CN106877221B - 高压开关柜感知闭锁系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压开关柜感知闭锁系统，包括监控主机、监控从机、高压传感器、LED显示单元、智能锁单元、云服务器，高压传感器、LED显示单元、智能锁单元均与监控从机相连，监控从机、云服务器均与监控主机相互通信；监控从机包括中央控制模块、与中央控制模块相连的电压信号采集模块、通信模块、人体靠近检测模块、声光报警模块。监控从机监测高压带电信息、监控智能锁开关状态、完成LED屏幕显示、人体靠近检测、语音提醒、声光报警等功能，并与主机进行通信，上报从机状态。本发明可以实现开关柜的带电感知告警、强制闭锁开关柜各仓室柜门、手动闭锁开关柜活门机构，可以有效避免工作人员误入带电间隔而造成的人员伤亡事故。
Description
技术领域
本发明涉及高压开关柜领域，特别是涉及一种高压开关柜感知闭锁系统及其控制方法。
背景技术
高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的电气产品。高压开关柜是全封闭设备，检修人员无法观察停电设备的断开点。近年来，电力系统内高压开关柜事故频发，主要原因是由于作业人员对开关柜带电部位不清楚，误入带电间隔发生人身触电事故，给社会、企业、家庭带来不可估量的损失。经过调查统计发现，高压开关柜事故多是由于作业人员误入带电间隔，究其原因主要是：
1)作业人员对开关柜内带电部位不清楚
检修作业阻止措施是在运行开关柜上悬挂“运行设备，禁止触动！”红布幔，在带电开关柜前后设置安全围栏，悬挂“止步，高压危险！”标示牌等。红布幔、安全围栏、标示牌等安全措施，存在掉落损坏或人为挪动的可能，不能完全起到警示作用。
2)带电开关柜柜门不能可靠闭锁
开关柜柜门依靠五防锁或开关柜门固定螺丝进行闭锁，不能完全可靠闭锁开关柜柜门，存在人为解除闭锁、误入带电间隔的可能性。
3)开关柜隔离活门不能有效闭锁
开关柜隔板活门在手车开关拉出后可靠封闭，但无法有效闭锁，存在人为误碰传动连杆导致活门开启的可能性。
高压开关柜的“闭锁”功能是保证电力设备和系统安全运行、确保设备和人身安全、防止误操作的重要技术措施。传统的开关柜闭锁方法是五防锁结合固定螺丝的方式，该方式存在以下隐患：
(1)无法自动检测设备带电情况，对检修人员的警示不够直观醒目；
(2)检修工作中，工作班成员为方便工作，能够擅自拧开固定螺丝，打开柜门，导致触电；
(3)当作业人员强行打开柜门时，运维人员无法及时发现并制止该不安全行为。
因此亟需提供一种新型的高压开关柜感知闭锁系统及其控制方法来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高压开关柜感知闭锁系统，能够自动检测并显示高压开关柜的带电情况。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高压开关柜感知闭锁系统，包括监控主机、监控从机、高压传感器、LED显示单元、智能锁单元、云服务器，高压传感器、LED显示单元、智能锁单元均与监控从机相连，监控从机、云服务器均与监控主机相互通信；
监控从机包括中央控制模块、与中央控制模块相连的电压信号采集模块、通信模块、人体靠近检测模块、声光报警模块。
在本发明一个较佳实施例中，监控主机采用无线通信方式与若干台监控从机相连。监控主机通过寻址的方式选择与其通信的监控从机。
在本发明一个较佳实施例中，高压传感器包括母线高压传感器、线路高压传感器，用于实时采集母线电压和线路电压。
