CN103414119A - 变电站地线防错装装置 - Google Patents

Abstract

一种变电站地线防错装装置，它包括射频读写器、电编码锁、射频应答卡和内置单片机的智能监控单元，所述射频应答卡装在接地线上的卡包内，所述射频读写器和智能监控单元均安装在与射频应答卡相对应的接地桩上，射频读写器通过射频信号读取射频应答卡内存储的信息，其信号输出端接智能监控单元内部单片机的RXD1端口；所述电编码锁锁在接地桩的地线接头上，其使能端接智能监控单元内部单片机的控制信号输出端口。本发明综合运用单片机技术和射频识别技术判断地线的装设位置是否正确，彻底消除了人为因素的不良影响，避免了变电站地线错装现象的发生，消除了带电装设地线所造成的事故隐患，从而保证了接地线和作业人员的安全。

Description

变电站地线防错装装置

技术领域

本发明涉及一种可有效防止变电站地线的装设位置出现错误的装置，属于输配电技术领域。

背景技术

带电装设地线是变电站的常见操作错误，轻则烧坏地线，造成保护动作，重则造成人身伤亡，已经被列入“五防”范围之内。目前，变电站内防止带电挂地线的措施主要有两个，一是挂接地线时安排专人监督，以防止作业人员误入间隔；二是坚持挂地线之前对停电设备进行验电。这些措施在很大程度上减少了带电挂地线事故，但都依赖于作业人员的自身素质，受人为因素影响较大。由于变电站同一电压等级出线间隔数量较多，而且外观上很难区别，作业人员难免会走错间隔，将接地线接到运行中的线路上，因此无法彻底杜绝带电挂地线事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种变电站地线防错装装置，以防因作业人员错装地线而引发恶性事故。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种变电站地线防错装装置，构成中包括射频读写器、电编码锁、射频应答卡和内置单片机的智能监控单元，所述射频应答卡装在接地线上的卡包内，所述射频读写器和智能监控单元均安装在与射频应答卡相对应的接地桩上，射频读写器通过射频信号读取射频应答卡内存储的信息，其信号输出端接智能监控单元内部单片机的RXD1端口；所述电编码锁锁在接地桩的地线接头上，其使能端接智能监控单元内部单片机的控制信号输出端口；

所述变电站地线防错装装置按如下方式运作：

当接地线接近接地桩时，射频读写器通过射频信号读取预存在射频应答卡内的接地桩身份编码，并将该编码传送给智能监控单元内的单片机，智能监控单元内的单片机接收到该编码后将该编码与预存在其内部的接地桩身份编码进行比较，若二者一致，则输出开锁信号，将电编码锁打开，允许作业人员挂接地线；若两编码不一致，则不输出开锁信号，阻止作业人员挂接地线。

上述变电站地线防错装装置，所述智能监控单元内设置有显示与报警电路，所述显示与报警电路包括地线正确指示灯、地线错误报警灯、报警蜂鸣器和两个限流电阻，所述地线正确指示灯与第一限流电阻串联连接后一端接单片机的P0.0端口，一端接地；所述地线错误报警灯与第二限流电阻串联连接后一端接单片机的P0.1端口，一端接地；所述报警蜂鸣器一端接单片机的P0.2端口，一端接地。

上述变电站地线防错装装置，所述智能监控单元内还设置有单片机复位电路，所述单片机复位电路包括复位按钮、抗干扰电容和下拉电阻，所述复位按钮与抗干扰电容并联连接后一端接电源正极，另一端接单片机的RST端口并经下拉电阻接地。

上述变电站地线防错装装置，所述智能监控单元内的单片机通过串口通讯芯片与上位机连接。

本发明综合运用单片机技术和射频识别技术判断地线的装设位置是否正确，彻底消除了人为因素的不良影响，避免了变电站地线错装现象的发生，消除了带电装设地线所造成的事故隐患，从而保证了接地线和作业人员的安全。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图 1 是射频读写器、电编码锁和智能监控单元的安装示意图。

图 2 是本发明的电原理图。

图中各标号清单为：1、接地桩,2、智能监控单元，U1、单片机，U2、射频读写器，U3、串口通讯芯片，U4、电编码锁，SW、复位按钮，C、抗干扰电容，LED1、地线正确指示灯，LED2、地线错误报警灯，FM、报警蜂鸣器，R1、第一限流电阻，R2、第二限流电阻，R3、下拉电阻。

具体实施方式

本发明的目的是从技术层面确保地线装设在指定的接地桩上，它提供了一种综合运用单片机技术和射频识别技术有效防止带电挂地线事故的装置。所述装置包括射频应答卡、智能监控单元、射频读写器U2和电编码锁U4，其中，智能监控单元包括单片机U1、串口通讯芯片U3、复位按钮SW、抗干扰电容C、地线正确指示灯LED1、地线错误报警灯LED2、报警蜂鸣器FM、第一限流电阻R1、第二限流电阻R2和下拉电阻R3。

电编码锁U4装设在接地桩的上方，只有锁打开后地线的接地端才能装设到接地桩上，电编码锁U4正常情况由单片机U1驱动开锁，如遇驱动电路故障，可以采用备用钥匙人工开锁。射频读写器U2固定在接地桩上。射频应答卡是无源标记卡，地线未使用时射频应答卡存放在主控室内指定的位置。射频应答卡芯片中预存了接地桩的身份编码，智能监控单元单片机U1程序中也有接地桩身份编码，两者完全相同。

