CN217386205U - 一种故障检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种故障检测装置及系统，故障检测装置包括设备主体和连接组件，连接组件与待测板卡的电源测试接口相匹配，设备主体通过连接组件可拆卸地与待测板卡连接；设备主体上设置有充电接口，设备主体通过充电接口与充电设备连接并进行储能，或者，设备主体将自身储存的电能作为电源，输出与待测板卡所需测试电压匹配的预设电压。本实用新型实施例提供的故障检测装置及系统，无需在现场寻找电源，可与待测板卡快速连接，自动给待测板卡加电压信号，提高工作效率。

Description

一种故障检测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及但不仅限于通信领域，尤指一种故障检测装置及系统。

背景技术

在工业自动化领域，由于生产过程的自动控制需求，分布式控制系统(Distributed Control System，简称DCS)的应用非常广泛。

DCS的输入输出(Input/Output，简称IO或I/O)板卡通常安装在控制现场，和控制现场的传感器等通过各类线缆进行连接，I/O板卡可将现场的传感器采集的数据转发给DCS的不同控制端。由于不同控制端的输入电压不同，因此，连接至不同控制端的I/O板卡的电源端口对应所需的电压信号不同。

目前当I/O板卡出现故障时，需要去除外部线缆和接线端子，并需给I/O板卡的电源端口输入电压信号，以对I/O板卡进行故障检测。然而，不同I/O板卡的电源端口对应所需的电压信号不同，控制现场往往无法提供必要电源，更难以获得多种电压信号。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种故障检测装置，包括：设备主体和连接组件，所述连接组件与待测板卡的电源测试接口相匹配，所述设备主体通过所述连接组件可拆卸地与所述待测板卡连接；

所述设备主体上设置有充电接口，所述设备主体通过所述充电接口与充电设备连接并进行储能，或者，所述设备主体将自身储存的电能作为电源，输出与所述待测板卡所需测试电压匹配的预设电压。

在一示例中，所述装置还包括：电源适配组件，所述电源适配组件可拆卸地安装在所述充电接口上。

在一示例中，所述设备主体为便携式的设备主体。

在一示例中，所述连接组件包括：插接式接口，所述设备主体通过所述插接式接口可拆卸地插接在所述待测板卡上。

在一示例中，所述设备主体包括：储能模块和电压调节模块；

所述储能模块，用于储存电能，或将自身储存的电能作为电源；

所述电压调节模块，连接所述储能模块，用于在所述储能模块提供电源时，输出与所述待测板卡所需测试电压匹配的预设电压。

在一示例中，所述电压调节模块包括：调节按钮，所述调节按钮用于根据旋转位置调整输出的预设电压。

在一示例中，所述设备主体还包括：控制模块和输出选择模块，所述输出选择模块包括并联的多路开关，每路开关分别连接在所述电压调节模块和所述连接组件之间；

所述控制模块，用于向所述输出选择模块输出导通控制信号，所述导通控制信号用于按照设定的导通顺序依次导通所述多路开关，以分别对所述待测板卡的每一组测试通道进行故障检测；

所述输出选择模块，用于接收所述电压调节模块输出的预设电压，以及所述输出选择模块中的多路开关按照所述导通控制信号依次导通，将所述预设电压依次输出至所述待测板卡的多组测试通道中；

其中，所述设备主体通过所述连接组件与所述待测板卡连接时，每一路开关对应连接一组测试通道。

在一示例中，所述设备主体还包括：漏电保护模块，用于接收所述电压调节模块输出的预设电压，在所述预设电压大于预设电压阈值时，进行漏电保护。

在一示例中，所述设备主体将自身储存的电能作为电源，且所述电源提供的电压为直流电，所述待测板卡所需测试电压为交流电；

所述设备主体还包括：逆变模块，用于接收所述电压调节模块输出的预设电压，将所述预设电压的直流电变成所述预设电压的交流电。

本申请实施例还提供了一种故障检测系统，包括：待测板卡和任一实施例所述的故障检测装置；

所述待测板卡安装在DCS的控制现场，所述待测板卡用于获取DCS控制现场的传感器采集的数据并发送给DCS的控制端；

所述待测板卡上设置有指示灯，所述待测板卡还用于与所述故障检测装置连接，接收到所述故障检测装置输出的与自身所需测试电压匹配的预设电压，指示灯亮或不亮；

所述指示灯亮表示所述待测板卡无故障，所述指示灯不亮表示所述待测板卡故障。

在一示例中，所述待测板卡中包括多组测试通道，所述指示灯的数量为多个，指示灯与测试通道一一对应，某一测试通道对应的指示灯亮表示该测试通道无故障，某一测试通道对应的指示灯不亮表示该测试通道故障。

