CN105449857B - 地面操控防电气闭锁系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地面操控防电气闭锁系统及方法，包括手持智能设备、无线适配器、柱上开关智能控制器、柱上开关设备、开关状态检测模块和标识码，开关状态检测模块设置于柱上开关设备上，开关状态检测模块的信号输入端与柱上开关设备电连接，开关状态检测模块的信号输出端与柱上开关智能控制器电连接，标识码通过手持智能设备进行识别。本发明可以最大限度地发挥智能化柱上开关及控制系统的优势，实现一对多的地面遥控器与柱上开关的通讯方式，进而解决电气闭锁系统不能对柱上开关进行强制闭锁所造成的误操作问题，实现对智能化柱上开关的非接触操作智能强制闭锁，提高现场运行维护效率，提高设备运行的安全性、稳定性、可靠性。

Description

地面操控防电气闭锁系统及方法

技术领域

本发明涉及防电气闭锁领域，尤其是涉及一种地面操控防电气闭锁系统及方法。

背景技术

随着配电网络建设的不断深入，智能化柱上开关控制系统在配电网中的应用越来越广泛，逐步取代了传统机械式柱上开关及断路器。防误系统在中压配电网中也逐步开始使用，对防止误操作或误动作起到关键性的作用，但强制闭锁仅针对地面的设备、设施，对架空配电线路的开关没有有效的强制闭锁发明。目前，经常出现操作人员带几十甚至上百台遥控器到现场进行操作，一旦出现操作时遥控器损坏，势必造成无法操作或被迫停止操作等严重问题。另外，防误系统对柱上开关还无法实现强制闭锁，当操作人员没有完成履行操作步骤时，仍然可能发生误操作。

目前在柱上开关的运行、刀闸操作、维护检修过程中，存在以下几个方面的问题：

1）10kV配电线路走廊紧张狭窄，出现了同杆双回或多回线路，甚至部分区域出现平行的同杆单回、双回或多回线路；

2）根据线路分段的原则及自动化的需要，造成了多线路开关集中安装在相对狭小区域；

3）由于自动化等原因的需要，集中在配电线路始端杆塔上安装开关，同样集中在相对狭小区域；

4）由于现场条件限制，出现了同杆安装2台开关情况；

5）柱上开关所配的地面遥控器与柱上开关的通讯为1对1方式；

6）目前的配网防误系统对于柱上开关只能做到提示性闭锁，未实现强制性闭锁。对架空线路的开关没有有效的强制闭锁发明。涉及柱上开关的操作时，往往更多依赖工作人员对设备运行情况的掌握及通过通讯方式来现场处理，没有实时可靠的数据支持及技术约束；

7)操作简易性不够，在新型柱上断路器的控制器上，虽然配备了多种式样的手持设备，由于此类手持大多不采用友善的图形化界面的实时操作系统做平台，会使维护人员入门难，且安全认证机制不充分，容易造成维护时操作错误，从而影响配电线路的正常运行，对客户的生产和生活带来影响。

申请号：201510321870.3，名称为一种柱上开关防误遥控闭锁系统及操作发明的发明专利，公开了一种柱上开关防误遥控闭锁系统，包括配网防误系统和柱上开关设备，配网防误系统与手持智能操作终端电连接，手持智能操作终端与遥控器电连接，遥控器与馈线智能终端电连接，馈线智能终端与柱上开关设备电连接，操作时通过操作票生成、操作票下载、现场位置确认、实时防误校验、遥控操作和设备状态确认等操作流程。本发明专利解决了在操作柱上开关设备时采用只有简单的提示性闭锁，并无强制性闭锁措施，很容易受操作人员的情绪及经验、作业环境等因素影响，稍有不慎极其容易发生误操作或操作顺序错误的问题，引起大面积停电、合环、解环操作等重大事故，从而影响整个配电网的安全稳定运行等问题，但是其标识码还需要与之配套的数据库，在进行匹配操作时需要利用WiFi或移动网络来对标识码进行下载，当网络不佳时，本发明装置的使用存在很大的安全隐患，并且本发明的手持智能操作终端功能单一，无法完成柱上开关智能控制器的参数设置和开关状态值的远程监测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种地面操控防电气闭锁系统及方法，解决了现有技术标识码识别困难和开关智能控制器功能单一的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种地面操控防电气闭锁系统，包括手持智能设备、无线适配器、柱上开关智能控制器、柱上开关设备、开关状态检测模块和标识码，所述手持智能设备通过通信接口与所述无线适配器连接，所述无线适配器通过无线网络与所述柱上开关智能控制器进行数据通信，所述柱上开关智能控制器与所述柱上开关设备电连接，所述开关状态检测模块设置于所述柱上开关设备上，所述开关状态检测模块的信号输入端与所述柱上开关设备电连接，所述开关状态检测模块的信号输出端与所述柱上开关智能控制器电连接，所述标识码通过手持智能设备进行识别。

