CN102798791B - 用于确定电故障的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的标题为：“用于确定电故障的系统和方法”。本发明的某些实施例可包括用于提供电故障确定的系统、方法。根据本发明的示例实施例，提供用于确定电故障的方法。一种方法能包括提供开关电路（104），其包括与至少一个开关（202）并行通信的至少一个第一开关检测器电阻器（204）；提供端子板电路（110），其包括与开关电路（104）并行通信并且与电源（112）通信的至少一个端子板电阻器（208）；接收电源参考（232）；比较场电压值（219）与生成的参考电压值（221），至少部分基于场电压值（219）和生成的参考电压（221）的比较生成比较值输出（223）；以及至少部分基于比较值输出（223）来确定多个场状况之一。

Description

用于确定电故障的系统和方法

技术领域

本发明通常涉及检测电故障，并且具体地，涉及检测与接触或开关布线有关的故障状况。

背景技术

在工业系统中经常使用远程开关，以确定与机器有关的状态或状况。远程开关能在断开或闭合位置，并且开关位置能通常通过长的互连线缆被传送到控制电子设备，该互连线缆典型地包含用于每一个开关的一对布线。与这样的远程开关和感测系统有关的一个问题是，与互连线缆有关的布线可能受到破坏而导致断开的连接、或互相短接的布线和/或短接于大地或机壳接地的布线。如果到远程开关的布线损坏，对控制电路来说开关可能看似处于断开位置。如果一对布线变为短接的，对控制电路来说开关可能看似处于闭合位置。如果布线短接到地，漏泄电流可误导感测电路。如果布线被破坏，控制系统可能接收错误的信号，并且可能基于错误的信号做出错误的决定。

发明内容

上述需求的一些或全部可通过本发明的某些实施例予以解决。本发明的某些实施例可包括用于确定电故障的系统和方法。

根据本发明的示例实施例，提供用于监测电故障的方法。该方法包括：传递场电压值至电压比较电路，其中场电压值是至少部分基于从与开关电路并行通信的至少一个端子板电阻器而传送的电压；传递生成的参考电压值至电压比较电路；以及至少部分基于电压比较电路的输出确定多个场状况的至少一个。

根据另一个示例实施例，提供用于确定电故障的另一个方法。该方法包括：提供包含与至少一个开关并行通信的至少一个第一开关检测器电阻器的开关电路；提供包含与开关电路并行通信并且与电源通信的至少一个端子板电阻器的端子板电路；接收电源参考；通过电压比较电路将基于场电压的场电压值与生成的参考电压值比较，该场电压表示从开关电路和端子板电路传送的电压，其中生成的参考电压值至少部分基于电源参考；至少部分基于场电压值和生成的参考电压的比较生成比较值输出；以及至少部分基于比较值输出确定多个场状况之一。

根据另一个示例实施例，提供用于确定电故障的系统。该系统包括：开关电路，包括与至少一个开关并行通信的至少一个第一开关检测器电阻器；端子板电路，包括与开关电路并行通信并且与电源通信的至少一个端子板电阻器；采集板电路，包括电压比较电路，该电压比较电路可操作成接收生成的参考电压值作为第一输入以及接收场电压值作为第二输入，并输出比较值，其中场电压值表示从开关电路和端子板电路传送的电压；以及包含至少一个处理器和指令的控制器。控制器适于：接收电源参考；至少部分基于电源参考控制到电压比较电路的生成的参考电压值；接收来自电压比较电路的比较值输出；以及至少部分基于比较值确定多个场状况之一。

本文详细地描述了本发明的其它实施例和方面，并且它们被认为是要求保护的发明的一部分。参考下文详细的描述、附图和权利要求能理解其它的实施例和方面。

附图说明

现在将参考不一定按比例绘制的附表和附图，并且其中：

图1是根据本发明的示例实施例的说明性电故障检测系统的块图；

图2是根据本发明的示例实施例的说明性故障检测电路和系统的示意图；

图3是根据本发明示例实施例的示例方法的流程图；

图4是根据本发明的示例实施例的另一个示例方法的流程图。

具体实施方式

将在下文参照附图更全面地描述本发明的实施例，附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以许多不同的形式实施并且不应该理解为限制于本文陈述的实施例；更确切地说，提供这些实施例，使得本公开将为详尽和完整的，并且将对于本领域技术人员充分地传达本发明的范围。通篇相同的数字指的是相同的要素。

