CN110994805A - 一种高压岸电电源远程防护装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压岸电电源远程防护装置及方法，包括主机模块和远程模块：各远程模块分别与对应的接地钳连接，当接地钳的压力传感器检测值大于设定值时，接地钳向远程模块发送已接地信号，远程模块收到信号后将已接地命令发送给主机模块且将远程模块锁定；主机模块接收到已接地命令后将锁定主机模块，锁定状态下主机模块将无法解锁拆除；当接地钳的压力传感器检测值小于设定值且大于0时，接地钳向远程模块发送接地钳异常报警信号；当线路拆除接地钳后，远程模块收到传感器信号并将无接地信号发送给主机模块，同时，该远程模块解锁；当主机模块连接的所有的远程模块都解锁后，主机模块解锁，解锁状态下主机模块可以解锁拆除。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压岸电电源远程防护装置及方法。
背景技术
岸电电源即岸用变频电源，专门针对船上、岸边码头等高温、高湿、高腐蚀性、大负荷冲击等恶劣使用环境而特别设计制造的大功率变频电源设备。一台高压岸电电源输出侧安装多个高压岸电码头箱，码头箱距离高压岸电电源室距离较远，在进行高压岸电电源和高压岸电码头箱检修时需在线路上采取安全接地措施，在线路检修处安装好接地钳后方可进行检修维护工作，整条检修线路有接地点时上口开关处无保护装置，人工可操作开关合闸，检修过程存在安全风险，而且，由于多个高压岸电码头箱检修维护时需要独立接地，以往需要多个工人看守和检修以降低安全隐患，其智能化程度低且人工成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种高压岸电电源远程防护装置及方法，可在高压岸电电源、高压岸电码头箱进行检修维护时作为保护装置实现安全保护，其体积较小、后期维护方便。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种高压岸电电源远程防护装置，包括设置在高压开关柜和/或高压岸电电源上的主机模块，设置在各高压岸电码头箱上的远程模块：
所述主机模块设置有永磁电磁铁，所述主机模块通过永磁电磁铁吸附到开关柜摇把孔上、和/或高压岸电电源操作按钮上，各远程模块分别与对应的接地钳连接，所述接地钳设置有压力传感器；
检修工作时，将接地钳接地，当接地钳的压力传感器检测值大于设定值时，接地钳向远程模块发送已接地信号，远程模块收到信号后将已接地命令发送给主机模块且将远程模块锁定；
主机模块接收到已接地命令后将锁定主机模块，锁定状态下主机模块将无法解锁拆除；当接地钳的压力传感器检测值小于设定值且大于0时，接地钳向远程模块发送接地钳异常报警信号；
当线路拆除接地钳后，压力传感器检测值为0，远程模块收到传感器信号并将无接地信号发送给主机模块，同时，该远程模块解锁；当主机模块连接的所有的远程模块都解锁后，主机模块解锁，解锁状态下主机模块可以解锁拆除。
优选，所述主机模块和各远程模块之间进行无线通信。
优选，当压力传感器检测值为0时，远程模块每间隔设定的时间段向主机模块发送无接地信号，当主机模块在设定的时间段连续两次接收到同一个远程模块发送的无接地信号后，取消该远程模块的闭锁状态。
优选，所述主机模块设置有主机天线、主机电池电量指示灯、解除按钮和若干个主机闭锁指示灯，各主机闭锁指示灯与远程模块对应，当对应的远程模块锁定时，该主机闭锁指示灯亮灯；
当主机模块未收到远程模块发出的已接地命令时，可按解除按钮解锁主机模块，当主机模块收到有远程模块发出的已接地命令后，解除按钮被锁定不可操作。
优选，所述远程模块设置有远程天线、远程电池电量指示灯和远程闭锁指示灯，当该远程模块锁定时，远程闭锁指示灯亮灯。
对应的，一种高压岸电电源远程防护方法，包括如下步骤：
1）将主机模块通过永磁电磁铁吸附到开关柜摇把孔上、和/或高压岸电电源操作按钮上，将各远程模块设置在高压岸电码头箱上且各远程模块与各接地钳电气连接；
2）检修工作时，将接地钳接地，当接地钳的压力传感器检测值大于设定值时，接地钳向远程模块发送已接地信号，远程模块收到信号后将已接地命令发送给主机模块且将远程模块锁定；
3）主机模块接收到已接地命令后将锁定主机模块，锁定状态下主机模块将无法解锁拆除；
