專利名稱：變配電系統(tǒng)“五防”智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于緊急保護裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變配電系統(tǒng)的緊急保護裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國電力事業(yè)的飛速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電壓等級愈來愈高，而電力 系統(tǒng)的頻發(fā)性誤操作惡性事故依然存在。事故的發(fā)生將造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至危 及人身和設(shè)備安全。
變電站倒閘操作中的防"誤操作"技術(shù)，是保障電網(wǎng)安全的重要技術(shù)手段。
防"誤操作"系統(tǒng)又叫"五防"系統(tǒng)，即"防止誤分、合刀間"、"防止帶負(fù)荷 拉、合刀閘"、"防止帶電掛接地線(或合上接地開關(guān))"、"防止帶接地線(或 未拉開接地開關(guān))合隔離開關(guān)"和"防止誤入帶電間隔"。
早期的"五防"裝置從總體上可分為電磁閉鎖裝置和機械程序閉鎖裝置兩大類。
以公告號為CN2746501Y、 CN2916885Y、 CN2240775 Y的中國專利為代表，公 開了上述兩類閉鎖裝置的結(jié)構(gòu)、原理或工作過程。
由于電磁閉鎖裝置存在著機械卡濕，輔助接點接觸不良和直流接地的缺點；機械 程序閉鎖裝置不能實現(xiàn)復(fù)雜接線的"五防"功能，它釆用固定式的鎖具，安裝、維護 不方便，鎖具、鑰匙沒有通用性，因此該裝置可維護性差，使用壽命短。
現(xiàn)在，變電站的"五防"裝置已從常規(guī)的機械和電磁閉鎖向微機型防止電氣誤操 作裝置(簡稱微機防誤閉鎖)的方向發(fā)展，并取得了良好的效果，尤其是在旁代、倒 母線、主變停送電等一些復(fù)雜的系統(tǒng)操作中，微機防誤閉鎖顯示出其它種類閉鎖裝置 無法比擬的優(yōu)勢。微機"五防"裝置克服了機械閉鎖裝置和電磁程序閉鎖裝置的缺 點，以其技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、運行可靠、維護方便等優(yōu)點，成為電力系統(tǒng)"五防" 的主流裝置。
以公告號為CN2849929Y、 CN2859774Y和CN200950400Y的中國專利為代表， 公開了上述微機"五防"類裝置的結(jié)構(gòu)、原理或工作過程。
現(xiàn)在常見的微機防誤閉鎖裝置，通常主要由主機、模擬屏、電腦鑰匙、機械編碼 鎖和電編碼鎖等功能元件組成。其大多由一臺工控機組成的微機五防模擬屏，使用機
械掛鎖和電編碼鎖，斷路器的操作多使用電編碼鎖，而隔離開關(guān)(包括接地刀閘)和網(wǎng)門多使用機械掛鎖。
微機防誤閉鎖裝置以微機模擬屏為核心設(shè)備，在微機模擬屏上的工控機內(nèi)，預(yù)先 存儲了站內(nèi)所有設(shè)備在各種運行方式下的操作程序，微機模擬屏上所有的模擬元件都 有一對一與工控機相連，通過直接在線或間接記憶的方式使模擬屏上的所有模擬元件 與現(xiàn)場的斷路器、隔離開關(guān)或接地開關(guān)的狀態(tài)保持一致。
運行人員需要進(jìn)行操作時，首先在微機模擬屏上進(jìn)行預(yù)演操作，工控機就根據(jù)預(yù) 先存儲的操作規(guī)則對每一項操作進(jìn)行判斷，若操作正確，就發(fā)出正確的聲或光信號提 示，可繼續(xù)進(jìn)行；如果操作錯誤，系統(tǒng)則自動報警，或通過顯示器提示錯誤操作項的 設(shè)備編號及操作錯誤標(biāo)識，并發(fā)出持續(xù)的報警，將錯誤項恢復(fù)后可繼續(xù)進(jìn)行模擬，直 到所有操作均正確為止。