本申请至少一个实施例提供的故障检测装置及系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：可在有电源的情况进行储能，在无电源的环境通过本装置能获得待测板卡测试所需的各种电压等级信号，无需在现场寻找电源，可与待测板卡快速连接，自动给待测板卡加电压信号，使得卡件检查过程快捷方便，提高了工作效率。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本实用新型一示例实施例提供的故障检测装置的结构框图；

图2A为本实用新型一示例实施例提供的故障检测装置充能模式下的结构框图；

图2B为本实用新型一示例实施例提供的故障检测装置工作模式下的结构框图；

图3为本实用新型另一示例实施例提供的故障检测装置的结构框图；

图4为本实用新型实施例提供的故障检测系统的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1为本实用新型一示例实施例提供的故障检测装置的结构框图，图2A为本实用新型一示例实施例提供的故障检测装置充能模式下的结构框图，图2B为本实用新型一示例实施例提供的故障检测装置工作模式下的结构框图，如图1、图2A和图2B所示，故障检测装置可以包括：设备主体11和连接组件12，连接组件与待测板卡14的电源测试接口相匹配，设备主体通过连接组件可拆卸地与待测板卡连接。

设备主体上设置有充电接口，设备主体通过充电接口与充电设备连接并进行储能，或者，设备主体将自身储存的电能作为电源，输出与待测板卡所需测试电压匹配的预设电压，以对待测板卡进行故障检测；其中，待测板卡所需测试电压不同，预设电压不同。

本实施例中，故障检测装置可以具备两种模式：充能模式和工作模式。设备主体通过充电接口与充电设备连接时，称为充能模式(或第一模式)，设备主体通过连接组件与待测板卡连接时，称为工作模式(或第二模式)。

设备主体在充能模式下储存电能，设备主体在工作模式下将自身储存的电能作为电源，输出与所述待测板卡所需测试电压匹配的预设电压。

充能模式下，设备主体通过充电接口与充电设备连接，对本装置充能。

工作模式下，只需要携带设备主体和连接组件到待测板卡工作的地方，调节本装置的输出电压，并将连接组件和待测板卡对接，则可以逐个通道检查待测板卡的好坏。

在有电源的情况故障检测装置可进行储能，在无电源的环境，故障检测装置可通过连接组件与待测板卡连接，打开设备主体电源，调节故障检测装置的输出电压，获得待测板卡所需要的电压信号，以对待测板卡进行故障检测。

待测板卡安装在DCS的控制现场，待测板卡用于获取DCS控制现场的传感器采集的数据并发送给DCS的控制端。待测板卡上设置有指示灯，待测板卡还用于与故障检测装置连接，接收到故障检测装置输出的与自身所需测试电压匹配的预设电压，指示灯亮或不亮；指示灯亮表示待测板卡无故障，指示灯不亮表示待测板卡故障。

在一示例中，如图2A所示，故障检测装置还可以包括：电源适配组件13，电源适配组件可拆卸地安装在充电接口上。电源适配组件可作为充电设备，电源适配组件一侧可接市电交流(AC)220V 50Hz，另一侧可拆卸式地(或可移除式)安装在设备主体，对本装置充能。电源适配组件可称为可移除式电源适配组件。

在一示例中，设备主体可以为便携式的设备主体，便于携带，只需要携带设备主体到待测板卡工作的地方，即可对待测板卡进行故障检测。

在一示例中，连接组件可以包括：插接式接口，设备主体通过插接式接口可拆卸地插接在待测板卡上。连接组件可为与待测板卡电源测试接口适配的插接口，设备主体可通过插接式接口插接在待测板卡上，提供了快速接入待测板卡的方式，相比接线的连接方式更为方便、便捷。

本实用新型实施例提供的故障检测装置，可在有电源的情况进行储能，在无电源的环境通过本装置能获得待测板卡测试所需的各种电压等级信号，无需在现场寻找电源，可与待测板卡快速连接，自动给待测板卡加电压信号，使得卡件检查过程快捷方便，提高了工作效率。

图3为本实用新型另一示例实施例提供的故障检测装置的结构框图，如图3所示，设备主体可以包括：储能模块111和电压调节模块112。

储能模块，用于储存电能，或将自身储存的电能作为电源。储能模块可在充能模式下储存电能，可在工作模式下将身储存的电能作为电源。

在一示例中，储能模块可以包括锂电池，设备主体可采用锂电池作为储能模块，重量轻，易携带。

电压调节模块，连接储能模块，用于在储能模块提供电源时，输出与待测板卡所需测试电压匹配的预设电压。设备主体可提供电压调节模块，可调节故障检测装置输出的预设电压，以使输出的预设电压满足待测板卡所需的测试电压。电压调节模块可提供AC220V、直流(DC)24V或DC48V等多种电压信号的输出。