进一步的，高压传感器内设芯棒式电容，芯棒式电容的一端通过上法兰与高压母线或线路相连、另一端与高压传感器二次输出端相连，二次输出端与电压信号采集模块相连。该高压传感器为环氧树脂浇注支柱绝缘子式产品，可作为隔离开关、接地开关、母线、出线等设备的支柱绝缘子使用，具有高强度、耐电弧能力强、局部放电量小等特点。
在本发明一个较佳实施例中，LED显示单元包括用于显示母线是否带电的母线仓LED驱动模块及显示屏、用于显示线路是否带电的出线仓LED驱动模块及显示屏。当监控从机感知母线带电后，控制母线仓LED驱动模块，在母线仓LED显示屏上显示母线带电信息；当监控从机感知线路带电后，控制出线仓LED驱动模块，在出线仓LED显示屏上显示线路带电信息。
在本发明一个较佳实施例中，智能锁单元包括用于闭锁母线仓柜门的智能电机锁、用于闭锁出线仓柜门的智能电机锁、用于闭锁开关仓柜门的智能电机锁、用于闭锁手车开关活门机构的智能电插锁。所述智能电机锁均有手动紧急解锁功能，在装置掉电情况下能手动解锁；所述活门机构电插锁在装置掉电情况下处于解锁状态。
在本发明一个较佳实施例中，监控从机还包括与中央控制模块相连的数据存储模块、时钟电路、人机界面。数据存储模块用于存储中央控制模块的数据信息；时钟电路为中央控制模块提供时钟信号；人机界面可以实现智能锁开锁或闭锁口令的输入。
在本发明一个较佳实施例中，监控从机还包括电源模块，电源模块包括非隔离型电源、隔离型电源，非隔离型电源模块提供的电压等级包括12V、5V、3.3V，12V电压为智能锁单元、LED显示单元供电，5V电压为人体靠近检测模块、声光报警模块供电，3.3V电压为中央控制模块供电；隔离型电源模块提供的电压为5V，为电压信号采集模块供电。
在本发明一个较佳实施例中，监控从机、高压传感器均接地，起过电压保护作用。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种高压开关柜感知闭锁系统的控制方法，包括感知高压开关柜带电情况下及感知高压开关柜不带电情况下的控制方法，
(1)感知高压开关柜带电情况下：
母线高压传感器实时采集高压母线电压信号，当任何一相达到系统设定的阈值后，监控从机感知母线带电；线路高压传感器实时采集高压线路电压信号，当任何一相达到系统设定的阈值后，监控从机感知线路带电；
监控从机感知母线或者线路带电后，给母线仓柜门智能电机锁与开关仓柜门智能电机锁同时输出闭锁信号；
监控从机感知线路带电后，系统给出线仓柜门智能电机锁输出闭锁信号；
在高压手车开关转检修情形下，输入正确的手车开关活门机构智能电插锁闭锁口令，闭锁活门机构；
(2)感知高压开关柜不带电情况下：
监控从机感知母线和线路均不带电时，同时输入正确的母线仓柜门智能电机锁开锁口令情形下，系统给母线仓柜门智能电机锁输出开锁信号；
监控从机感知线路不带电时，同时输入正确的出线仓柜门智能电机锁开锁口令情形下，系统给出线仓柜门智能电机锁输出开锁信号；
输入正确的开关仓柜门电机锁口令，系统给开关仓柜门智能电机锁输出开锁信号；
在高压手车开关由检修转运行过程，在高压手车开关由试验位置推至运行位置前，输入正确的手车开关活门机构智能电插锁开锁口令，释放活门机构。
本发明的有益效果是：本发明能够自动检测高压开关柜的带电情况，并提供语音告警提示，高压开关柜出线仓及母线仓柜门仅在线路(线路和母线)三相均不带电以及输入正确的开锁口令的情况下才能解锁开启，减少了人为解除闭锁的可能性，从而有效避免因误入带电间隔而造成的人员伤亡事故，提高变电站安全管理水平。
