CN114397535A - 故障检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种故障检测装置及方法，其中，该装置包括：第一开关、第一电压检测模块、控制模块以及目标开关，第一开关的第一端被配置为与火线连接，第一开关的第二端被配置为与负载连接，第一开关的受控端与控制模块连接，由控制模块来调整第一开关的状态；目标开关的第一端与火线连接，目标开关的受控端与控制模块连接，由控制模块来调整目标开关的状态；第一电压检测模块用于检测第一开关的第二端与目标开关的第二端之间的电压值，并将检测得到的第一结果输出给控制模块；控制模块基于第一结果判断第一开关的第二端是否与零线搭接。通过本发明，解决了相关技术中存在的对电力线故障的检测效率低的问题。

Description

故障检测装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种故障检测装置及方法。

背景技术

在电子技术领域，为保证线路的正常工作，需要经常对线路的工作状态进行检测，以判断线路可能存在的故障，例如，以电力线故障检测为例，信号机、智能机柜监测等是可以对电力线通断控制的产品，为了确保其外设稳定可靠，除了产品本身稳定可靠，还需要避免外设负载因线缆破损引起的电力线缆搭接，例如，火线与零线搭接，或火线与火线搭接。相关技术中主要采用检测输出的电力线电压的方法，该方法仅能判断火线是否通电，无法判断火线之间或火线与零线之间是否搭接，无法准确检测出具体故障类型，即相关技术中对于电力线故障的检测方法效率低。

针对相关技术中存在的对电力线故障的检测效率低的问题，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故障检测装置及方法，以至少解决相关技术中存在的对电力线故障的检测效率低的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种故障检测装置，包括：第一开关、第一电压检测模块、控制模块以及目标开关，其中，所述第一开关的第一端被配置为与火线连接，所述第一开关的第二端被配置为与负载连接，所述第一开关的受控端与所述控制模块连接，所述第一开关基于所述控制模块的第一控制指令来调整所述第一开关的状态；所述第一电压检测模块的输入端分别与所述第一开关的第二端以及所述目标开关的第二端连接，所述第一电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第一电压检测模块用于检测所述第一开关的第二端与所述目标开关的第二端之间的电压值，并将检测得到的第一结果输出给所述控制模块；所述目标开关的第一端与所述火线连接，所述目标开关的受控端与所述控制模块连接，所述目标开关基于所述控制模块的第二控制指令来调整所述目标开关的状态；所述控制模块用于向所述第一开关输出所述第一控制指令，向所述目标开关输出所述第二控制指令，以及，基于所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与零线搭接。

在一个示例性实施例中，所述装置还包括：第二电压检测模块，其中，所述第二电压检测模块的输入端与所述零线以及所述第一开关的第二端连接，所述第二电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第二电压检测模块用于检测所述第一开关的第二端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第二结果输出给所述控制模块；所述控制模块还用于基于所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接。

在一个示例性实施例中，所述装置还包括：保险丝和第三电压检测模块，其中，所述保险丝的第一端与所述第一开关的第二端连接，所述保险丝的第二端被配置为与所述负载连接，所述第一开关的第二端被配置为通过所述保险丝分别与所述负载以及所述第二电压检测模块的输入端连接，所述第一开关的第二端通过所述保险丝与所述第一电压检测模块的输入端连接；所述第三电压检测模块的输入端与所述零线以及所述保险丝的第一端连接，所述第三电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第三电压检测模块用于检测所述保险丝的第一端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第三结果输出给所述控制模块；所述控制模块还用于基于所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路。

在一个示例性实施例中，所述控制模块用于基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与所述零线搭接。

在一个示例性实施例中，所述控制模块用于基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接。

在一个示例性实施例中，所述控制模块用于基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态、所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种故障检测方法，应用于如上述任一项所述的装置中，包括：所述控制模块向所述第一开关输出所述第一控制指令，以对所述第一开关的状态进行调整，以及，向所述目标开关输出所述第二控制指令，以对所述目标开关的状态进行调整；所述控制模块获取所述第一电压检测模块输出的所述第一结果；所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与所述零线搭接。

在一个示例性实施例中，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与所述零线搭接包括：在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为闭合状态，所述第一结果为高电平的情况下，确定所述第一开关的第二端与所述零线搭接；在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为闭合状态，所述第一结果为低电平的情况下，确定所述第一开关的第二端与所述零线未搭接。