本发明的某些示例实施例可使得能检测与远程开关有关的断开、短接和/或接地故障布线状况的检测。

根据某些示例实施例，在接触输入系统内检测断开的布线可包括：使用一电路，该电路能检测例如在端子板和控制板之间的带状线缆内的损坏的信号布线、和/或在端子板和场布线开关之间的损坏的布线。本发明的示例实施例也可用于检测接地故障状况。

可根据本发明的示例实施例，可利用多种电阻器、比较电路、控制器等来检测电故障，并且现在将参照附图来对其进行描述。

图1描绘根据本发明的示例实施例的电故障检测系统100。在示例实施例中，系统100可包括具有一个或多个相关的开关和电路104的工厂102。例如，该工厂可包括可与开关和电路104互相作用的机器或其它装置。在示例实施例中，系统100也可包括控制系统106。在示例实施例中，控制系统106可定位成远离开关和电路104。根据示例实施例，线缆108可连接开关和电路104至控制系统106。

根据本发明的示例实施例，控制系统106可包括端子板110和相关的电路，其可至少部分地用于将线缆108从远程开关和电路104连接至控制系统106。控制系统也可包括可与端子板110通信的电池或电源112，并且电池或电源112可用于提供用于感测远程开关和电路104的状况的参考电压。该控制系统的示例实施例可包括内部互连114，其可包括用于连接至采集电路116的连接器、布线、带状线缆等。根据示例实施例，采集电路116可与控制器118进行通信，该控制器118可包括一个或多个微处理器、在芯片上的可编程系统等。根据示例实施例，电池/电源112可与控制器和/或采集电路116进行通信。在示例实施例中，控制系统106可包括与端子电路110和控制器118通信的接地漏泄检测电路120。

图2是示例性故障检测电路200的示意图，其中某些块可对应于图1的相应块。根据示例实施例，故障检测电路200包括一个或多个开关和相关的电路250。根据示例实施例，电路200可包括开关202。在示例实施例中，电阻器Rx 204可布置成与开关202并联，使得在开关202断开时少量的电流可流经电阻器Rx 204。根据示例实施例，电阻器Rz 206可布置成与开关202串联，主要用于检测开关何时闭合以及用于提供可用于区分短接的线缆和闭合的开关202的小的电压降。

根据示例实施例，开关202、相关的并联电阻器Rx 204以及串联电阻器Rz 206可定位成远离控制系统256，并且可通过一个或多个线缆连接至端子板电路260。在示例实施例中，端子板电路260可包括与开关202并联的电阻器Ry 208。在示例实施例中，端子板电路260也可包括串联支路电阻器R1 210，其与串联电阻器Rz 206串联并且通向电路接地连接211。在示例实施例中，端子板电路260也可包括与串联电阻器Rz 206串联的串联支路电阻器R2 212，其通向采集电路266。

根据示例实施例，电源262或电池214的一条导线（例如，正极导线）可与端子板电路260、电阻器Ry 208、并联电阻器Rx 204以及开关202连接。在示例实施例中，电源262的另一条导线（例如，负极导线）可连接至接地电路连接211。在示例实施例中，端子板电路260可经由诸如带状线缆的内部互连264与采集板电路266进行通信。