4）当线路拆除接地钳后，压力传感器检测值为0，远程模块收到传感器信号并将无接地信号发送给主机模块，同时，该远程模块解锁；
5）当主机模块连接的所有的远程模块都解锁后，主机模块解锁，解锁状态下主机模块可以解锁拆除。
优选，在检修工作过程中，当接地钳的压力传感器检测值小于设定值且大于0时，接地钳向远程模块发送接地钳异常报警信号。
优选，所述主机模块和远程模块之间通过无线通信，所述远程模块和接地钳之间通过电线通信。
优选，当主机模块未收到远程模块发出的已接地命令时，可按解除按钮解锁主机模块，当主机模块收到有远程模块发出的已接地命令时，解除按钮被锁定不可操作。
优选，当压力传感器检测值为0时，远程模块每间隔设定的时间段向主机模块发送无接地信号，当主机模块在设定的时间段连续两次接收到同一个远程模块发送的无接地信号后，取消该远程模块的闭锁状态。
本发明的有益效果是：
主机模块和远程模块内装有大容量电源，充满电后可长时间使用满足用户长时间检修维护工作，远程安全防护装置可在高压岸电电源系统中使用，起到安全警示保护作用，在高压岸电电源系统长期检修维护时可长时间防止人工误操作，进一步加强安全作业。
本发明的远程安全防护装置使用无线通讯技术，可远距离通信无需线缆，空旷场地通讯距离可达7.2KM，室内可穿墙通信，在线路较远的配电房无需通讯线缆，多个高压岸电码头箱可同时进行检修维护工作，减少工人误操作，减少人工成本。
另外，主机模块和远程模块均可以采用金属外壳，密封性好、适应能力强且抗干扰，可在复杂干扰环境下使用，主机模块、远程模块均使用继电器实现高低电压隔离，保护人员和设备安全使用。
附图说明
图1是本发明一种高压岸电电源远程防护装置的示意图；
图2是本发明远程防护装置通信示意图；
图3是主机模块外壳示意图；
图4是远程模块外壳示意图；
附图的标记含义如下：
1：主机天线；2：主机电池电量指示灯；3：主机闭锁指示灯；4：解除按钮；5：远程天线；6：远程电池电量指示灯；7：远程闭锁指示灯。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1-4所示，一种高压岸电电源远程防护装置，高压电（英语：High voltage），是指配电线路交流电压在1000V以上或直流电压在1500V以上的电接户线。远程防护装置包括设置在高压开关柜和/或高压岸电电源上的主机模块和设置在各高压岸电码头箱上的远程模块，主机模块可以是一个或二个，远程模块是若干个。优选，所述主机模块和各远程模块之间进行无线通信。
如图1所示，主机模块是二个，一个主机模块通过永磁电磁铁吸附到开关柜摇把孔上，另一个主机模块通过永磁电磁铁吸附到高压岸电电源操作按钮上。远程模块是四个，设置在各高压岸电码头箱上。各远程模块分别与对应的接地钳连接，所述主机模块设置有永磁电磁铁，比如，在主机模块背后设置有两块强磁永磁电磁铁，当磁铁通电时消除磁性，当磁铁断电时恢复磁性，主机模块通过强磁永磁电磁铁可吸附到开关柜摇把孔上，和/或者吸附到高压岸电电源操作按钮上，主机模块平整吸附到金属板上将很难取下。
所述接地钳设置有压力传感器，用于自动检测接地状态，当压力传感器检测值大于设定的值时，可以认为接地钳已经完全紧固接地；当接地钳的压力传感器检测值小于设定值且大于0时，可以认为接地钳松动；当接地钳的压力传感器检测值等于0时，可以认为接地钳已经拆除。
在高压岸电电源设备检修维护时需要在线路上采取安全接地措施，检修工作时，将接地钳接地，当接地钳的压力传感器检测值大于设定值时，接地钳向远程模块发送已接地信号，远程模块收到信号后将已接地命令发送给主机模块且将远程模块锁定，远程模块锁定状态下仅表示对应的接地钳已接地。
主机模块接收到已接地命令后将锁定主机模块，锁定状态下主机模块将无法解锁拆除；当接地钳的压力传感器检测值小于设定值且大于0时，接地钳向远程模块发送接地钳异常报警信号提示工作人员接地钳异常。
当线路拆除接地钳后，压力传感器检测值为0，远程模块收到传感器信号并将无接地信号发送给主机模块，同时，该远程模块解锁；当主机模块连接的所有的远程模块都解锁后，主机模块解锁，解锁状态下主机模块可以解锁拆除。若主机模块连接的远程模块存在有闭锁状态的，则主机模块也处于闭锁状态。
