一种小容量变电站防误操作程序锁的制作方法

本实用新型涉及电气工程及其自动化领域，涉及变电站运行中安全操作设备，具体涉及一种小容量变电站防误操作程序锁。

背景技术：

所谓五防是指：防误分、误合断路器；防带负荷分合隔离开关；防带负荷合闸接地开关；防接地开关闭合时送负荷；防止误入带电间隔。也就是说，每一断路器允许操作的条件有多个，包括自身的闭锁和其他断路器或者隔离开关的闭锁，因此如果操作不慎就会出现误操作造成人员伤亡财产损失。在现有技术条件下，变电站的自动化程度已经非常高，通过监控系统对设备进行操作大大降低了误操作的概率。申请号为201610052135.1的一种降低变电站“五防”系统解锁频率的测控五防操作装置就是一种避免误操作的装置。但是目前仍存在较多的小容量变电站，由于无法实现后台系统的监控操作，因此仍会出现误操作的可能性。上述的发明专利就无法实现后台对钥匙的闭锁。

因此发明一种适用于小容量、自动化程度低的变电站一种无须后台监控系统就可实现的一种防误操作程序锁成为一种迫切的要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供了具有防止变电站误操作的一种小容量变电站防误操作程序锁。

本发明要解决的技术问题的技术方案是：

一种小容量变电站防误操作程序锁，其特征在于：包括程控终端和解锁卡，所述解锁卡用以存储一次设备信息以及操作信息，所述程控终端用以实现一次设备的闭锁，程控终端安装在变电站的一次设备上，所述一次设备包括断路器或者高压柜、隔离开关、PT装置、联络开关。所述程控终端包括电源模块、开关信号输入模块、控制信号输出模块、微处理器、卡片读写器。所述电源模块的输入端和外部电源电气连接，电源模块的输出端与微处理器电气连接。所述微处理器和开关信号输入模块、控制信号输出模块、卡片读写器电气连接，所述卡片读写器用以读取解锁卡的信息并根据程序控制控制信号输出模块解除一次设备的锁定同时将开关信号输入模块获取的信息写入解锁卡。

更好的，所述解锁卡为CPU卡，相应的，所述卡片读写器为CPU卡读写器。

更好的，所述解锁卡为非接触式IC卡，相应的，所述卡片读写器为非接触IC读写器。

更好的，所述开关信号输入模块和控制信号输出模块和变电站一次设备的二次回路电气连接，所述开关信号输入模块用以获取一次设备的开关状态信息以及操作信息，所述控制信号输出模块用以控制一次设备的闭合、断开以及机械闭锁。

更好的，所述程控终端设有显示模块和按键，所述显示模块、按键与微处理器电气连接，用以实现人机交互。

更好的，所述程控终端设有数据接口，所述数据接口用以与电脑或者内存卡连接进而进行程控终端的控制判断逻辑的设置。

更好的，所述程控终端包括壳体，所述电源模块、开关信号输入模块、控制信号输出模块、微处理器、卡片读写器设于壳体内部，所述卡片读写器的感应区嵌设在壳体的表面，所述感应区的外围设有卡片放置槽，所述卡片放置槽包括金属罩和金属封堵片，所述金属罩的水平截面形状为“︹”，金属罩的竖直方向的两边和壳体固定连接，金属罩的下部与有金属封堵片固定连接。

本实用新型的有益效果在于：

1、自动识别操作信息，并将操作信息写入解锁卡的功能；

2、自动识别解锁卡信息，自动判断解锁卡信息是否满足解锁条件的功能；

3、防止非智能变电站误操作的功能，同时具有应用在智能变电站防止误操作的功能；

4、具有无需后台监控系统就可实现一次设备相互之间操作顺序的闭锁的有益效果。

附图说明

图1是本实用新型程控终端的系统组成图，

图2是本实用新型卡片放置槽的俯视图，

图3是图2中A方向剖视图。

图中：1、程控终端，11、电源模块，12、开关信号输入模块，13、控制信号输出模块，14、微处理器，15、卡片读写器，16、金属罩，17、金属封堵片，2、解锁卡。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本实用新型的实施方式做进一步的详细解释。

一种小容量变电站防误操作程序锁，包括程控终端1和解锁卡2。程控终端1为一个智能的采集和控制模块与电力系统中的智能RTU相似。和智能RTU一样，程控终端1安装在变电站一次设备上，用以采集变电站一次设备的信息和控制一次设备的闭锁。变电站的一次设备包括断路器或者高压柜、隔离开关、PT装置、联络开关。解锁卡2用以存储一次设备的信息，以及以此设备的操作信息。程控终端1可以写入和读出解锁卡2的信息，写入是将一次设备的操作完成的信息写入，读出，是读取其他一次设备的操作信息，并据此判断是否满足操作条件。