根据本发明的示例实施例，采集板电路266可包括与端子板电路260的R2 212串行通信的串联电阻器R3 216。在示例实施例中，电阻器R4 218可与R3 216和参考211形成串联电路。在示例实施例中，可使用R4 218和R3 216的组合建立分压器网络，由此在比较器电路220的输入上可存在感测输入电压219。根据示例实施例，数模转换器（DAC）222可从控制器268接收信号（例如，PWM信号或其它数字信号）并且DAC 222可提供对比较器220提供模拟输入221以用于与感测输入电压219比较。在示例实施例中，比较器220的信号输出223可提供至用于评估的控制器268。在另一个示例实施例中，控制器268可包括其自己的内部电路用于提供模拟输入221至比较器220，从而消除对DAC 222的需要。然而在另一个示例实施例中，控制器268可包括所有必需的电路，要求该电路以用于评估感测输入电压219、用于确定它的相对于参考值的值以及用于评估与开关202相关的多种连接以及线缆的状况。在该示例实施例中，可消除或绕过外部的比较器220和DAC 222（如由在比较器220和DAC 222周围的虚线框所指示的那样），并且控制器268可直接处理感测输入电压。

根据示例实施例，电源262电路也可与控制器268进行通信，用于建立基线参考值232，控制器268可针对基线参考值232评估感测输入电压219或比较器信号输出223。例如，因为与开关202、相关的电路250、线缆以及多种电阻器208、210、212、216、218有关的多种电压最终源自电池214或电源262的电压，所以通过控制器268产生或读取的比较电压电平可基于电池214或电源262的电压，从而当电池214或电源262电压波动时，比较电压电平能相应地成比例变化。

在示例实施例中，可在电源262和控制器268之间利用可选的电源电压接口电路230。在示例实施例中，可选的电源电压接口电路230可包括可操作用于感测电源262的模拟电压并且提供数字信号232给控制器268的模数转换器。然而，如上所示，如果控制器268包括用于模拟输入的必备板上电路，可选的电源电压接口电路230可以是不需要的（如由电源电压接口电路230周围的虚线框所指示的那样）。

根据本发明的示例实施例，故障检测电路200可包括接地漏泄检测电路270，其可用于检测与开关有关的一个或多个导体（例如，如图1的108或图2的264）何时接触到大地或机壳接地。在示例实施例中，接地漏泄检测电路270可与第一场导体209进行通信，该第一场导体209可接到电源262的正极导线，并且可与开关202通信。在示例实施例中，第一场导体209可连接至电阻器Rp 224的一端。在示例实施例中，电阻器Rp 224的另一端可连接至大地和/或机壳接地225。在示例实施例中，第一场导体209也可连接至漏泄比较器电路228的正极输入，根据示例实施例，其可包括模数转换器。在示例实施例中，漏泄比较器电路228可包括操作放大器，可提供与输入上的差分电压成比例的输出。

根据示例实施例，接地漏泄检测电路270可包括电阻器Rn 226，该电阻器Rn 226在一端接到大地和/或机壳接地，并且在另一端接到第二场导体211。根据示例实施例，第二场导体可接到电源214的负极导线。根据示例实施例，第二场导体211也可接到比较器电路228的负极输入。根据示例实施例，接地漏泄检测电路270可提供代表相对于接地225的差分电压的输出信号234，该差分电压存在于漏泄比较器228的输入（209、211）上。例如，在电路的正常操作中，其中没有开关布线短接于大地或机壳接地，相对于接地225的、存在于漏泄比较器的输入（209、211）上的差分电压可大约等于电源电压262的一半。然而，如果与第一场导体209通信的一部分电路接触到地，在第一场导体209上的电压可下降到接近地电位。根据示例实施例，如果第二场导体211不与大地或机壳接地接触，结果可能是，电源262将在正极导线或第一场导体209上的大地或机壳接地被参考，并且负极导线或第二场导体211现在将被推至接地电压以下，并且存在于漏泄比较器的输入上的差分电压将等于电源电压262的幅度的负极电压，并且因此，接地漏泄信号234可指示接地的第一场导体209。

根据另一个示例实施例，第二场导体211可接触到大地或机壳接地225，并且在这种情况下，存在于漏泄比较器的输入上的差分电压可等于电源电压262的幅度的电压，并且因此接地漏泄信号234可指示接地第二场导体211。