附图说明
图1是本发明高压开关柜感知闭锁系统一较佳实施例的结构框图；
图2是所述高压传感器的结构示意图；
图3是所述非隔离型电源模块中5V电源电路图；
图4是所述非隔离型电源模块中12V电源电路图；
图5是所述非隔离型电源模块中3.3V电源电路图；
图6是所述隔离型电源模块中5V电源电路图；
图7是所述中央控制模块中CPU的结构图；
图8是所述中央控制模块中时钟电路原理图；
图9是所述中央控制模块中寻址电路原理图；
图10是所述中央控制模块中复位电路原理图；
图11是所述数据存储模块的电路原理图；
图12是所述母线高压传感器二次侧电路原理图；
图13是所述线路高压传感器二次侧电路原理图；
图14是所述锁开关状态检测电路原理图；
图15是所述锁开关控制电路原理图；
图16是所述人体靠近检测模块的电路原理图；
图17是所述通信模块的电路原理图；
图18是所述RS232通信电路原理图；
图19是所述蜂鸣器电路原理图；
图20是所述语音提示模块的电路原理图；
图21是所述高压开关柜感知闭锁系统的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种高压开关柜感知闭锁系统，包括监控主机、监控从机、高压传感器、LED显示单元、智能锁单元、云服务器，监控从机、云服务器均与监控主机相互通信；监控从机包括中央控制模块、与中央控制模块相连的电源模块、电压信号采集模块、通信模块、人体靠近检测模块、声光报警模块、数据存储模块、时钟电路、人机界面，声光报警模块包括语音提示模块、蜂鸣器。高压传感器与电压信号采集模块相连，LED显示单元、智能锁单元均与中央控制模块相连。监控主机采用无线通信方式与若干台监控从机相连，监控主机通过寻址的方式选择与其通信的监控从机。在本实施例中，监控主机与一台监控从机采用433M无线通信方式相连。
电源模块采用5V开关电源，连接220V市电，输出不同电压等级的直流电，分别与所述中央控制模块、智能锁单元、LED显示单元相连接。
监控主机接收监控从机的信息，实时显示并记录监控从机的状态，同时监控主机通过网络将信息上传到云服务器；监控主机与云服务器之间采用GPRS/3G/4G无线通信。云服务器完成数据的存储及服务功能。监控从机监测高压线路及母线带电信息、监控智能锁开关状态、完成LED屏幕显示、人体靠近检测、声光报警等功能，并与监控主机进行通信，上报从机状态。人机界面可以实现智能锁开锁或闭锁口令的输入。
高压传感器包括实时采集母线电压的母线高压传感器和实时采集线路电压的线路高压传感器，母线高压传感器一次侧与母线连接，二次侧输出信号提供给运行于该母线上的各高压开关柜监控从机。线路高压传感器一次侧与出线连接，二次侧输出信号提供给该高压开关柜监控从机。
如图2所示，高压传感器为环氧树脂浇注支柱绝缘子式产品，可作为隔离开关、接地开关、母线、出线等设备的支柱绝缘子使用，具有高强度、耐电弧能力强、局部放电量小等特点。高压传感器内埋设高强介电功能性材料制成芯棒式电容C，其C的一端经上法兰与高压母线连接，C另一端与传感器二次输出端连接，传感器二次输出端与监控从机的电压信号采集模块连接、并通过压敏电阻R接地，该压敏电阻起保护作用。高压传感器的每一相接地端均用1.5mm多股软铜线并且绝缘的导线可靠接地，监控从机接地端也必须可靠接地。如果高压传感器带有高压，而该接地端未可靠接地，电压信号输入将有上千伏电压，造成危险；如果该接地端可靠接地，则只有一百伏左右的低电压出现，电流也非常的微小，不会危及人身安全。