优选的，所述无线适配器包括无线传输模块、串行接口和接口模块，所述无线传输模块、串行接口和接口模块依次电连接。

优选的，所述手持智能设备采用PDA或智能手机。

优选的，所述标识码采用号码牌，所述号码牌通过手持智能设备进行识别。

优选的，所述标识码采用二维码，所述二维码通过手持智能设备进行识别。

一种地面操控防电气闭锁方法，包括以下步骤：

步骤1）：作业人员通过手持智能设备识别设置于线杆上的标识码，将手持智能设备与柱上开关智能控制器建立对应的无线连接；

步骤2）：建立设备连接后，在手持智能设备的软件界面进行事件查询、记录与查询开关合分闸状态、进行过流分闸操作和整定值的修改等各种操作；

步骤3）：通过手持智能设备的软件界面，操作实现对相关硬件设备的巡检，当硬件设备存在问题时，给出相应的信息提示和故障报警；

步骤4）：开关状态检测模块对柱上开关设备的合闸已储能状态、合闸未储能状态、分闸已储能状态、分闸未储能状态进行检测和识别，并将其工作状态准确及时的反馈到柱上开关智能控制器中；

步骤5）：柱上开关智能控制器经过运算和识别，一方面，可将柱上开关设备的分合闸状态及其各项运行参数发送到手持智能设备进行显示，另一方面可以针对柱上开关设备的不同开关状态发出不同的闭锁控制信号；

步骤6）：手持智能设备配合柱上开关智能控制器对闭锁信号进行校验，防止出现误操作。

本发明的有益效果是：

1、本发明的手持设备采用手持智能设备，可设置多个硬件地址和多个通信通道，可以最大程度的发挥智能化柱上开关及其控制系统的优势，配合各个柱上设置的标识码，实现一对多的地面遥控器与柱上开关的通信，各个柱上均设置有唯一的标识码可以解决防电气闭锁装置的误操作问题，并且，手持智能设备配合柱上开关智能控制器可实现对柱上开关的强制性闭锁功能；

2、本发明中的标识码采用标志牌或二维码，可以很方便的实现手持智能设备对不同柱上开关设备的识别，减少了识别时间和识别难度，方便作业人员的检修和维护操作；

3、本发明针对柱上开关设备的多种开关状态设置有开关状态检测模块，可以对柱上开关设备的合闸已储能状态、合闸未储能状态、分闸已储能状态、分闸未储能状态进行检测和识别，并将其工作状态准确及时的反馈到柱上开关智能控制器中，柱上开关智能控制器经过运算和识别，一方面可将柱上开关设备的分合闸状态及其各项运行参数发送到手持智能设备进行显示，一方面可以针对柱上开关设备的不同开关状态发出不同的操作控制信号。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明实施例1的结构示意图；

图3为本发明实施例2的结构示意图；

图中：1-手持智能设备、2-无线适配器、3-柱上开关智能控制器、4-柱上开关设备、5-开关状态检测模块、6-标识码。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1和图2所示,本发明包括手持智能设备1、无线适配器2、柱上开关智能控制器3、柱上开关设备4、开关状态检测模块5和标识码6，手持智能设备1可以采用PDA或智能手机，优选采用智能手机；无线适配器2包括无线传输模块、串行接口和接口模块，无线适配器2的无线传输模块采用433M无线通信模块，接口模块采用USB接口模块，智能手机通过USB接口与无线适配器2进行数据通信；柱上开关智能控制器3内部具有433M无线收发器，通过433M无线收发器，柱上开关智能控制器3与无线适配器2进行数据通信；柱上开关智能控制器3通过其内部的控制输出单元与柱上开关设备4电连接，控制输出单元通过继电器控制电路可以控制柱上开关设备4的开关状态；开关状态检测模块5设置于柱上开关设备4上，可以检测和识别柱上开关设备4的开关状态，并且其信号输出端与柱上开关智能控制器3的输入端连接，可将柱上开关设备4的开关状态反馈到柱上开关智能控制器3内。

标识码6采用号码牌，号码牌固定安装在电线杆的下部，保持其可被作业人员清楚地识别。通过识别号码牌，作业人员可以通过在智能手机的软件界面输入对应的号码，就可以快速建立智能手机与此柱上柱上开关智能控制器3的通信，在智能手机的软件界面就可以进行事件查询、记录与查询开关合分闸状态、进行过流分闸操作和整定值的修改等各种操作，实现了非接触式的，安全系数高的无线遥控作业。

智能手机采用基于ARM架构的操作系统，其内部安装有与此发明控制系统配套的软件，软件内部设置有多个硬件地址和多个通信通道，硬件地址和通信通道的地址与标识码6一一对应。采用这种方式，可以实现一对多的通讯方式。当智能手机与柱上开关智能控制器3建立通信连接后，智能手机可以实现对相关硬件设备的巡检功能，当硬件设备存在问题时，可以给出相应信息提示和故障报警。