根据示例实施例，如果第一场导体209和第二场导体211两者接触到大地或机壳接地225、或相互接触（独立于接地），则存在于漏泄比较器228的输入的差分电压可不同于零并且各别的值将会不同于电源电压262的幅度的一半。因此，根据本发明的示例实施例，接地漏泄检测器电路270可以区分至少三个接地故障状况：（1）第一场导体209短接至接地225；（2）第二场导体211短接至接地225；和/或第一场导体209和第二场导体211两者短接至接地225或互相短接。

根据本发明的示例实施例，漏泄比较器电路228可包括用于转换接地漏泄信号234到用于通过控制器268读取的数字格式的可选的模数转换器。在另一个示例实施例中，漏泄比较器电路228可包括模拟组件，并且如果控制器268包括必需组件，该必需组件用于接口连接和转换用于由控制器268或控制器的微处理器处理或读取的模拟信号，则接地漏泄信号234可以是模拟的。

现在回到整个故障检测系统200，在示例实施例中，存在于场电压值输入219处的不同的相对电压电平可指示与开关202有关的多种布线有关的对应状况。例如，并且取决于为多种电阻器（204、206、208、210、212、216、218）所选的值的选择，全电源262电压的大约60%的值可指示感测接触（contact）是闭合的。在另一个示例实施例中，全电源电压262的大约0%的值可指示内部连接264或线缆布线已经在端子板电路260和采集板电路266之间断开。在另一个示例实施例中，全电源262的大约10%的电压值可指示到开关的布线已经断开（其中Rx 204安装于开关处）。在另一个示例实施例中，全电源262的大约20%的电压值可指示接触202是断开的。根据示例实施例，多种电阻器（204、206、208、210、212、216、218）可用作改变输入电路，使得触控式电压具有多个值（因为阈值可与电池或电源262电压成比例，所以典型的值以%示出）。例如，电源参考232可提供用于与场电压输入值219比较的参考。例如，在场电压输入219大约为全电源262电压（大约100%）时，这样的状况可表示闭合的开关202。在示例实施例中，在场电压输入219大约为电源262电压的20%至28%时，它可指示安装了并联电阻器Rx 204的断开的开关202。在示例实施例中，在场电压输入219为全电源262电压的大约10%至大约17%时，这样的状况可表示接触的断开的布线或表示不包括并联电阻器Rx的断开的开关202。在示例实施例中，在场电压输入219为大约全电源262电压的0%时，这样的状况可表示在端子板电路260和采集板电路266之间的互连线缆264布线断开。

在示例实施例中，可通过电流消耗管理电阻器值的选择。例如，根据实施例，并联电阻器Rx 204和Ry 208的值可设置成足够高，以不至于使断开感测电压太高以及限制通过Rx和Ry的电流消耗。例如，如果电阻太高，适当连接的断开电压可能不是非常不同于断开的布线情况，使得检测阈值很难维持。根据本发明的示例实施例，电阻器Rx 204和Ry 208可设置为大约750K欧姆。其它示例实施例包括在不偏离本发明的范围的情况下设置任何电阻值为从大约1K到大约1M欧姆的任何地方。

根据本发明的示例实施例，控制器268可提供一系列的比较电压至参考电压值输入221，用于经由采集比较器222与场电压值输入219比较。在示例实施例中，到参考电压值输入221的比较电压可用数模转换器222转化。在另一个示例实施例中，控制器268可能能够提供这个作为模拟信号。在示例实施例中，并且基于参考电压值输入221，比较器可用于确定与不同的参考电压比较的场电压值输入219的关系。例如，控制器268可通过生成经由参考电压值输入221供给到比较器220的第一参考来开始。比较值输出223可被评估为高或低，并且值可被记录。然后，控制器268可生成经由参考电压值输入221供给到比较器220的第二参考（等等），并且再次，比较值输出223可被评估为高或低，并且值可被记录。根据示例实施例，该过程可使用不同的参考来重复（例如，四次）并且场状况可被评估。例如，如果比较值输出223的序列是“低-低-低-低”，那么它可指示在端子板电路260和采集板电路266之间的布线故障（断开）。根据示例实施例，如果比较值输出223的序列是“高-高-高-高”那么它可指示在正常操作之下的闭合的接触202。可产生这样的四个参考电压值输入221的序列以评估五种故障。在示例实施例中，三种故障类型的评估可要求2个参考电压值输入221的序列。