母线高压传感器实时采集高压母线电压信号，当任何一相达到系统设定的阈值后，监控从机感知母线带电；线路高压传感器实时采集高压线路电压信号，当任何一相达到系统设定的阈值后，监控从机感知线路带电。上述阈值参数由电压信号采集电路的电阻值决定，优选的，阈值设定为一次侧额定相电压×(0.15—0.65)。
LED显示单元包括用于显示母线是否带电的母线仓LED驱动模块及显示屏、用于显示线路是否带电的出线仓LED驱动模块及显示屏。当监控从机感知母线带电后，控制母线仓LED驱动模块，在母线仓LED屏幕上显示母线带电信息；监控从机感知线路带电后，控制出线仓LED驱动模块，在出线仓LED屏幕上显示线路带电信息。本例中设置显示红色滚动大字幕，例如滚动显示“A相带电”“B相带电”“C相带电”。
智能锁单元包括用于闭锁母线仓柜门的智能电机锁、用于闭锁出线仓柜门的智能电机锁、用于闭锁开关仓柜门的智能电机锁以及用于闭锁手车开关活门机构的智能电插锁；
优选的，柜门智能电机锁采用型号为DJS02的智能电机锁，具有自动检锁状态功能、开关灵敏度高，安全可靠的优点，锁舌长度大于20mm，符合GA/T73-94标准。当误开锁或开锁后未打开柜门，在智能电机锁感应磁铁和磁感应开关作用下，5—8s内自动上锁，同时具备电源反接保护、电机短路保护、霍尔元件故障后报警功能。智能电机锁电源(12V、GND)接通后即可感应上锁，另外通过监控从机给锁控制端(L+、L－)通12V电压可实现开锁。该电机锁还带有信号反馈功能，柜门关闭后，柜门电机锁无源接点闭合(COM、NO)，柜门打开后该接点打开。该电机锁均有手动紧急解锁功能，在掉电情况下能手动上锁或者解锁。
优选的，活门机构电插锁采用型号为KT-L608的智能电插锁，电插锁电源未接通情况下锁舌在锁孔内，当电源接通时，锁舌弹出，挡住活门机构，实现闭锁，而且只有在断电情况下锁舌才能弹回，实现开锁，因而监控从机通过接通、断电插锁电源(正极、负极)实现闭锁、开锁控制。电插锁具备锁舌状态侦测信号输出功能，当锁上锁时，COM公共端和NC常闭端闭合，当锁开锁时，COM公共端和NC常闭端断开，监控从机实现锁状态的监测。
下面具体描述所述电源模块及监控从机中各模块电路及原理：
所述电源模块包括非隔离型电源模块、隔离型电源模块。非隔离型电源模块提供的电压等级包括12V、5V、3.3V，12V电压为智能锁单元、LED显示单元供电，5V电压为人体靠近检测模块、声光报警模块供电，3.3V电压为中央控制模块供电。请参阅图3，输入端VIN5V输入5V电源，经自恢复保险丝F1及双向瞬态电压抑制器D1后输出5V直流电，F1采用SMD1812P200TF，起过电压保护作用，D1具有对输入电压进行稳压和限压的作用。请参阅图4，12V电源电路采用直流升压转换电路，包括升压型直流电源变换器芯片U3、二极管D2、电感器L1、电阻R25、R26，U3的输入电压为5V直流电，电阻R25、R26并联后与引脚FB相连，引脚VIN与电感器L1的一端相连，L1的另一端与二极管D2的正极相连，D2的负极与R26的另一端相连，D2的正极还与U3的SW1、SW2引脚相连。U3采用升压型直流电源变换器芯片XL6007，内置软启动、过流、过温、高可靠性功能模块，内置功率MOS，集成度高、效率高、成本低。请参阅图5，3.3V电源电路采用稳压器AMS1117-3.3，输入VCC5V，输出3.3V直流电。隔离型电源模块提供的电压等级为5V，为电压信号采集模块中的光电耦合器供电，抗干扰能力强，安全可靠性高。请参阅图6，隔离型5V电源电路包括U12、CT3、C30、C31、C35、D10，U12采用隔离电源模块B0505S-1WR2，具备1500V电压隔离。CT3为钽电容，可以滤除电源的纹波，C30、C31、C35、为0.1u的小电容，滤除高频干扰，具有去耦作用。
