一种电力安全开关设备智能终端装置的制作方法

1.本发明涉及电力物联网和安全技术领域，具体涉及一种电力安全开关设备智能终端装置。


背景技术：

2.防误操作闭锁装置是利用自身既定的程序闭锁功能，装设在高压电气设备上以及防止误操作的机械装置，防误闭锁装置包括：监控防误、微机防误、电气闭锁、电磁闭锁、机械联锁、机械程序锁、机械锁、带电显示装置等。
3.防误装置是变电站广泛使用的一种闭锁装置。目前普遍使用的方法是通过电缆连接相关装置，实现闭锁功能。这类闭锁装置的不足之处，一是相关装置不能距离太远，二是无法实现全面和复杂的闭锁逻辑关系。
4.电力安全物联网的建设从根本上解决了上述问题。网络中每一个终端的状态可以实时地上传到物联网控制平台，而每一个终端的动作也由物联网控制平台跟据实际要求和相关设备的状态及闭锁逻辑给出正确的操作指令来完成，由此实现整个系统内所有相关设备的“闭锁解锁功能”，原电磁锁或机械锁已由一套指令通过无线收发的智能终端取代。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术的缺点，而提出了一种电力安全电气设备智能终端装置。
6.本发明提供了如下的技术方案：
7.一种电力安全开关设备智能终端装置，包括中控单元、采集单元、闭锁机构、无线连接模块和储电模块，所述中控单元连接电源转换装置，所述采集单元、所述闭锁机构、所述无线连接模块和所述储电模块连接，所述电源转换装置与所述储电模块连接；
8.所述中控单元用于对所述采集单元、所述闭锁机构、所述无线连接模块和所述储电模块的控制，以及进行数据处理；
9.所述采集单元包括设备状态采集、时钟信号采集、定位模块信息采集；
10.所述无线连接模块用于接收系统平台指令，以及将采集单元的数据上传至系统平台；
11.所述闭锁机构用于根据后台指令进行解锁操作；
12.所述储电模块用于在失电报警情况下提供电源，确保设备短时间数据传输；
13.所述电源转换装置用于控制设备主体与电源的连通。
14.优选的，所述状态采集单元设有两个信号采集输入接口，用于采集外部设备分合状态，一个所述信号采集输入接口常开，另一个所述信号采集输入接口常闭。
15.优选的，所述终端装置采用二组相互隔离的电源，其中分为模拟电源和数字电源，一组所述电源为断路器供电，另一组为中控单元、与中控单元连接的单元和模块供电，所述终端装置连接48v输入电压且所述终端装置连接电源转换装置，所述电源转换装置将48v电
源转换为5v电源。
16.优选的，所述终端装置设有时钟电路和复位电路，所述时钟信号采集获取所述时钟电路的数据，所述时钟电路设有两组，一组所述时钟电路用于提供mcu工作时钟，另一组所述时钟电路用于为rtc提供时间时钟，所述复位电路用于复位mcu内部数据。
17.优选的，所述终端装置设有远程控制和就地控制两种操作方式，且所述终端装置设在二次设备面板上，所述二次设备面板用于显示通讯状态及解锁方式，所述二次设备面板上设有一个sma棒状天线接口、一个自复位按键和两个状态指示灯，一个所述状态指示灯为双色工作状态指示灯，另一个所述状态指示灯为闭锁状态指示灯。
18.优选的，所述二次设备面板上设有控制回路，所述控制回路接点闭锁断路器或者刀闸，所述控制回路用于配合操作指令控制闭锁断路器或刀闸。
19.优选的，所述无线连接模块设有传感器通信模组模块，所述传感器通信模组模块用于实时检测设备状态，并将检测信息传输至所述中控单元分析处理后上传系统平台。
20.优选的，所述终端设备底部设有机械解锁孔，所述机械解锁孔与控制回路连接。
21.优选的，所述终端设备设有通用gpio口、nrst接口、外接信号k1-k4输入接口和poweroff_alert接口，所述通用gpio口用于控制继电器的通断，所述nrst接口用于控制复位电路，所述外接信号k1-k4输入接口用于检测外接设备的分合状态，所述poweroff_alert接口用于输出低电平为装置提供电源。
22.本发明的有益效果是：
23.通过系统后台对设备主体进行匹配操作人员，同时操作人员再进行登录和密码验证，确保仅操作人员可以进行检修操作，避免非操作人员打开设备主体，降低了意外情况的发生；
24.同时操作人员通过终端装置对设备主体的状态判断，避免误操作导致操作人员受伤的风险。
附图说明
25.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
26.图1是本发明系统框图；
27.图2是工作流程图；
