电动底盘车及地刀智能控制装置及其控制方法与流程

本发明涉及一种电动底盘车及地刀智能控制装置及其控制方法，完全可以代替传统人工操作断路器底盘车摇进/摇出、地刀分/合闸，实现了智能化配电柜完全电动操作，对实现国家智能电网建设具有重要的意义。

背景技术：

高压开关设备作为发电厂、变电站中的重要设备，起着关合及开断电力的作用，用来实现输送及倒换电力负荷、以及从电力系统退出故障设备和线段，从而保证电力系统安全运行，为了实现远程对断路器分合闸控制，必须改变传统手摇式底盘车和地刀的操作方法，实现电动底盘车及地刀智能控制装置，为此本发明提出一种电动底盘车及地刀智能控制装置及其控制方法，可以对断路器和地刀进行就近和远程智能控制，实现了断路器智能控制较高水平的技术跨越。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，如何实现就地/远方摇控断路器底盘车摇进、摇出，并确保断路器完全到位；就地/远方摇控地刀分/合闸操作，且当发生堵转故障，根据不同状态，及时将断路器退到安全位置，切断电机电源，发出报警信号，并自动切换到手动操作状态。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电动底盘车及地刀智能控制装置，包括开关量输入控制电路、就地五防输入控制电路、按键控制输入电路、电流传感器、时钟电路、数码管显示电路、发光管显示电路、电源电路、微处理器电路、继电器输出控制电路、RS485接口电路、中门联锁控制 电路、后门联锁控制电路、直流电机驱动电路、直流电机、霍尔位置传感器、按键电路；开关量输入控制电路、就地五防输入控制电路、按键控制输入电路、中门联锁控制电路及后门联锁控制电路的输出端分别与微处理器电路的I/O口连接；电流传感器的输出端与微处理器电路的A/D端口连接；时钟电路的输出端与微处理器电路的I/O口连接；数码管显示电路、发光管显示电路的输入端分别与微处理器电路的I/0口连接；电源电路的输出端与微处理器电路的电源端连接；继电器输出控制电路的输入端与与微处理器电路的I/O口连接；RS485接口电路的输入端与微处理器电路的通信口连接；直流电机驱动电路的输入端分别与微处理器电路的I/O口连接，直流电机驱动电路的输出端与直流电机电源端连接。

开关量输入控制电路包括地刀合闸命令控制、地刀分闸命令控制、断路器分闸控制、断路器合闸控制、断路器试验位、断路器工作位、就地/远方控制；地刀合闸命令控制、地刀分闸命令控制、断路器分闸控制、断路器合闸控制、断路器试验位和断路器工作位均为常开接点信号输入，接点闭合有效；就地/远方控制常开接点信号输入为远方，闭合接点信号输入为就近。

继电器输出控制电路包括地刀合闸控制电路、地刀分闸控制电路、报警电路；地刀合闸控制电路、地刀分闸控制电路、报警电路均为继电器常开接点信号，接点闭合时有效。

按键控制输入电路包括底盘车摇进按键控制、底盘车摇出按键控制、地刀合闸按键控制、地刀分闸按键控制、底盘车停止按键控制；底盘车摇进按键控制、底盘车摇出按键控制、地刀合闸按键控制、地刀分闸按键控制、底盘车停止按键控制均为轻触按键输入，且均为两次按压有效，防止 误操作。

发光管显示电路包括地刀分闸按钮指示、地刀合闸按钮指示、断路器摇进按钮指示、断路器摇出按钮指示、断路器试验位指示、断路器工作位指示、回工作位指示、倒半圈指示、通信指示、电流保护指示、断路器合闸位指示、断路器分闸位指示、报警指示、地刀分闸位指示、地刀合闸位指示、电源指示、远方控制指示、就地控制指示、脱扣时间指示、到位设定指示。

就地五防输入控制电路包括地刀合五防闭锁输入控制、地刀分五防闭锁输入控制、底盘车摇进五防闭锁输入控制、底盘车摇出五防闭锁输入控制；地刀合五防闭锁输入控制、地刀分五防闭锁输入控制、底盘车摇进五防闭锁输入控制、底盘车摇出五防闭锁输入控制均是在就地/远方控制时，只有在选择就地控制输入时才有效，否则就地/远方控制在选择远方控制输入时处于闭锁状态，控制无效。