请参阅图7，中央控制模块采用STM32F103RCT6作为CPU，该芯片U7为32位嵌入式-微控制器的集成电路，体积小，功能强大，其外围设备包括晶振、温度传感器等，输入电压位3.3V。其晶振组成时钟电路，为中央控制模块提供时钟信号，结合图8，所述时钟电路包括晶振CY1、电容C14、C17，CY1的两端分别连接C14、C17，输入端与U7的引脚MAIN_XI相连，输出端与U7的引脚MAIN_XO相连。CPU的引脚ADDR0—ADDR5连接有寻址电路，请参阅图9，所述寻址电路包括拨码器J3、电阻R10—R21，ADDR0—ADDR5分别与电阻R16—R21连接到3.3V电压，电阻R10—R15分别接地。拨码器J3采用DPL-06-V，通过人工置位拨码开关选择不同的监控从机，每个码对应二进制的0和1，拨码开关拨到右边，对应的ADDR0—ADDR5输出高电平；拨码开关拨到左边，对应的ADDR0—ADDR5输出低电平，当拨码开关全部拨到左边时，地址即为000000。同时CPU还连接有复位电路，请参阅图10，所述复位电路包括相互串联的电阻R32、电容C16，输入电压为3.3V，复位按钮为NRST。
请参阅图11，数据存储模块用于存储中央控制模块的数据信息，其电路包括数据存储芯片U1、电阻R22—R23，电阻R22连接U1的SDA(串行数据/地址)引脚，电阻R23连接U1的SCL(串行时钟)引脚，U1采用AT24C256N，功耗低、存储量大。
请参阅图12，母线高压传感器二次侧电路由三相相同电路组成，LINE_1A、LINE_1B、LINE_1C分别连接高压传感器二次侧，IN_1A、IN_1B、IN_1C分别连接CPU的相应引脚。其包括压敏电阻R68、R38、R52、限流电阻R86、R51、R88、电阻R48、R50、R87、R37、R49、R70、三极管Q5—Q7、二极管D7—D9、整流芯片U14、U10、U16、光电耦合器U8、U9、U15，各元器件的连接关系如图12所示。在其中一相电路中，电阻R68的两端分别连接在整流芯片U14的引脚1与引脚2之间，电阻R47的两端分别连接在U14的引脚3与引脚4之间，电阻R86的一端与U14的引脚3相连、另一端与三极管Q5的基极相连，三极管Q5的发射极与U14的引脚4相连，电阻R48的一端与U8的引脚2相连、另一端与发光二极管D7的正极相连，发光二极管D7的负极与三极管Q5的集电极相连，电阻R37的一端与U8的引脚3相连、另一端接地，U8的引脚1连接5V隔离电压、引脚4连接3.3V电压，另外两相电路结构与该相电路相同，各元器件的连接关系如图12所示。整流芯片U14、U10、U16采用MB10S，光电耦合器U8、U9、U15采用TLP281。压敏电阻对高压传感器二次侧电路起过电压保护作用，在其中一相的电路中，经整流芯片U14整流后的电压经过限流电阻R86驱动三极管Q5导通，VDD5V电压经过光电耦合器U8，电阻R48、发光二极管D7、三极管Q5构成回路，再经光电耦合器U8隔离后输出信号至CPU，另外两相的电路原理与其相同。
