CN205050400U - 基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统，该系统包括：体感系统主机，其连接有第一无线通讯模块；以及IO模块、驱动模块和第二无线通讯模块，所述IO模块、驱动模块和第二无线通讯模块设于开关柜中，且所述IO模块和驱动模块分别与第二无线通讯模块连接，该第二无线通讯模块与所述第一无线通讯模块之间通过无线通信实现数据传输；所述IO模块还连接有接近开关、射频开关、位置距离传感器和开关辅助触点；所述驱动模块连接有烟雾模拟器、光电模拟器、触电模拟器和声效模拟器。通过本实用新型基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统，能够最大程度的模拟开关柜检修中的事故现象，使学员切身体会规范操作及自我安全防护的重要性。

Description

基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统

技术领域

本实用新型涉及开关柜检修体感装置，具体地指一种基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统。

背景技术

目前在我国，高中压开关柜的操作、调试由供电部门进行，安全方面的管理有较大难度。电力企业职工大多数是在岗位上通过帮传带和培训等方式来实现自身技术和素质的提升，但这种学习方式缺乏真实感、事故预期感和体验感，使操作人员对开关柜操作过程中各种风险没有直观、具体的认识，而且对各种误操作产生的后果也无切身的体会，一旦进入实际的工作中，由于操作不当或安全意识薄弱引起的各种事故，将造成极大的人身危险和财产损失。

每年的春季和秋季都要对这些开关柜进行定期预防性检修，在以往的检修和维护中，是以紧固检查为主，随着设备运行年限的增长和负荷的不断增加，这种粗放的检修方法所带来的弊病已经愈发显露出来，经常会在运行当中出现接头过热现象和开关机构的拒合拒分，从而影响了安全运行。原有的一些检修模式已经不能满足设备安全运行的需要。为了保证变电所的持续稳定运行、安全可靠供电，亟需提高开关柜检修技能培训。针对此需求国内大部分采用老旧替换下来的开关柜进行培训，这些设备大多存在这样或那样的问题，不能够真实反映实际运行中的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统及方法，该系统利用无线数据通讯获得采集的开关柜内各种开关器件状态数据以及控制相应效果模拟器触发体感效应，简化了设备构成，提高了设备的稳定性，通过该系统能偶提高开关柜检修体感的培训效果

实现本实用新型目的采用的技术方案是一种基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统，该系统包括：

体感系统主机，其连接有第一无线通讯模块；以及

IO模块、驱动模块和第二无线通讯模块，所述IO模块、驱动模块和第二无线通讯模块设于开关柜中，且所述IO模块和驱动模块分别与第二无线通讯模块连接，该第二无线通讯模块与所述第一无线通讯模块之间通过无线通信实现数据传输；所述IO模块还连接有用于检测接地线及验电笔状态的接近开关、用于检测绝缘手套的射频开关、用于检测操作工位及柜门状态的位置距离传感器和用于检测开关柜内部真空断路器、隔离开关、接地刀开关的分、合状态的开关辅助触点；所述驱动模块连接有烟雾模拟器、光电模拟器、触电模拟器和声效模拟器。

在上述技术方案中，所述体感系统主机为工控机，所述工控机连接有网线接口、扩展通讯用板卡和显示器；所述工控机通过工业总线与第一无线通讯模块连接；所述IO模块和驱动模块分别通过工业总线与第二无线通讯模块连接。

在上述技术方案中，所述第一无线通讯模块与第二无线通讯模块之间通过ZigBee或蓝牙的通讯方式进行双向短距离数据传输。

在上述技术方案中，所述烟雾模拟器、光电模拟器、触电模拟器、声效模拟器通过485总线与所述驱动模块连接。

通过本实用新型基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统，能够最大程度的模拟开关柜检修中的事故现象，使学员切身体会规范操作及自我安全防护的重要性，同时通过引入无线数据通讯及组态监控，以及通过烟雾、光、电、声的模拟动作，极大地提高了操作的直观性及体感培训的便利性。本实用新型具有效果直观，设备简单，方法新颖，教学培训效果良好的优点。

附图说明

图1为本实用新型基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统包括：体感系统主机、第一无线通讯模块、以及设于开关柜中的IO模块、驱动模块和第二无线通讯模块。

体感系统主机通过工业总线与第一无线通讯模块连接。

IO模块和驱动模块分别通过工业总线与第二无线通讯模块连接，第一无线通讯模块与第二无线通讯模块之间通过ZigBee或蓝牙的通讯方式进行双向短距离数据传输。其中，IO模块还连接有用于检测接地线及验电笔状态的接近开关、用于检测绝缘手套及验电笔状态的射频开关、用于检测操作工位及柜门状态的位置距离传感器和用于检测开关柜内部真空断路器、隔离开关、接地刀开关的分、合状态的开关辅助触点；驱动模块通485总线连接有烟雾模拟器、光电模拟器、触电模拟器和声效模拟器。

体感系统主机采用工控机为硬件，带网线接口，扩展通讯用板卡和显示屏，显示屏采用21寸触摸控制屏显示，工控机采用组态软件labview或者组态王等开发，实现开关柜状态监测、项目控制及视频教学功能，通过上位机系统软件可以实时进行体感系统的四遥功能。

