刀闸状态检测装置的制作方法

本申请涉及检测技术领域，特别是涉及一种刀闸状态检测装置。

背景技术：

刀闸机构使设备或线路与电源形成明显断开点，以保证设备和人身安全。现有技术对于刀闸分合闸位置的确认，主要通过两个手段：一个是人工目测判断刀闸分合闸是否到位，这种方法一般通过指示装置观察，但随着刀闸机构的老化，锈蚀等会存在机构卡滞导致指示牌位置倾斜，这就会发生刀闸一次故障。

另一个是通过刀闸转动到分合闸位置后，机构箱内辅助开关触点接通或断开，通过二次回路发出刀闸分合闸到位信号来确认刀闸处于分合闸的位置。这种方法会遇到刀闸二次回路的故障，也会导致刀闸分合状态的误判断。因此，怎样能准确的判断高压隔离刀闸的分合闸状态是亟待解决的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对怎样能准确的判断高压隔离刀闸的分合闸状态的问题，提供一种刀闸状态检测装置。

一种刀闸状态检测装置包括检测组件以及安装组件。所述安装组件包括用于固定在刀闸转动部的壳体。所述壳体包围形成第一空间。所述刀闸转动部具有与刀闸分合闸状态相对应的分合闸位置。所述检测组件包括感应元件和检测模块。所述感应元件安装在与所述刀闸转动部分合闸位置对应的刀闸固定部。所述检测模块收纳于所述第一空间。所述检测模块包括角度检测元件和与所述感应元件对应设置的位置检测元件。所述刀闸转动部运动过程中，所述角度检测元件检测到所述刀闸转动部的旋转角度，所述位置检测元件检测到所述刀闸转动部靠近或远离所述感应元件，以检测所述刀闸的分合闸状态。

在一个实施例中，所述感应元件为两个，分别为第一感应元件和第二感应元件。所述第一感应元件设置于所述刀闸固定部的分闸位置。所述第二感应元件设置于所述刀闸固定部的。

所述位置检测元件为两个，分别第一位置检测元件和第二位置检测元件。所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件间隔收纳于所述第一空间内，且所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件设置于所述角度检测元件的两侧。所述刀闸转动部运动至所述合闸位置，所述第一位置检测元件与所述第一感应元件感应，并发送合闸位置信号。所述刀闸转动部运动至所述分闸位置，所述第二位置检测元件与所述第二感应元件感应，并发送分闸位置信号。

在一个实施例中，所述检测模块还包括电路板。所述电路板收纳于所述第一空间。所述角度检测元件、所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件与所述电路板电连接，且固定于所述电路板。

在一个实施例中，所述壳体具有开口，所述刀闸状态检测装置还包括第一盖体。所述第一盖体扣合于所述开口。

在一个实施例中，所述壳体包括安装板和第二盖体。所述安装板用于与所述刀闸转动部固定连接。所述第二盖体扣合于所述安装板的部分表面。所述安装板与所述第二盖体围构形成所述第一空间。所述电路板收纳于所述第一空间，且所述电路板固定于所述第二盖体。所述第一盖体扣合于所述开口。

在一个实施例中，所述安装板开设至少一个第一通孔，所述安装板通过所述第一通孔固定于所述刀闸转动部。

在一个实施例中，所述第二盖体还包括顶板和侧板。所述顶板与所述安装板相对间隔设置。所述侧板衔接于所述顶板与所述安装板的部分边缘。所述顶板、所述侧板和所述安装板合围形成所述第一空间，且具有所述开口。

在一个实施例中，所述第一盖体开设第二通孔，所述壳体还包括走线部。所述走线部固定于所述顶板靠近所述安装板的表面。所述走线部包括出线端口，所述出线端口正对所述第二通孔。

在一个实施例中，所述壳体还包括间隔对称设置的第一托板和第二托板。所述第一托板和所述第二托板固定于所述侧板，且由所述开口朝向所述第一空间内部延伸，所述电路板固定于所述第一托板和所述第二托板限定的所述第一空间内。

