CN203204659U - 一种智能接地线检测与闭锁装置 - Google Patents

Abstract

一种智能接地线检测与闭锁装置。其包括电子标签和闭锁单元，电子标签为半有源RFID电子标签芯片，安装在接地线上；闭锁单元安装在用于放置接地线的接地线柜或接地线支架上，由激活器、识别器、电磁锁和通信模块组成。本实用新型提供的智能接地线检测与闭锁装置与现有的接地线检测闭锁机构相比，增加了对接地线进行定位的功能，依靠识别激活器的编码对接地线定位，误差在3米以内；增加了对电子标签的写入功能，能够记录接地线的操作使用情况；增加了无线通信方式，更能适应现场的需要；设置了不同颜色的LED指示灯，便于掌握智能接地线检测与闭锁装置的工作情况。

Description

一种智能接地线检测与闭锁装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力供电安全保护装置，特别是涉及一种智能接地线检测与闭锁装置。

背景技术

目前的电力接地线作用就是在进行设备维护、检修时挂接到接地线桩上，以保障设备和检修人员的安全。长期以来，变电站对地线管理的水平较低，一般只是将临时地线挂到工具室，缺乏统一、规范、有效的管理手段。许多变电站虽然采用了微机防误闭锁装置，但并没有将临时接地线的使用有效地管理起来，临时接地线存在使用混乱的情况，全国因接地线使用不规范而引起的事故时有发生。据国网公司统计，与临时接地线有关的电气误操作事故占误操作事故总数的60％。

由于接地线自身不具备自我管理等智能化功能，依靠增加接地线检测闭锁机构、接地线管理单元等对接地线进行管理，系统结构比较复杂，依赖的设备数量较多，操作不方便，对接地线进行操作、管理时要经过繁琐的步骤，不利于快速、便捷地掌握接地线信息以及对接地线的管理。

近几年人们开始认识到接地线管理的重要性，并开发了各种临时接地线管理系统，逐步完善、加强接地线的管理，并取得了一定的效果。但目前所开发的临时地线管理系统主要通过配备各种地线检测闭锁终端、接地线管理单元等方式，达到提高接地线管理水平的目的，没有从提高接地线自身的智能化水平出发，研究从根本上提高接地线管理水平的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种智能接地线检测与闭锁装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供的智能接地线检测与闭锁装置包括：电子标签和闭锁单元，其中：电子标签为半有源RFID电子标签芯片，其安装在接地线上；闭锁单元安装在用于放置接地线的接地线柜或接地线支架上；

闭锁单元主要由激活器、识别器、电磁锁和通信模块组成；其中：激活器为电子标签的低频激活装置；识别器为RFID电子标签读写器，其能够接收被激活器激活的电子标签所发出的射频信号，从中识别出与之对应的电子标签并与之进行数据交换；电磁锁为常规电磁锁装置，分别与识别器和通信模块相连接，能通过通信模块接收管理单元下发的指令，并执行相应的操作；通信模块为本装置与外部的通信接口，用于与外部的管理单元进行信息交换，其分别与识别器和电磁锁相连接。

所述的识别器上连接有多个LED工作状态指示灯，分别表示：正常待机为绿灯常亮、正常工作为绿灯慢速闪烁、自检故障为红灯常亮和接地线编号不对应为黄灯快速闪烁。

所述的通信模块与管理单元之间的通信采用RS485串行总线模式、以太网模式或基于ZigBee的无线通信模式。

所述的电磁锁配备有万能机械钥匙。

本实用新型提供的智能接地线检测与闭锁装置与现有的接地线检测闭锁机构相比，增加了对接地线进行定位的功能，依靠识别激活器的编码对接地线定位，误差在3米以内；增加了对电子标签的写入功能，能够记录接地线的操作使用情况；增加了无线通信方式，更能适应现场的需要；设置了不同颜色的LED指示灯，便于掌握智能接地线检测与闭锁装置的工作情况。

附图说明

图1为本实用新型提供的智能接地线检测与闭锁装置组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的智能接地线检测与闭锁装置进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的智能接地线检测与闭锁装置包括：电子标签1和闭锁单元2，其中：电子标签1为半有源RFID电子标签芯片，其安装在接地线上；闭锁单元2安装在用于放置接地线的接地线柜或接地线支架上；