如图3所示，优选，所述主机模块设置有主机天线1、主机电池电量指示灯2、解除按钮4和若干个主机闭锁指示灯3，各主机闭锁指示灯与远程模块对应，当对应的远程模块锁定时，该主机闭锁指示灯亮灯；
当主机模块未收到远程模块发出的已接地命令时，可按解除按钮解锁主机模块，当主机模块收到有远程模块发出的已接地命令后，解除按钮被锁定不可操作，直到所有的远程模块都解锁。
如图4所示，优选，所述远程模块设置有远程天线5、远程电池电量指示灯6和远程闭锁指示灯7，当该远程模块锁定时，远程闭锁指示灯亮灯。
优选，当压力传感器检测值为0时，远程模块每间隔设定的时间段向主机模块发送无接地信号，当主机模块在设定的时间段连续两次接收到同一个远程模块发送的无接地信号后，取消该远程模块的闭锁状态。
对高压岸电电源、高压岸电码头箱检修维护时需断开线路并在线路中安全接地，远程防护装置有明显接地提示并锁定在上口开关柜操作孔上，多个岸电码头箱有接地点时则无法操作开关柜和高压岸电电源，并有亮灯显示，当接地点拆除时安全防护装置可操作拆除，远程防护装置通过无线信号传输接地状态，传输距离可达7.2KM，可穿墙通讯，远程防护装置在通讯距离内可多个远程模块跟一个主机模块通讯，可在高压岸电电源、高压岸电码头箱进行检修维护时作为保护装置实现安全保护，并可减少人工，本装置内有大容量电源使用时无需外部电源。
对应的，一种高压岸电电源远程防护方法，包括如下步骤：
1）将主机模块通过永磁电磁铁吸附到开关柜摇把孔上、和/或高压岸电电源操作按钮上，将各远程模块设置在高压岸电码头箱上且各远程模块与各接地钳电气连接，多个远程模块可连接一个主机模块，在高压岸电电源输出侧需要安装多个接地点时可同时保护线路。
2）检修工作时，将接地钳接地，当接地钳的压力传感器检测值大于设定值时，接地钳向远程模块发送已接地信号，远程模块收到信号后将已接地命令发送给主机模块且将远程模块锁定。
3）主机模块接收到已接地命令后将锁定主机模块，锁定状态下主机模块将无法解锁拆除。
4）当线路拆除接地钳后，压力传感器检测值为0，远程模块收到传感器信号并将无接地信号发送给主机模块，同时，该远程模块解锁。
5）当主机模块连接的所有的远程模块都解锁后，主机模块解锁，解锁状态下主机模块可以解锁拆除。
优选，在检修工作过程中，当接地钳的压力传感器检测值小于设定值且大于0时，接地钳向远程模块发送接地钳异常报警信号。
优选，所述主机模块和远程模块之间通过无线通信，所述远程模块和接地钳之间通过电线通信，比如，远程模块通过线缆连接到接地钳上的传感器。
优选，当主机模块未收到远程模块发出的已接地命令时，可按解除按钮解锁主机模块，当主机模块收到有远程模块发出的已接地命令时，解除按钮被锁定不可操作。
优选，当压力传感器检测值为0时，远程模块每间隔设定的时间段向主机模块发送无接地信号，当主机模块在设定的时间段连续两次接收到同一个远程模块发送的无接地信号后，取消该远程模块的闭锁状态。
本发明远程模块通过线缆连接到接地钳上，当接地钳拧紧后压力传感器发出信号传送给远程模块，远程模块内部单片机判断接收到的信号，接地信号无误后点亮远程模块上的闭锁指示灯，并通过无线通讯模块向主机模块发出已接地命令。
主机模块接收到已接地命令后通过单片机判断后发出锁定信号，主机模块锁定后解锁按钮将失效，并点亮闭锁指示灯，此状态下主机模块将无法解锁拆除，起到安全保护警示作用。
当线路检修维护工作结束后，线路拆除接地钳，远程模块收到压力传感器信号并将无接地信号无线发送给主机模块，主机模块接收到信号后等待第二次信号，当主机模块两次接收到无接地信号后将取消闭锁指令，恢复解锁按钮功能，此状态下可人工按下解锁按钮并拆除主机模块，检修维护工作完成，可人工操作开关。
主机模块和远程模块内装有大容量电源，充满电后可长时间使用满足用户长时间检修维护工作，远程安全防护装置可在高压岸电电源系统中使用，起到安全警示保护作用，在高压岸电电源系统长期检修维护时可长时间防止人工误操作，进一步加强安全作业。
本发明的远程安全防护装置使用无线通讯技术，可远距离通信无需线缆，空旷场地通讯距离可达7.2KM，室内可穿墙通信，在线路较远的配电房无需通讯线缆，多个高压岸电码头箱可同时进行检修维护工作，减少工人误操作，减少人工成本。
另外，主机模块和远程模块均可以采用金属外壳，密封性好、适应能力强且抗干扰，可在复杂干扰环境下使用，主机模块、远程模块均使用继电器实现高低电压隔离，保护人员和设备安全使用。