同理，如图13所示，线路高压传感器二次侧电路也由三相相同电路组成，LINE_2A、LINE_2B、LINE_2C分别连接高压传感器二次侧，IN_2A、IN_2B、IN_2C分别连接CPU的相应引脚。其包括压敏电阻R40、R55、R72、限流电阻R54、R71、R91、电阻R53、R58、R90、电阻R42、R57、R89、三极管Q8—Q10、二极管D11、D12、D17、整流芯片U13、U18、U20、光电耦合器U11、U17、U19，各元器件的连接关系如图13所示。整流芯片U13、U18、U20采用MB10S，光电耦合器U11、U17、U19采用TLP281。压敏电阻对高压传感器二次侧电路起过电压保护作用，在其中一相的电路中，经整流芯片U13整流后的电压经过限流电阻R54驱动三极管Q8导通，VDD5V电压经过光电耦合器U11，电阻R53、发光二极管D11、三极管Q8构成回路，再经光电耦合器U11隔离后输出信号至CPU，另外两相的电路原理与其相同。
智能锁单元的电路包括锁开关状态检测电路、锁开关控制电路，锁开关状态检测电路的输出端输出锁开关状态信号至CPU，CPU输出锁开关控制信号至锁开关控制电路的输入端。锁开关状态信号定义为锁关闭时，为高电平。锁开关控制信号定义为输出高电平时，锁打开。
请参阅图14，锁开关状态检测电路由三组相同电路组成，分别为母线仓锁开关状态检测电路(LOCK1)、出线仓锁开关状态检测电路(LOCK2)、开关仓锁开关状态检测电路(LOCK3)。在母线仓锁开关状态检测电路中，输入端为L1_NC，输出端为LOCK1_IN，输入端与输出端之间通过电阻R75连接，在R75的一端通过上拉电阻R74与VCC5V相连，R76与电容C25构成RC滤波电路与R75的另一端相连。在出线仓锁开关状态检测电路中，输入端为L2_NC，输出端为LOCK2_IN，输入端与输出端之间通过电阻R79连接，在R79的一端通过上拉电阻R78与VCC5V相连，R80与电容C27构成RC滤波电路与R79的另一端相连。在开关仓锁开关状态检测电路中，输入端为L3_NC，输出端为LOCK3_IN，输入端与输出端之间通过电阻R83连接，在R83的一端通过上拉电阻R82与VCC5V相连，电阻R84与电容C28构成RC滤波电路与R83的另一端相连。
请参阅图15，锁开关控制电路由三组相同电路组成，分别为母线仓锁开关控制电路(LOCK1)、出线仓锁开关控制电路(LOCK2)、开关仓锁开关控制电路(LOCK3)。在母线仓锁开关控制电路中，包括电阻R59、R60、R65，三极管Q2、继电器K1、续流二极管D14，各元器件的连接关系如图14所示。当CPU的LOCK1_OUT输出高电平时，三极管Q2导通，继电器K1励磁，常开触点3、4闭合，L1与NO1闭合，母线仓柜门的电机锁开锁回路导通(电机锁L+接12V)，解锁；LOCK1_OUT输出低电平时，反之。续流二极管D14起保护继电器K1的作用。在出线仓锁开关控制电路中，包括电阻R61、R62、R66，三极管Q3、继电器K2、续流二极管D15，各元器件的连接关系如图14所示。当CPU的LOCK2_OUT输出高电平时，三极管Q3导通，继电器K2励磁，常开触点3、4闭合，L2与NO2闭合，出线仓柜门的电机锁开锁回路导通(电机锁L+接12V)，解锁；LOCK2_OUT输出低电平时，反之。续流二极管D15起保护继电器K2的作用。在开关仓锁开关控制电路中，包括电阻R63、R64、R67，三极管Q4、继电器K3、二极管D16，各元器件的连接关系如图14所示。当CPU的LOCK3_OUT输出高电平时，三极管Q4导通，继电器K3励磁，常开触点3、4闭合，L3与NO3闭合，母线仓柜门的电机锁开锁回路导通(电机锁L+接12V)，解锁；LOCK3_OUT输出低电平时，反之。续流二极管D16起保护继电器K3的作用。