在一个实施例中，所述第一盖体包括第一螺纹孔和第二螺纹孔。所述壳体还包括间隔相对设置的第一螺纹部和第二螺纹部。所述第一螺纹部和所述第二螺纹部固定于所述侧板。所述第一盖体通过所述第一螺纹部、所述第二螺纹部、所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔扣合于所述开口。

在一个实施例中，所述角度检测元件为电子陀螺仪。所述电子陀螺仪固定于所述电路板，且与所述电路板电连接，所述电子陀螺仪用于检测所述刀闸转动部的旋转角度。

本申请实施例提供的刀闸状态检测装置包括检测组件以及安装组件。所述安装组件包括用于固定在刀闸转动部的壳体。所述壳体包围形成第一空间。所述检测组件包括感应元件和检测模块。所述感应元件用于安装在刀闸固定部。所述检测模块收纳于所述第一空间。所述检测模块包括角度检测元件和与所述感应元件对应设置的位置检测元件。所述刀闸转动部运动过程中，所述角度检测元件检测到所述刀闸转动部的旋转角度，所述位置检测元件检测到所述刀闸转动部靠近或远离所述感应元件，以检测所述刀闸的分合闸状态。所述刀闸状态检测装置通过所述刀闸转动部的旋转角度和所述刀闸转动部所处的位置的双检测，综合判断所述刀闸的分合闸状态，避免单一检测漏检情况，提高了分合闸状态检测的准确性。

附图说明

图1为本申请一个实施例中提供的所述刀闸状态检测装置的分解结构示意图；

图2为本申请一个实施例中提供的所述刀闸状态检测装置在刀闸合闸状态的位置示意图；

图3为本申请一个实施例中提供的所述刀闸状态检测装置在刀闸分闸状态的位置示意图；

图4为本申请一个实施例中提供的所述刀闸状态检测装置中检测组件的电气原理图在刀闸分闸状态的位置示意图；

图5为本申请一个实施例中提供的所述刀闸状态检测装置的整体结构示意图。

附图标号：

刀闸状态检测装置10

检测组件100

感应元件110

第一感应元件111

第二感应元件112

检测模块120

位置检测元件300

安装组件200

刀闸转动部001

刀闸固定部002

合闸位置021

分闸位置022

壳体20

第一空间201

开口202

安装板210

第二盖体220

顶板221

侧板222

第一通孔230

走线部240

出线端口241

第一托板250

第二托板260

第一螺纹部270

第二螺纹部280

角度检测元件30

第一位置检测元件40

电路板50

第一盖体60

通槽610

第一螺纹孔620

第二螺纹孔630

第二位置检测元件70

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1、图2、图3和图4，本申请实施例一种刀闸状态检测装置10包括检测组件100以及安装组件200。所述安装组件200包括用于固定在刀闸转动部001的壳体20。所述壳体20包围形成第一空间201。所述刀闸转动部具有与刀闸分合闸状态相对应的分合闸位置。所述检测组件100包括感应元件110和检测模块120。所述感应元件110安装在与所述刀闸转动部分合闸位置对应的刀闸固定部002。所述检测模块120收纳于所述第一空间201。所述检测模块120包括角度检测元件30和与所述感应元件110对应设置的位置检测元件300。所述刀闸转动部001运动过程中，所述角度检测元件30检测到所述刀闸转动部001的旋转角度，所述位置检测元件300检测到所述刀闸转动部001靠近或远离所述感应元件110，以检测所述刀闸的分合闸状态。

现有技术中刀闸状态检测装置一般采用单一的检测方式检测。单一采用位置检测元件或单一采用角度检测元件进行刀闸状态检测，都存在无法正确得到分合闸状态信息的情况。当刀闸处于合闸位置和分闸位置的中间位置时，单一采用位置检测元件的刀闸状态检测装置无法检测到分合闸状态。当刀闸状态检测装置断电后重新上电时，单一采用角度检测元件的刀闸状态检测装置无法检测到分合闸状态。本申请实施例提供的所述刀闸状态检测装置10通过设置角度检测元件30和与所述感应元件110对应设置的位置检测元件300，对所述刀闸转动部001的旋转角度和所述刀闸转动部001所处的位置的双检测，综合判断所述刀闸的分合闸状态，避免单一检测漏检情况，提高了检测的准确性。