預(yù)演操作結(jié)束后，工控機通過通信接口將正確的操作程序輸入到電腦鑰匙，運行 人員就可以拿著電腦鑰匙到現(xiàn)場操作，將電腦鑰匙插入相應(yīng)設(shè)備的編碼鎖中。電腦鑰 匙自動檢驗設(shè)備的操作是否正確，若正確就發(fā)出正確的聲音提示，同時開放其閉鎖機構(gòu)，運行人員就可以進(jìn)行相應(yīng)設(shè)備的操作。
一旦操作結(jié)束，電腦鑰匙將自動顯示下一項操作內(nèi)容。如果走錯間隔，電腦鑰匙會檢測出編碼鎖的編號與要求操作的編號不符，則不能開鎖并同時報警，防止運行人 員誤操作來達(dá)到強制閉鎖的目的。
但是在現(xiàn)階段，各變電站或發(fā)電廠大多都只配備了一套"五防"系統(tǒng)，存在著隱 患，特別是對那些以綜合操作屏(即由工控機組成的微機五防模擬屏)為"五防"主 機的變電站，當(dāng)綜合操作屏需要檢修或出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)的五防功能消失，遙控閉鎖 及鎖具都無法正常解鎖，導(dǎo)致操作無法正常進(jìn)行；還有一種現(xiàn)象也是普遍存在的用 戶在使用緊急解鎖鑰匙時，由于拿到緊急解鎖鑰匙就直接可以對設(shè)備進(jìn)行操作， 一把 鑰匙可以開多把鎖，此時對操作人員來說沒有任何限制，可以操作任意設(shè)備，存在著 安全隱患，曾發(fā)生過動用緊急解鎖鑰匙導(dǎo)致誤操作的事故；另外，當(dāng)綜合操作屏需要 檢修或出現(xiàn)故障時，沒有可以對綜合操作屏進(jìn)行快速檢修、診斷的工具，這些問題的 存在，均嚴(yán)重威脅著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷 檢修系統(tǒng)，其使"五防"系統(tǒng)保護更加可靠、功能更加完善，既能實—現(xiàn)不間斷"五防"功能，又可實現(xiàn)了智能解鎖，還具有綜合操作屏在線檢修的功能。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系 統(tǒng)，包括位于集控站的第一 "五防"終端機、位于受控站的綜合操作屏、遙控閉鎖控 制器以及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機，其第一 "五防"終端機、綜合操作屏和遙控閉鎖控制器依次對 應(yīng)連接，其特征是在受控站設(shè)置一套可與第一 "五防"終端機、綜合操作屏和遙控 閉鎖控制器進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換的第二 "五防"備機；在集控站的第一 "五防"終端 機和位于受控站的綜合操作屏之間，設(shè)置一多口中繼單元，在綜合操作屏和遙控閉鎖 控制器之間，設(shè)置一通道切換單元；其第二 "五防"備機通過多口中繼單元與第一 "五防"終端機和/或綜合操作屏進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換，還經(jīng)過通道切換單元與遙控 閉鎖控制器和/或當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換；其第二 "五防"備機與智能鑰匙 解鎖及管理機和傳送匹配器分別對應(yīng)連接；設(shè)置一套可與綜合操作屏進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù) 交換的檢修工裝單元。
所述的第一 "五防"終端機通過多口中繼單元，可登陸到第二 "五防"備機上， 完成模擬預(yù)演和解鎖遙控閉鎖繼電器功能；所述的第二 "五防"備機通過多口中繼單 元，可登陸到綜合操作屏，實現(xiàn)綜合操作屏除直接操作設(shè)備之外的所有"五防"功能。 所述的通道切換單元在綜合操作屏正常運行時，接通綜合操作屏和遙控閉鎖控制 器以及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機之間的數(shù)據(jù)通道；當(dāng)綜合操作屏檢修時，所述的通道切換單元接通 第二 "五防"備機和遙控閉鎖控制器以及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機之間的數(shù)據(jù)通道。