在一个示例性实施例中，所述装置还包括第二电压检测模块，其中，所述第二电压检测模块的输入端与所述零线以及所述第一开关的第二端连接，所述第二电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第二电压检测模块用于检测所述第一开关的第二端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第二结果输出给所述控制模块；其中，所述方法还包括：所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接。

在一个示例性实施例中，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接包括：在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为断开状态，所述第二结果为高电平的情况下，确定所述第一开关所在路火线与所述其他火线搭接。

在一个示例性实施例中，所述装置还包括保险丝和第三电压检测模块，其中，所述保险丝的第一端与所述第一开关的第二端连接，所述保险丝的第二端被配置为与所述负载连接，所述第一开关的第二端被配置为通过所述保险丝分别与所述负载以及所述第二电压检测模块的输入端连接，所述第一开关的第二端通过所述保险丝与所述第一电压检测模块的输入端连接；所述第三电压检测模块的输入端与所述零线以及所述保险丝的第一端连接，所述第三电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第三电压检测模块用于检测所述保险丝的第一端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第三结果输出给所述控制模块；其中，所述方法还包括：所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态、所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路。

在一个示例性实施例中，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态、所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路包括：在确定所述第一开关的状态为闭合状态，所述目标开关的状态为断开状态，所述第二结果为低电平以及所述第三结果为高电平的情况下，确定所述保险丝为开路状态；在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为断开状态，所述第二结果为所述高电平以及所述第三结果为所述低电平的情况下，确定所述保险丝为开路状态。

通过本发明，第一开关连接于火线与负载之间，由控制模块来调整第一开关的状态，目标开关的第一端与火线连接，目标开关的第二端与电压检测模块连接，由控制模块来调整目标开关的状态，而第一电压检测模块的输入端分别与第一开关的第二端及目标开关的第二端连接，即第一电压模块对第一开关的第二端输出线与目标开关的第二端输出线之间的电压进行检测，并将检测得到的第一结果输出给控制模块，这样，控制模块可基于第一结果判断第一开关的第二端是否与零线搭接，实现了对电力线故障进行检测的目的，避免了相关技术中仅能判断火线是否通电而无法判断电力线是否搭接的问题。因此，解决了相关技术中存在的对电力线故障的检测效率低的问题，达到了提高电力线故障的检测效率的效果。

附图说明

图1是相关技术中的故障检测示例图一；

图2是相关技术中的故障检测示例图二；

图3是本发明实施例的故障检测装置的结构框图；

图4是根据本发明具体实施例的电力线故障检测装置的结构框图；

图5是根据本发明实施例的故障检测方法的流程图；

图6是根据本发明具体实施例的电力线故障检测方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。

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。

在相关技术中，通过增加MOS管控制检测电路的通断，解决了直流远供电源线搭接电力线的检测电路过热问题，如图1所示，图1是相关技术中的故障检测示例图一，该检测方案仅能用于检测弱电线缆搭接电力线的检测，无法检测电力线之间的搭接；相关技术中还有通过检测输出的电力线电流、电压、功率信息，根据功率判断是否存在搭接，如图2所示，图2是相关技术中的故障检测示例图二，该方案无法检测火线与零线是否搭接，也无法检测保险丝是否开路，即相关技术中无法提供一种可靠的电力线故障的检测方案。

在本实施例中提供了一种故障检测装置，图3是本发明实施例的故障检测装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：第一开关302、第一电压检测模块304、控制模块306以及目标开关308，其中，所述第一开关的第一端被配置为与火线连接，所述第一开关的第二端被配置为与负载连接，所述第一开关的受控端与所述控制模块连接，所述第一开关基于所述控制模块的第一控制指令来调整所述第一开关的状态；所述第一电压检测模块的输入端分别与所述第一开关的第二端以及所述目标开关的第二端连接，所述第一电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第一电压检测模块用于检测所述第一开关的第二端与所述目标开关的第二端之间的电压值，并将检测得到的第一结果输出给所述控制模块；所述目标开关的第一端与所述火线连接，所述目标开关的受控端与所述控制模块连接，所述目标开关基于所述控制模块的第二控制指令来调整所述目标开关的状态；所述控制模块用于向所述第一开关输出所述第一控制指令，向所述目标开关输出所述第二控制指令，以及，基于所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与零线搭接。

