CN113489132B - 供电线路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种供电电路及方法。其中，该方法包括：主系统和各个子系统，各个子系统并联接入主系统，并且主系统和子系统之间设置有主供电线路和备用供电线路，其中，主系统，用于为各个子系统供电，以及在检测到主供电线路发生故障时，将供电线路由主供电线路切换为备用供电线路；子系统，用于控制与子系统连接的作业设备进行作业；主供电线路，包括第一线路和第二线路，其中，第一线路与主系统连接，第二线路接地，第一线路的电压高于第二线路的电压。本发明解决了由于有限供电的灌溉系统中发生故障后造成的所有设备均不能正常工作的技术问题。

Description

供电线路及方法
技术领域
本发明涉及电力保障领域，具体而言，涉及一种供电线路及方法。
背景技术
对于如图1所示的有线供电的灌溉系统，如电力载波工直流供电，尤其是多设备，地下走线的系统，如设备出现连接头正负极因防水或其他问题引起的短路，会造成所有设备均不能正常工作，对作业和检修影响很大。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种供电线路及方法，以至少解决由于有限供电的灌溉系统中发生故障后造成的所有设备均不能正常工作的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种供电电路，包括：主系统和各个子系统，各个子系统并联接入主系统，并且主系统和子系统之间设置有主供电线路和备用供电线路，其中，主系统，用于为各个子系统供电，以及在检测到主供电线路发生故障时，将供电线路由主供电线路切换为备用供电线路；子系统，用于控制与子系统连接的作业设备进行作业；主供电线路，包括第一线路和第二线路，其中，第一线路与主系统连接，第二线路接地，第一线路的电压高于第二线路的电压。
可选地，主系统中还包括：主干线路，主系统检测模块和第一控制模块，其中，主干线路，一端与主系统的电源连接，另一端与第一线路连接；主系统检测模块，用于检测主干线路的电流和电压，并将检测结果发送至第一控制模块；第一控制模块，用于依据检测结果判断主供电线路是否发生故障，并在判定发生故障后控制主系统将供电线路由主供电线路切换为备用供电线路。
可选地，主系统中还包括：主干线路，供电开关和供电线切换模块，其中，供电开关，位于主干线路上，用于在第一控制模块判定主供电线路发生故障时断开主干线路，并在主供电线路切换为备用供电线路后导通主干线路；供电线切换模块，供电线切换模块一端与主干线路连接，另一端与主供电线路和备用供电线路连接，用于在第一控制模块判定主供电线路发生故障时，将主供电线路切换为备用供电线路。
可选地，备用供电线路包括地线供电线路，供电线切换模块，还用于将第一线路与主干线路断开，并与第二线路相连，同时供电线切换模块将地线供电线路与接地极断开，并与主干线路连接。
可选地，每个子系统中均包括：桥式电路，桥式电路与第一线路在第一交点连接，与第二线路在第二交点连接，与备用供电线路在第三交点连接，用于调整流经子系统的供电电流的流动方向，使供电电流的流动方向始终为预设流动方向。
可选地，每个子系统中均包括：第二控制模块和第一检测电路，其中，第二控制模块，用于在主系统将主供电线路切换为备用供电线路后，产生用于控制与子系统对应的第一检测电路开始工作的触发信号；第一检测电路，用于在检测到触发信号后，检测主供电线路的第一区域内是否发生故障，以及故障的故障类型，其中，第一区域为供电线路与子系统连接的区域。
可选地，子系统中还包括：线路识别模块，其中，线路识别模块一端与备用供电线路连接，另一端与第二控制模块连接，用于在主供电线路切换为备用供电线路后，生成用于指示主供电线路切已经切换为备用供电线路的第一指示信号，并向第二控制模块发送第一指示信号。
可选地，第一检测电路中还包括：基准电压模块，放大电路和处理器，其中，基准电压模块和放大电路的一端通接至主供电线路中的同一个点，基准电压模块中的接地端连接至主供电线路，并且接地端与放大电路连接的是主供电线路中的不同的供电线路，用于产生测量电压；放大电路的另一端与处理器相连，用于获取测量电压在主供电线路上的电压分量，生成并向处理器发送用于指示电压分量值的第二指示信号；处理器，用于依据第二指示信号确定主供电线路的第一区域内是否发生故障，以及故障的故障类型。