数码管显示电路显示电机电流值、脱扣时间值、到位设定值；且电机电流保护值在0.1A-5A范围内可调，脱扣时间值在5-600mS范围内可调，到位设定值在5-800mS范围内可调。

工作过程如下：

步骤一、当按“底盘车摇出按键控制”按钮时且符合开关量逻辑条件时，断路器摇出按钮指示灯点亮。如果再次按一下“底盘车摇出按键控制”按钮，断路器摇出按钮指示灯熄灭，底盘车便可真正摇出，此时底盘车会向试验位方向移动，且断路器试验位指示灯闪烁；

步骤二、当按“底盘车摇进按键控制”按钮时且符合开关量逻辑条件时，断路器摇进按钮指示灯点亮，如果再次按一下“底盘车摇进按键控制” 按钮，断路器摇进按钮指示灯熄灭，底盘车便可真正摇进，此时底盘车会向工作位方向移动，且回工作位指示灯闪烁；

步骤三、当按“底盘车停止按键控制”按钮时，底盘车会停在当前位置，如果有报警输出，亦可解除报警；

步骤四、当按“地刀分闸按键控制”按钮且符合开关量逻辑条件时，地刀分闸按钮指示灯点亮，此时如果再次按一下“地刀分闸按键控制”按钮，地刀分闸按钮指示灯熄灭，地刀分闸控制电路分闸继电器输出接点闭合500mS左右；

步骤五、当按“地刀合闸按键控制”按钮且符合开关量逻辑条件时，地刀合闸按钮指示灯点亮，此时如果再次按一下“地刀合闸按键控制”按钮，地刀合闸按钮指示灯熄灭，地刀合闸控制电路合闸继电器输出接点闭合500mS左右；

步骤六、底盘车摇进过程中遇到故障，无条件的退到试验位；底盘车摇出过程中遇到故障可选择为，退到工作位，或停在当前位，且退半圈停止；

步骤七、底盘车摇进到位后可继续行进几十或几百毫秒，以便可靠到位，除断电时任意情况下均可自动脱扣，以方便手动操作。

电源电路输入为AC/DC110-220V。

中门联锁控制电路、后门联锁控制电路均为常开继电器接点信号，只有中门联锁控制电路、后门联锁控制电路处于闭合状态时，电动底盘车才有可能摇进或摇出；当电动底盘车摇进或摇出过程中遇到堵转故障时，报警电路接点会闭合，同时电机会停止，处于保护状态。

本发明的积极效果是：(1)底盘车摇进过程中遇到故障，无条件的退到试验位；(2)底盘车摇出过程中遇到故障可选择为，退到工作位，或停在当前位，且退半圈停止；(3)底盘车摇进到位后可继续行进几十或几百毫秒，以便可靠到位，除断电时任意情况下均可自动脱扣，以方便手动操作。

附图说明

图1为电动底盘车及地刀智能控制装置原理结构图。

图2为开关量输入控制电路组成原理结构图。

图3为继电器输出控制电路组成原理结构图。

图4为按键控制输入电路组成原理结构图。

图5为发光管显示电路组成原理结构图。

图6为就地五防输入控制电路组成原理结构图。

具体实施方式

如附图1所示，一种电动底盘车及地刀智能控制装置，包括开关量输入控制电路、就地五防输入控制电路、按键控制输入电路、电流传感器、时钟电路、数码管显示电路、发光管显示电路、电源电路、微处理器电路、继电器输出控制电路、RS485接口电路、中门联锁控制电路、后门联锁控制电路、直流电机驱动电路、直流电机、霍尔位置传感器、按键电路；开关量输入控制电路、就地五防输入控制电路、按键控制输入电路、中门联锁控制电路及后门联锁控制电路的输出端分别与微处理器电路的I/O口连接；电流传感器的输出端与微处理器电路的A/D端口连接；时钟电路的输出端与微处理器电路的I/O口连接；数码管显示电路、发光管显示电路的输入端分别与微处理器电路的I/O口连接；电源电路的输出端与微处理器电路 的电源端连接；继电器输出控制电路的输入端与与微处理器电路的I/O口连接；RS485接口电路的输入端与微处理器电路的通信口连接；直流电机驱动电路的输入端分别与微处理器电路的I/O口连接，直流电机驱动电路的输出端与直流电机电源端连接。