根据示例实施例，可使用与上面以及在图1和图2中提出的那些电路类似的电路来评估多个开关202以及与多个开关202相关的多个相关的场布线（209，211），但是添加有可选的多路复用器。例如，这样的多路复用器可在采集比较器电路220之前插入。在示例实施例中，多个输入（例如，多个场电压值输入219）可用作对多路器的输入。在示例实施例中，多路器的输出可提供到比较器220的定时。在示例实施例中，可通过控制器268控制多路器的开关序列和时刻。

现在将参照图3的流程图描述用于确定电故障的示例方法300。方法300开始于块302，并根据示例实施例，包括提供开关电路，该开关电路包括与至少一个开关并行通信的至少一个第一开关检测器电阻器。

在块304中，并根据示例实施例，方法300包括提供包括与开关电路并行通信并且与电源通信的至少一个端子板电阻器的端子板电路。在块306中，并根据示例实施例，方法300包括接收电源参考。在块308中，并根据示例实施例，方法300包括通过电压比较电路将场电压值与生成的参考电压值比较，该场电压值基于表示从开关电路和端子板电路传送的电压的场电压，其中生成的参考电压值至少部分基于电源参考。在块310中，并根据示例实施例，方法300包括生成至少部分基于场电压值和生成的参考电压的比较的比较值输出。在块312中，并根据示例实施例，方法300包括至少部分基于比较值输出确定多个场状况之一。方法300在块312之后结束。

本发明的示例实施例包括确定多个场状况之一，这里至少部分通过包括指令并与电压比较电路（220）通信的控制器（118）执行确定。本发明的示例实施例包括开关电路（250），这里开关电路（250）还包括与至少一个开关（202）串行通信的至少一个第二开关检测器电阻器（206）。

本发明的示例实施例包括提供包含与端子板电路（110）和控制器（118）通信的漏泄检测电路（228）的接地漏泄检测器电路（120），其中接地漏泄检测电路（120）与电源（112）和第一场导体（209）通信，以及其中接地漏泄检测电路（120）包括电阻器网络，该电阻器网络至少包括第一分压器电阻器（224）以及第二分压器电阻器（226），其与第二场导体（211）串行通信，以及在第一分压器电阻器（224）和第二分压器电阻器（226）之间具有接地连接；用接地漏泄检测器电路（120）生成一个或多个电压，其中一个或多个电压分别对应于：正常操作、接地的第一场导体（209）、或接地的第二场导体（211）的一个或多个状况；以及至少基于通过接地漏泄检测器电路（120）生成的一个或多个电压确定一个或多个状况。示例实施例包括确定多个场状况，其中多个场状况包括以下的一个或多个：（a）布线断开状况；（b）开关断开状况；（c）开关闭合状况；（d）布线到布线短接状况；（e）接地布线状况；（f）在端子板电路和采集板电路之间的布线故障；或（g）正常状况。示例实施例包括开关电路（202），其中开关电路（202）可操作成响应多个场状况的每一个而生成场电压值（219），当该场电压值通过采集板电路（116）的电压比较电路（220）与生成的参考电压值（221）比较时，将生成能被控制器利用来确定场状况的输出（223）。

现在将参照图4的流程图描述用于确定电故障的另一个示例方法400。并且根据示例实施例，方法400开始于块402，包括传递场电压值到电压比较电路，其中场电压值至少部分基于从与开关电路并行通信的至少一个端子板电阻器的传送的电压。以及根据示例实施例，在块404中，方法400包括传递生成的参考电压值到电压比较电路。在块406中，以及根据示例实施例，方法400包括至少部分基于电压比较电路的输出来确定多个场状况的至少一个。方法400在块406之后结束。