可选地，第一检测电路中还包括：检测电源和光耦通信模块，检测电源一端与第二控制模块相连，另一端分别与基准电压模块，放大电路，光耦通信模块相连，光耦通信模块与放大电路和第二控制模块相连，其中，检测电源，用于接收第二控制模块发出的用于指示检测电路开始测量故障的第三指示信号，并依据第三指示信号开始为基准电压模块，放大电路和光耦通信模块供电；光耦通信模块，用于接收处理器生成的检测结果，检测结果用于指示主供电线路的第一区域内是否发生故障，以及故障的故障类型，并将检测结果发送至第二控制模块。
可选地，处理器，用于在第二指示信号指示的电压分量值小于第一电压阈值的情况下，判定主供电线路的第一区域内发生短路；在第二指示信号指示的电压分量值等于测量电压值的情况下，判定主供电线路的第一区域内开路；在第二指示信号指示的电压分量值不小于第一电压阈值，且小于测量电压值的情况下，判定主供电线路的第一区域内无故障点，并且电压分量值越大，则判定故障点与子系统之间的距离越远。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种供电方法，该方法应用于供电电路中，供电方法包括：检测主供电线路的状态，其中，状态包括正常状态和故障状态；在检测到主供电线路发生故障时，将供电线路由主供电线路切换为备用供电线路。
可选地，在检测到主供电线路发生故障时，将供电线路由主供电线路切换为备用供电线路，包括：断开主系统的主干线路，然后断开主供电线路的第一线路与主干线路之间的连接；将第一线路和主供电线路的第二线路连接，其中，第一线路在主供电线路正常供电时与主干线路连接，第二线路接地，第一线路的电压高于第二线路的电压；将主干线路与备用供电线路连接，然后导通主干线路。
可选地，在检测到主供电线路发生故障时，方法还包括：获取由子系统的检测电路中的放大电路产生的第二指示信号；若第二指示信号指示的电压分量值小于第一电压阈值，则判定主供电线路的第一区域内发生短路，其中，第一区域为供电线路与子系统连接的区域；若第二指示信号指示的电压分量值等于测量电压值，则判定主供电线路的第一区域内开路；若第二指示信号指示的电压分量值不小于第一电压阈值，且小于测量电压值，则判定主供电线路的第一区域内无故障点，并且电压分量值越大，则判定故障点与子系统之间的距离越远。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行供电方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，程序运行时执行供电方法。
在本发明实施例中，采用在主供电电路发生故障时，检测主供电线路的状态，其中，状态包括正常状态和故障状态；在检测到主供电线路发生故障时，将供电线路由主供电线路切换为备用供电线路的方式，通过增加备用供电线路和确定故障发生位置即类型，达到了提高供电系统供电稳定性的目的，从而实现了当线路中出现故障后，其他设备仍能正常工作的技术效果，进而解决了由于有限供电的灌溉系统中发生故障后造成的所有设备均不能正常工作技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术的一种有线灌溉系统的示意图；
图2a是根据本发明实施例的一种有线灌溉系统的示意图；
图2b是根据本发明实施例的一种供电线路的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种供电线路主系统的部分电路的电路图；
图4是根据本发明实施例的一种供电线路子系统的部分电路的电路图；
图5是根据本发明实施例的一种供电方法的流程示意图；
图6是根据本发明实施例的一种电路主系统应急供电方法的流程示意图；
图7是根据本发明实施例的一种电路故障检测方法的流程示意图；
图8是根据本发明实施例的一种供电线路故障处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种如图2a所示的供电电路实施例。
如图2a所示，上述供电线路包括主系统100和各个子系统200，各个子系统200并联接入主系统100，并且主系统100和子系统200之间设置有主供电线路300和备用供电线路400，其中，主系统100，用于为各个子系统200供电，以及在检测到主供电线路300发生故障时，将供电线路由主供电线路300切换为备用供电线路400；子系统200，用于控制与子系统200连接的作业设备210进行作业，其中，子系统200均控制不同的作业设备210；主供电线路300，包括第一线路310和第二线路320，其中，第一线路310与主系统100连接，第二线路320接地，第一线路310的电压高于第二线路320的电压。
