CN115273598A - 一种自动线路故障设置及接线判定方法 - Google Patents

一种自动线路故障设置及接线判定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动线路故障设置及接线判定方法，包括以下步骤：S1、利用三路三种电压电源提供三路不同电压输出分别模拟三相电接入到电工考务设备的三相电输入端子；S2、Android系统板上运行考务系统软件，系统通过访问数据库，读出考生考题，考题匹配三级配电箱中需要设置的故障点，本发明涉及电工考务设备技术领域。该自动线路故障设置及接线判定方法，通过低压直流模拟380V三相电，对考生的安全性显著提高，即使通电触碰也不会发生触电风险；同时通过自动故障点设置，比考官手工切断接线效率大大提升；通过在电路和软件的基础上来判断接线错误情况，检测的时间是毫秒级的，远远高于人工检测的时间，使得检测更加高效。

Description

一种自动线路故障设置及接线判定方法
技术领域
本发明涉及电工考务设备技术领域，具体为一种自动线路故障设置及接线判定方法。
背景技术
现有电工考务设备接入380V工业用电，考官需要手工设置故障点，电工操作完成接线后，需要进行通电检测，通过信号灯、电压电流表、是否跳闸的状况来检测接线的电路是否正确。此检测方法考生近距离暴露在380V电压附近，具有一定的危险性，以及操作不当有触电的风险。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动线路故障设置及接线判定方法，解决了在电工考务过程中高压电路上故障设定自动化及接线检测危险性的问题。
（二）技术方案
为实现在电工考务设备中进行自动故障设定及检测电工考生高压电路接线是否正确的目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种自动线路故障设置及接线判定方法，设置有自动线路故障设置及接线判定系统，包括以下步骤：
S1、利用三路三种电压电源提供三路不同电压输出分别模拟三相电接入到电工考务设备的三相电输入端子；
S2、Android系统板上运行考务系统软件，系统通过访问数据库，读出考生考题，考题匹配三级配电箱中需要设置的故障点；
S3、Android系统板通过RS485接口向MCU控制芯片下达故障点设置命令，同时通过HDMI接口向显示器显示考题信息；
S4、MCU控制芯片控制一级光耦输入输出电路，进行故障点设置；
S5、考生开始检查线路进行排故障操作，在故障点进行接线操作，接线完成通过触摸显示器提交检测。
其自动线路故障设置及接线判定系统包括：数据库、Android系统板、MCU控制芯片、显示器、一级光耦输入输出电路、ADC采样电路和二级光耦输入输出电路，所述数据库的输出端与Android系统板的输入端连接，所述Android系统板的输出端与显示器的输入端连接，所述Android系统板与MCU控制芯片双向连接，所述MCU控制芯片的输出端分别与一级光耦输入输出电路、ADC采样电路以及二级光耦输入输出电路的输入端连接。
优选的，所述S1中三路三种电压电源提供5V、12V、24V三路不同电压输出分别模拟三相电红、绿、黄接入到电工考务设备的三相电输入端子。
优选的，所述S5中的接线操作步骤包括：
S01、Android系统板接收到下达检测命令，MCU控制芯片控制ADC采样电路检测命令，通过RS485接口向MCU控制芯片依次对若干个接线点进行电压采样；
S02、当接线正确时，各条通路上的线路会有对应的低压直流电流过，通过ADC采样电路可以检测到接线点上的通路电压，当接线未接好或漏接错误时，如果线未接好故障点仍然断路，通路检测到的电压为0；Android系统板通过RS485接口接收到电压为0的信号时，需要下达命令给二级光耦输入输出电路，二级光耦输入输出电路负责闭合电压为0的故障点的电路，以便ADC采样电路可以继续完成依次采样，直到所有的接线点全部采样完成；
S03、全部采样完成后通过二级光耦输入输出电路闭合记录，就可以知道考生哪些故障点没有接线正确；
S04、当接线错误，如红线接到蓝线接口，ADC采样电路会采样到不符合要求的压力值，如5V线路上检测到12V电压，从而判定接线错误。
优选的，所述S01中采样三路信号为一组，分别检测红、绿、黄接线点上的电压。
优选的，所述S4中进行故障点设置时，在6个接线点中设置两个故障点，通过一级光耦输入输出电路断开需要设置的两个接线点，其余4个接线点闭合。
优选的，所述Android系统板包括RS485接口和HDMI接口，所述MCU控制芯片包括RS485接口，所述Android系统板上HDMI接口的输出端与显示器的输入端连接，所述Android系统板上的RS485接口与MCU控制芯片上的RS485接口双向连接。
（三）有益效果
本发明提供了一种自动线路故障设置及接线判定方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
（1）、该自动线路故障设置及接线判定方法，通过低压直流模拟380V三相电，对考生的安全性显著提高，即使通电触碰也不会发生触电风险；同时通过自动故障点设置，比考官手工切断接线效率大大提升。