在一示例中，电压调节模块可以包括：调节按钮，调节按钮用于根据旋转位置调整输出的预设电压。调节按钮的旋转位置不同，输出的预设电压不同。

可通过设备主体上的调节按钮，实现输出预设电压的调节。用户可根据待测板卡的型号查找手册或根据经验值确定待测板卡所需的测试电压，用户通过调整调节按钮的旋转位置，使调节按钮调整到预设电压对应的旋转位置，以输出与待测板卡所需的测试电压匹配的预设电压。

在本实用新型一示例实施例中，设备主体还可以包括：控制模块113和输出选择模块114，输出选择模块可以包括并联的多路开关，每路开关分别连接在电压调节模块和连接组件之间。其中，设备主体通过连接组件与待测板卡连接时，每一路开关可以对应连接一组测试通道。

控制模块，用于向输出选择模块输出导通控制信号，导通控制信号用于按照设定的导通顺序依次导通多路开关，以分别对待测板卡的每一组测试通道进行故障检测。

输出选择模块，用于接收电压调节模块输出的预设电压，以及输出选择模块中的多路开关按照导通控制信号依次导通，将预设电压依次输出至待测板卡的多组测试通道中。

工作模式下，只需要携带可移动的设备主体和连接组件到待测板卡工作的地方，通过电压调节模块调节本装置的输出电压，以及连接组件和待测板卡对接，通过控制模块控制输出选择模块中的开关，可以逐个通道检查待测板卡是否故障。

待测板卡上设置有指示灯，待测板卡中包括多组测试通道，指示灯的数量为多个，指示灯与测试通道一一对应，某一测试通道对应的指示灯亮表示该测试通道无故障，某一测试通道对应的指示灯不亮表示该测试通道故障。设备主体通过连接组件与待测板卡连接时，输出选择模块中的每一路开关可以对应连接一组测试通道，控制模块用于向输出选择模块输出导通控制信号，以按照设定的导通顺序依次导通输出选择模块中的多路开关，每次导通一路开关，逐个通道加入电压信号，以分别对待测板卡的每一组测试通道进行故障检测，逐个通道检查待测板卡是否故障。

以一个待测板卡包括十六组通道，以及待测板卡上设置有与十六组通道一一对应的16个指示灯为例，在待测板卡的接线端子卸下需要故障检测时，将本装置提供的连接组件直接插在待测板卡上，打开设备主体电源，调节电压调节模块后，获得待测板卡所需要的电压信号，启动控制模块，按照设定的导通顺序依次导通十六组通道对应的十六个开关，以依次使十六个通道获得电压信号，此时记录待测板卡的指示灯状态，即可诊断出待测板卡各通道的故障情况。若十六个指示灯依次点亮，则确定待测板卡各通道正常，无故障。若十六个指示灯有一个或多个未点亮，则确定待测板卡故障，未点亮的指示灯对应的通道不正常，存在故障。

在本实用新型一示例实施例中，设备主体还可以包括：漏电保护模块115，用于接收电压调节模块输出的预设电压，在预设电压大于预设电压阈值时，进行漏电保护。

本实施例中，设备主体可提供漏电保护模块，大大避免了AC220V高电压输出时对用户的误触，提高了设备安全性。

在实际应用中，待测板卡一般安装或插接在卡件底板AO上，一个卡件底板可安装一个或多个待测板卡。如图3所示，一个卡件底板可安装三个待测板卡：待测板卡1、待测板卡2和待测板卡3，待测板卡1、待测板卡2和待测板卡3三个板卡的型号不同，所需的测试电压不同。比如待测板卡1、待测板卡2和待测板卡3所需的测试电压分别为：AC220V、DC24V和DC48V，在任一个待测板卡需要故障检测，比如待测板卡1需要故障检测时，本实施例提供的故障检测装置，可通过连接组件与需要故障检测的待测板卡(比如待测板卡1)连接，通过设备主体提供与需要故障检测的待测板卡(比如待测板卡1)所需测试电压匹配的预设电压(比如AC220V)，以对需要故障检测的待测板卡(比如待测板卡1)进行故障检测。

