CN102546234B

CN102546234B - 设备管理器

Info

Publication number: CN102546234B
Application number: CN201110403880.3A
Authority: CN
Inventors: V.瓦萨姆塞蒂; A.森加马尼
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2031-12-07
Also published as: CN102546234A; EP2463736A2; EP2463736A3

Abstract

一种用于包括分配、监视、控制和保护设备的电气、机电和电子设备的能量管理的解决方案***，用于管理包括网络的能量管理结构中的能量分配***。所述解决方案***包括：能量分配***接口，包括存在于网络中的分配、监视、控制和保护设备的电气、机电和电子设备，用户接口或主设备，网络接口，存储器，通信接口和核心逻辑。所述解决方案***能够识别原始的设备是否丢失或被假的/竞争对手的设备、错误的额定功率的设备替换，以保护和保持解决方案***的完整性。

Description

设备管理器

技术领域

本发明涉及用于包括分配、监视、控制和保护设备的电气、电子或机电设备的能量管理的解决方案***和方法。

背景技术

在复杂的电力网络与连接的世界中，期望具有被称为解决方案***的集中控制。但是，当朝此方法的方向前进时，可能面临解决方案整合面的几个创新挑战。问题之一是如何保证在试运转时间期间安装和联网的设备在维护期间不被替换为假的或复制的设备或劣质的竞争对手的设备。也渴望保证在诸如包括诸如电路断路器、接触器、继电器、传送开关、配电盘之类的分配、监视、控制和保护设备的电气、电子或机电设备之类的FD设备连同计量和布线设备一起对于高效和安全的能量方面起着重要作用的情形下的能量管理。每个设备需要在提供的解决方案的使用期限期间一直处于它的期望的质量水平，以便为用户保证高效的能量分配和安全的电力。在安装之后在操作期间存在如下可能性：

1.一个或多个FD设备(例如，电路断路器[MCB/MCCB/ACB])被替换为假造的设备。

2.一个或多个FD设备在检修期间被替换为一些劣质的竞争对手的设备。

3.一个或多个FD设备被错误地替换为错误的电流范围的设备。例如，如果25A的MCB在维护期间被错误地替换为16A的MCB。

在上面的所有情况中，保证安全的和高效的能量变得困难。

下面提到一些远程相关的现有技术，但是应当清楚地知道，它们没有解决先前讨论的问题。

现有技术JP2008102696提到一种用于管理电气安装设备的方法，并且包括：为每个电气安装设备提供能够规范该设备的IC标签记录标识信息；使得诸如制造部门、设备安装部门和设备操作部门之类的各种部门将电气安装设备的管理信息存储在每个部门中以及将各个电气安装设备的绘制(drawing)信息存储在IC或不同于IC标签的存储介质中；使得每个部门将存储介质中的各种信息传递到后续部门的存储介质；或提供各个部门共享的存储介质并且向存储介质添加和存储关于各部门的各种信息。管理信息和绘制信息可从IC标签和存储介质读取。电气安装设备和它们的组件的管理的时间可以输入到存储介质和IC标签。

EP2031625描述一种涉及以无线方式发送和接收数据的方法，其中数据相关用于确认干线时隙(3)或干线模块(2)。为干线时隙或干线模块分配通信设备(11、12)以执行干线时隙或干线模块的自动识别。

另一个现有技术US 2010060418描述一种用于在环境(具体地在家庭环境)中分配的电气和/或电子装置和设备的遥控***，组合包括：-至少一个与装置或设备(14)有关的识别设备(18)，被适配为发送分配给装置或设备(14)的标识码(ID)，用于向选择的装置或设备(14)和用于***的中央管理单元(12)设定命令，该单元布置为根据设定的命令控制该装置和设备(14)，其中远程控制设备(20)被适配为询问识别设备(18)以便接收要被控制的选择的设备(14)的标识码(ID)，以及被布置为通过第二通信链路(L2)向中央管理单元(18)发送合成的命令信号(CX)，该命令信号包括：-该装置或设备(14)的标识码(ID)；和指示可以通过控制设备(20)的用户接口选择的多个预定通用命令中的一个的命令码(COM)，并且其中管理单元(12)被适配为根据预定的命令解释准则、基于接收的命令码来生成特定于经由标识码(ID)识别的装置或设备(14)的指令。

DE10059564涉及一种电工设备连接到电源网络的形式的通信网络(SN)并且通过它的连接可以被定位和识别的发明。该设备通过接收外部提示而被提示提供唯一的识别信息。本发明还涉及一种用于定位和识别设备的相应方法，其中向特定设备发送搜索请求并且基于信号传播的时间分析返回信号。