在本申请的一些实施例中，上述供电线路可以是用于农田灌溉的供电电路。具体地，上述作业设备210可以是用于控制灌溉水流的电动阀。可以理解地，当供电电路用于农田灌溉时，更容易遭遇短路故障。
在本申请的一些实施例中，上述主系统100用于控制子系统200动作，以及为子系统200供电。而子系统200用于控制作业设备的工作状况。
具体地，如图2b和图3所示，上述主系统100中还包括：电源，主干线路150，供电开关130和供电线切换模块140，其中，主干线路150一端与电源连接，另一端与第一线路310连接；供电开关130，位于主干线路150上，用于在主系统检测模块120检测到主供电线路300发生故障时断开主干线路150，并在主系统100将主供电线路300切换为备用供电线路400后导通主干线路150；供电线切换模块140，供电线切换模块140一端与主干线路150连接，另一端与主供电线路300和备用供电线路400连接，用于在主系统检测模块120检测到主供电线路300发生故障时，将主供电线路300切换为备用供电线路400。
可选地，主系统100中还包括：主干线路150，主系统检测模块120和第一控制模块110，其中，主干线路150，一端与主系统100的电源连接，另一端与第一线路310连接；主系统检测模块120，用于检测主干线路150的电流和电压，并将检测结果发送至第一控制模块110；第一控制模块110，用于依据检测结果判断主供电线路300是否发生故障，并在判定发生故障后控制主系统100将供电线路由主供电线路300切换为备用供电线路400。
在本申请的一些实施例中，如图2b所示，所述主系统检测模块120包括电流检测模块121和电压检测模块122,。具体地，从图3中可以看出，电流检测模块121为电流检测电路，电压检测模块122为电压检测电路。
可选地，主系统100中还包括：主干线路150，供电开关130和供电线切换模块140，其中，供电开关130，位于主干线路150上，用于在第一控制模块110判定主供电线路300发生故障时断开主干线路150，并在主供电线路300切换为备用供电线路400后导通主干线路150；供电线切换模块140，供电线切换模块140一端与主干线路150连接，另一端与主供电线路300和备用供电线路400连接，用于在第一控制模块110判定主供电线路300发生故障时，将主供电线路300切换为备用供电线路400。
在本申请的一些实施例中，如图2b所示，主系统100还包括主电力载波模块160，用于实现主系统和各个子系统之间，以及主系统、子系统和远程终端之间的通信。其中，上述电力载波指的是一种通过电力线路进行通信的方式。
在本申请的一些实施例中，主系统100的部分关键电路如图3所示。图3所示的主系统100部分关键电路的动作流程如下：
首先主系统100的第一控制模块110会通过电流检测模块121和电压检测模块122会监测线路中的电流值和电压值，判断整个电路中是否有故障发生。例如，当发现电路中的电流值超过预设短路电流阈值时，则判定电路中有故障发生。此时，为了保护主系统100中的其他部分，供电开关130会暂时断开。具体地，供电开关130会接收到电信号M_SW，导致三极管处于导通状态，从而使Q1的G极导通，进一步使得Q1的S极和D极处于不导通状态，从而达到断开电路的目的。
当供电开关130断开后，供电线切换模块140会接收到电信号SW，使得电磁铁LS1处于导通状态，从而让备用供电线路400从与触点8接触变成与触点9接触，原第一线路310与触点7接触，主系统100的主干线路150与触点4接触。这样备用供电线路400相当于与主系统100的主干线路150连接，原主供电线路300的正极性线路和主干线路150断开，并与原负极性线路连接，共同组成新的负极性线路。当供电线路切换完成后，供电开关130会再次导通，主系统100通过备用供电线路400为各个子系统200供电。
可选地，备用供电线路400包括地线供电线路。在本申请的一些实施例中，供电线切换模块140还用于将第一线路310与主干线路150断开，并与第二线路320相连，同时供电线切换模块将地线供电线路与接地极断开，并与主干线路150连接，从而实现将原地线作为地线供电线路。
可选地，如图2b所示，每个子系统200中均包括：桥式电路270，桥式电路270与第一线路310在第一交点连接，与第二线路320在第二交点连接，与备用供电线路在第三交点连接，用于调整流经子系统200的供电电流的流动方向，使供电电流的流动方向始终为预设流动方向。