I/O模块实现开关量及模拟量的数据采集工作，I/O模块采集开关柜内部各种传感器的开关量、模拟量及开关位置状态，并将采集的数据转换成信号，通过总线形式传递给柜内第二无线通讯模块，通过无线通讯的方式传输至第一无线通讯模块，第一无线通讯模块传递给工控机进行逻辑运算。

接近开关用以检测接地线及验电笔状态并将信号传给I/O模块；射频开关用以检测绝缘手套及验电笔的完好性；位置距离传感器用以检测操作工位及柜门状态等信息；开关辅助触点检测开关柜内部真空断路器、隔离开关、接地刀开关等器件的分、合状态并将信号传给I/O模块；烟雾模拟器接收驱动模块的数据，产生烟雾模拟效果；光电模拟器接收驱动模块的数据，产生闪光及电弧模拟效果；触电模拟器接收驱动模块的数据，产生触电模拟效果；声效模拟器接收驱动模块的数据，产生声效及语音提示模拟效果。

工控机发出控制命令通过第一无线通讯模块传输至第二无线通讯模块，驱动模块接收第二无线通讯模块发送过来的控制命令，根据工控机逻辑判断的结果驱动上述相应的模拟器动作。

使用本实用新型基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统进行开关柜检修体感培训时，启动系统及开关柜内部控制电源，即可开始体感培训项目演示，具体包括如下步骤：

1、操作人员开启体感系统主机，打开系统界面中组态监控系统，调出开关柜检修体感项目选择界面，检查与体感系统主机相连接的第一无线通讯模块是否已经无线配对成功。

2、在开关柜检修体感项目选择界面中选择运行转检修中的项目，操作人员操作相应的项目。此时，接近开关检测接地线及验电笔状态，射频开关检测绝缘手套及验电笔状态，位置距离传感器检测操作工位及柜门状态、开关辅助触点采集检测开关柜内部真空断路器、隔离开关、接地刀开关的分、合状态。

3、操作人员进行开关柜检修操作错误时，由于接近开关、射频开关、位置距离传感器、开关辅助触点都通过485总线与I/O模块连接，当操作错误时，相应检测信号通过I/O模块传送给第二无线通讯模块并通过无线通讯传送给第一无线通讯模块，第一无线通讯模块再传输到体感系统主机。

体感系统主机接收到I/O模块的数据，并经过软件程序判断比较，最后由第二无线通讯模块通过无线通讯形式驱动驱动模块，由于烟雾模拟器、光电模拟器、触电模拟器、声效模拟器与驱动模块通过总线连接，所以体感错误操作就触发相应的烟雾、光、电、声的模拟动作。

4、操作人员进行开关柜检修操作正确时，体感系统主机自动判断并进入到下一个开关柜检修体感子项目中。

本实用新型中，体感系统主机与第一无线通讯模块之间通过TCP/IP协议实现双向通讯，第一无线通讯模块与开关柜内第二无线通讯模块通过zigbee或者蓝牙通讯实现双向通讯，接近开关、射频开关、位置距离传感器、开关辅助触点与I/O模块通过485总线单向通讯，将开关量、模拟量通过第二无线通讯模块传给体感系统主机。第二无线通讯模块与驱动模块单向通讯驱动烟雾模拟器、光电模拟器、触电模拟器、声效模拟器产生体感模拟效果。

本实用新型已经进行详细的说明，并给出实施例的设计装置结构。应理解为以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型。本说明书和附图应被认为是说明性的含义，而不是限制性的意义。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统，其特征在于，包括：

体感系统主机，其连接有第一无线通讯模块；以及

IO模块、驱动模块和第二无线通讯模块，所述IO模块、驱动模块和第二无线通讯模块设于开关柜中，且所述IO模块和驱动模块分别与第二无线通讯模块连接，该第二无线通讯模块与所述第一无线通讯模块之间通过无线通信实现数据传输；所述IO模块还连接有用于检测接地线及验电笔状态的接近开关、用于检测绝缘手套的射频开关、用于检测操作工位及柜门状态的位置距离传感器和用于检测开关柜内部真空断路器、隔离开关、接地刀开关的分、合状态的开关辅助触点；所述驱动模块连接有烟雾模拟器、光电模拟器、触电模拟器和声效模拟器。

2.根据权利要求1所述基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统，其特征在于：所述体感系统主机为工控机，所述工控机连接有网线接口、扩展通讯用板卡和显示器；所述工控机通过工业总线与第一无线通讯模块连接；所述IO模块和驱动模块分别通过工业总线与第二无线通讯模块连接。

3.根据权利要求1所述基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统，其特征在于：所述第一无线通讯模块与第二无线通讯模块之间通过ZigBee或蓝牙的通讯方式进行双向短距离数据传输。

4.根据权利要求1所述基于无线数据通讯的开关柜检修体感系统，其特征在于：所述烟雾模拟器、光电模拟器、触电模拟器、声效模拟器通过485总线与所述驱动模块连接。