请参阅图16，人体靠近检测模块输入端为XIN0，输出端为IN0，输出端连接至CPU。输入端与输出端之间通过电阻R6连接，在R6的一端通过上拉电阻R3与VCC5V相连，R9与电容C7构成RC滤波电路与R6的另一端相连。
请参阅图17，通信模块包括433M无线模块M2、电阻R36、无线天线ANT_SMA，电阻R36连接在M2的VCC引脚与SET引脚之间，无线天线J4与M2的ANT接口相连，M2的RXD、TXD引脚与CPU的相应引脚(UART3)相连。433M无线模块M2的频率稳定度极高。所述通信模块实现监控从机与监控主机之间的无线通信。
请参阅图18，RS232通信电路用于连接LED显示屏，其包括RS232收发器U2、与U2相应引脚相连的电容C1—C4，U2采用MAX3232CSE，包括两路接收器和两路驱动器，引脚9—12与CPU的相应引脚(UART1、UART4)相连，引脚13、14与一个LED显示屏相连，引脚7、8与另一个LED显示屏相连。
请参阅图19，蜂鸣器电路包括电阻R34、R35、三极管Q1、蜂鸣器U6，输入端BEEP与CPU相连，R34与Q1的基极相连，R35的一端与R34并联、另一端与Q1的发射极相连，Q1的集电极与U6的负极相连，U6的正极与VCC5V相连。U6采用BUZZER_12×9.6，可发出高分贝报警声。
请参阅图20，语音提示模块包括语音芯片M1、电阻R28—R30、发光二极管D4，M1采用QJ008M01，引脚MTXD连接电阻R29，引脚MRXD连接电阻R30，引脚VDD33连接R28，引脚BUSY连接发光二极管D4的负极，D4的正极与R28相连。该模块用于通过外接喇叭发出语音提示信息。
请参阅图21，高压开关柜感知闭锁系统的控制方法，包括感知高压开关柜带电情况下及感知高压开关柜不带电情况下的控制方法。
(1)感知高压开关柜带电情况下：
母线高压传感器实时采集高压母线电压信号，当任何一相达到系统设定的阈值后，监控从机感知母线带电；线路高压传感器实时采集高压线路电压信号，当任何一相达到系统设定的阈值后，监控从机感知线路带电；
监控从机感知母线或者线路带电后，给母线仓柜门智能电机锁与开关仓柜门智能电机锁同时输出闭锁信号；
监控从机感知线路带电后，系统给出线仓柜门智能电机锁输出闭锁信号；
在高压手车开关转检修情形下，输入正确的手车开关活门机构智能电插锁闭锁口令，闭锁活门机构；
(2)感知高压开关柜不带电情况下：
监控从机感知母线和线路均不带电时，同时输入正确的母线仓柜门智能电机锁开锁口令情形下，系统给母线仓柜门智能电机锁输出开锁信号；
监控从机感知线路不带电时，同时输入正确的出线仓柜门智能电机锁开锁口令情形下，系统给出线仓柜门智能电机锁输出开锁信号；
输入正确的开关仓柜门电机锁口令，系统给开关仓柜门智能电机锁输出开锁信号；
在高压手车开关由检修转运行过程，在高压手车开关由试验位置推至运行位置前，输入正确的手车开关活门机构智能电插锁开锁口令，释放活门机构。
当人体进入设定区域后，同时监控主机感知母线或线路带电，中央控制模块控制语音提示模块发出语音提示信息，优选的，人体进入开关柜前后1米内方形区域，监控从机发出语音“已进入带电区域，请注意！”。当监控从机收到母线仓柜门电机锁、出线仓柜门电机锁、开关仓柜门电机锁的开锁反馈信号，但是相应柜门不满足开锁条件即均带电时，中央控制模块控制蜂鸣器发出报警声。