可选地，如图2b所示，每个子系统200中均包括：第二控制模块220和第一检测电路250，其中，第二控制模块220，用于在主系统100将主供电线路300切换为备用供电线路400后，产生用于控制与子系统200对应的第一检测电路250开始工作的触发信号；第一检测电路250，用于在检测到触发信号后，检测主供电线路300的第一区域内是否发生故障，以及故障的故障类型，其中，第一区域为供电线路与子系统200连接的区域。
可选地，如图2b所示，每个子系统200中还包括：线路识别模块230，其中，线路识别模块230一端与备用供电线路连接，另一端与第一控制模块110连接，用于在主供电线路300切换为备用供电线路400后，生成用于指示主供电线路300切已经切换为备用供电线路400的第一指示信号，并向第一控制模块110发送第一指示信号。
可选地，如图2b所示，第一检测电路250中还包括：基准电压模块252，放大电路253和处理器251，其中，基准电压模块252和放大电路253的一端通接至主供电线路300中的同一个点，基准电压模块252中的接地端连接至主供电线路300，并且接地端与放大电路253连接的是主供电线路300中的不同的供电线路，用于产生测量电压；放大电路253的另一端与处理器251相连，用于获取测量电压在主供电线路300上的电压分量，生成并向处理器251发送用于指示电压分量值的第二指示信号；处理器251，用于依据第二指示信号确定主供电线路300的第一区域内是否发生故障，以及故障的故障类型。
可选地，如图2b所示，第一检测电路250中还包括：检测电源254和光耦通信模块255，检测电源254一端与第一控制模块110相连，另一端分别与基准电压模块252，放大电路253，光耦通信模块255相连，光耦通信模块255与放大电路253和第一控制模块110相连，其中，检测电源254，用于接收第一控制模块110发出的用于指示检测电路250开始测量故障的第三指示信号，并依据第三指示信号开始为基准电压模块252，放大电路253和光耦通信模块255供电；光耦通信模块255，用于接收处理器251生成的检测结果，检查结果用于指示主供电线路300的第一区域内是否发生故障，以及故障的故障类型，并将检查结果发送至第一控制模块110。
在本申请的一些实施例中，上述处理器251用于若第二指示信号指示的电压分量值小于第一电压阈值，则判定主供电线路300的第一区域内发生短路；若第二指示信号指示的电压分量值等于测量电压值，则判定主供电线路300的第一区域内开路；若第二指示信号指示的电压分量值不小于第一电压阈值，且小于测量电压值，则判定主供电线路300的第一区域内无故障点，并且电压分量值越大，则判定故障点与子系统200之间的距离越远。
在本申请的一些实施例中，上述子系统200还包括其他电路260，其中，所述其他电路260为电机控制电路，是灌溉系统的电动阀执行机构，用于控制作业设备210工作。
在本申请的一些实施例中，上述子系统200的部分关键电路如图4所示，图4所示的子系统200部分关键电路的动作流程及功能如下：
首先如图4所示，子系统200的桥式电路270与两根供电线路以及备用供电线路400均有连接。本领域人员易知，由于二极管的单向导通特性，使用桥式电路270可以使得无论主供电线路300或备用供电线路400中的电流流向如何，流入子系统200的电流方向始终为固定的方向。
当主供电线路300被切换为备用供电线路400后，线路识别模块230会开始工作，通过电阻R11和R12，产生电流信号CH，用于通知控制模块(也就是主MCU)开始工作。然后主MCU会向电源模块的引脚S_PEN输出高电平信号(即第三指示信号)，通知检测电源254开始为放大电路253、基准电压模块252和光耦通信模块255供电，使得放大电路253、基准电压模块252和光耦通信模块255开始工作。其中电阻R11和R12在电路中的作用为分压和限流，用于保护第二控制模块220。
从图4中可以看出，基准电压模块252和放大电路253的一端通接至主供电线路300中的同一个点，基准电压模块252中的接地端连接至主供电线路300，并且接地端与放大电路253连接的是主供电线路300中的不同的供电线路，用于产生测量电压；放大电路253的另一端与处理器251相连，用于获取测量电压在子系统200上的电压分量，生成并向处理器251发送用于指示电压分量值的第二指示信号；处理器251用于依据第二指示信号确定主供电线路300是否发生故障，以及在确定发生故障后，确定故障的故障类型。
上述第二指示信号即为图4中的Det_V，第二指示信号所指示的电压分量即为图4中的DET。