本发明的示例实施例包括开关电路（250），其中开关电路（250）还包含与至少一个开关（202）串行通信的至少一个第二开关检测器电阻器（206），其中至少一个第二开关检测器电阻器（206）有助于确定在至少一个开关（202）和至少一个端子板电阻器（208）之间发生的场布线故障。示例实施例包括在电压比较电路（220）处接收多个场电压值（219），其中多个场电压值（219）的每一个至少部分基于从与对应的多个开关（202）并行通信的多个端子板电阻器（208）的至少一个传送的电压；并且至少部分基于多个场电压值（219）和生成的参考电压值（221）来确定与多个开关（202）有关的多个场状况的至少一个，其中生成的参考电压值（221）至少部分基于电源参考（232）。

本发明的示例实施例包括用于确定电故障的系统。该系统包括开关电路（104），其包含与至少一个开关（202）并行通信的至少一个第一开关检测器电阻器（204）；端子板电路（110），包括与开关电路（104）并行通信并且与电源（112）通信的至少一个端子板电阻器（208）；采集板电路（116），包括电压比较电路（220），该电压比较电路（220）可操作成接收生成的参考电压值（221）作为第一输入和接收场电压值（219）作为第二输入，并且输出比较值（223），其中场电压值（219）表示从开关电路（104）和端子板电路（110）传送的电压；以及控制器（118），包括至少一个处理器和指令，其中控制器适应于：接收电源参考（232）；至少部分基于电源参考（232）控制到电压比较电路（220）的生成的参考电压值（221）；接收来自电压比较电路（220）的比较值输出（223）；并且至少部分基于比较值（223）确定多个场状况之一。

开关电路（250）的示例实施例还包括与至少一个开关（202）串行通信的至少一个第二开关检测器电阻器（206）。示例实施例还包括接地漏泄检测器电路（120），其包含可操作成生成电压并且与电源（112）和第一场导体（209）串行通信的电阻分压器电路，其中电阻分压器电路至少包括第一分压器电阻器（224）和第二分压器电阻器（226），其与第二场导体（211）串行通信并且在第一分压器电阻器（224）和第二分压器电阻器（226）之间具有接地连接。在示例实施例中，接地漏泄检测器电路（120）还包括与端子板电路（110）和控制器（118）通信的漏泄检测电路（228），其中漏泄检测电路（228）可操作成比较与开关电路（104）有关的电压（209）以及与接地（225）有关的一个或多个电压。本发明的示例实施例包括这样的系统，其中在接地漏泄检测器电路（120）中生成的电压对应于以下的一个或多个：正常操作；接地的第一场导体（209）；或接地的第二场导体（211）。该系统的示例实施例包括这样的系统，其中在接地漏泄检测器电路（120）中生成的电压对应于以下的一个或多个的连接性：第一开关检测器电阻器（204），第二开关检测器电阻器（206），第一分压器电阻器（224），第二分压器电阻器（226），第一场导体（209）或第二场导体（211）。系统的示例实施例包括采集板电路（116），其包含用于提供可变的参考到电压比较器的一个或多个模数转换器装置或数模转换器装置。根据本发明的示例实施例，多个场状况可包括以下的一个或多个：（a）布线断开状况；（b）开关断开状况；（c）开关闭合状况；（d）布线到布线短接状况；（e）接地的布线状况；（f）在端子板电路和采集板电路之间的布线故障；或（g）正常操作。在示例实施例中，开关电路（202）可操作成响应多个相应场状况的每一个来生成场电压值（219），当场电压值（219）通过采集板电路（116）的电压比较电路（220）与生成的参考电压值（221）比较时，将生成能被控制器利用来确定场状况的输出（223）。在示例实施例中，与多个场状况的各个有关的输出（223）表示场电压值（219）与生成的参考电压值（221）的相对比较，其中生成的参考电压值（221）至少部分基于电源参考（232）。在示例实施例中，与多个场状况的各个有关的输出（223）表示由各个场电压值（219）指示的、生成的参考电压值（221）的百分比。