如附图2所示，开关量输入控制电路包括地刀合闸命令控制、地刀分闸命令控制、断路器分闸控制、断路器合闸控制、断路器试验位、断路器工作位、就地/远方控制；地刀合闸命令控制、地刀分闸命令控制、断路器分闸控制、断路器合闸控制、断路器试验位和断路器工作位均为常开接点信号输入，接点闭合有效；就地/远方控制常开接点信号输入为远方，闭合接点信号输入为就近。

如附图3所示，继电器输出控制电路包括地刀合闸控制电路、地刀分闸控制电路、报警电路；地刀合闸控制电路、地刀分闸控制电路、报警电路均为继电器常开接点信号，接点闭合时有效。

如附图4所示，按键控制输入电路包括底盘车摇进按键控制、底盘车摇出按键控制、地刀合闸按键控制、地刀分闸按键控制、底盘车停止按键控制；底盘车摇进按键控制、底盘车摇出按键控制、地刀合闸按键控制、地刀分闸按键控制、底盘车停止按键控制均为轻触按键输入，且均为两次按压有效，防止误操作。

如附图5所示，发光管显示电路包括地刀分闸按钮指示、地刀合闸按钮指示、断路器摇进按钮指示、断路器摇出按钮指示、断路器试验位指示、断路器工作位指示、回工作位指示、倒半圈指示、通信指示、电流保护指示、断路器合闸位指示、断路器分闸位指示、报警指示、地刀分闸位指示、地刀合闸位指示、电源指示、远方控制指示、就地控制指示、脱扣时间指 示、到位设定指示。

如附图6所示，就地五防输入控制电路包括地刀合五防闭锁输入控制、地刀分五防闭锁输入控制、底盘车摇进五防闭锁输入控制、底盘车摇出五防闭锁输入控制；地刀合五防闭锁输入控制、地刀分五防闭锁输入控制、底盘车摇进五防闭锁输入控制、底盘车摇出五防闭锁输入控制均是在就地/远方控制时，只有在选择就地控制输入时才有效，否则就地/远方控制在选择远方控制输入时处于闭锁状态，控制无效。

数码管显示电路显示电机电流值、脱扣时间值、到位设定值；且电机电流保护值在0.1A-5A范围内可调，脱扣时间值在5-600mS范围内可调，到位设定值在5-800mS范围内可调。

工作过程如下：

步骤一、当按“底盘车摇出按键控制”按钮时且符合开关量逻辑条件时，断路器摇出按钮指示灯点亮。如果再次按一下“底盘车摇出按键控制”按钮，断路器摇出按钮指示灯熄灭，底盘车便可真正摇出，此时底盘车会向试验位方向移动，且断路器试验位指示灯闪烁；

步骤二、当按“底盘车摇进按键控制”按钮时且符合开关量逻辑条件时，断路器摇进按钮指示灯点亮，如果再次按一下“底盘车摇进按键控制”按钮，断路器摇进按钮指示灯熄灭，底盘车便可真正摇进，此时底盘车会向工作位方向移动，且回工作位指示灯闪烁；

步骤三、当按“底盘车停止按键控制”按钮时，底盘车会停在当前位置，如果有报警输出，亦可解除报警；

步骤四、当按“地刀分闸按键控制”按钮且符合开关量逻辑条件时，地刀分闸按钮指示灯点亮，此时如果再次按一下“地刀分闸按键控制”按 钮，地刀分闸按钮指示灯熄灭，地刀分闸控制电路分闸继电器输出接点闭合500mS左右；

步骤五、当按“地刀合闸按键控制”按钮且符合开关量逻辑条件时，地刀合闸按钮指示灯点亮，此时如果再次按一下“地刀合闸按键控制”按钮，地刀合闸按钮指示灯熄灭，地刀合闸控制电路合闸继电器输出接点闭合500mS左右；

步骤六、底盘车摇进过程中遇到故障，无条件的退到试验位；底盘车摇出过程中遇到故障可选择为，退到工作位，或停在当前位，且退半圈停止；

步骤七、底盘车摇进到位后可继续行进几十或几百毫秒，以便可靠到位，除断电时任意情况下均可自动脱扣，以方便手动操作。

电源电路输入为AC/DC110-220V。

中门联锁控制电路、后门联锁控制电路均为常开继电器接点信号，只有中门联锁控制电路、后门联锁控制电路处于闭合状态时，电动底盘车才有可能摇进或摇出；当电动底盘车摇进或摇出过程中遇到堵转故障时，报警电路接点会闭合，同时电机会停止，处于保护状态。