具体地，依据第二指示信号确定主供电线路300是否发生故障，以及在确定发生故障后，确定故障的故障类型，包括若第二指示信号指示的电压分量值小于第一电压阈值，则判定主供电线路300的第一区域内发生短路；若第二指示信号指示的电压分量值等于测量电压值，则判定主供电线路300的第一区域内开路；若第二指示信号指示的电压分量值不小于第一电压阈值，且小于测量电压值，则判定主供电线路300的第一区域内无故障点，并且电压分量值越大，则判定故障点与子系统200之间的距离越远。
在本申请的一些实施例中，为了避免子系统200中的其他部分对测量电路的影响，测量电压的电压值应当小于2V(即两个二极管的导通电压)。同时检测电路250的处理器251和第一控制模块110之间通过光耦通信模块255进行通信。
在本申请的一些实施例中，由于供电线路本身具有一定的电阻，当故障类型为短路时，在判定主供电线路300和子系统200之间无故障点的情况下，第二指示信号的电压分量越大，则认为当前子系统200距离故障点越远。
实施例2
根据本发明实施例，提供了一种供电方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图5是根据本发明实施例的供电方法，如图5所示，该方法应用于供电电路中，供电电路包括：主系统100和各个子系统200，各个子系统200并联接入主系统100，并且主系统100和子系统200之间设置有主供电线路300和备用供电线路400，该方法包括如下步骤：
步骤S502，检测主供电线路300的状态，其中，所述状态包括正常状态和故障状态；
步骤S504，在检测到主供电线路300发生故障时，将供电线路由主供电线路300切换为备用供电线路400。
可选地，在检测到主供电线路300发生故障时，将供电线路由主供电线路300切换为备用供电线路400，包括：断开主系统的主干线路150，然后断开主供电线路300的第一线路310与主干线路150之间的连接；将第一线路310和主供电线路300的第二线路320连接，其中，第一线路310在主供电线路300正常供电时与主干线路150连接，第二线路320接地，第一线路310的电压高于第二线路320的电压；将主干线路150与备用供电线路400连接，然后导通主干线路150。
在本申请的一些实施例中，还提供了一种如图6所示的电路主系统应急供电方法，适用于如图3所示的主系统100，该方法包括：
步骤S602，系统上电，主系统100和子系统200均正常工作；
步骤S604，当一个或多个子系统200发生供电线短路时，电流检测到电流值达到短路电流阈值，主干线路150供电极大，认为短路，此时供电电路不能正常工作；
步骤S606，供电开关130断开主干线路150，保护电源，此时供电线路不供电；
步骤S608，供电线切换模块140开始工作，将供电线路从主供电线路300切换为备用供电线路400，此时供电线路仍不供电；
具体地，在本申请的一些实施例中，当检测到故障后，如图3所示的主系统100的部分关键电路的动作流程如下：
首先主系统100的第一控制模块110会通过电流检测模块121和电压检测模块122会监测线路中的电流值和电压值，判断整个电路中是否有故障发生。例如，当发现电路中的电流值超过预设短路电流阈值时，则判定电路中有故障发生。此时，为了保护主系统100中的其他部分，供电开关130会暂时断开。具体地，供电开关130会接收到电信号M_SW，导致三极管处于导通状态，从而使Q1的G极导通，进一步使得Q1的S极和D极处于不导通状态，从而达到断开电路的目的。
当供电开关130断开后，供电线切换模块140会接收到电信号SW，使得电磁铁LS1处于导通状态，从而让原备用供电线路400从与触点8接触变成与触点9接触，原第一线路310与触点7接触，主系统100的主干线路150与触点4接触。这样供电相当于与主系统100的主干线路150连接，原主供电线路300的正极性线路和主干线路150断开，并与原负极性线路连接，共同组成新的负极性线路。当供电线路切换完成后，供电开关130会再次导通，主系统100通过备用供电线路400为各个子系统200供电。
可选地，备用供电线路400包括地线供电线路。在本申请的一些实施例中，供电线切换模块140还用于将第一线路310与主干线路150断开，并与第二线路320相连，同时供电线切换模块将地线供电线路与接地极断开，并与主干线路150连接，从而实现将原地线作为地线供电线路。
步骤S610，切换完成后，供电开关130导通，主干线路150导通，此时开始供电。