通过上述装置，第一开关连接于火线与负载之间，由控制模块来调整第一开关的状态，目标开关的第一端与火线连接，目标开关的第二端与电压检测模块连接，由控制模块来调整目标开关的状态，而第一电压检测模块的输入端分别与第一开关的第二端及目标开关的第二端连接，即第一电压模块对第一开关的第二端输出线与目标开关的第二端输出线之间的电压进行检测，并将检测得到的第一结果输出给控制模块，这样，控制模块可基于第一结果判断第一开关的第二端是否与零线搭接，实现了对电力线故障进行检测的目的，避免了相关技术中仅能判断火线是否通电而无法判断电力线是否搭接的问题。因此，解决了相关技术中存在的对电力线故障的检测效率低的问题，达到了提高电力线故障的检测效率的效果。

其中，上述装置可应用于电力检测设备，或故障检测设备中，例如利用上述装置对电力检测设备中对电力线搭接故障进行检测，但不限于此。下面以上述装置应用于电力检测设备为例(仅是一种示例性说明，在实际应用中还可以是应用于其他的设备或模块中)进行说明：

在上述实施例中，上述装置中的第一开关的第一端被配置为与火线连接，第一开关的第二端被配置为与负载连接，即第一开关连接于火线与负载之间，在实际应用中，火线可以是从供电端所引出的多路火线中的任意一路火线，或是从总电闸处分出的多路火线中的任意一路火线，例如L1路火线，第一开关的受控端与控制模块连接，第一开关用于基于来自控制模块的第一控制指令来调整第一开关的状态，即由控制模块对第一开关的通断状态进行控制，例如，当第一开关的受控端为高电平(或1)时，第一开关处于闭合状态(也可称为有效状态，或称为导通状态)，也可设置为受控端为低电平(或0)时，第一开关处于闭合状态(也可称为有效状态，或称为导通状态)，当第一开关导通时，第一开关的第二端将L1路火线接至负载，当然，负载还需要再接零线；而目标开关的第一端与火线连接，目标开关的第二端与第一电压检测模块连接，目标开关的第一端为输入端，接至火线，目标开关的第二端为输出端，接至第一电压检测模块的输入端，目标开关的受控端也与控制模块连接，即由控制模块对目标开关的通断状态进行控制，第一电压检测模块的输入端分别与第一开关的第二端以及目标开关的第二端连接，第一电压检测模块的输出端与控制模块连接，即第一电压模块对第一开关的第二端输出线与目标开关的第二端输出线之间的电压进行检测，并将检测得到的第一结果输出给控制模块，第一开关的第二端作为第一电压检测模块的输入端，即负载的火线输入端作为第一电压检测模块的其中一个输入端，当第一开关的第二端发生火线与零线搭接情况时，或当上述负载发生火线与零线搭接情况时，可通过第一电压检测模块进行检测，并将检测结果输出给控制模块；控制模块用于向第一开关输出第一控制指令，向目标开关输出第二控制指令，以及，基于第一结果判断第一开关的第二端是否与零线搭接，例如，当第一控制指令使第一开关处于断开状态(或称为无效状态)时，第二控制指令使目标开关处于闭合状态(也可称为有效状态，或称为导通状态)时，此时，如果第一电压检测模块检测结果指示第一电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压(如220V，或110V，或其它值)，则第一电压检测模块向控制模块输出逻辑1，即则可确定出存在火线与零线搭接的故障，由于第一开关处于断开状态，不会引起短路或火灾，即可检测出火线与零线是否存在物理搭接的隐患，本实施例中火线电压指正常的火线与零线之间的电压，例如220V，或110V，或其它电压值。通过本实施例，在避免发生短路危险的情况下，可检测出火线与零线搭接的故障。实现了对电力线故障进行检测的目的，避免了相关技术中仅能判断火线是否通电而无法判断电力线是否搭接的问题。因此，解决了相关技术中存在的对电力线故障的检测效率低的问题，达到了提高电力线故障的检测效率的效果。

在一个可选的实施例中，所述装置还包括：第二电压检测模块，其中，所述第二电压检测模块的输入端与所述零线以及所述第一开关的第二端连接，所述第二电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第二电压检测模块用于检测所述第一开关的第二端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第二结果输出给所述控制模块；所述控制模块还用于基于所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接。在本实施例中，第二电压检测模块用于检测第一开关的第二端与零线之间的电压值，并将检测得到的第二结果输出给控制模块，这样，控制模块可基于第二结果判断第一开关所在路火线是否与其他火线搭接，例如，当控制模块向第一开关输出第一控制指令，使第一开关处于断开状态(或称为无效状态)，即第一开关的第二端无法将L1路火线接至负载，此时，如果第二电压检测模块检测到的第二结果指示第二电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压，即第一开关的第二端与零线之间存在火线电压，例如火线电压为220V，或110V，或其它值，此时第二电压检测模块检测得到的第二结果为逻辑1，那么可以判断出此时第一开关所在路火线与其他火线存在搭接，即实现了对可能存在的火线与火线的搭接故障进行检测的目的。通过本实施例，可实现进一步检测是否存在火线与火线搭接的目的，进一步达到了提高电力线故障的检测效率的效果。

