CN209786875U - 一种接地线挂拆状态无线采集隔离系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种接地线挂拆状态无线采集隔离系统，通过地线状态采集装置采集接地线实时状态，通过有线或无线传输方式将接地线状态传输到智能地线硬接点输出装置，智能地线硬接点输出装置将采集到的地线状态数据转化为硬接点输出，通过无源接点开关输出的闭合和断开两种状态来模拟数据通讯的“0”和“1”，分别描述出地线挂拆状态和地线桩号信息并传送给防误主机。既满足了数据通讯单向传输要求，又保证了装置间物理隔离，通讯数据信息高安全化。
Description
技术领域
本实用新型属于电力管理系统领域，涉及一种接地线挂拆状态无线采集隔离系统。
背景技术
电力临时接地线是一种电力生产安全用具。由于其具有成本低廉，原理简单可靠，使用操作便捷等优点，目前被广泛应用于电力设备的检修操作中，用于对检修的设备或线路进行接地保护，防止意外来电造成人员伤害或设备损坏。但是，由于临时接地线挂接的便携性和临时性，很容易发生临时接地线的漏挂或漏拆情况，从而导致人身伤亡事故发生。要从技术手段上预防或杜绝违章情况的发生，关键是要可靠实现临时接地线挂接/拆除状态的自动采集。根据临时接地线的挂接/拆除状态以及防误逻辑，即可通过微机防误闭锁技术手段防止临时接地线的漏挂或漏拆，从而可以杜绝与临时接地线相关的误操作事故的发生。
当前实现临时接地线挂接/拆除状态的自动采集常用办法是：通过采集控制器与防误主机相连并通信，实现地线状态数据的传输，即采集控制器与防误主机之间直接进行数据交互。此系统的缺点是系统在网络信息安全方面无法达到高安全性要求。因此从网络信息安全考虑，提出一种低成本、高可靠性接地线挂拆状态无线采集隔离系统。
实用新型内容
本实用新型提供一种接地线挂拆状态无线采集隔离系统，包括防误主机、智能地线硬接点输入装置、智能地线硬接点输出装置、地线状态采集装置，所述地线状态采集装置和所述智能地线硬接点输出装置分别设有通信单元，以使得所述地线状态采集装置能够将地线状态数据传输给所述智能地线硬接点输出装置，所述智能地线硬接点输出装置包括MCU和无源接点开关，以使得能够将采集到的地线状态数据转化为硬接点输出，所述智能地线硬接点输入装置通过通信单元与所述智能地线硬接点输出装置以及所述防误主机进行通信，以使得所述智能地线硬接点输入装置收到来自所述智能地线硬接点输出装置的地线状态数据，并将地线状态数据传输给所述防误主机。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，所述地线状态数据包括地线挂拆状态数据及地线桩号信息数据。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，所述智能地线硬接点输入装置包括地线挂拆状态开入回路端子和地线桩号信息开入回路端子，采集由所述智能地线硬接点输出装置提供的地线挂拆状态及地线桩号信息数据。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，所述智能地线硬接点输出装置包括地线挂拆状态开出回路端子和地线桩号信息开出回路端子。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，地线挂拆状态开出回路和地线桩号信息开出回路采用无源接点开关。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，所述无源接点开关包括驱动线圈、电磁模块和无源开闭接点。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，所述驱动线圈和所述无源开闭接点物理隔离。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，所述智能地线硬接点输出装置使用1位至6位无源接点中的任意一种无源接点来描述地线的挂拆状态。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，所述智能地线硬接点输出装置使用3位无源接点来描述地线的挂拆状态。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，所述智能地线硬接点输出装置使用至少6位无源接点来描述地线桩号信息。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，所述智能地线硬接点输出装置使用12位无源接点来描述地线桩号信息。