故障检测装置(可简称为本装置)的使用原理为：如图2A所示，可移除式电源适配组件一侧接市电AC220V 50Hz，一侧接可移动的设备主体，对本装置充能。

如图2B所示，将可移除式电源适配组件移除，只携带设备主体和连接组件到待测板卡的工作地点。通过连接组件将本装置和待测板卡连接，调节电压调节模块获得需要的预设电压，启动控制模块即可逐个通道检查待测板卡。当输出电压为AC220V时，漏电保护模块监视电压电流的变化，进行漏电保护以保护人身安全。

在本实用新型一示例实施例中，设备主体将自身储存的电能作为电源，且电源提供的电压为直流电，待测板卡所需测试电压为交流电。设备主体还可以包括：逆变模块116，用于接收电压调节模块输出的预设电压，将预设电压的直流电变成预设电压的交流电。

设备主体可提供逆变模块，可实现直流电至交流电的逆变，提高了输出电压的多样性。

图4为本实用新型实施例提供的故障检测系统的结构框图，如图4所示，故障检测系统可以包括：待测板卡41和任一实施例所示的故障检测装置42。

待测板卡安装在DCS的控制现场，待测板卡用于获取DCS控制现场的传感器采集的数据并发送给DCS的控制端；

待测板卡上设置有指示灯，待测板卡还用于与故障检测装置连接，接收到故障检测装置输出的与自身所需测试电压匹配的预设电压，指示灯亮或不亮；

指示灯亮表示待测板卡无故障，指示灯不亮表示待测板卡故障。

在本实用新型一示例实施例中，待测板卡中包括多组测试通道，指示灯的数量为多个，指示灯与测试通道一一对应，某一测试通道对应的指示灯亮表示该测试通道无故障，某一测试通道对应的指示灯不亮表示该测试通道故障。

在本实用新型中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (11)

1.一种故障检测装置，其特征在于，包括：设备主体和连接组件，所述连接组件与待测板卡的电源测试接口相匹配，所述设备主体通过所述连接组件可拆卸地与所述待测板卡连接；

所述设备主体上设置有充电接口，所述设备主体通过所述充电接口与充电设备连接并进行储能，或者，所述设备主体将自身储存的电能作为电源，输出与所述待测板卡所需测试电压匹配的预设电压。

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：电源适配组件，所述电源适配组件可拆卸地安装在所述充电接口上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述设备主体为便携式的设备主体。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接组件包括：插接式接口，所述设备主体通过所述插接式接口可拆卸地插接在所述待测板卡上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述设备主体包括：储能模块和电压调节模块；

所述储能模块，用于储存电能，或将自身储存的电能作为电源；

所述电压调节模块，连接所述储能模块，用于在所述储能模块提供电源时，输出与所述待测板卡所需测试电压匹配的预设电压。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电压调节模块包括：调节按钮，所述调节按钮用于根据旋转位置调整输出的预设电压。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述设备主体还包括：控制模块和输出选择模块，所述输出选择模块包括并联的多路开关，每路开关分别连接在所述电压调节模块和所述连接组件之间；

所述控制模块，用于向所述输出选择模块输出导通控制信号，所述导通控制信号用于按照设定的导通顺序依次导通所述多路开关，以分别对所述待测板卡的每一组测试通道进行故障检测；

所述输出选择模块，用于接收所述电压调节模块输出的预设电压，以及所述输出选择模块中的多路开关按照所述导通控制信号依次导通，将所述预设电压依次输出至所述待测板卡的多组测试通道中；

其中，所述设备主体通过所述连接组件与所述待测板卡连接时，每一路开关对应连接一组测试通道。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述设备主体还包括：漏电保护模块，用于接收所述电压调节模块输出的预设电压，在所述预设电压大于预设电压阈值时，进行漏电保护。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述设备主体将自身储存的电能作为电源，且所述电源提供的电压为直流电，所述待测板卡所需测试电压为交流电；

所述设备主体还包括：逆变模块，用于接收所述电压调节模块输出的预设电压，将所述预设电压的直流电变成所述预设电压的交流电。

10.一种故障检测系统，其特征在于，包括：待测板卡和如权利要求1-9任一项所述的故障检测装置；

所述待测板卡安装在DCS的控制现场，所述待测板卡用于获取DCS控制现场的传感器采集的数据并发送给DCS的控制端；

所述待测板卡上设置有指示灯，所述待测板卡还用于与所述故障检测装置连接，接收到所述故障检测装置输出的与自身所需测试电压匹配的预设电压，指示灯亮或不亮；

所述指示灯亮表示所述待测板卡无故障，所述指示灯不亮表示所述待测板卡故障。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述待测板卡中包括多组测试通道，所述指示灯的数量为多个，指示灯与测试通道一一对应，某一测试通道对应的指示灯亮表示该测试通道无故障，某一测试通道对应的指示灯不亮表示该测试通道故障。

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