闭锁单元2主要由激活器21、识别器22、电磁锁23和通信模块24组成；其中：

激活器21为电子标签1的低频激活装置，能够在3到3.5米的距离内将电子标签1激活；

识别器22为RFID电子标签读写器，其能够接收被激活器21激活的电子标签1所发出的射频信号，从中识别出与之对应的电子标签1并与之进行数据交换；

电磁锁23为常规电磁锁装置，用于完成对接地线的闭锁/解锁操作，闭锁/解锁指令一般来自于上位的接地线管理单元3，管理单元3借助通信系统将指令下发至本装置；电磁锁23分别与识别器22和通信模块24相连接，能通过通信模块24接收管理单元3下发的指令，并执行相应的操作；

通信模块24为本装置与外部的通信接口，用于与外部的管理单元3进行信息交换，其分别与识别器22和电磁锁23相连接，能够将管理单元3下达的操作指令传送给电磁锁23，以及实现识别器22与管理单元3之间的数据通信。

所述的识别器22上连接有多个LED工作状态指示灯，分别表示：正常待机为绿灯常亮、正常工作为绿灯慢速闪烁、自检故障为红灯常亮和接地线编号不对应为黄灯快速闪烁。

在接地线管理系统中，一般要设置一个或多个接地线管理单元3，为此本智能接地线检测与闭锁装置需要具备通信功能，与接地线管理单元3进行双向的信息交互。

所述的通信模块24与管理单元3之间的通信采用RS485串行总线模式、以太网模式或基于ZigBee的无线通信模式。

所述的电子标签1的内部存储有一个唯一识别编码作为接地线标志码，每个接地线标志码都与一根接地线相对应，接地线标志码可作为接地线唯一的身份标识；基于RFID的电子标签芯片具有较强的数据存储能力，存储容量为数10K，为存储丰富的信息提供可能，可以存储接地线标志码以及其它参数、属性信息。

每个闭锁单元2中的激活器21都设有唯一的闭锁单元码，相互之间可以区分，激活器21能够激活进入其有效够激活范围的电子标签1，同时会将自身的闭锁单元码传送给电子标签1；电子标签1被激活后会自动发送一组射频数据，其中包含激活器21的闭锁单元码和自身的接地线标志码信息，由于激活器21的有效激活范围有限，据此可以实现对接地线的定位，判断接地线位于接地线柜内或是在接地线支架上，定位精度小于3米。

所述的电磁锁23配备有万能机械钥匙，无需其它条件，只需用万能机械钥匙即可对电磁锁进行解锁或闭锁操作，以便应对由于接地线管理单元或通信系统故障无法操作电磁锁、或者紧急状态下需要使用接地线等特殊情况。

本实用新型提供的智能接地线检测与闭锁装置主要应用在接地线柜或接地线支架等接地线存放处，对放置的接地线实施闭锁管理；本装置在安装时，需要将闭锁单元2安装在接地线柜内或接地线支架附近，并在接地线上安装电子标签1，然后通过接地线标志码和闭锁单元码确定闭锁单元2与电子标签1之间的对应关系，每条接地线都对应着一个检测与闭锁装置；本装置主要完成如下功能：

(1)对接地线身份进行辨识、认证与接地线定位；(2)对接地线的操作使用记录完成读取和写入；(3)对接地线进行电磁闭锁/解锁(遥控模式和就地模式两种)；(4)与上位接地线管理单元通信：

(1)对接地线身份进行辨识、认证与定位：利用RFID识别器22读取接地线电子标签1中的唯一接地线标志码，与设定的编码比较，判断当前接地线是否是对应的接地线，如果不是，通过快速闪烁黄色指示灯进行提示。接地线定位通过在接地线柜、支架或接地线桩等位置安装RFID激活器21来实现，每个激活器21都设有不同的闭锁单元码，接地线电子标签1对外发送的数据中包含有激活器21的闭锁单元码信息，通过对激活器闭锁单元码的识别完成接地线定位。

(2)对接地线的操作使用记录完成读取和写入：基于半有源的RFID识别器22既可以读取接地线上电子标签1的内部信息，还可以将操作使用情况写入电子标签1中。例如记录哪天何时进行了解锁/闭锁操作，哪天何时取走接地线，哪天何时归还接地线等等。电子标签1的存储空间有限，预设存储60条信息，此后按记录时间的先后顺序依次覆盖原有信息。

(3)对接地线进行电磁闭锁/解锁：配备常规电磁锁，完成对接地线的闭锁/解锁操作；闭锁/解锁指令一般来自于上位的接地线管理单元3，借助通信系统下发至闭锁单元2，闭锁单元2控制自身内部电磁锁23完成对接地线的解锁或闭锁；为了应对由于接地线管理单元或通信系统故障无法操作电磁锁23、或者紧急状态下需要使用接地线等特殊情况，为电磁锁23设置万能机械钥匙，无需其它条件，只需用钥匙即可对电磁锁23进行解锁或闭锁操作。