在一个可选的实施例中，所述装置还包括：保险丝和第三电压检测模块，其中，所述保险丝的第一端与所述第一开关的第二端连接，所述保险丝的第二端被配置为与所述负载连接，所述第一开关的第二端被配置为通过所述保险丝分别与所述负载以及所述第二电压检测模块的输入端连接，所述第一开关的第二端通过所述保险丝与所述第一电压检测模块的输入端连接；所述第三电压检测模块的输入端与所述零线以及所述保险丝的第一端连接，所述第三电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第三电压检测模块用于检测所述保险丝的第一端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第三结果输出给所述控制模块；所述控制模块还用于基于所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路。在本实施例中，通过将保险丝设置于第一开关的第二端与负载之间，即第一开关的第二端通过保险丝与负载连接，并将第一开关的第二端通过保险丝与第一电压检测模块的输入端连接，即将保险丝与负载的连接端接至第一电压检测模块的输入端，并且第一开关的第二端还通过保险丝与第二电压检测模块的输入端连接，即此时的第二电压检测模块用于检测保险丝的第二端(即保险丝与负载的连接端)与零线之间的电压，以得到第二结果，并将第二结果输出给控制模块，此外，第三电压检测模块的输入端与零线以及保险丝的第一端(即第一开关的第二端)连接，即第三电压检测模块用于检测保险丝的第一端与零线之间的电压，并将检测得到的第三结果输出给控制模块，这样，控制模块可基于第二结果和第三结果判断保险丝是否存在开路故障，例如，当控制模块向第一开关输出第一控制指令，使第一开关处于断开状态(或可称为无效状态)，此时，如果第二电压检测模块检测到的第二结果指示第二电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压，即保险丝的第二端与零线之间存在火线电压(如220V，或110V，或其它值)，对应第二电压检测模块的检测结果为逻辑1，同时如果第三电压检测模块检测到的第三结果指示第三电压检测模块的两个输入端之间不存在火线电压，即保险丝的第一端与零线之间不存在火线电压(如220V，或110V，或其它值)，对应第三电压检测模块的检测结果为逻辑0，那么此时可判断出该路的保险丝已开路，另外，如前述实施例所述，此时也可判断出保险丝的第二端(即保险丝与负载的连接端)与其他火线存在搭接；或者，当控制模块向第一开关输出第一控制指令，使第一开关处于闭合状态(也可称为有效状态，或称为导通状态)，此时，如果第三电压检测模块检测到的第三结果指示第三电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压，即保险丝的第一端与零线之间存在火线电压，同时如果第二电压检测模块检测到的第二结果指示第二电压检测模块的两个输入端之间不存在火线电压，即保险丝的第二端与零线之间不存在火线电压，那么此时也可判断出该路的保险丝已开路。通过本实施例，在实现可检测火线与零线搭接故障以及火线与火线搭接故障的基础上，还可实现进一步检测是否存在保险丝开路的目的，进一步达到了提高电力线故障的检测效率的效果。

在一个可选的实施例中，所述控制模块用于基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与所述零线搭接。在本实施例中，控制模块可基于第一开关的状态、目标开关的状态以及第一结果判断第一开关的第二端是否与零线搭接，例如，当控制模块向第一开关输入第一控制指令和向目标开关输入第二控制指令，使第一开关处于断开状态(或称为无效状态)，以及使目标开关处于闭合状态(也可称为有效状态，或称为导通状态)，此时，如果第一结果指示第一电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压，例如，第一电压检测模块的输出结果为逻辑1，则可判断出存在火线与零线搭接，即此时第一电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压(如220V，或110V，或其它值)，如果第一结果指示第一电压检测模块的两个输入端之间不存在火线电压，例如，第一电压检测模块的输出结果为逻辑0，则可判断出火线与零线未搭接，此时对应第一电压检测模块的两个输入端之间电压为0V。在实际应用中，当存在多路火线时，均可采用上述方法检测每路火线是否与零线搭接。通过本实施例，实现了由控制模块调整第一开关和目标开关的不同状态并根据第一电压检测模块的检测结果判断是否存在火线与零线搭接故障的目的。

