功能。當控制器模塊處於休眠狀態時，從電池系統引出最小電流，從而防止電池系統出故障。休眠部件可以是將電池系統從控制器模塊斷開的已知低壓斷開解扣線圈的替代。必須手動重置開關以便將電池系統重新連接到控制面板，這對無人的離岸結構物來說費用太尚。顯然，設置在控制器模塊中的電子部件本身也可以是模塊化和/或標準化的，從而進一步降低系統的複雜性，減少製造、維修、保養和/或庫存成本。例如，控制器模塊的電子部件可包含在一個印刷電路板上，而不是如在現有技術中那樣作為相互連接的不同印刷電路板。許多變形例對本領域的技術人員來說是顯而易見的，並理解為落入所附權利要求所述的本發明的範圍內。
權利要求
1.用於控制離岸結構物上的電氣設備單元的系統，包括 防爆外殼，包括用於封閉所述外殼的鑲板門；至少一個控制器模塊，可安裝在所述外殼中，所述至少一個控制器模塊被布置用於自主控制電氣設備單元；其中，所述外殼包括操作模塊，所述操作模塊被布置用於操作所述至少一個控制器模塊並提供所述至少一個控制器模塊的狀態指示。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述控制器模塊包括盒體，所述盒體具有 電力輸入連接器，用於從電源接收電力，通信連接器，用於與所述操作模塊和/或控制器模塊和/或電氣設備單元進行通信， 電力輸出連接器，用於將受控的電力提供至所述電氣設備單元， 轉換器，用於將輸入電力電壓轉換為輸出電力電壓， 接地故障檢測器，控制元件，具有能夠根據待控制的所述電氣設備單元進行編程的控制變量， 監測元件，用於監測輸入和/或輸出和/或控制變量， 用戶界面元件。
3.根據權利要求1或2所述的系統，其中，所述外殼包括能夠安裝在所述外殼中用於自主控制電氣設備單元的另一個控制器模塊。
4.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述控制器模塊能夠根據待控制的所述電氣設備單元進行配置。
5.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，能夠經由所述操作模塊對所述控制器模塊進行編程。
6.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述操作模塊被防爆地布置在所述外殼中。
7.根據權利要求6所述的系統，其中，所述操作模塊布置在所述鑲板門中。
8.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述操作模塊包括用於向所述操作模塊提供輸入的輸入裝置以及用於顯示所述控制器模塊的所述狀態指示的顯示裝置。
9.根據權利要求8所述的系統，其中所述鑲板門包括具有強化玻璃板的窗口，所述強化玻璃板用於容納所述顯示裝置且能夠通過所述強化玻璃板操作所述顯示裝置。
10.根據權利要求8或9所述的系統，其中，所述輸入裝置是用於接收手動輸入的觸摸面板。
11.根據權利要求9或10所述的系統，其中，所述強化玻璃板包括所述觸摸面板。
12.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述控制器模塊具有用於安裝在所述外殼中的相應預定封裝。
13.根據權利要求12所述的系統，其中，所述外殼設置有耦合裝置，所述耦合裝置以預定配置被布置用於容納具有相應封裝的多個控制器模塊。
14.根據權利要求12或13所述的系統，其中，所述控制器模塊具有用於在所述外殼中進行布置的相應的外部尺寸。
15.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述電氣設備單元為以下組中的一個導航輔助照明單元、障礙照明單元、直升機甲板照明單元、霧號單元、太陽能電池板單元以及電池系統單元。
全文摘要
用於控制離岸結構物上的電氣設備單元的系統，包括可利用鑲板門封閉的防爆外殼，可安裝在外殼中、被布置用於自主控制電氣設備單元的至少一個控制器模塊，其中鑲板門包括被布置用於操作至少一個控制器模塊並提供至少一個控制器模塊的狀態指示的操作模塊。
文檔編號H02B1/28GK102396301SQ201080017025
公開日2012年3月28日 申請日期2010年2月22日 優先權日2009年2月20日
發明者威廉默斯·雅各布斯·瑪麗亞·斯米特, 彼得·赫拉爾杜斯·戈德克內格特, 約翰內斯·阿里·德布魯傑恩, 羅伯託斯·埃夫拉爾杜斯·安東尼厄斯·范德海登 申請人:奧爾加控股有限公司