以上仅为本发明的优选实施例，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者等效流程变换，或者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 (10)
1.一种高压岸电电源远程防护装置，包括设置在高压开关柜和/或高压岸电电源上的主机模块，设置在各高压岸电码头箱上的远程模块，其特征在于：
所述主机模块设置有永磁电磁铁，所述主机模块通过永磁电磁铁吸附到开关柜摇把孔上、和/或高压岸电电源操作按钮上，各远程模块分别与对应的接地钳连接，所述接地钳设置有压力传感器；
检修工作时，将接地钳接地，当接地钳的压力传感器检测值大于设定值时，接地钳向远程模块发送已接地信号，远程模块收到信号后将已接地命令发送给主机模块且将远程模块锁定；
主机模块接收到已接地命令后将锁定主机模块，锁定状态下主机模块将无法解锁拆除；当接地钳的压力传感器检测值小于设定值且大于0时，接地钳向远程模块发送接地钳异常报警信号；
当线路拆除接地钳后，压力传感器检测值为0，远程模块收到传感器信号并将无接地信号发送给主机模块，同时，该远程模块解锁；当主机模块连接的所有的远程模块都解锁后，主机模块解锁，解锁状态下主机模块可以解锁拆除。
2.根据权利要求1所述的一种高压岸电电源远程防护装置，其特征在于，所述主机模块和各远程模块之间进行无线通信。
3.根据权利要求2所述的一种高压岸电电源远程防护装置，其特征在于，当压力传感器检测值为0时，远程模块每间隔设定的时间段向主机模块发送无接地信号，当主机模块在设定的时间段连续两次接收到同一个远程模块发送的无接地信号后，取消该远程模块的闭锁状态。
4.根据权利要求1所述的一种高压岸电电源远程防护装置，其特征在于，所述主机模块设置有主机天线、主机电池电量指示灯、解除按钮和若干个主机闭锁指示灯，各主机闭锁指示灯与远程模块对应，当对应的远程模块锁定时，该主机闭锁指示灯亮灯；
当主机模块未收到远程模块发出的已接地命令时，可按解除按钮解锁主机模块，当主机模块收到有远程模块发出的已接地命令后，解除按钮被锁定不可操作。
5.根据权利要求4所述的一种高压岸电电源远程防护装置，其特征在于，所述远程模块设置有远程天线、远程电池电量指示灯和远程闭锁指示灯，当该远程模块锁定时，远程闭锁指示灯亮灯。
6.一种高压岸电电源远程防护方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将主机模块通过永磁电磁铁吸附到开关柜摇把孔上、和/或高压岸电电源操作按钮上，将各远程模块设置在高压岸电码头箱上且各远程模块与各接地钳电气连接；
2）检修工作时，将接地钳接地，当接地钳的压力传感器检测值大于设定值时，接地钳向远程模块发送已接地信号，远程模块收到信号后将已接地命令发送给主机模块且将远程模块锁定；
3）主机模块接收到已接地命令后将锁定主机模块，锁定状态下主机模块将无法解锁拆除；
4）当线路拆除接地钳后，压力传感器检测值为0，远程模块收到传感器信号并将无接地信号发送给主机模块，同时，该远程模块解锁；
5）当主机模块连接的所有的远程模块都解锁后，主机模块解锁，解锁状态下主机模块可以解锁拆除。
7.根据权利要求6所述的一种高压岸电电源远程防护方法，其特征在于，在检修工作过程中，当接地钳的压力传感器检测值小于设定值且大于0时，接地钳向远程模块发送接地钳异常报警信号。
8.根据权利要求6所述的一种高压岸电电源远程防护方法，其特征在于，所述主机模块和远程模块之间通过无线通信，所述远程模块和接地钳之间通过电线通信。
9.根据权利要求6所述的一种高压岸电电源远程防护方法，其特征在于，当主机模块未收到远程模块发出的已接地命令时，可按解除按钮解锁主机模块，当主机模块收到有远程模块发出的已接地命令后，解除按钮被锁定不可操作。
10.根据权利要求6所述的一种高压岸电电源远程防护方法，其特征在于，当压力传感器检测值为0时，远程模块每间隔设定的时间段向主机模块发送无接地信号，当主机模块在设定的时间段连续两次接收到同一个远程模块发送的无接地信号后，取消该远程模块的闭锁状态。
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