在一个可选的实施例中，所述控制模块用于基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接。在本实施例中，控制模块可基于第一开关的状态、目标开关的状态以及第二结果判断第一开关所在路火线是否与其他火线搭接，例如，当控制模块向第一开关输入第一控制指令和向目标开关输入第二控制指令，使第一开关处于断开状态(或可称为无效状态)，以及使目标开关处于断开状态(也可称为无效状态)，此时，如果第二结果指示第二电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压，例如，第二电压检测模块的输出结果为逻辑1(或高电平)，则可判断出存在火线与其他火线搭接，即此时第二电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压(如220V，或110V，或其它值)。在实际应用中，还可结合其它路火线的检测情况，可判断出上述火线(如前述L1路火线)与具体哪一路的火线搭接，例如，其他路也采用与前述L1路火线与负载之间的相同连接方法及相同的检测装置，即其他路火线与负载之间也连接了第一开关，保险丝，第一电压检测模块，第二电压检测模块及第三电压检测模块，当L1路中的第二电压检测模块的输出端为逻辑1(或高电平)，而第M路中的对应的第二电压检测模块的输出端也为逻辑1(或高电平)，则可判断出前述L1路火线与第M路火线搭接。通过本实施例，实现了由控制模块调整第一开关和目标开关的不同状态并根据第二电压检测模块的检测结果判断是否存在火线与其他火线搭接故障的目的。

在一个可选的实施例中，所述控制模块用于基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态、所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路。在本实施例中，控制模块可基于第一开关的状态、目标开关的状态、第二结果以及第三结果判断保险丝是否开路，例如，当控制模块向第一开关输入第一控制指令和向目标开关输入第二控制指令，使第一开关处于断开状态(或可称为无效状态)，以及使目标开关处于断开状态(也可称为无效状态)，此时，如果第二结果指示第二电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压，而第三结果指示第三电压检测模块的两个输入端之间不存在火线电压，则可判断出保险丝为开路状态；或者，当控制模块向第一开关输入第一控制指令和向目标开关输入第二控制指令，使第一开关处于闭合状态(也可称为有效状态，或称为导通状态)，以及使目标开关处于断开状态(也可称为无效状态)，此时，如果第二结果指示第二电压检测模块的两个输入端之间不存在火线电压，而第三结果指示第三电压检测模块的两个输入端之间存在火线电压，则可判断出保险丝为开路状态；上述实施例中的火线电压均指正常的火线与零线之间的电压，例如220V，或110V，或其它电压标准值。通过本实施例，实现了由控制模块调整第一开关和目标开关的不同状态并根据第二电压检测模块的检测结果以及第三电压检测模块的检测结果判断是否存在保险丝开路故障的目的。

显然，上述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。下面结合实施例对本发明进行具体说明。

图4是根据本发明具体实施例的电力线故障检测装置的结构框图，如图4所示，图4中搭接情况1是指火线与零线搭接，搭接情况2是指火线与火线之间搭接。

本实施例中的检测装置的工作原理如下：根据受控开关(对应于如前述第一开关，或目标开关)控制输出是否通电，通过检测保险丝前后的电压，结合所有的电压检测信息，经控制单元(对应于前述控制模块)的检测后判断出具体搭接线路，可以准确定位出具体哪一路的电力线搭接。根据表1的真值表，可以判断出搭接的类型：火线与火线搭接；根据表2的真值表，可以判断出搭接的类型：火线与零线搭接。下面对本发明实施例进行具体描述。

(1)火线与零线搭接检测

Cn(对应于前述第一电压检测模块的输出端)：当EN_Ln(对应于前述第一开关的受控端)无效(即其对应的受控开关Kn关闭，对应于前述断开状态或无效状态)，EN_N(对应于前述目标开关的受控端)有效(即其对应的受控开关C开启，对应于前述闭合状态，或有效状态，或导通状态)，例如，EN_Ln＝1(或EN_Ln端输入高电平)为有效，EN_Ln＝0(或EN_Ln端输入低电平)为无效，EN_N的有效或无效与EN_Ln类似，选取其中的一路火线Lm经过受控开关C(对应于前述目标开关)，获得的火线L_DETECT与火线LOUTn送入电压检测Cn，如火线LOUTn与零线N搭接，那么其电压检测Cn送给控制单元逻辑1(或高电平)，判断为对应的火线与零线搭接；如火线LOUTn没有与零线N搭接，那么其电压检测Cn送给控制单元逻辑0(或低电平)，判断为对应的火线与零线未搭接。