但是，如前所述，上面现有技术没有一个的目标是现有的特定问题，包括识别假的或竞争对手的设备、识别丢失的/被盗的设备、识别具有错误的额定功率的设备、钝化和隔离电力网络的包含错误的额定功率的假的/竞争对手的/丢失的设备的部分、使得维护人员能够将不正确的设备替换为正确的设备。上述现有技术也没有对如何保持***的解决方案完整性以及如何保证***和与之连接的设备的解决方案的防止篡改的管理提供任何答案。因此，这些文献没有提供关于解决上述问题中的任何一个的特征和算法的任何信息。因此存在一种对上述问题的改善方法的迫切需要并且通过本发明来提供该改善方法。本发明提供的改善方法不仅保证解决方案完整性和解决方案***的防篡改管理而且保证每个发明都期望的最后结果的客户满意度。

因此，本发明的目的是提供一种连续地检查解决方案的一致性或完整性并且保证可靠的电气性能的解决方案***和方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于连续地检查和识别连接到网络的设备从而防止解决方案篡改的解决方案***和方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于识别解决方案***中的假的/竞争对手的设备、错误的额定功率的设备、丢失或被盗的设备的解决方案***和方法。

本发明的另一个目的是提供用于基于询问使得电力网络的一部分不激活/空闲的解决方案***和方法。

发明内容

本发明涉及一种用于用在包括网络的能量管理结构中的包括分配、监视、控制和保护设备的电气、机电和电子设备的能量管理的解决方案***和方法；以便管理能量分配***。具体地，本发明提供一种用于连续地检查解决方案完整性、识别网络中的错误的额定功率设备、假的/竞争对手的设备或放错地方的/被盗的/损坏的设备的解决方案***和方法。本发明的解决方案***还包括配置管理特征，用于识别连接到该网络的设备从而通过防止篡改连接的设备来保持解决方案完整性。

附图说明

对本发明的完整理解可以从结合附图的优选实施例的以下描述得到，其中：

图1示出了本发明的解决方案***的能量管理结构的框图。

图2示出了设备识别和设备激活的流程图。

图3示出了对用户接口的通信的流程图。

图4示出了用于检测***中的假的设备的流程图。

图5示出了用于验证设备额定功率的流程图。

图6示出了用于检查解决方案的解决方案完整性的流程图。

图7示出了用于将故障的/放错地方的/损坏的设备替换为新的设备的流程图。

具体实施方式

图1示意地显示的本发明的解决方案***包括网络，该网络包括连接到通信接口模块102的几个设备101，每个设备例如编号为101a、101b、101c、101d....101z、101aa等等。这些设备包括包含分配、监视、控制和保护设备的电气、机电或电子设备，例如诸如电路断路器(MCB、MCCB、ACB等等)、接触器、继电器、传送开关、配电盘之类的FD设备连同计量和布线设备一起。每个设备101携带包含它的唯一标识和规范细节的简档。这些简档以诸如PLC、RFID或任何其它已知技术之类的各种技术被嵌入到每个设备中。该解决方案***还包括存在于网络中的其它设备连接到的用户接口或主设备104，这里被称为主设备(Master)。主设备被配置为可由通过该主设备控制和管理解决方案***的用户操作。换句话说，用户通过主设备对存在于解决方案***中的其它设备安装、检测、识别、控制、卸载和执行这样的其它维护工作。用户包括警报器、指示器以及这样的其它用于指示解决方案***的有故障、丢失或不作用的区域的装置。

通信接口模块可以经由信道111连接到能量分配***接口105。能量分配接口105被配置为将所述解决方案***与所述能量分配***的至少一部分耦接。它可操作地在功能上实现设备101，诸如计量、测量电力、供电、监视设备101的电力质量。通信接口102还经由信道112连接到网络接口106、经由信道113连接到存储器107。通信接口102被配置为支持实现所述接口和与之连接的各种设备之间的通信的各种信道和协议。该协议包括但是不限于诸如电力线通信模块(PLC)、射频识别(RFID)技术之类的技术。RFID是一种将电磁或静电耦接的使用合并在电磁谱的射频部分中以唯一地识别物体、动物或人的技术。但是，可以使用任何其它合适的通信协议。通信接口102经由信道114连接到核心逻辑103。网络接口106将主设备104经由信道116与网络连接，用于将输出通信(outbound communication)发送到网络。存储器107包含数据库，数据库包括每个设备(101a...101aa...)的规范和ID以及网络ID和规范。核心逻辑103也经由信道115连接到错误记录108，其存储和提供在没有保持解决方案完整性时生成的错误的细节。核心逻辑被配置用于***级配置或根级配置。一旦此用户配置完成，此模块就负责协调和配置诸如扫描模块、通信模块/协议、任务调度器、HMI模块、警报器模块等等之类的所有逻辑子***。