在本申请的一些实施例中，在检测到主供电线路300发生故障时，还可以通过以下方式进一步确定故障点的位置及故障类型：获取由子系统200的检测电路250中的放大电路253产生的第二指示信号；若第二指示信号指示的电压分量值小于第一电压阈值，则判定主供电线路300的第一区域内发生短路，其中，第一区域为主供电线路300与子系统200连接的区域；若第二指示信号指示的电压分量值等于测量电压值，则判定主供电线路300的第一区域内开路；若第二指示信号指示的电压分量值不小于第一电压阈值，且小于测量电压值，则判定主供电线路300的第一区域内无故障点，并且电压分量值越大，则判定故障点与子系统之间的距离越远。
在本申请的一些实施例中，还提供了一种如图7所示的电路故障检测方法，适用于如图4所示的子系统200，该方法包括：
步骤S702，主系统100切换备用供电线路400为各个子系统供电；
具体地，首先主系统100的第一控制模块110会通过电流检测模块121和电压检测模块122会监测线路中的电流值和电压值，判断整个电路中是否有故障发生。例如，当发现电路中的电流值超过预设短路电流阈值时，则判定电路中有故障发生。此时，为了保护主系统100中的其他部分，供电开关130会暂时断开。具体地，供电开关130会接收到电信号M_SW，导致三极管处于导通状态，从而使Q1的G极导通，进一步使得Q1的S极和D极处于不导通状态，从而达到断开电路的目的。
当供电开关130断开后，供电线切换模块140会接收到电信号SW，使得电磁铁LS1处于导通状态，从而让原备用供电线路400从与触点8接触变成与触点9接触，原第一线路310与触点7接触，主系统100的主干线路150与触点4接触。这样供电相当于与主系统100的主干线路150连接，原主供电线路300的正极性线路和主干线路150断开，并与原负极性线路连接，共同组成新的负极性线路。当供电线路切换完成后，供电开关130会再次导通，主系统100通过备用供电线路400为各个子系统200供电。
步骤S704，子系统200检测到备用供电线路400供电，控制检测电源254开始为检测电路250的各个部分供电；
步骤S706，检测电路250开始工作，并确定检测结果；
步骤S708，检测电路250将检测结果发送至子系统200的第二控制模块220；
上述步骤S704至步骤S708中，子系统200中各个部分的动作流程如下：
当主供电线路300被切换为备用供电线路400后，线路识别模块230会开始工作，通过电阻R11和R12，产生电流信号CH，用于通知控制模块(也就是主MCU)开始工作。然后主MCU会向电源模块的引脚S_PEN输出高电平信号(即第三指示信号)，通知检测电源254开始为放大电路253、基准电压模块252和光耦通信模块255供电，使得放大电路253、基准电压模块252和光耦通信模块255开始工作。
从图4中可以看出，基准电压模块252和放大电路253的一端通接至主供电线路300中的同一个点，基准电压模块252中的接地端连接至主供电线路300，并且接地端与放大电路253连接的是主供电线路300中的不同的供电线路，用于产生测量电压；放大电路253的另一端与处理器251相连，用于获取测量电压在子系统200上的电压分量，生成并向处理器251发送用于指示电压分量值的第二指示信号；处理器251用于依据第二指示信号确定主供电线路300是否发生故障，以及在确定发生故障后，确定故障的故障类型。
上述第二指示信号即为图4中的Det_V，第二指示信号所指示的电压分量即为图4中的DET。
具体地，依据第二指示信号确定主供电线路300是否发生故障，以及在确定发生故障后，确定故障的故障类型，包括若第二指示信号指示的电压分量值小于第一电压阈值，则判定主供电线路300的第一区域内发生短路；若第二指示信号指示的电压分量值等于测量电压值，则判定主供电线路300的第一区域内开路；若第二指示信号指示的电压分量值不小于第一电压阈值，且小于测量电压值，则判定主供电线路300的第一区域内无故障点，并且电压分量值越大，则判定故障点与子系统200之间的距离越远。
步骤S710，检测电路250停止工作，同时第二控制模块220将检测结果的分析结果发送给主系统100。
在本申请的一些实施例中，该分析结果至少包括故障类型和故障点的位置，其中，故障点的位置至少包括上述第一区域中是否存在故障点，以及若故障点不在上述第一区域时，子系统200与故障点之间的距离。
在本申请的一些实施例中，还提供了另一种故障定位及处理方法，整个电路的具体故障处理流程如图8所示，该方法包括：