(2)火线与火线搭接检测

电压检测An，Bn(An，Bn分别对应于前述第三电压检测模块的输出端，第二电压检测模块的输出端)：当EN_Ln有效(即其对应的受控开关Kn开启)，EN_N无效(即其对应的受控开关C关闭)，火线Ln经过受控开关Kn后至保险丝，最后到火线LOUTn，其中，火线Ln与上述火线Lm可相同，也可不同，因此电压检测An，Bn通过与零线N的电压比较，An/Bn有效或无效(定义1为有效，0为无效)，有效说明被检测点有火线电压(相当于正常的火线与零线之间电压，例如220V，或110V，或其它值)，无效说明被检测点没有火线电压。

(3)电压检测An，Bn，Cn的原理

电压检测An，Bn：利用火线与零线之间的电压差，可以通过检测电压值后送给控制单元，也可以用ADC采样后送给控制单元，或者通过光耦隔离后送给控制单元，本提案并不限定具体实现方案。

电压检测Cn：利用火线与需检测的火线LOUTn(可能会与零线搭接)的电压差，通过电压差可以判断出火线LOUTn是否与零线搭接，检测方案与电压检测An，Bn相同。本提案的检测火线是否与零线搭接的优点：在保险丝不烧断的情况下可以检测火线是否与零线搭接。

表1为火线与零线搭接的判断真值表，如表1所示，在EN_N有效(对应表中的1)且EN_Ln无效的情况下，当检测出Cn结果为1(即有效)时，此时相当于图4中电压检测模块Cn检测出其两个输入端之间存在火线电压，则可判断出火线与零线搭接，即图中第n路存在火线与零线搭接，在实际应用中，对于其它路的火线也可采用相同的方法检测是否存在火线与零线搭接的问题。

表1

EN_Ln	EN_N	Cn	结果
				0	1	1	火线与零线搭接
0	1	0	OK
				1	-	-	-

表2为保险丝开路和火线与火线搭接的判断真值表，如表2所示，在检测完上述火线与零线的搭接情况后，可将EN_N设置为无效，即EN_N＝0，此时，若在EN_Ln有效(对应EN_Ln＝1)的情况下，An＝1且Bn＝0，则可判断出保险丝处于开路状态；或者，若在EN_Ln无效(对应EN_Ln＝0)的情况下，An＝0且Bn＝1，则可判断出保险丝处于开路状态。

而在EN_N设置为无效，即EN_N＝0之后，若在EN_Ln无效(对应EN_Ln＝0)的情况下，检测出Bn＝1，则可判断出第n路火线存在与其他火线搭接的情况；在实际应用中，还可结合其他路的电压检测数据可判断出第n路火线与具体其他哪一路火线搭接，例如，当检测出Bn＝1，而检测出Bm＝1(Bm表示第m路的第二电压检测模块的检测结果，图4中未示出，与图4中的B1、Bn类似)，此时可判断出第n路火线是与第m路火线搭接。

表2

EN_Ln	An	Bn	结果
				1	0	0	-
1	1	1	OK
				1	1	0	保险丝开路
1	0	1	-
				0	0	0	OK
0	1	1	保险丝OK，火线与火线搭接
				0	1	0	-
0	0	1	保险丝开路，火线与火线搭接

需要说明的是，在实际应用中，对于存在多路火线的线路，可以采用与上述相同的方法，对每路火线进行检测，以检测出是否存在火线与零线搭接、火线与火线搭接以及保险丝开路等故障；此外，上述表1、表2中最右列的结果栏中的“OK”表示不存在故障，表中“-”表示对应的情形在实际应用中不会发生或因为其它原因导致的结果，并不属于本发明实施例所研究的内容。

在本发明实施例中，通过采用保险丝前电压检测可以检测保险丝的通断；而通过采用对比多路保险丝之后的电压检测数据，可以对具体的线路搭接情况进行精准定位；本发明实施例可实现多路电力线传输的搭接检测，也可实现保险丝通断的检测，达到了提高电力线故障的检测效率的效果。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

在本实施例中还提供了一种故障检测方法，应用于上述任一项实施例所述的装置中，图5是根据本发明实施例的故障检测方法的流程图，如图5所示，该方法包括：

步骤S502，所述控制模块向所述第一开关输出所述第一控制指令，以对所述第一开关的状态进行调整，以及，向所述目标开关输出所述第二控制指令，以对所述目标开关的状态进行调整；