具體的，所述的第二"五防"備機采用PC機為工作平臺，通過安裝在其中的與 綜合操作屏中工控機相同/相似的工作軟件，使之具備綜合操作屏微機防誤閉鎖系統(tǒng) 的全部功能，支持遙控閉鎖控制器及遠(yuǎn)程登陸操作，且具備智能解鎖管理功能；在綜 合操作屏正常運行時，該機運行在解鎖管理機模式，通過與智能鑰匙管理機相連，實 現(xiàn)智能解鎖管理功能；當(dāng)綜合操作屏檢修時，該機工作在"五防"備機狀態(tài)，實現(xiàn)綜 合操作屏除直接操作設(shè)備之外的所有"五防"功能。 所述的多口中繼單元為集線器或交換機。
所述的通道切換單元至少包括一進(jìn)兩出三個以太網(wǎng)通訊接口，在進(jìn)、出通訊接口 之間設(shè)置有信號繼電器；通道切換單元通過信號繼電器把一個以太網(wǎng)通訊通道變成兩 個以太網(wǎng)通訊通道，通過信號繼電器的"吸和"及"釋放"，來擇一地對應(yīng)接通不同 的以太網(wǎng)通訊通道。
或者，所述的通道切換單元至少包括一進(jìn)兩出三個RS232通訊接Q ，在所述的進(jìn)、 出RS232通訊接口之間設(shè)置有第一電平轉(zhuǎn)換電路、多路電子開關(guān)和第二電平轉(zhuǎn)換電 路；其輸入端口的RS232電平先通過第一電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成TTL電平，再通過多 路電子開關(guān)變成兩個通道，然后經(jīng)第二電平轉(zhuǎn)換電路對兩個通道的TTL電平分別轉(zhuǎn)換 成輸出端口的RS232電平；通道切換單元通過多路電子切換開關(guān)把一個RS232通訊 通道變成兩個232通訊通道，通過電子切換開關(guān)的切換，來擇一地對應(yīng)接通不同的 RS232通訊通道。
具體的，所述的智能鑰匙解鎖及管理機至少包括一可閉鎖和解鎖的金屬箱、位 于金屬箱內(nèi)的智能應(yīng)急解鎖鑰匙、控制單元和傳送匹配器；其控制單元至少包括身 份識別單元、鑰匙位置檢測及報警單元、數(shù)據(jù)存儲單元、I/O及上位機通訊單元、開鎖驅(qū)動單元、電源單元和中央處理單元，各單元均由中央處理單元控制；智能鑰 匙解鎖及管理機與第二 "五防"備機之間進(jìn)行通訊和/或數(shù)據(jù)交換，通過傳送匹配 器將操作內(nèi)容傳輸至智能應(yīng)急解鎖鑰匙的控制電路中，將智能應(yīng)急解鎖鑰匙的操作 結(jié)果讀出和/或上傳至第二 "五防"備機；將用戶借出或歸還鑰匙的日期和時間記 錄下來和/或上傳至第二 "五防"備機；傳送匹配器與智能應(yīng)急解鎖鑰匙之間采用 有線或無線式信號傳輸方式進(jìn)行通訊和/或數(shù)據(jù)交換。
此處的智能應(yīng)急解鎖鑰匙包括電解鎖鑰匙、跳步鑰匙和/或機械解鎖鑰匙。
具體的，所述的檢修工裝單元包括一安裝有檢測軟件的PC機、USB/串口轉(zhuǎn)換電 路、單片機電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電路及看門狗電路；PC機經(jīng)過USB /串口轉(zhuǎn)換電 路、單片機電路、卓口/RS485轉(zhuǎn)換電路與綜合操作屏連接；單片機電路通過USB/串 口轉(zhuǎn)換電路，將從PC機中接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)約處理，經(jīng)過串口/RS485轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn) 換后輸出至綜合操作屏；檢測軟件通過導(dǎo)入綜合操作屏工程配置文件，可以與綜合操 作屏各從屬設(shè)備進(jìn)行通訊握手，以檢査通道通訊是否正常，并通過選擇不同的檢測方 式對燈頭進(jìn)行檢測。