首先执行步骤S802，供电线路正常工作，主系统实时监测主干线路电流和电压；当后台监测到部分子系统失去通信，且主系统未检测到电流异常时，则执行步骤S804，主系统切换备用供电线路开始供电，继续执行步骤S806；步骤S806，如果所有离线的子系统恢复通信，则认为是子系统与某一根供电线路之间开路，切换回主供电线路供电；仍有离线的子系统未恢复通信，则认为是子系统故障；最后执行步骤S808，将判断结果发送至运维人员。
当后台监测到部分子系统失去通信，且主系统检测到电流达到短路电流阈值，则执行步骤S810，切换备用供电线路开始供电，然后执行步骤S812，所有离线的子系统恢复通信，则认为是主供电线路故障，如仍有子系统不能恢复通信，则认为是子系统故障，进一步执行步骤S814，在认为是主供电线路故障时，所有子系统的检测电路开始工作，确定故障位置及故障类型。然后执行步骤S808，将判断结果发送至运维人员。
通过在主供电电路发生故障时，检测主供电线路的状态，其中，状态包括正常状态和故障状态；在检测到主供电线路发生故障时，将供电线路由主供电线路切换为备用供电线路的方式，通过增加备用供电线路和确定故障发生位置即类型，达到了提高供电系统供电稳定性的目的，从而实现了当线路中出现故障后，其他设备仍能正常工作的技术效果，进而解决了由于有限供电的灌溉系统中发生故障后造成的所有设备均不能正常工作技术问题。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为检测的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：主系统和各个子系统，所述各个子系统并联接入所述主系统，并且所述主系统和子系统之间设置有主供电线路和备用供电线路，其中，
所述主系统，用于为所述各个子系统供电，以及在检测到所述主供电线路发生故障时，将供电线路由所述主供电线路切换为所述备用供电线路；
所述子系统，用于控制与所述子系统连接的作业设备进行作业；
每个所述子系统中均包括第二控制模块和第一检测电路，其中，所述第二控制模块，用于在所述主系统将所述主供电线路切换为所述备用供电线路后，产生用于控制与所述子系统对应的第一检测电路开始工作的触发信号；所述第一检测电路，用于在检测到所述触发信号后，检测所述主供电线路的第一区域内是否发生故障，以及所述故障的故障类型，所述第一区域为所述供电线路与所述子系统连接的区域；
所述第一检测电路中包括处理器，其中，所述处理器用于依据第二指示信号确定所述主供电线路的第一区域内是否发生故障，以及所述故障的故障类型，所述第二指示信号用于指示所述主供电线路上的电压分量；
所述第一检测电路中还包括光耦通信模块，其中，所述光耦通信模块，用于接收所述处理器生成的检测结果，所述检测结果用于指示所述主供电线路的第一区域内是否发生故障，以及所述故障的故障类型，并将所述检测结果发送至所述第二控制模块；
所述主供电线路，包括第一线路和第二线路，其中，所述第一线路与所述主系统连接，所述第二线路接地，所述第一线路的电压高于所述第二线路的电压。
2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述主系统中还包括：主干线路，主系统检测模块和第一控制模块，其中，
所述主干线路，一端与所述主系统的电源连接，另一端与所述第一线路连接；
所述主系统检测模块，用于检测所述主干线路的电流和电压，并将检测结果发送至所述第一控制模块；
所述第一控制模块，用于依据所述检测结果判断所述主供电线路是否发生故障，并在判定发生故障后控制所述主系统将供电线路由所述主供电线路切换为所述备用供电线路。
3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述主系统中还包括：供电开关和供电线切换模块，其中，
所述供电开关，位于所述主干线路上，用于在所述第一控制模块判定所述主供电线路发生故障时断开所述主干线路，并在所述主供电线路切换为所述备用供电线路后导通所述主干线路；
供电线切换模块，所述供电线切换模块一端与所述主干线路连接，另一端与所述主供电线路和所述备用供电线路连接，用于在所述第一控制模块判定所述主供电线路发生故障时，将所述主供电线路切换为所述备用供电线路。
4.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述备用供电线路包括地线供电线路，
所述供电线切换模块，还用于将所述第一线路与所述主干线路断开，并与所述第二线路相连，同时所述供电线切换模块将所述地线供电线路与接地极断开，并与所述主干线路连接。