根据本实用新型的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，包括防误主机、智能地线硬接点输入装置、智能地线硬接点输出装置、地线状态采集装置，所述地线状态采集装置与所述智能地线硬接点输出装置各自具有能够彼此通信的通信单元，所述智能地线硬接点输出装置包括MCU和无源接点开关，所述智能地线硬接点输入装置与所述智能地线硬接点输出装置以及所述防误主机均具有能够彼此通信的通信单元。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的技术方案应用在智能管理临时接地线的挂接/拆除状态检测系统上具有非常明显的优点。该系统结构简化，零件减少，电路可靠易实现，把采集的地线状态数据转化为硬接点输出,通过无源接点开关输出的闭合和断开两种状态来模拟数据通讯的“0”和“1”，分别描述出地线挂拆状态和地线桩号信息并传送给防误主机。既满足了数据通讯单向传输要求，又保证了装置间物理隔离，通讯数据信息高安全化。本实用新型的技术方案还可以应用在其他需要物理隔离的状态检测场合。
附图说明
图1接地线挂拆状态无线采集隔离系统架构图；
图2接地线挂拆状态无线采集隔离系统工作流程图；
图3无源接点开关内部结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。此外，应理解，在阅读了本实用新型所公开的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本实用新型所限定的保护范围之内。
地线状态采集系统通过地线状态采集装置以无线传输方式采集地线实时状态，并通过有线或无线传输方式将地线状态数据传输到智能地线硬接点输出装置。智能地线硬接点输出装置为机架式装置，设有前置面板和后置面板，前置面板设有LED显示屏，用于指示系统状态、电源状态、通讯状态和无源接点开出状态，后置面板设有DC24V电源输入端子、地线挂拆状态开出回路端子、地线桩号信息开出回路端子、系统状态开入回路端子，以及RS485通讯端子、RS232 通讯端子和RS422通讯端子。智能地线硬接点输出装置还设有MCU数据处理单元。智能地线硬接点输出装置输入24V直流电供装置硬件电路工作。
地线挂拆状态开出回路和地线桩号信息开出回路采用无源接点开关设计。根据图3，无源接点开关包括驱动线圈、电磁模块和无源开闭接点，硬件电路给驱动线圈发出驱动脉冲电压后，驱动线圈产生电动势，电动势转变的电磁场作用到电磁模块，电磁模块带动无源开闭接点中的动触点动作，输出闭合和断开两种状态，从而实现数据0和1的描述。无源接点开关内部驱动线圈与无源开闭接点之间是物理隔离的，两者不能直接传输数据信号，只能通过驱动线圈受到电压激励后，产生的电动势转变为电磁场并作用到电磁模块来带动开关内部的无源开闭接点动作，实现数据单向传输，保证系统数据信息高安全性。
系统状态开入回路采用光耦隔离电路设计，采集智能地线硬接点输入装置的工作状态。智能地线硬接点输出装置通过RS485通讯端子、RS232通讯端子、 RS422通讯端子获取地线状态采集装置提供的地线状态数据。并通过装置系统的 MCU数据处理单元对地线状态数据进行处理，MCU数据处理单元依据地线状态数据发出驱动指令，控制驱动电路模块使无源接点开关动作，使无源接点开关输出状态与地线状态数据保持一致。例如获取地线1状态数据为001，那么无源接点开关动作后的输出状态分别对应为闭合、闭合、断开状态。
所述智能地线硬接点输入装置为机架式装置，设有前置面板和后置面板，前置面板设有LED显示屏，用于指示系统状态、电源状态和通讯状态，后置面板设有AC220V电源输入端子、DC24V输出端子、地线挂拆状态开入回路端子、地线桩号信息开入回路端子、系统工作状态输出回路端子、以太网通讯接口、 RS485通讯端子、RS232通讯端子、RS422通讯端子以及无线通讯天线接口。智能地线硬接点输入装置输入AC220V电源供装置硬件电路工作，并通过端子输出 DC24V供给智能地线硬接点输出装置。地线挂拆状态开入回路和地线桩号信息开入回路采用光耦隔离电路设计，采集智能地线硬接点输出装置提供的地线挂拆状态及地线桩号信息数据。系统工作状态输出回路采用继电器设计，通过两路继电器输出回路，描述智能地线硬接点输出装置系统的四个工作状态，分别为：正常运行、异常运行、系统复位和系统数据重置。智能地线硬接点输入装置采集到地线挂拆状态及地线桩号信息数据通过以太网通讯传输给防误主机。