步骤S504，所述控制模块获取所述第一电压检测模块输出的所述第一结果；

步骤S506，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与所述零线搭接。

在一个可选的实施例中，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与所述零线搭接包括：在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为闭合状态，所述第一结果为高电平的情况下，确定所述第一开关的第二端与所述零线搭接；在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为闭合状态，所述第一结果为低电平的情况下，确定所述第一开关的第二端与所述零线未搭接。

在一个可选的实施例中，所述装置还包括第二电压检测模块，其中，所述第二电压检测模块的输入端与所述零线以及所述第一开关的第二端连接，所述第二电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第二电压检测模块用于检测所述第一开关的第二端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第二结果输出给所述控制模块；其中，上述方法还包括：所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接。

在一个可选的实施例中，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接包括：在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为断开状态，所述第二结果为高电平的情况下，确定所述第一开关所在路火线与所述其他火线搭接。

在一个可选的实施例中，所述装置还包括保险丝和第三电压检测模块，其中，所述保险丝的第一端与所述第一开关的第二端连接，所述保险丝的第二端被配置为与所述负载连接，所述第一开关的第二端被配置为通过所述保险丝分别与所述负载以及所述第二电压检测模块的输入端连接，所述第一开关的第二端通过所述保险丝与所述第一电压检测模块的输入端连接；所述第三电压检测模块的输入端与所述零线以及所述保险丝的第一端连接，所述第三电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第三电压检测模块用于检测所述保险丝的第一端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第三结果输出给所述控制模块；其中，上述方法还包括：所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态、所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路。

在一个可选的实施例中，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态、所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路包括：在确定所述第一开关的状态为闭合状态，所述目标开关的状态为断开状态，所述第二结果为低电平以及所述第三结果为高电平的情况下，确定所述保险丝为开路状态；在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为断开状态，所述第二结果为所述高电平以及所述第三结果为所述低电平的情况下，确定所述保险丝为开路状态。

在上述实施例中，各电压检测模块的检测结果为高电平或低电平，用于指示电压检测模块的输入端之间是否存在火线电压(如220V，或110V或其它值)，例如，当电压检测模块的检测结果为高电平，表示该电压检测模块的输入端之间存在火线电压(如220V)，而当当电压检测模块的检测结果为低电平，表示该电压检测模块的输入端之间不存在火线电压，即此时电压模块的输入端之间电压可能为0V。

图6是根据本发明具体实施例的电力线故障检测方法的流程图，如图6所示，结合图4中的模块对该方法进行说明，该流程包括以下步骤：

S602，设置EN_N＝1，EN_Ln＝0，即由控制单元控制EN_N有效，EN_Ln无效(即图4中受控开关Kn处于断开状态)；

S604，判断Cn是否为1(或高电平)，“1”表示电压检测模块Cn的两个输入端之间存在火线电压，例如220V；

S606，在上述步骤S604的判断结果为是(即Cn＝1)的情况下，确定第n路火线(如图4中火线Ln)与零线搭接；

需要说明的是，在上述步骤S604中，对于其他路火线(如L1，或L2，或Lm，或任意一路火线)均可采用上述方法判断是否存在火线与零线搭接，即上述n可从1到最大值分别对每路进行检测；

S608，在检测完各路火线与零线的搭接情况之后，在判断出Cn不等于1(n为从1到最大值)，还可继续检测其它故障，此时，设置EN_N＝0，EN_Ln＝1，即由控制单元控制EN_N无效，EN_Ln有效(即图4中受控开关Kn处于闭合状态，或称为导通状态)；

S610，判断An是否等于Bn；

S612，在上述S610判断结果为是的情况下，则判断出线路正常，此时可回到步骤S608，继续判断其他路是否正常；

S614，在上述S610判断结果为否的情况下，则判断出线路异常；

S616，判断是否满足An＝1且Bn＝0；

S618，在上述S616判断结果为是的情况下，即满足An＝1且Bn＝0时，可判断出第n路保险丝为开路状态；

可按照与上述同样的方法判断其他路保险丝是否开路，例如，对于第m路，判断是否满足Am＝1且Bm＝0，若满足，则判断出第m路保险丝为开路状态；

S620，在上述S616判断结果为否的情况下，即此时An＝0，Bn＝1，设置EN_Ln＝0，EN_Lm＝1(m从1到最大值)；

S622，判断是否满足Bn＝1且Bm＝1；

S624，在上述S622判断结果为是的情况下，则确定出第n路火线与第m路火线搭接；

需要说明的是，可按照与上述相同的方法判断第n路火线与其他路火线是否搭接，在上述S622判断结果为否的情况下，回到步骤S620，将其他路的受控开关的受控端置1，即由控制单元将其他路的受控开关设置为闭合状态(或称为有效状态)，以检测第n路火线与其他路火线是否搭接；