在一个实施例中，所述感应元件110为两个，分别为第一感应元件111和第二感应元件112。所述第一感应元件111设置于所述刀闸固定部002的分闸位置022。所述第二感应元件112设置于所述刀闸固定部002的合闸位置021。

所述位置检测元件300为两个，分别第一位置检测元件40和第二位置检测元件70。所述第一位置检测元件40和所述第二位置检测元件70间隔收纳于所述第一空间201内，且所述第一位置检测元件40和所述第二位置检测元件70设置于所述角度检测元件30的两侧。所述刀闸转动部001运动至所述合闸位置021，所述第一位置检测元件40与所述第一感应元件111感应，并发送合闸位置信号。所述刀闸转动部001运动至所述分闸位置022，所述第二位置检测元件70与所述第二感应元件112感应，并发送分闸位置信号。

请一并参见图5，在一个实施例中，所述检测模块120还包括电路板50。所述电路板50收纳于所述第一空间201。所述角度检测元件30、所述第一位置检测元件40和所述第二位置检测元件70与所述电路板50电连接，且固定于所述电路板50。所述角度检测元件30可以检测所述刀闸转动部001的转动角度，并输出角度信号。所述电路板50通过所述角度信号、所述合闸位置信号和所述分闸位置信号，判断所述刀闸的分合闸状态。

在一个实施例中，所述壳体20具有开口202，所述刀闸状态检测装置10还包括第一盖体60。所述第一盖体60扣合于所述开口202。

所述壳体20为部分球形结构，以适应球形壳体内部安装。在户外竖直安装时，球形结构防止顶部积灰和积雨雪。此外，球形结构还能避让旋转刀闸结构冲突。

所述角度检测元件30包括姿态传感器、陀螺仪、角度分析仪或霍尔元件等。在一个实施例中，所述角度检测元件30为电子陀螺仪。所述电子陀螺仪固定于所述电路板50，且与所述电路板50电连接，所述电子陀螺仪用于检测所述刀闸转动部001的旋转角度。所述电子陀螺仪可以将旋转角度信号转换为电信号，传输给所述电路板50。所述电路板50对电信号进行放大或滤波处理。

在上一个实施例中，所述陀螺仪设置于所述电路板50中的控制模块中心。所述第一位置检测元件40和所述第二位置检测元件70分别为干簧管。两个干簧管分设于所述陀螺仪的两侧，且所述两个干簧管的位置与所述第一感应元件111和所述第二感应元件112的位置分别对应，避免所述两个干簧管过于接近，影响分合闸位置的判断。

所述陀螺仪适用于检测刀闸的动态运动，所述干簧管等磁性元件适用于刀闸静态位置检测。本申请中的所述刀闸状态检测装置10能够通过所述第一位置检测元件40和所述第二位置检测元件70等磁元件检测刀闸的静态位置，同时采用所述角度检测元件30(陀螺仪)检测刀闸的动态运动。所述刀闸状态检测装置10同时采用动静态结合的检测方式，有效解决刀闸静止不动时、以及陀螺仪断电后重新上电时，无法准确检测刀闸具体位置的问题。

在一个实施例中，所述位置检测元件40也可由光电传感器或行程开关替代。

所述第一盖体60扣合于所述壳体20，且使所述开口202密闭，以保护所述电路板50不受外界破坏。

所述电路板50为智能处理单元。所述电路板50包括电源模块、高性能cpu、通信电路和信号采集电路。所述电源模块与所述高性能cpu电连接，用于为所述高性能cpu提供电能。所述信号采集电路与所述高性能cpu电连接。所述信号采集电路用于采集所述角度检测元件30和所述位置检测元件40检测到的信号。所述高性能cpu根据所述双检测信号判断分合闸状态。所述通信电路与所述高性能cpu电连接，用于将所述分合闸状态信号输出。

在一个实施例中，所述电路板50的判断方法为：

所述角度检测元件30在分闸状态的角度为0°，合闸状态的角度为90°。在所述刀闸旋转部001从所述分闸位置022旋转至所述合闸位置021时，所述角度检测元件30输出所述旋转角度信号。所述第一位置检测元件40输出所述合闸位置信号。所述第二位置检测元件70未输出信号。所述电路板50同时收到所述旋转角度信号和所述合闸位置信号时，输出合闸状态信号。