本发明还涉及一种用于通过连续地检测***的设备的篡改来保护解决方案完整性的方法。该方法包括：

A.遵循标准的解决方案结构方法。

B.导出解决方案简档，其包含连接到***的网络的所有设备的简档。

C.将解决方案简档加载和安装在解决方案的主设备(即主机)中。

D.一旦该解决方案被安装并且运行，主设备就使用RFID、PLC或这样的其它合适的技术来读取网络上的所有设备的设备上(on-device)简档以读取设备简档。

E.主设备扫描每个简档并且将它与解决方案简档中的预加载的简档数据相比较。

F.只要所有设备简档与预加载的简档数据匹配，比较结果就将为正的，在这种情况下，主设备假定所有设备是完整的并且保持了解决方案完整性。

G.如果设备之一有以下情况，则比较结果将为负的：

(a)被替换为假的/竞争对手的设备。

(b)被替换为错误的额定功率的设备。

(c)设备故障/丢失或损坏。

H.主设备通过警报器、指示器或任何其它合适的显示方法指示状态。

I.操作员/用户可以通过将主设备连接在它的网络接口上来读取细节。

进一步借助于图2和3所示的流程图说明方法步骤A-F。设备(101a...101aa...)的识别根据图2的流程图的步骤1(S1)发生，其中用户开始设备扫描，该设备扫描激活核心逻辑103以从存储器107上的数据库获得设备细节和规范(S2)。如果设备在解决方案***中激活，则基于设备细节，它检测设备ID并且检查它的当前状态(S4)。如果设备ID匹配并且设备状态显示为激活的，则对核心逻辑103更新该状态(S7)。在这种情况下，没有错误上传在错误记录108中(S6)。如果错误上传在错误记录上，则用户可以通过将主设备连接到网络接口来读取细节。类似地，用户检查下一设备的状态等等，直到设备扫描结束(S10)。设备细节和更新经由通信接口102发送给核心逻辑103。图3示出了用于各种通信信道和通信接口102之间的通信的流程图。通信信道113将设备ID和规范细节从存储器107发送到接口102。

图4进一步解释当原始的设备被替换为假的/竞争对手的设备时的方法步骤G(a)。用户在S21中开始扫描假的/竞争对手的设备，并且如果所有设备简档匹配解决方案简档，则假的/竞争对手的设备扫描在S25中结束。但是，如果设备简档不与解决方案简档匹配，则在S28中产生错误记录并且识别假的/竞争对手的设备。

检查不正确的额定功率的设备通过图5的流程图表示。用户在S34中启动设备的额定功率的检查，将它与预加载的解决方案简档比较。如果发现设备的额定功率与存储在解决方案中的数据一致，则用户在S36中进行到下一设备等等，直到设备的额定功率的检查以正的记录结束。但是，如果设备的额定功率不与解决方案简档匹配，则将错误收集在错误记录108中并且识别设备。

每次由于假的/竞争对手的设备或由于设备的不正确的额定功率导致发现负的比较结果，则意味着解决方案被篡改。在这种情况下，有必要隔离或不激活网络的包括不一致的设备的部分，以使得不正确的设备可以被替换，或者如果设备丢失，则可以安装新的设备。因此，根据图6的步骤S41到S47，用户开始扫描***，识别和不激活电力网络的一部分。

为了替换不一致的设备或丢失的设备，用户在图7的S52和S53中从解决方案简档中收集并检查设备简档，并且替换为相同的规范的设备。然后新的设备ID被重新生成，并且解决方案被重新配置为新的设备ID，如S54所示。

应当注意，上面借助于示范性实施例说明本发明，该示范性实施例为了说明和描述的目的而呈现以便解释本发明的各种原理和它们的实际应用。这不意欲穷举本发明或将本发明限制成公开的精确形式，显然按照上述教导可以存在许多修改和变化。