因此，本发明的示例实施例能提供建立提供场布线故障检测的某些系统和方法的技术效果。本发明的示例实施例能供给提供用于确定接地故障检测的系统和方法的进一步的技术效果。

在本发明的示例实施例中，故障检测系统100和/或故障检测电路200可包括任何数量的硬件和/或软件应用，其被执行以有助于任意操作。

示例实施例中，一个或多个I/O接口可有助于在故障检测系统100和/或故障检测电路200以及一个或多个输入/输出装置之间通信。例如，通用串行总线端口、串行端口、光驱、CD-ROM驱动和/或诸如显示器、键盘、小键盘、鼠标、控制面板、触摸屏显示器、麦克风等的一个或多个用户接口装置可有助于用户与故障检测系统100和/或故障检测电路200相互作用。一个或多个I/O接口可被用于从多种多样的输入装置接收或收集数据和/或用户指令。接收的数据可通过如在本发明的多种实施例中所期望的一个或多个计算机处理器来处理，和/或存储在一个或多个存储器装置中。

一个或多个网络接口可有助于故障检测系统100和/或故障检测电路200的输入和输出连接到一个或多个适当的网络和/或连接；例如，有助于与本系统有关的任何数量的传感器通信的连接。一个或多个网络接口还可进一步有助于到一个或多个合适的网络的连接；例如，用于与外部装置和/或系统通信的局域网、广域网、因特网、蜂窝网络、射频网络、启用Bluetooth™（Telefonaktiebolaget LM Ericsson所有）的网络、启用Wi-Fi™（Wi-FiAlliance所有）的网络、星载网络、任何有线网络、任何无线网络等。

如所希望的，本发明的实施例可包括具有或多或少在图1和图2中示出的组件的故障检测系统100和/或故障检测电路200。

以上参照根据本发明的示例实施例的系统和方法和/或计算机程序产品的块图和流程图来描述了本发明。将理解到的是，块图和流程图的一个或多个块，以及块图和流程图中的块的组合分别能通过计算机可执行程序指令分别实现。同样的，根据本发明的一些实施例，块图和流程图的一些块可能不一定需要按出现的顺序执行，或可能根本不一定需要全部执行。

这些计算机可执行程序指令可加载至通用计算机、专用计算机、处理器或其它可编程数据处理设备以产生具体的机器，从而在计算机、处理器或其它可编程数据处理设备上执行的指令建立用于实现在流程图的块或多个块中指定的一个或多个功能的手段。这些计算机程序指令也可储存在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以具体的方式起作用的计算机可读存储器中，从而储存在计算机可读存储器中的指令产生制成品（articleof manufacture），该制成品包括实现在流程图的块或多个块中指定的一个或多个功能的指令手段的。作为示例，本发明的实施例可提供计算机程序产品，其包括具有包含于其中的计算机可读程序码或程序指令的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于被执行，以实现在流程图的块或多个块中指定的一个或多个功能。计算机程序指令也可加载至计算机或其它可编程数据处理设备，以使得一系列操作要素或步骤在计算机或其它可编程设备上执行，以产生计算机实现的过程，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图的块或多个块中指定的功能的要素或步骤。

因此，块图和流程图的块支持用于执行特定的功能的手段的组合，用于执行特定的功能的要素或步骤的组合，以及用于执行特定的功能的程序指令手段。还将理解到的是，块图和流程图的每一个块以及在块图和流程图中的块的组合，能通过执行特定的功能的、要素或步骤的、专用的基于硬件的计算机系统，或专用硬件和计算机指令的组合来实现。

当本发明已结合目前认为最实际的和多种实施例而被描述时，要理解的是本发明不限制于本公开的实施例，而是相反，意于覆盖包括在所附权利要求范围之内的多种修改和等价的布置。虽然本文采用特定的术语，但它们仅仅用于一般的和描述性的意义，而不为限制的目的。

本书面说明书使用实例来公开本发明的各种实施例，包括最佳模式，并且还能使本领域任何技术人员能够实施本发明，包括做出和使用任何装置或系统以及执行任何合并的方法。本发明的各种实施例的可取得专利范围在权利要求书中限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它示例。如果这样的其他示例不具有不同于权利要求书的字面语言的结构性要素、或者如果它们包括非实质区别于权利要求书字面语言的等效结构性要素，则它们将被认定为处于权利要求书的范围之内。