在上述实施例中，所述合闸位置021和所述分闸位置022之间的夹角可以为大于0°且小于180°之间的任意值。所述角度检测元件30的检测角度与所述合闸位置021和所述分闸位置022之间的夹角相等，即输出旋转角度信号。

在所述刀闸旋转部001从所述合闸位置021旋转至所述分闸位置022时，所述角度检测元件30输出所述旋转角度信号。所述第一位置检测元件40不输出信号。所述第二位置检测元件70输出所述分闸位置信号。所述电路板50收到所述旋转角度信号和所述分闸位置信号时，输出分闸状态信号。

所述刀闸状态检测装置10采用两种信号进行分合闸状态判断，避免了单一检测信号的漏检情况，增加了判断的准确性。

在一个实施例中，所述壳体20包括安装板210和第二盖体220。所述安装板210用于与所述刀闸转动部001固定连接。所述第二盖体220扣合于所述安装板210的部分表面。所述安装板210与所述第二盖体220围构形成所述第一空间201。所述电路板50收纳于所述第一空间201，且所述电路板50固定于所述第二盖体220。所述第一盖体60扣合于所述开口202。

在一个实施例中，所述安装板210开设至少一个第一通孔230，所述安装板210通过所述第一通孔230固定于所述刀闸转动部001。采用螺丝穿过所述第一通孔230拧入所述刀闸转动部001，使所述安装板210固定于所述刀闸转动部001。所述安装板210带动所述刀闸状态检测装置10的其他器件一起随所述刀闸转动部001运动。

在一个实施例中，所述安装板210开设三个所述第一通孔230，所述三个第一通孔230呈三角形分布，增加所述安装板210固定于所述刀闸转动部001的稳定性。

在一个实施例中，所述第二盖体220还包括顶板221和侧板222。所述顶板221与所述安装板210相对间隔设置。所述侧板222衔接于所述顶板221与所述安装板210的部分边缘。所述顶板221、所述侧板222和所述安装板210合围形成所述第一空间201，且具有所述开口202。

所述顶板221平行于所述安装板210。当所述刀闸转动部001转动至所述分闸位置022时，所述安装板210带动所述第二位置检测元件70与所述第二感应元件112配合，产生电磁感应，输出所述分闸位置信号。

在一个实施例中，所述第一盖体60开设第二通孔610，所述壳体20还包括走线部240。所述走线部240固定于所述顶板221靠近所述安装板210的表面。所述走线部240包括出线端口241，所述出线端口241正对所述第二通孔610。

所述电路板50可以通过无线传输或有线传输的方式输送给外部。在一个实施例中，所述电路板50有线传输的方式，避免电磁干扰，信号失真。所述电路板50的输电线通过所述走线部240，经所述出线端口241和所述第二通孔610输出。

在一个实施例中，所述壳体20还包括间隔对称设置的第一托板250和第二托板260。所述第一托板250和所述第二托板260固定于所述侧板222，且由所述开口202朝向所述第一空间201内部延伸，所述电路板50固定于所述第一托板250和所述第二托板260限定的所述第一空间201内。

请一并参见图2，在一个实施例中，所述第一盖体60包括第一螺纹孔620和第二螺纹孔630。所述壳体20还包括间隔相对设置的第一螺纹部270和第二螺纹部280。所述第一螺纹部270和所述第二螺纹部280固定于所述侧板222。所述第一盖体60通过所述第一螺纹部270、所述第二螺纹部280、所述第一螺纹孔620和所述第二螺纹孔630扣合于所述开口202。

第一螺丝通过所述第一螺纹孔620拧入所述第一螺纹部270，第二螺丝通过所述第二螺纹孔630拧入所述第二螺纹部280，使所述第一盖体60固定于所述壳体20，且扣合于所述开口202。

在一个实施例中，所述安装板210与所述第二盖体220扣合的部分边缘为圆弧形。所述顶板221与所述安装板210相对的部分边缘为圆弧形。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。