本发明可以实现开关柜的带电感知告警、强制闭锁开关柜各仓室柜门、手动闭锁开关柜活门机构，并能实时在线监测智能锁状态，可以有效避免工作人员误入带电间隔，减少开关柜事故的发生，提高变电站安全管理水平。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种高压开关柜感知闭锁系统的控制方法，其特征在于，包括感知高压开关柜带电情况下及感知高压开关柜不带电情况下的控制方法，
所述高压开关柜感知闭锁系统包括监控主机、监控从机、高压传感器、LED显示单元、智能锁单元、云服务器，高压传感器、LED显示单元、智能锁单元均与监控从机相连，监控从机、云服务器均与监控主机相互通信；
所述监控从机包括中央控制模块、与中央控制模块相连的电压信号采集模块、通信模块、人体靠近检测模块、声光报警模块；
所述高压传感器包括母线高压传感器、线路高压传感器；
所述智能锁单元包括用于闭锁母线仓柜门的智能电机锁、用于闭锁出线仓柜门的智能电机锁、用于闭锁开关仓柜门的智能电机锁、用于闭锁手车开关活门机构的智能电插锁；
(1)感知高压开关柜带电情况下：
母线高压传感器实时采集高压母线电压信号，当任何一相达到系统设定的阈值后，监控从机感知母线带电；线路高压传感器实时采集高压线路电压信号，当任何一相达到系统设定的阈值后，监控从机感知线路带电；
监控从机感知母线或者线路带电后，给母线仓柜门智能电机锁与开关仓柜门智能电机锁同时输出闭锁信号；
监控从机感知线路带电后，系统给出线仓柜门智能电机锁输出闭锁信号；
在高压手车开关转检修情形下，输入正确的手车开关活门机构智能电插锁闭锁口令，闭锁活门机构；
(2)感知高压开关柜不带电情况下：
监控从机感知母线和线路均不带电时，同时输入正确的母线仓柜门智能电机锁开锁口令情形下，系统给母线仓柜门智能电机锁输出开锁信号；
监控从机感知线路不带电时，同时输入正确的出线仓柜门智能电机锁开锁口令情形下，系统给出线仓柜门智能电机锁输出开锁信号；
输入正确的开关仓柜门电机锁口令，系统给开关仓柜门智能电机锁输出开锁信号；
在高压手车开关由检修转运行过程，在高压手车开关由试验位置推至运行位置前，输入正确的手车开关活门机构智能电插锁开锁口令，释放活门机构。
2.根据权利要求1所述的高压开关柜感知闭锁系统的控制方法，其特征在于，监控主机采用无线通信方式与若干台监控从机相连。
3.根据权利要求1所述的高压开关柜感知闭锁系统的控制方法，其特征在于，高压传感器内设芯棒式电容，芯棒式电容的一端通过上法兰与高压母线或线路相连、另一端与高压传感器二次输出端相连，二次输出端与电压信号采集模块相连。
4.根据权利要求1所述的高压开关柜感知闭锁系统的控制方法，其特征在于，LED显示单元包括用于显示母线是否带电的母线仓LED驱动模块及显示屏、用于显示线路是否带电的出线仓LED驱动模块及显示屏。
5.根据权利要求1或2所述的高压开关柜感知闭锁系统的控制方法，其特征在于，监控从机还包括与中央控制模块相连的数据存储模块、时钟电路、人机界面。
6.根据权利要求1或2所述的高压开关柜感知闭锁系统的控制方法，其特征在于，监控从机还包括电源模块，电源模块包括非隔离型电源、隔离型电源，非隔离型电源模块提供的电压等级包括12V、5V、3.3V，12V电压为智能锁单元、LED显示单元供电，5V电压为人体靠近检测模块、声光报警模块供电，3.3V电压为中央控制模块供电；隔离型电源模块提供的电压为5V，为电压信号采集模块供电。
7.根据权利要求1或2所述的高压开关柜感知闭锁系统的控制方法，其特征在于，监控从机、高压传感器均接地。
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