部件列表

100 电故障检测系统

102 工厂

104 开关和电路

106 控制系统

108 去往/来自开关的线缆

110 端子板电路

112 电池/电源

114 内部连接

116 采集板电路

118 控制器

120 接地漏泄检测器电路

200 故障检测系统的示例实施例

202 开关

204 Rx

206 Rz

208 Ry

209 第一场导体(正电池和开关导体)

210 R1

211 第二场导体(负电池)

212 R2

214 电池

216 R3

218 R4

219 场电压值输入

220 采集比较器

221 参考电压值输入

222 数模转换器

223 比较值

224 Rp

225 大地或机壳接地

226 Rn

228 漏泄比较器/模数转换器

230 可选的电源电压接口电路

232 电源参考

234 接地漏泄检测电路输出。

Claims (10)

1.用于确定电故障的系统，包括：

开关电路（104），包括与至少一个开关（202）并行通信的至少一个第一开关检测器电阻器（204）和至少一个第二开关检测器电阻器（206）；

端子板电路（110），包括与所述第一开关检测器电阻器（204）和第二开关检测器电阻器（206）中的至少一个并行通信并且与电源（112）通信的至少一个端子板电阻器（208）；

采集板电路（116），包括电压比较电路（220），所述电压比较电路（220）可操作成接收生成的参考电压值（221）作为第一输入和接收场电压值（219）作为第二输入，并且输出比较值（223），其中所述场电压值（219）表示从所述开关电路（104）和所述至少一个端子板电阻器（208）传送的电压；以及

控制器（118），包括至少一个处理器和指令，其中所述控制器适于：

接收电源参考（232）；

至少部分基于所述电源参考（232）控制到所述电压比较电路（220）的所述生成的参考电压值（221）；

接收来自所述电压比较电路（220）的所述比较值输出（223）；以及

至少部分基于所述比较值（223）确定多个场状况之一。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个第二开关检测器电阻器（206）与所述至少一个开关（202）串行通信。

3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括接地漏泄检测器电路（120），所述接地漏泄检测器电路（120）包括可操作成生成电压并且与所述电源（112）以及第一场导体（209）串行通信的电阻分压器电路，其中所述电阻分压器电路至少包括第一分压器电阻器（224）和第二分压器电阻器（226），其与第二场导体（211）串行通信并且在所述第一分压器电阻器（224）和所述第二分压器电阻器（226）之间具有接地连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述接地漏泄检测器电路（120）进一步包括与所述端子板电路（110）以及所述控制器（118）通信的漏泄检测电路（228），其中所述漏泄检测电路（228）可操作成比较与所述开关电路（104）有关的电压（209）以及与接地（225）有关的一个或多个电压。

5.根据权利要求3所述的系统，其中，在所述接地漏泄检测器电路（120）中生成的电压对应于以下的一个或多个：正常操作、接地的第一场导体（209）或接地的第二场导体（211）。

6.根据权利要求3所述的系统，其中，在所述接地漏泄检测器电路（120）中生成的电压对应于以下的一个或多个的连接性：所述第一开关检测器电阻器（204）、所述第二开关检测器电阻器（206）、所述第一分压器电阻器（224）、所述第二分压器电阻器（226）、所述第一场导体（209）或所述第二场导体（211）。

7.根据权利要求3所述的系统，其中，所述采集板电路（116）包括一个或多个模数转换器装置或数模转换器装置。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个场状况包括以下的一个或多个：（a）布线断开状况；（b）开关断开状况；（c）开关闭合状况；（d）布线到布线短接状况；（e）接地的布线状况；（f）所述端子板电路和所述采集板电路之间的布线故障；或（g）正常操作。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述开关电路（202）可操作成响应所述多个场状况的每一个而生成场电压值（219），当所述场电压值（219）通过所述采集板电路（116）的所述电压比较电路（220）与所述生成的参考电压值（221）比较时，将生成能被所述控制器利用来确定所述场状况的输出（223）。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，与所述多个场状况的各个有关的所述输出（223）表示所述场电压值（219）与所述生成的参考电压值（221）的相对比较，其中所述生成的参考电压值（221）至少部分基于所述电源参考（232）。