（2）、该自动线路故障设置及接线判定方法，通过在电路和软件的基础上来判断接线错误情况，检测的时间是毫秒级的，远远高于人工检测的时间，使得检测更加高效；且现有检测技术需要对信号灯、电压电流表、是否跳闸来做综合判断，不能精确的定位接线错误的点，需要根据考官的经验来判断哪里出错，本发明能够精确地检测出接线错误的点，甚至可以检测出三相电中哪个相接线错误，提高了检测结果的精确度。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明的MCU控制电路图；
图3为本发明的光耦输入输出电路图（可用于一级和二级）；
图4为本发明的ADC采样电路图。
图中，1-一级光耦输入输出电路、2-二级光耦输入输出电路、3-ADC采样电路、4-MCU控制芯片、5-Android系统板、6-三路三种电压电源、7-数据库、8-显示器。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种自动线路故障设置及接线判定方法，设置有自动线路故障设置及接线判定系统，包括以下步骤：
S1、利用三路三种电压电源6提供三路不同电压输出分别模拟三相电接入到电工考务设备的三相电输入端子；
S2、Android系统板5上运行考务系统软件，系统通过访问数据库7，读出考生考题，考题匹配三级配电箱中需要设置的故障点；
S3、Android系统板5通过RS485接口向MCU控制芯片4下达故障点设置命令，同时通过HDMI接口向显示器8显示考题信息；
S4、MCU控制芯片4控制一级光耦输入输出电路1，进行故障点设置；
S5、考生开始检查线路进行排故障操作，在故障点进行接线操作，接线完成通过触摸显示器8提交检测；
其自动线路故障设置及接线判定系统包括：数据库7、Android系统板5、MCU控制芯片4、显示器8、一级光耦输入输出电路1、ADC采样电路3和二级光耦输入输出电路2，数据库7的输出端与Android系统板5的输入端连接，Android系统板5的输出端与显示器8的输入端连接，Android系统板5与MCU控制芯片4双向连接，MCU控制芯片4的输出端分别与一级光耦输入输出电路1、ADC采样电路3以及二级光耦输入输出电路2的输入端连接。
实施例二
请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种自动线路故障设置及接线判定方法，包括以下步骤：
S1、利用三路三种电压电源6提供5V、12V、24V三路不同电压输出分别模拟三相电红、绿、黄接入到电工考务设备的三相电输入端子；
S2、Android系统板5上运行考务系统软件，系统通过访问数据库7，读出考生考题，考题匹配三级配电箱中需要设置的故障点；
S3、Android系统板5通过RS485接口向MCU控制芯片4下达故障点设置命令，同时通过HDMI接口向显示器8显示考题信息；
S4、MCU控制芯片4控制一级光耦输入输出电路1，进行故障点设置，例如在6个接线点中设置两个故障点，通过一级光耦输入输出电路1断开需要设置的两个接线点，其余4个接线点闭合；
S5、考生开始检查线路进行排故障操作，在故障点进行接线操作，接线完成通过触摸显示器8提交检测；
其自动线路故障设置及接线判定系统包括：数据库7、Android系统板5、MCU控制芯片4、显示器8、一级光耦输入输出电路1、ADC采样电路3和二级光耦输入输出电路2，数据库7的输出端与Android系统板5的输入端连接，Android系统板5的输出端与显示器8的输入端连接，Android系统板5与MCU控制芯片4双向连接，Android系统板5包括RS485接口和HDMI接口，MCU控制芯片4包括RS485接口，Android系统板5上HDMI接口的输出端与显示器8的输入端连接，Android系统板5上的RS485接口与MCU控制芯片4上的RS485接口双向连接，MCU控制芯片4的输出端分别与一级光耦输入输出电路1、ADC采样电路3以及二级光耦输入输出电路2的输入端连接。
实施例三
请参阅图1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种自动线路故障设置及接线判定方法，包括以下步骤：
S1、利用三路三种电压电源6提供5V、12V、24V三路不同电压输出分别模拟三相电红、绿、黄接入到电工考务设备的三相电输入端子；
S2、Android系统板5上运行考务系统软件，系统通过访问数据库7，读出考生考题，考题匹配三级配电箱中需要设置的故障点；
S3、Android系统板5通过RS485接口向MCU控制芯片4下达故障点设置命令，同时通过HDMI接口向显示器8显示考题信息；
S4、MCU控制芯片4控制一级光耦输入输出电路1，进行故障点设置，例如在6个接线点中设置两个故障点，通过一级光耦输入输出电路1断开需要设置的两个接线点，其余4个接线点闭合；
S5、考生开始检查线路进行排故障操作，在故障点进行接线操作，接线完成通过触摸显示器8提交检测，其接线操作步骤包括：
S01、Android系统板5接收到检测命令，通过RS485接口向MCU控制芯片4下达检测命令，MCU控制芯片4控制ADC采样电路3依次对若干个接线点进行电压采样，若干个接线点依次采用1、2、3...n标记，且采样三路信号为一组，分别检测红、绿、黄接线点上的电压；