由于变电站的一侧设备数量较多，程控终端1的数量为多个，并且安装在不同的一次设备上，解锁卡为一个，用以存储整个变电站的操作信息。如图1所示,为了实现信息采集功能，程控终端1设置了开关信息输入模块12，用以检测断路器的开关位置状态。开关信号输入模块12主要是开关量的采集，具体电路结构作为现有技术不再赘述。为了实现控制的输出，程控终端1还设置了控制信号输出模块13，控制信号输出模块13现在多采用继电器控制的方式。为了实现数据的处理和系统的工作，程控终端1还设置了电源模块11和微处理器14。电源模块11的输入端和外部电源电气连接，电源模块的输出端和微处理器电气连接，用以给微处理器供电。微处理器14和开关信号输入模块12、控制信号输出模块13电气连接。为了获取其他设备的操作信息以及操作闭锁信息，程控终端1还设有卡片读写器15，卡片读写器用以读写解锁卡2。

其工作原理为：操作一次设备时，将解锁卡2插入程控终端1，程控终端1通过卡片读写器15读取解锁卡2的信息，判断与其相关的一次设备是否对其产生闭锁，如果产生闭锁，则通过控制信号输出模块控制设备闭锁并发出提示，如果不产生闭锁，则解除程控终端对一次设备的闭锁，工作人员可进行设备操作，操作完成后，程控终端1通过开关信号输入模块12获取一次设备的开关状态信息，并通过卡片读写器15写入解锁卡2以便其他程控终端判断。

更好的，解锁卡2为CPU卡，相应的，卡片读写器15为CPU卡读写器。CPU卡芯片通俗地讲就是指芯片内含有一个微处理器，它的功能相当于一台微型计算机。人们经常使用的集成电路卡(IC卡)上的金属片就是CPU卡芯片。CPU卡具有用户空间大、读取速度快、支持一卡多用等特点。

优选的，解锁卡2为非接触式IC卡，相应的，卡片读写器15为非接触IC读写器。非接触式IC卡又称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分。是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来，结束了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。卡片在一定距离范围(通常为5—10cm)靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。

更好的，为了防止高压电气设备的干扰，程控终端1设有一壳体。电源模块11、开关信号输入模块12、控制信号输出模块13、微处理器14、卡片读写器15设于壳体内部。壳体采用金属材质，具有屏蔽功能。如图2和图3所示，卡片读写器15的感应区嵌设在壳体的表面，所述感应区的外围设有卡片放置槽，包括金属罩16和金属封堵片17。金属罩16的水平截面形状为“︹”并且金属罩16的竖直方向的两边和壳体固定连接，金属封堵片17的下部和金属罩16的下部以及壳体固定连接。由于非接触式的卡片往往采用刷卡的形式，卡片放置槽提供了非接触式IC卡的放置位置同时具有屏蔽保护功能。

更好的，开关信号输入模块12和控制信号输出模块13和变电站一次设备的二次回路电气连接，用以获取一次设备的开关状态信息以及控制一次设备的闭合、断开、闭锁。

更好的，程控终端1设有显示模块和按键，所述显示模块、按键与微处理器电气连接用以实现人机交互。即，在程控终端1根据读取的信息判断出不符合解锁条件时，通过显示对未达到解除闭锁的条件进行显示，以便于操作人员操作。

优选的，程控终端1设有数据接口，所述数据接口用以与电脑或者内存卡连接进而进行程控终端1的控制逻辑的设置。由于，不同的设备与不同类型、不同数量的其他设备存在闭锁，因此每个程控终端1的判断闭锁的条件都不同，因此需要对不同设备的程控终端1进行不同的配置，因此设置了数据接口。

本实用新型防止误操作的原理以及使用方法如下：

以单回路馈线为例：

根据安全操作规程，闭合断路器需要先闭合对应的隔离开关，在闭合断路器，断开断路器时，需要先断开断路器在断开隔离开关，据此，以闭合断路器为例：

首先将解锁卡2放置在隔离开关的程控终端1内，进行解锁，隔离开关操作完成后，将隔离开关闭合操作完成的信息以及位置状态信息写入解锁卡2内部。在将解锁卡2放置在断路器的程控终端1内，断路器的程控终端1读取解锁卡2内部的信息，如果获取的信息为隔离开关已经闭合，则接触断路器闭合操作的闭锁，如果获取的信息为隔离开关没有闭合，则保持断路器闭合操作的闭锁。实现断路器的闭合操作或者断开操作的方式：将程控终端1的控制信号输出模块13的节点船串接入断路器分合闸操作回路中，闭锁即使节点断开，操作回路无法操作。对于隔离开关的闭锁可以利用控制信号输出模块13的节点控制电磁锁，再利用电磁锁的锁栓对隔离开关进行机械结构的闭锁。

以整个小容量变电站为例：

以变电站停电为例：在变电站停电过程中，根据安全操作规则，需要所有的馈出线断开后，变压器的输出端即配电线路的电源进线才能够断开，以此为例：

首先将解锁卡2放置在馈线断路器的程控终端1的内，操作完成后，将馈线的断开的信息写入解锁卡2。然后将其他馈线的断路器按照相同的方式操作进行断开操作。最后，将解锁卡2放到电源进线的断路器的程控终端1内，电源进线的程控终端1判断是否所有的馈线已经断开，如果所有的馈线已经断开，则解除断路器断开的闭锁，如果有任何一个馈线没有断开，则保持电源进线断路器的断开闭锁，以阻止断路器的断开。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本实用新型的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本实用新型的权利要求范围内。