28.图3是控制指令流程图；
29.图4是闭锁复位流程图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.实施例1：
32.根据图1和图2所示，一种电力安全开关设备智能终端装置包括中控单元、采集单元、闭锁机构、无线连接模块和储电模块，中控单元连接电源转换装置，采集单元、闭锁机构、无线连接模块和储电模块连接，电源转换装置与储电模块连接；
33.中控单元用于对采集单元、闭锁机构、无线连接模块和储电模块的控制，以及进行数据处理；
34.采集单元包括设备状态采集、时钟信号采集、定位模块信息采集；状态采集单元设有两个信号采集输入接口，用于采集外部设备分合状态，一个信号采集输入接口常开，另一个信号采集输入接口常闭。
35.无线连接模块用于接收系统平台指令，以及将采集单元的数据上传至系统平台；无线连接模块设有传感器通信模组模块，传感器通信模组模块用于实时检测设备状态，并将检测信息传输至中控单元分析处理后上传系统平台。
36.闭锁机构用于根据后台指令进行解锁操作；
37.储电模块用于在失电报警情况下提供电源，确保设备短时间数据传输；
38.电源转换装置用于控制设备主体与电源的连通。
39.终端装置采用二组相互隔离的电源，其中分为模拟电源和数字电源，一组电源为断路器供电，另一组为中控单元、与中控单元连接的单元和模块供电，终端装置连接48v输入电压且终端装置连接电源转换装置，电源转换装置将48v电源转换为5v电源。
40.终端装置设有时钟电路和复位电路，时钟信号采集获取时钟电路的数据，时钟电路设有两组，一组时钟电路用于提供mcu工作时钟，另一组时钟电路用于为rtc提供时间时钟，复位电路用于复位mcu内部数据。
41.终端装置设在二次设备面板上，二次设备面板上设有控制回路，控制回路接点闭锁断路器或者刀闸，控制回路用于配合操作指令控制闭锁断路器或刀闸。
42.当装置的输入电源断电时，终端装置的失电告警模块发出失电报警，中控单元接收失电告警控制储电模块放电，poweroff_alert接口输出低电平，同时储电模块持续供电5s，中控单元将失电情况通过无线连接模块的传感器通信模组模块上报至系统平台，即防误操作系统或物联网平台。
43.当操作机构通电后，接口nrst输入信号，复位mcu内部数据。
44.实施例2：
45.根据图2至图4所示，在实施例1的基础上还设有远程控制和就地控制两种操作方式，且二次设备面板上设有控制回路。二次设备面板用于显示通讯状态及解锁方式，二次设备面板上设有一个sma棒状天线接口、一个自复位按键和两个状态指示灯，一个状态指示灯为双色工作状态指示灯，另一个状态指示灯为闭锁状态指示灯。控制回路接点闭锁断路器或者刀闸，控制回路用于配合操作指令控制闭锁断路器或刀闸。
46.当终端装置处于就地控制的操作方式时，系统平台下发操作指令，无线连接模块接收指令并传至中控单元，中控单元处理指令后，自复位按钮操作灯绿灯亮起。此时操作人员按下自复位按钮，控制回路解锁，断路器或刀闸可进行分合动作。
47.当当终端装置处于远程控制的操作方式时，系统平台下发操作指令，无线连接模块接收指令并传至中控单元，中控单元处理指令后，自复位按钮操作灯红灯亮起，操作人员无需操作，装置自动解锁。此时，控制回路解锁，断路器或刀闸可进行分合动作。
48.其中，系统状态分为待机、等待闭锁和闭锁三种状态，分别用sys_standby、sys_wait、sys_locked枚举值表示。
49.装置通过接收电力物联网平台的控制指令来控制内部继电器的通断，物联网平台
下发闭锁指令，面板绿色指示灯亮，此时按下自复位按键，中控单元控制内部继电器连通，红色指示灯亮，设备闭锁开启。同时单点式物联网闭锁控制器支持就地操作，通过在单点式物联网闭锁控制器预留端口s短接，此时按下自复位按键，中控单元控制内部继电器连通，红色指示灯亮起，设备闭锁开启。设备闭锁后，通过外接信号k1-k4输入接口检测外接设备分合状态，当检测到外部设备动作后，中控单元控制内部继电器断开，面板红色及红色指示灯息灭，并上报状态到平台。
50.平台的控制指令通过无线连接模块接收并将无线数据传至中控单元，串口接收流程图如图3，闭锁自复位按键通过中断来处理接收，如图4。
51.实施例3：
52.在实施例2的基础上，终端设备底部设有机械解锁孔，机械解锁孔与控制回路连接。
53.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。