Claims

1.一种用于包括分配、监视、控制和保护设备的电气、机电和电子设备的能量管理的解决方案***，用于管理包括网络的能量管理结构中的能量分配***，所述解决方案***包括：

a.能量分配***接口，被配置为将所述解决方案***与所述能量分配***的至少一部分耦接；

b.存在于网络中的包括分配、监视、控制和保护设备的电气、机电和电子设备；

c.用户接口或主设备，与网络中的其它设备耦接，并且被配置为可由用户操作以控制和管理该解决方案***；

d.网络接口，被配置为将所述主设备与所述网络耦接，用于向所述网络发送输出通信；

e.存储器，包括数据库，以存储包括主设备和网络上的其它设备的标识符和规范的简档；

f.通信接口，与能量分配***接口、网络接口、核心逻辑、主设备和存在于网络中的各种其它设备耦接，被配置为在主设备和存在于网络中的各种其它设备之间进行通信，所述各种其它设备包括电气、机电、电子设备、存储器、错误记录中的至少一个；

g.核心逻辑，与用户接口耦接，用于所述用户接口的***级配置或根级配置；

其中所述解决方案***通过扫描网络中的所有设备并且将设备的简档与预加载的解决方案简档进行比较，能够识别原始的设备是否丢失或被假的/竞争对手的设备、错误的额定功率的设备替换，以保护和保持解决方案***的完整性。

2.如权利要求1所述的解决方案***，其中该能量分配***接口可操作以在功能上实现该设备，所述功能包括对该设备进行计量、测量电力、监视电力质量中的至少一个。

3.如权利要求1所述的解决方案***，其中所述通信接口被配置为支持各种协议和信道，以可操作实现该通信接口和与之连接的各种设备之间的通信。

4.如权利要求1所述的解决方案***，其中所述电气、机电和电子设备的每一个携带包括该标识符和规范细节的简档，所述简档被嵌入在所述设备中。

5.如权利要求1所述的解决方案***，其中该用户接口进一步包括警报器或指示器，用于指示该解决方案***的有故障的、丢失的或不作用的区域。

6.一种通过连续地检查和检测解决方案***的各种设备的篡改来保护解决方案***的完整性的方法，所述解决方案***是如权利要求1所述的解决方案***，所述方法包括：

A.以标准的解决方案结构方法安装该设备；以及

B.导出解决方案简档，其包含连接到该***的网络的所有设备的简档；以及

C.将解决方案简档加载和安装在解决方案的主设备中；以及

D.在安装之后，该主设备使用合适的技术来读取该网络上的所有设备的设备上简档以读取设备简档；以及

E.主设备扫描每个简档并且将它与解决方案简档中的预加载的简档数据相比较；以及

F.正的比较结果指示保持了解决方案完整性；或

G.负的比较结果指示：

a.原始的设备被替换为假的/竞争对手的设备或

b.原始的设备被替换为错误的额定功率的设备或

c.原始的设备丢失/被盗或损坏；以及

H.主设备通过警报器或指示器在用户接口上指示状态；以及

I.用户/操作员能够通过将主设备连接在它的网络接口上来读取细节。

7.如权利要求6所述的方法，其中如果比较结果为负的，则在用户能够通过将该主设备连接在它的网络接口上访问的错误记录中更新该细节。

8.如权利要求6所述的方法，其中如果比较结果为负的，则该用户通过扫描网络中的所有设备并且将设备上简档与预加载的解决方案简档进行比较来检查假的/竞争对手的设备，如果所述比较结果为负的，则将错误报告在错误记录中并且识别假的/竞争对手的设备。

9.如权利要求6所述的方法，其中如果比较结果为负的，则该用户通过扫描网络中的所有设备并且将设备上简档与预加载的解决方案简档进行比较来检查有故障的设备、丢失的或不一致的设备，如果所述比较结果为负的，则将错误报告在错误记录中并且识别有故障的、丢失的或不一致的设备。

10.一种用于通过隔离网络的包括解决方案***的有故障的、丢失的或不一致的额定功率的设备的部分来保持解决方案***的完整性并且保证解决方案***的防篡改管理的方法，所述解决方案***是如权利要求1所述的解决方案***，所述方法包括：

A.扫描该网络以识别该网络的包括有故障的、丢失的或不一致的额定功率的设备的部分；以及

B.如果设备之一有以下情况：被替换为假的/竞争对手的设备，被替换为错误的额定功率的设备，或设备故障/丢失或损坏，则将错误报告在错误记录中，其中通过将主设备连接到网络接口来使得错误记录对用户可用；以及

C.检查解决方案配置以用于任何控制动作；以及

D.使得电力网络的一部分不激活或空闲，从而隔离网络的所述部分。

11.一种用于替换解决方案***的丢失的或有故障的或不一致的额定功率的设备的方法，所述解决方案***是如权利要求1所述的解决方案***，所述方法包括：

A.从该***收集丢失的或有故障的或不一致的额定功率的设备ID；

B.从解决方案数据库检查所述设备的规范；

C.使用相同的设备替换所述设备；

D.重新生成解决方案ID并且利用新的设备的简档来重新配置该解决方案简档，从而完成所述方法。