S02、当接线正确时，各条通路上的线路会有对应的低压直流电流过，通过ADC采样电路3可以检测到接线点上的通路电压，当接线未接好或漏接错误时，如果线未接好故障点仍然断路，通路检测到的电压为0；Android系统板5通过RS485接口接收到电压为0的信号时，需要下达命令给二级光耦输入输出电路2，二级光耦输入输出电路2负责闭合电压为0的故障点的电路，以便ADC采样电路3可以继续完成依次采样，直到所有的接线点全部采样完成；
S03、全部采样完成后通过二级光耦输入输出电路2闭合记录，就可以知道考生哪些故障点没有接线正确；
S04、当接线错误，如红线接到蓝线接口，ADC采样电路3会采样到不符合要求的压力值，如5V线路上检测到12V电压，从而判定接线错误。
其自动线路故障设置及接线判定系统包括：数据库7、Android系统板5、MCU控制芯片4、显示器8、一级光耦输入输出电路1、ADC采样电路3和二级光耦输入输出电路2，数据库7的输出端与Android系统板5的输入端连接，Android系统板5的输出端与显示器8的输入端连接，Android系统板5与MCU控制芯片4双向连接，Android系统板5包括RS485接口和HDMI接口，MCU控制芯片4包括RS485接口，Android系统板5上HDMI接口的输出端与显示器8的输入端连接，Android系统板5上的RS485接口与MCU控制芯片4上的RS485接口双向连接，MCU控制芯片4的输出端分别与一级光耦输入输出电路1、ADC采样电路3以及二级光耦输入输出电路2的输入端连接。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种自动线路故障设置及接线判定方法，设置有自动线路故障设置及接线判定系统，其特征在于：包括以下步骤：
S1、利用三路三种电压电源（6）提供三路不同电压输出分别模拟三相电接入到电工考务设备的三相电输入端子；
S2、Android系统板（5）上运行考务系统软件，系统通过访问数据库（7），读出考生考题，考题匹配三级配电箱中需要设置的故障点；
S3、Android系统板（5）通过RS485接口向MCU控制芯片（4）下达故障点设置命令，同时通过HDMI接口向显示器（8）显示考题信息；
S4、MCU控制芯片（4）控制一级光耦输入输出电路（1），进行故障点设置；
S5、考生开始检查线路进行排故障操作，在故障点进行接线操作，接线完成通过触摸显示器（8）提交检测；
其自动线路故障设置及接线判定系统包括：数据库（7）、Android系统板（5）、MCU控制芯片（4）、显示器（8）、一级光耦输入输出电路（1）、ADC采样电路（3）和二级光耦输入输出电路（2），所述数据库（7）的输出端与Android系统板（5）的输入端连接，所述Android系统板（5）的输出端与显示器（8）的输入端连接，所述Android系统板（5）与MCU控制芯片（4）双向连接，所述MCU控制芯片（4）的输出端分别与一级光耦输入输出电路（1）、ADC采样电路（3）以及二级光耦输入输出电路（2）的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动线路故障设置及接线判定方法，其特征在于：所述S1中三路三种电压电源（6）提供5V、12V、24V三路不同电压输出分别模拟三相电红、绿、黄接入到电工考务设备的三相电输入端子。
3.根据权利要求1所述的一种自动线路故障设置及接线判定方法，其特征在于：所述S5中的接线操作步骤包括：
S01、Android系统板（5）接收到检测命令，通过RS485接口向MCU控制芯片（4）下达检测命令，MCU控制芯片（4）控制ADC采样电路（3）依次对若干个接线点进行电压采样；
S02、当接线正确时，各条通路上的线路会有对应的低压直流电流过，通过ADC采样电路（3）可以检测到接线点上的通路电压，当接线未接好或漏接错误时，如果线未接好故障点仍然断路，通路检测到的电压为0；Android系统板（5）通过RS485接口接收到电压为0的信号时，需要下达命令给二级光耦输入输出电路（2），二级光耦输入输出电路（2）负责闭合电压为0的故障点的电路，以便ADC采样电路（3）可以继续完成依次采样，直到所有的接线点全部采样完成；
S03、全部采样完成后通过二级光耦输入输出电路（2）闭合记录，就可以知道考生哪些故障点没有接线正确；
S04、当接线错误，如红线接到蓝线接口，ADC采样电路（3）会采样到不符合要求的压力值，如5V线路上检测到12V电压，从而判定接线错误。
4.根据权利要求3所述的一种自动线路故障设置及接线判定方法，其特征在于：所述S01中采样三路信号为一组，分别检测红、绿、黄接线点上的电压。
5.根据权利要求1所述的一种自动线路故障设置及接线判定方法，其特征在于：所述S4中进行故障点设置时，在6个接线点中设置两个故障点，通过一级光耦输入输出电路（1）断开需要设置的两个接线点，其余4个接线点闭合。
6.根据权利要求1所述的一种自动线路故障设置及接线判定方法，其特征在于：所述Android系统板（5）包括RS485接口和HDMI接口，所述MCU控制芯片（4）包括RS485接口，所述Android系统板（5）上HDMI接口的输出端与显示器（8）的输入端连接，所述Android系统板（5）上的RS485接口与MCU控制芯片（4）上的RS485接口双向连接。
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