专利名称：智能地线控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种签到检测控制仪器，特别涉及一种电力系统中用于 输变电设备的操作运行时挂接、拆接临时地线的检测及控制的智能型地线控 制器。
技术背景
在变电所一次设备检修时，为保证工作人员的人身安全，需要装设临时 接地线，它主要由地线夹、电缆和地线头等组成，其中地线夹用来接到输电 线上，地线头接到地线网上，如果没有监控手段容易造成漏装拆接地线现象。 接地线是为保护工作人员在工作地点防止突然来电的可靠安全措施。《电气 安全工作规程》已有明确规定每组接地线均应编号，并存放在固定地点。 存放位置亦应编号，接地线号码与存放位置号码必须一致。操作票、工作票 制度都要求接地线编号，并以此编号为操作依据，指令接地线挂接、拆接工 作。近几年来，微机防误闭锁装置技术得到应用，在技术上提供了一种安全 保障手段，其措施是在变电所一次设备设置接地固定端，并在固定端装微机五 防锁具，纳入微机五防管理之中，可以有效地减少误操作事故的发生。但是， 微机五防对接地线的管理是靠电脑钥匙记忆控制完成，不能使地线得到实时 监控，时效性差，经常发生漏拆接情况。由于人员的违章操作、设备标志不 清、设备管理乱等原因，常常发生带电挂地线、带地线合刀闸的事故
实用新型内容
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为了解决变电站接地线管理混乱、容易引发事故的问题，提出一种能实 时检测地线到位、变位、带电情况，并可汉字显示指示、且可数据远传的智 能型地线控制器。
本实用新型是这样实现的 一种智能地线控制器，它由一个单片机及周 围电路组成，在单片机的数据线上分别接有用于实时读入射频读写电路读入 的位置编码数据、用于实时读入无线数据通讯电路接收到的指示命令数据、用于读入确认自身代号的编码电路所设置的编码数据做为转存、缓存的数据
存储器RAM，接有用于实时显示各种状态及参数，显示各种提示语句的液晶显 示电路，在单片机的相应接口上接有验电感电检测电路，在单片机的相应接 口上接有通过逻辑运算产生相关电路控制信号的逻辑控制单元、用于完成人 机对话所需信息的状态指示的控制信号，用于数据存储器、液晶显示指示电 路、编码电路的片选控制信号，在逻辑控制单元输出端经功率放大器接有扬 声器，接有用于状态指示的LED发光管指示电路，接有用于语音提示的语音 存储电路；其特殊之处是在单片机的接口上接有用于读入确认自身代号的编 码电路，和实时读判地线头所处位置编码信息的射频读写电路，以及经由通 讯控制器接有无线数传电路。
根据上述的智能地线控制器，在单片机的接口上还接有复位电路、掉电 保护电路、充电保护电路、电池电压检测电路，用来使系统在上电时自动复 位、掉电时自动保护存储器内容不丢失和在电压不足时向用户提示及时更换 电池或及时充电。
根据上述的智能地线控制器，在单片机的接口上还有一个直流稳压器与 单片机相连，用于在电池电压降到3V时仍能保证系统可靠地工作，延长控制 器单次使用时间。
该智能地线控制器安装在地线头上，另有与之配合的、安装在地线存放 或使用场所的地线座，地线座上安有存储唯一数据信息的IC存储器。其操作 步骤如下CPU读入编码电路所设置的编码，为该地线头设定一个代号。通过 射频读写电路实时读判地线座上的IC存储器中的信息，确定地线头所在的位 置，记录地线变位时刻。通过验电检测电路检验地线带电情况，记录地线带 电信息。无线数传电路将所有的地线变位信息、地线带电信息传送给主站， 并与控制主站进行信息交换，接收控制主站有关命令，发送有关数据，完成 对地线实时监控的目的。配合系统管理软件控制、结合微机防误闭锁的操作 控制，能够完全避免输变电操作过程中的带地线拉刀闸、带地线合刀闸、带 电拆挂地线等误操作事故发生，保证电力系统安全可靠运行。
由于采用射频读写技术和无线数传技术，使得地线的动态轨迹得到实时 跟踪和监控。并且该智能地线控制器以无线射频读写数据作为地线头位置变动的依据，无须与设备接触，不产生干扰，延长了该智能地线控制器的使用 寿命。且装置的设计充分考虑最新技术，使得装置功耗低、误差小、动量小、 功能强、体积小、结构紧凑。
图1为实施例的电路结构图。
图2为实施例中编码电路3的电原理图。
图3为实施例中通讯控制电路12和无线数传电路13的电原理图。
图4为实施例中射频读写电路14的电原理图。
具体实施方式
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以下结合附图叙述实施例。