或者，所述的檢修工裝單元包括一安裝有檢測軟件的PC機、USB /串口轉(zhuǎn)換電路、 第一通道選擇電路、第一、第二單片機電路、第二通道選擇電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電 路及看門狗電路；PC機經(jīng)過USB/串口轉(zhuǎn)換電路、第一通道選擇電路、第一或第二單 片機電路、第二通道選擇電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電路與綜合操作屏連接；第一或第二 單片機電路通過USB /串口轉(zhuǎn)換電路和第一通道選擇電路，將從PC機中接收到的數(shù) 據(jù)進(jìn)行規(guī)約處理，再經(jīng)過第二通道選擇電路和串口/RS485轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后輸出至綜合 操作屏；檢測軟件通過導(dǎo)入綜合操作屏工程配置文件，可以與綜合操作屏各從屬設(shè)備 進(jìn)行通訊握手，以檢査通道通訊是否正常，并通過選擇不同的檢測方式對燈頭進(jìn)行檢
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是
1. 設(shè)置了通道切換單元，當(dāng)綜合操作屏檢修或發(fā)生故障時，將通道切換至五防備 機與遙控閉鎖裝置及監(jiān)控主機的連接，實現(xiàn)了在綜合操作屏檢修或發(fā)生故障時，系統(tǒng) 五防不間斷的功能；
2. 采用了智能應(yīng)急解鎖鑰匙及管理單元，只能對授權(quán)的設(shè)備進(jìn)行解鎖，即使是應(yīng) 急解鎖也保證了其唯一性，'避免了濫用解鎖鑰匙的情況；
3. 設(shè)置了智能檢修工裝單元，實現(xiàn)對綜合操作屏的在線檢修。
圖l是本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成方框圖2是智能應(yīng)急解鎖鑰匙及管理單元的方框圖3是檢修工裝單元的方框圖4是通道切換單元的方框圖5為實施例的構(gòu)成方框圖。
圖中A為集控站，B為受控站，l為第一"五防"終端機，2為綜合操作屏，3為遙 控閉鎖控制器，4為遙控閉鎖繼電器，5為當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機，6為第二"五防"備機，7為多 口中繼單元，8為通道切換單元，9為智能鑰匙解鎖及管理機，10為傳送匹配器，11 為智能應(yīng)急解鎖鑰匙，12為檢修工裝單元，31為安裝有檢測軟件的PC機，32為USB /串口轉(zhuǎn)換電路，33為第一通道選擇電路，34為第一單片機電路，35看門狗電路，36 為第二單片機電路，37為第二通道選擇電路，38為串口/RS485轉(zhuǎn)換電路。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
圖l中，集控站A設(shè)置有第一"五防"終端機1，受控站B設(shè)置有綜合操作屏2、 遙控閉鎖控制器3、遙控閉鎖繼電器4以及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機5，其第一 "五防"終端機、 綜合操作屏、遙控閉鎖控制器和遙控閉鎖繼電器依次對應(yīng)連接，在受控站設(shè)置一套可 與第一 "五防"終端機、綜合操作屏和遙控閉鎖控制器進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換的第二 "五防"備機6，在集控站的第一 "五防"終端機和位于受控站的綜合操作屏之間， 設(shè)置一多口中繼單元7，在綜合操作屏和遙控閉鎖控制器之間，設(shè)置一通道切換單元 8，其第二 "五防"備機通過多口中繼單元與第一 "五防"終端機和/或綜合操作屏進(jìn) 行通訊和數(shù)據(jù)交換，還經(jīng)過通道切換單元與遙控閉鎖控制器和/或當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機進(jìn)行通