防误主机依据系统设置的防误逻辑对地线挂拆状态及地线桩号信息进行逻辑判断，并实时图像显示地线挂拆状态及地线桩号信息，对不符合逻辑要求的地线发出报警信号，提醒操作人员进行消缺处理。只有地线挂拆状态和地线桩号信息完全符合防误主机系统设置的防误逻辑要求后，地线挂拆操作任务才算完成。
智能地线硬接点输出装置使用1位至6位无源接点中的任意一种来描述地线的挂拆状态，可选择的，智能地线硬接点输出装置使用3位无源接点来描述地线的挂拆状态，第一位无源接点状态表示使能开出地线桩号，后两位无源接点状态表示地线挂拆状态，具体描述如下所示：
000表示地线为拆状态；
001表示地线为挂状态，地线桩号不变；
010表示地线为挂状态，地线桩号不变；
011表示地线状态异常；
100表示地线为拆状态；
101表示地线为挂状态，地线桩号改变；
110表示地线为挂状态，地线桩号改变；
111表示地线状态异常。
智能地线硬接点输出装置使用至少6位无源接点来描述地线桩号信息，可选择的，智能地线硬接点输出装置使用12位无源接点来描述地线桩号信息，最多可以描述4096个地线桩号。通过上述系统实现了对接地线挂拆状态的隔离采集，在实现接地线状态智能化管理的同时，提高了网络信息安全性。
以上，对本实用新型的实施方式进行了说明。但是，本实用新型不限定于上述实施方式。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 (11)
1.一种接地线挂拆状态无线采集隔离系统，包括防误主机，其特征在于，还包括智能地线硬接点输入装置、智能地线硬接点输出装置、地线状态采集装置，所述地线状态采集装置和所述智能地线硬接点输出装置分别设有通信单元，以使得所述地线状态采集装置能够将地线状态数据传输给所述智能地线硬接点输出装置，所述智能地线硬接点输出装置包括MCU和无源接点开关，以使得能够将采集到的地线状态数据转化为硬接点输出，所述智能地线硬接点输入装置通过通信单元与所述智能地线硬接点输出装置以及所述防误主机进行通信，以使得所述智能地线硬接点输入装置收到来自所述智能地线硬接点输出装置的地线状态数据，并将地线状态数据传输给所述防误主机。
2.根据权利要求1所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，所述地线状态数据包括地线挂拆状态数据及地线桩号信息数据。
3.根据权利要求2所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，所述智能地线硬接点输入装置包括地线挂拆状态开入回路端子和地线桩号信息开入回路端子，采集由所述智能地线硬接点输出装置提供的地线挂拆状态及地线桩号信息数据。
4.根据权利要求2或3所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，所述智能地线硬接点输出装置包括地线挂拆状态开出回路端子和地线桩号信息开出回路端子。
5.根据权利要求4所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，地线挂拆状态开出回路和地线桩号信息开出回路采用无源接点开关。
6.根据权利要求5所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，所述无源接点开关包括驱动线圈、电磁模块和无源开闭接点。
7.根据权利要求6所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，所述驱动线圈和所述无源开闭接点物理隔离。
8.根据权利要求7所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，所述智能地线硬接点输出装置使用1位至6位无源接点来描述地线的挂拆状态。
9.根据权利要求8所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，所述智能地线硬接点输出装置使用3位无源接点来描述地线的挂拆状态。
10.根据权利要求9所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，所述智能地线硬接点输出装置使用至少6位无源接点来描述地线桩号信息。
11.根据权利要求10所述的接地线挂拆状态无线采集隔离系统，其特征在于，所述智能地线硬接点输出装置使用12位无源接点来描述地线桩号信息。
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