如图l所示，它有一个内含8K EPROM程序存储器的单片机2 (型号为 89C52)及周围电路，在单片机的数据线(Aq Au)、 Do Dr)上分别接有做为 转存、缓存的2K数据存储器RAM 5，型号为6116。接有用于实时显示各种状 态及参数,显示各种提示语句的点阵液晶显示电路6 ,型号为S012864—12C。 在单片机2的数据线(Do Ds)接有用于读入确认自身代号的编码电路3，型 号为6位铅笔开关16、 74LS244锁存器17等，通过现场调试，设置编码数据， 确认自身身份代号。在单片机2的通讯接口 (TXD、 RXD)上接有通讯控制器 12，型号为MAX202，在通讯控制器12 (TXDi、 RXDi)上接有用于无线数据 收发远传的无线数传电路13,型号，SRWF—1。与控制主站进行信息交换， 接收有关命令，发送有关数据，使i线头的状态得到实时监控。在单片机2 的接口 (Pk)、 Pu)上接有射频读写电路14，型号为RF^201,用于实时读判 地线头所在位置的编码信息，使智能地线头的变位情况，拆挂状态得到实时 监控。在单片机2的接口 (INTq)上接有验电检测电路4，型号为NE555等。 当检测到地线带电时，向单片机2发出中断请求，执行中断服务，设置状态， 语音告瞀。在单片机2的相应接口 (Au A12、 Pu Pi7、 INL及WR、 RD)上接 有通过逻辑运算产生相关电路控制信号的逻辑控制单元8,型号为74LS00、 74LS373、 74LS139等，用于产生人机对话所需信息的状态指示的控制信号 (C& CEO,用于产生数据存储器5、液晶显示指示电路6的地址高位(Au A19),用于产生数据存储器5、液晶显示指示电路6的片选控制信号(CS2 CSO，用于产生编码电路3的片选控制信号(CSO，用于产生音频放音的功率 放大电路9、扬声器ll的片选控制信号(CE5)，用于产生语音存储电路10的 片选控制信号(CE6)。在逻辑控制单元8输出端经功率放大器9，型号为LM386、 接有扬声器11，型号为8Q。接有用于语音提示的语音存储电路10，完成地 线带电或地线变位等状态变化时的语音告警功能。还接有一个状态指示电路 7，提醒、显示指示智能控制器工作状态。
在单片机2的接口上还接有复位电路、掉电保护电路、充电保护电路、 电池电压检测电路l，型号为MAX691，用来使系统在上电时自动复位、掉电 时自动保护存储器内容不丢失和在电压不足时向用户提示及时更换电池或及 时充电。还接有一个直流稳压器15，型号为MAX667、 TPS60110与单片机相 连，用于在电池电压降到3V时仍能保证系统可靠地工作，延长控制器单次使 用时间。
如图2所示，有一个6位的铅笔拨位开关16,与锁存器17 (型号为 74LS244)相连，并接入单片机2数据总线(Do D5),通过拨位开关设置编码， 确认自身身份代号，完成现场调试。
如图3所示，在单片机2的通讯接口 (TXD、 RXD)上接有通讯控制器12, 型号为MAX202，在通讯控制器12 (TXDi、 RXDD上接有用于无线数据收发 远传的无线数传电路13，型号为SRWF—1。并配置相关阻、容器件，完成与 控制主站进行信息交换，接收有关命令，发送有关数据，达到实时监控的目 的。
如图4所示，在单片机2的接口 (Pk)、 Pu)上接有射频读写电路14,型 号为RF--201,在射频读写电路14上接有感应天线线圈18，用于非接触方式 实时读判放置在开关现场表示身份的位置编码信息，使智能地线头的变位情 况，拆挂状态得到实时监控。
权利要求1、一种智能地线控制器，它由一个单片机及周围电路组成，在单片机的数据线上分别接有用于实时读入射频读写电路读入的位置编码数据、用于实时读入无线数据通讯电路接收到的指示命令数据、用于读入确认自身代号的编码电路所设置的编码数据做为转存、缓存的数据存储器RAM，接有用于实时显示各种状态及参数，显示各种提示语句的液晶显示电路，在单片机的相应接口上接有验电感电检测电路，在单片机的相应接口上接有通过逻辑运算产生相关电路控制信号的逻辑控制单元、用于完成人机对话所需信息的状态指示的控制信号，用于数据存储器、液晶显示指示电路、编码电路的片选控制信号，在逻辑控制单元输出端经功率放大器接有扬声器，接有用于状态指示的LED发光管指示电路，接有用于语音提示的语音存储电路；其特征是在单片机的接口上接有用于读入确认自身代号的编码电路，和实时读判地线头所处位置编码信息的射频读写电路，以及经由通讯控制器接有无线数传电路。
2、 根据权利要求l所述的智能地线控制器，其特征是在单片机的接口上 还接有复位电路、掉电保护电路、充电保护电路、电池电压检测电路，用来 使系统在上电时自动复位、掉电时自动保护存储器内容不丢失和在电压不足 时向用户提示及时更换电池或及时充电。
3、 根据权利要求1或2所述的智能地线控制器，其特征是在单片机的 接口上还有一个直流稳压器与单片机相连，用于在电池电压降到3V时仍能保证系统可靠地工作，延长控制器单^:使用时间。
专利摘要一种对输变电设备操作运行时挂接、拆接临时地线进行检测及控制的智能型地线控制器，它解决了变电所的地线管理混乱、带电挂接地线或带地线送电等误操作引发事故的问题。它是在单片机的数据线上分别接有数据存储器RAM、液晶显示电路、验电感电检测电路，在单片机的相应接口上接有逻辑控制单元、状态及参数显示指示电路和语音播放及存储电路。其特殊之处是在单片机的接口上接有用于读入确认自身代号的编码电路，射频读写电路，和经通讯控制电路接有无线数传电路。它能实时检测地线到位、变位情况，检测地线带电情况，可汉字显示并可数据远传给控制主站，实现对地线头状态的实时监控。
文档编号G05B19/04GK201149967SQ20082000262
公开日2008年11月12日 申请日期2008年2月2日 优先权日2008年2月2日
发明者熙 徐, 李宝华, 杨光锐, 韩永春, 韩永来 申请人:韩永春;韩永来