(4)与上位接地线管理单元3通信：在接地线管理系统中，一般要设置一个或多个接地线管理单元3，与闭锁单元2进行通信，实现对智能接地线检测与闭锁装置和接地线的管理。为此智能接地线检测与闭锁装置需要具备通信功能，与接地线管理单元3进行双向的信息交互。为了适应不同现场的需求，设置了有线通信和无线通信两种方式。其中有线通信包括RS485或以太网，无线采用ZigBee组网。由于ZigBee的无中继通信距离约为75米，所以超过75米的通信距离后要增加中继。

本实用新型提供的智能接地线检测与闭锁装置在使用时，闭锁单元2对下管理接地线，通过安装在接地线上的电子标签1可实现对接地线身份的辨识和接地线定位，并向电子标签1写入操作使用记录，同时对接地线进行闭锁/解锁，防止接地线的无序操作和使用；对上与接地线管理单元3通信(有线和无线方式)，上报所管理接地线的属性参数、当前状态、操作使用记录等信息，并接受来自接地线管理单元3的闭锁/解锁指令。为了防止紧急情况下电磁锁23无法解锁的问题，该电磁锁23可由万能机械钥匙打开。为了便于掌握智能接地线检测与闭锁装置的工作状态，闭锁单元2上设置了多个不同颜色的LED指示灯，通过指示灯颜色及闪烁频率的变化识别该装置的工作状态。

与现有的接地线检测闭锁机构相比，本实用新型提供的智能接地线检测与闭锁装置增加了对接地线进行定位的功能，依靠识别激活器21的编码对接地线定位，误差在3米以内；增加了对电子标签1的写入功能，能够记录接地线的操作使用情况；增加了无线通信方式，更能适应现场的需要；设置了不同颜色的LED指示灯，便于掌握智能接地线检测与闭锁装置的工作情况。

对没有纳入临时接地线管理系统的接地线而言，本实用新型实现了对接地线的有序、科学管理，可从根本上杜绝接地线乱用、乱挂、取用不送回、丢失等现象，极大地减少了由于接地线操作使用不规范所导致的电力生产安全事故。

对于目前纳入临时接地线管理系统的接地线而言，本实用新型实现了对接地线身份识别、定位、记录操作使用情况等功能，尤其是后两项功能，是目前接地线所不具备的，从而实现了接地线的智能化。

本实用新型提供的基于RFID的电力接地线智能检测装置，基于RFID技术，读取电子标签时无需接触，具有读取速度快、可靠性高等优点，且具有较长的使用寿命。

Claims (4)

1.一种智能接地线检测与闭锁装置，其特征在于：所述的智能接地线检测与闭锁装置包括：电子标签(1)和闭锁单元(2)，其中：电子标签(1)为半有源RFID电子标签芯片，其安装在接地线上；闭锁单元(2)安装在用于放置接地线的接地线柜或接地线支架上；

闭锁单元(2)主要由激活器(21)、识别器(22)、电磁锁(23)和通信模块(24)组成；其中：激活器(21)为电子标签(1)的低频激活装置；识别器(22)为RFID电子标签读写器，其能够接收被激活器(21)激活的电子标签(1)所发出的射频信号，从中识别出与之对应的电子标签(1)并与之进行数据交换；电磁锁(23)为常规电磁锁装置，分别与识别器(22)和通信模块(24)相连接，能通过通信模块(24)接收管理单元(3)下发的指令，并执行相应的操作；通信模块(24)为本装置与外部的通信接口，用于与外部的管理单元(3)进行信息交换，其分别与识别器(22)和电磁锁(23)相连接。

2.根据权利要求1所述的智能接地线检测与闭锁装置，其特征在于：所述的识别器(22)上连接有多个LED工作状态指示灯，分别表示：正常待机为绿灯常亮、正常工作为绿灯慢速闪烁、自检故障为红灯常亮和接地线编号不对应为黄灯快速闪烁。

3.根据权利要求1所述的智能接地线检测与闭锁装置，其特征在于：所述的通信模块(24)与管理单元(3)之间的通信采用RS485串行总线模式、以太网模式或基于ZigBee的无线通信模式。

4.根据权利要求1所述的智能接地线检测与闭锁装置，其特征在于：所述的电磁锁(23)配备有万能机械钥匙。

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