变电站内每个接地桩都装设电编码锁U4、射频读写器U2以及智能监控单元，接地桩各部分位置如附图1所示；射频读写器U2的信号输出端与智能监控单元的单片机U1的信号输入端RXD1连接，单片机U1的P0.0引脚与标志“地线装设正确”的地线正确指示灯LED1连接，P0.1引脚与标志“地线装设位置错误”的地线错误报警灯LED2连接，P0.2引脚与标志“地线装设位置错误”的报警蜂鸣器FM连接，P0.3引脚与电编码锁U4的使能输入端连接，智能监控单元的具体电路图如图2所示。射频应答卡与站内的接地桩一一对应，使用前根据其要装设的接地桩的编号将对应的射频应答卡装入地线卡包中，现场装设地线之前先将地线靠近射频读写器U2，射频读写器U2读取射频应答卡存储的身份编号并将其通过单片机U1的RXD1引脚发送给单片机U1，单片机U1将收到的信息与之前烧录的程序中的接地桩编号进行比较，若一致则置P0.0引脚为高电位，此时标志“地线装设成功”的地线正确指示灯LED1发光，同时使P0.3引脚的电位在一定的时间段内按照电编码锁U4指定的高低电位序列变化驱动电编码锁U4开锁，然后作业人员可以根据常规步骤装设地线；反之若单片机U1收到的信息与之前烧录的程序中的接地桩标号不一致，则置P0.1引脚和P0.2引脚为高电位，此时标志“地线装设位置错误”的地线错误报警灯LED2发光，标志“地线装设位置错误”的报警蜂鸣器FM发声，P0.3引脚电位不变化，接地桩上的电编码锁U4将无法打开，地线的接地端将无法装设在接地桩上，作业人员必须及时纠正错误。

本发明使用步骤：

1.领取地线和射频应答卡；

2.按照地线装设位置要求，将对应的射频应答卡装入地线卡包；

3.将地线搬运到现场指定的装设位置；

4.将地线卡包靠近接地桩上的射频读写器，同时观察状态指示灯和警告指示灯发光情况，听蜂鸣器是否警告，如果当前位置正确，电编码锁U4开锁，作业人员即可按照常规方法装设地线，反之如果当前位置错误，电编码锁U4将无法打开，地线的接地端无法正常装设在接地桩上，作业人员必须必须纠正错误；

5.地线使用结束，按照常规的方法拆除地线，锁上电编码锁U4；将地线归还存放到智能工器具柜内指定位置，将射频应答卡从卡包中取出存放到原来的位置。

Claims (4)

1.一种变电站地线防错装装置，其特征是，所述装置包括射频读写器（U2）、电编码锁（U4）、射频应答卡和内置单片机（U1）的智能监控单元（2），所述射频应答卡装在接地线上的卡包内，所述射频读写器（U2）和智能监控单元（2）均安装在与射频应答卡相对应的接地桩（1）上，射频读写器（U2）通过射频信号读取射频应答卡内存储的信息，其信号输出端接智能监控单元（2）内部单片机（U1）的RXD1端口；所述电编码锁（U4）锁在接地桩（1）的地线接头上，其使能端接智能监控单元（2）内部单片机（U1）的控制信号输出端口；

所述变电站地线防错装装置按如下方式操作：

当接地线接近接地桩（1）时，射频读写器（U2）通过射频信号读取预存在射频应答卡内的接地桩身份编码，并将该编码传送给智能监控单元（2）内的单片机（U1），智能监控单元（2）内的单片机（U1）接收到该编码后将该编码与预存在其内部的接地桩身份编码进行比较，若二者一致，则输出开锁信号，将电编码锁（U4）打开，允许作业人员挂接地线；若两编码不一致，则不输出开锁信号，阻止作业人员挂接地线。

2.根据权利要求1所述的一种变电站地线防错装装置，其特征是，所述智能监控单元（2）内设置有显示与报警电路，所述显示与报警电路包括地线正确指示灯（LED1）、地线错误报警灯（LED2）、报警蜂鸣器（FM）和两个限流电阻，所述地线正确指示灯（LED1）与第一限流电阻（R1）串联连接后一端接单片机（U1）的P0.0端口，一端接地；所述地线错误报警灯（LED2）与第二限流电阻（R2）串联连接后一端接单片机（U1）的P0.1端口，一端接地；所述报警蜂鸣器（FM）一端接单片机（U1）的P0.2端口，一端接地。

3.根据权利要求1或2所述的一种变电站地线防错装装置，其特征是，所述智能监控单元（2）内还设置有单片机复位电路，所述单片机复位电路包括复位按钮（SW）、抗干扰电容（C）和下拉电阻（R3），所述复位按钮（SW）与抗干扰电容（C）并联连接后一端接电源正极，另一端接单片机（U1）的RST端口并经下拉电阻（R3）接地。

4.根据权利要求3所述的一种变电站地线防错装装置，其特征是，所述智能监控单元（2）内的单片机（U1）通过串口通讯芯片（U3）与上位机连接。

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