S626，结束。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，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的方法。

本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种故障检测装置，其特征在于，包括：

第一开关、第一电压检测模块、控制模块以及目标开关，其中，

所述第一开关的第一端被配置为与火线连接，所述第一开关的第二端被配置为与负载连接，所述第一开关的受控端与所述控制模块连接，所述第一开关基于所述控制模块的第一控制指令来调整所述第一开关的状态；

所述第一电压检测模块的输入端分别与所述第一开关的第二端以及所述目标开关的第二端连接，所述第一电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第一电压检测模块用于检测所述第一开关的第二端与所述目标开关的第二端之间的电压值，并将检测得到的第一结果输出给所述控制模块；

所述目标开关的第一端与所述火线连接，所述目标开关的受控端与所述控制模块连接，所述目标开关基于所述控制模块的第二控制指令来调整所述目标开关的状态；

所述控制模块用于向所述第一开关输出所述第一控制指令，向所述目标开关输出所述第二控制指令，以及，基于所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与零线搭接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二电压检测模块，其中，

所述第二电压检测模块的输入端与所述零线以及所述第一开关的第二端连接，所述第二电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第二电压检测模块用于检测所述第一开关的第二端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第二结果输出给所述控制模块；

所述控制模块还用于基于所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

保险丝和第三电压检测模块，其中，

所述保险丝的第一端与所述第一开关的第二端连接，所述保险丝的第二端被配置为与所述负载连接，所述第一开关的第二端被配置为通过所述保险丝分别与所述负载以及所述第二电压检测模块的输入端连接，所述第一开关的第二端通过所述保险丝与所述第一电压检测模块的输入端连接；

所述第三电压检测模块的输入端与所述零线以及所述保险丝的第一端连接，所述第三电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第三电压检测模块用于检测所述保险丝的第一端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第三结果输出给所述控制模块；

所述控制模块还用于基于所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与所述零线搭接。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态、所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路。

7.一种故障检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6中任一项所述的装置中，包括：

所述控制模块向所述第一开关输出所述第一控制指令，以对所述第一开关的状态进行调整，以及，向所述目标开关输出所述第二控制指令，以对所述目标开关的状态进行调整；

所述控制模块获取所述第一电压检测模块输出的所述第一结果；

所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与所述零线搭接。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第一结果判断所述第一开关的第二端是否与所述零线搭接包括：

在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为闭合状态，所述第一结果为高电平的情况下，确定所述第一开关的第二端与所述零线搭接；

在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为闭合状态，所述第一结果为低电平的情况下，确定所述第一开关的第二端与所述零线未搭接。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述装置还包括第二电压检测模块，其中，所述第二电压检测模块的输入端与所述零线以及所述第一开关的第二端连接，所述第二电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第二电压检测模块用于检测所述第一开关的第二端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第二结果输出给所述控制模块；

其中，所述方法还包括：所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态以及所述第二结果判断所述第一开关所在路火线是否与其他火线搭接包括：

在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为断开状态，所述第二结果为高电平的情况下，确定所述第一开关所在路火线与所述其他火线搭接。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述装置还包括保险丝和第三电压检测模块，其中，所述保险丝的第一端与所述第一开关的第二端连接，所述保险丝的第二端被配置为与所述负载连接，所述第一开关的第二端被配置为通过所述保险丝分别与所述负载以及所述第二电压检测模块的输入端连接，所述第一开关的第二端通过所述保险丝与所述第一电压检测模块的输入端连接；所述第三电压检测模块的输入端与所述零线以及所述保险丝的第一端连接，所述第三电压检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述第三电压检测模块用于检测所述保险丝的第一端与所述零线之间的电压值，并将检测得到的第三结果输出给所述控制模块；

其中，所述方法还包括：所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态、所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制模块基于所述第一开关的状态、所述目标开关的状态、所述第二结果以及所述第三结果判断所述保险丝是否开路包括：

在确定所述第一开关的状态为闭合状态，所述目标开关的状态为断开状态，所述第二结果为低电平以及所述第三结果为高电平的情况下，确定所述保险丝为开路状态；

在确定所述第一开关的状态为断开状态，所述目标开关的状态为断开状态，所述第二结果为所述高电平以及所述第三结果为所述低电平的情况下，确定所述保险丝为开路状态。

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