开关状态检测模块5可以对柱上开关设备4的合闸已储能状态、合闸未储能状态、分闸已储能状态、分闸未储能状态进行检测和识别，并将其工作状态准确及时的反馈到柱上开关智能控制器3中，柱上开关智能控制器3经过运算和识别，一方面，可将柱上开关设备4的分合闸状态及其各项运行参数发送到手持智能设备1进行显示，另一方面可以针对柱上开关设备4的不同开关状态发出不同的操作控制信号。基于开关状态检测模块5对柱上开关设备4的状态反馈，智能手机配合柱上开关智能控制器3就可以对闭锁信号进行校验，防止出现误操作。

实施例2：

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，标识码6采用二维码，二维码固定安装在电线杆的下部，保持其可被作业人员通过智能手机能够清楚地识别。智能手机内部的软件系统，具有二维码扫描识别功能，通过扫描二维码，手持智能设备1可以快速建立智能手机与此柱上柱上开关智能控制器3的通信连接，在智能手机的软件界面就可以进行事件查询、记录与查询开关合分闸状态、进行过流分闸操作和整定值的修改等各种操作，实现了非接触式的，安全系数高的无线遥控作业。

基于上述地面操控防电气闭锁系统，实现地面操控防电气闭锁的方法包括以下步骤：

步骤1）：作业人员通过手持智能设备1识别设置于线杆上的标识码6，将手持智能设备1与柱上开关智能控制器3建立对应的无线连接；

步骤2）：建立设备连接后，在手持智能设备1的软件界面进行事件查询、记录与查询开关合分闸状态、进行过流分闸操作和整定值的修改等各种操作；

步骤3）：通过手持智能设备1的软件界面，操作实现对相关硬件设备的巡检，当硬件设备存在问题时，给出相应的信息提示和故障报警；

步骤4）：开关状态检测模块5对柱上开关设备4的合闸已储能状态、合闸未储能状态、分闸已储能状态、分闸未储能状态进行检测和识别，并将其工作状态准确及时的反馈到柱上开关智能控制器3中；

步骤5）：柱上开关智能控制器3经过运算和识别，一方面，可将柱上开关设备4的分合闸状态及其各项运行参数发送到手持智能设备1进行显示，另一方面可以针对柱上开关设备4的不同开关状态发出不同的闭锁控制信号；

步骤6）：手持智能设备1配合柱上开关智能控制器3对闭锁信号进行校验，防止出现误操作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种地面操控防电气闭锁方法，其特征在于：包括防电气闭锁系统，所述防电气闭锁系统包括手持智能设备、无线适配器、柱上开关智能控制器、柱上开关设备、开关状态检测模块和标识码，所述手持智能设备通过通信接口与所述无线适配器连接，所述无线适配器通过无线网络与所述柱上开关智能控制器进行数据通信，所述柱上开关智能控制器与所述柱上开关设备电连接，所述开关状态检测模块设置于所述柱上开关设备上，所述开关状态检测模块的信号输入端与所述柱上开关设备电连接，所述开关状态检测模块的信号输出端与所述柱上开关智能控制器电连接，所述标识码通过手持智能设备进行识别；

该方法包括以下步骤：

步骤1）：作业人员通过手持智能设备识别设置于线杆上的标识码，将手持智能设备与柱上开关智能控制器建立对应的无线连接；

步骤2）：建立设备连接后，在手持智能设备的软件界面进行事件查询、记录与查询开关合分闸状态、进行过流分闸操作和整定值的修改的操作；

步骤3）：通过手持智能设备的软件界面，操作实现对相关硬件设备的巡检，当硬件设备存在问题时，给出相应的信息提示和故障报警；

步骤4）：开关状态检测模块对柱上开关设备的合闸已储能状态、合闸未储能状态、分闸已储能状态、分闸未储能状态进行检测和识别，并将其工作状态准确及时的反馈到柱上开关智能控制器中；

步骤5）：柱上开关智能控制器经过运算和识别，一方面，可将柱上开关设备的分合闸状态及其各项运行参数发送到手持智能设备进行显示，另一方面可以针对柱上开关设备的不同开关状态发出不同的闭锁控制信号；

步骤6）：手持智能设备配合柱上开关智能控制器对闭锁信号进行校验，防止出现误操作。

2.根据权利要求1所述的地面操控防电气闭锁方法，其特征在于：所述无线适配器包括无线传输模块、串行接口和接口模块，所述无线传输模块、串行接口和接口模块依次电连接。

3.根据权利要求1所述的地面操控防电气闭锁方法，其特征在于：所述手持智能设备采用PDA或智能手机。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的地面操控防电气闭锁方法，其特征在于：所述标识码采用号码牌，所述号码牌通过手持智能设备进行识别。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的地面操控防电气闭锁方法，其特征在于：所述标识码采用二维码，所述二维码通过手持智能设备进行识别。