5.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，每个子系统中均包括：
桥式电路，所述桥式电路与所述第一线路在第一交点连接，与所述第二线路在第二交点连接，与所述备用供电线路在第三交点连接，用于调整流经所述子系统的供电电流的流动方向，使所述供电电流的流动方向始终为预设流动方向。
6.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述子系统中还包括：线路识别模块，其中，
所述线路识别模块一端与所述备用供电线路连接，另一端与所述第二控制模块连接，用于在所述主供电线路切换为所述备用供电线路后，生成用于指示所述主供电线路切已经切换为所述备用供电线路的第一指示信号，并向所述第二控制模块发送所述第一指示信号。
7.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第一检测电路中还包括：基准电压模块，放大电路和处理器，其中，
所述基准电压模块和所述放大电路的一端通接至所述主供电线路中的同一个点，所述基准电压模块中的接地端连接至所述主供电线路，并且所述接地端与所述放大电路连接的是主供电线路中的不同的供电线路，用于产生测量电压；
所述放大电路的另一端与所述处理器相连，用于获取所述测量电压在所述主供电线路上的电压分量，生成并向所述处理器发送用于指示所述电压分量的值的第二指示信号。
8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述第一检测电路中还包括：
检测电源，所述检测电源一端与所述第二控制模块相连，另一端分别与所述基准电压模块，所述放大电路，所述光耦通信模块相连，所述光耦通信模块与所述放大电路和所述第二控制模块相连，其中，
所述检测电源，用于接收所述第二控制模块发出的用于指示所述检测电路开始测量故障的第三指示信号，并依据所述第三指示信号开始为所述基准电压模块，所述放大电路和所述光耦通信模块供电。
9.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述处理器，用于在所述第二指示信号指示的电压分量值小于第一电压阈值的情况下，判定所述主供电线路的第一区域内发生短路；在所述第二指示信号指示的电压分量值等于所述测量电压值的情况下，判定所述主供电线路的第一区域内开路；在所述第二指示信号指示的电压分量值不小于第一电压阈值，且小于所述测量电压值的情况下，判定所述主供电线路的第一区域内无故障点，并且所述电压分量值越大，则判定故障点与所述子系统之间的距离越远。
10.一种供电方法，其特征在于，该供电方法应用于权利要求1至9中任一项所述的供电电路中，所述供电方法包括：
检测所述供电电路中主供电线路的状态，其中，所述状态包括正常状态和故障状态；
在检测到所述主供电线路发生故障时，将供电线路由所述主供电线路切换为所述供电电路中的备用供电线路，包括：获取由子系统的检测电路中的放大电路产生的第二指示信号；若所述第二指示信号指示的电压分量值小于第一电压阈值，则判定主供电线路的第一区域内发生短路，其中，所述第一区域为所述供电线路与所述子系统连接的区域；若所述第二指示信号指示的电压分量值等于测量电压值，则判定所述主供电线路的第一区域内开路；若所述第二指示信号指示的电压分量值不小于第一电压阈值，且小于所述测量电压值，则判定所述主供电线路的第一区域内无故障点，并且所述电压分量值越大，则判定故障点与所述子系统之间的距离越远。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在检测到所述主供电线路发生故障时，将供电线路由所述主供电线路切换为所述备用供电线路，包括：
断开所述主系统的主干线路，然后断开所述主供电线路的第一线路与所述主干线路之间的连接；
将所述第一线路和所述主供电线路的第二线路连接，其中，所述第一线路在所述主供电线路正常供电时与所述主干线路连接，所述第二线路接地，所述第一线路的电压高于所述第二线路的电压；
将所述主干线路与所述备用供电线路连接，然后导通所述主干线路。
12.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求10至11中任一项所述供电方法。
13.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求10至11中任一项所述供电方法。
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