訊和數(shù)據(jù)交換。
第二 "五防"備機還與智能鑰匙解鎖及管理機9和傳送匹配器IO分別對應(yīng)連接。
在受控站還設(shè)置有一套可與綜合操作屏進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換的檢修工裝單元12。
其第一"五防"終端機通過多口中繼單元，可登陸到第二"五防"備機上，完成 模擬預(yù)演和解鎖遙控閉鎖繼電器功能，第二 "五防"備機還可通過多口中繼單元登陸
到綜合操作屏的工控機上，實現(xiàn)綜合操作屏除直接操作設(shè)備之外的所有"五防"功 能。
其通道切換單元在綜合操作屏正常運行時，接通綜合操作屏和遙控閉鎖控制器以
及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機之間的數(shù)據(jù)通道；當(dāng)綜合操作屏檢修時，通道切換單元接通第二 "五 防"備機和遙控閉鎖控制器以及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機之間的數(shù)據(jù)通道。
具體的，第二 "五防"備機采用PC機為工作平臺，通過安裝在其中的與綜合操 作屏中工控機相同/相似的工作軟件，使之具備綜合操作屏微機防誤閉鎖系統(tǒng)的全部 功能，支持遙控閉鎖控制器及遠(yuǎn)程登陸操作，且具備智能解鎖管理功能；在綜合操作 屏正常運行時，該機運行在解鎖管理機模式，通過與智能鑰匙管理機相連，實現(xiàn)智能 解鎖管理功能；當(dāng)綜合操作屏檢修時，該機工作在"五防"備機狀態(tài)，實現(xiàn)綜合操作 屏除直接操作設(shè)備之外的所有"五防"功能。
其多口中繼單元為集線器或交換機。
其智能鑰匙解鎖及管理機至少包括一可閉鎖和解鎖的金屬箱9、位于金屬箱內(nèi) 的智能應(yīng)急解鎖鑰匙ll、控制單元和傳送匹配器10。
此處的智能應(yīng)急解鎖鑰匙包括電解鎖鑰匙、跳步鑰匙和/或機械解鎖鑰匙。
本技術(shù)方案由于設(shè)置了通道切換單元，當(dāng)綜合操作屏檢修或發(fā)生故障時，將通道. 切換至第二 "五防"備機與遙控閉鎖裝置及監(jiān)控主機的連接，實現(xiàn)了在綜合操作屏檢 修或發(fā)生故障時，系統(tǒng)"五防"不間斷的功能，解決了綜合操作屏檢修或故障時，系 統(tǒng)"五防"功能消失、操作無法進(jìn)行的問題。
其又設(shè)置了智能應(yīng)急解鎖鑰匙及管理單元，當(dāng)需要緊急解鎖時，用戶需要授權(quán)， 通過"智能解鎖"軟件開出"解鎖票"(只能一步)，傳給智能解鎖鑰匙，對指定設(shè) 備解鎖，從而解決了用戶在使用緊急解鎖鑰匙時的安全隱患。
此外，還設(shè)置了智能檢修工裝單元，當(dāng)綜合操作屏需要檢修時，用戶通過裝有 檢修軟件的筆記本電腦與綜合操作屏相連，對綜合操作屏進(jìn)行檢修，可以檢修包括 燈開關(guān)、傳輸適配器、漢顯等綜合操作屏上器件，可以檢修遙控切鎖控制器和閉鎖 繼電器，還可以讀出綜合操作屏邏輯公式及追憶數(shù)據(jù)等，可供檢修人員進(jìn)行分析，實現(xiàn)了對綜合操作屏的在線檢修。
圖2中，智能鑰匙解鎖及管理機的控制單元至少包括身份識別單元、鑰匙位置檢 測及報警單元、數(shù)據(jù)存儲單元、I/O及上位機通訊單元、開鎖驅(qū)動單元、電源單元和 中央處理單元，各單元均由中央處理單元控制；智能鑰匙解鎖及管理機與第二 "五 防"備機之間進(jìn)行通訊和/或數(shù)據(jù)交換，通過傳送匹配器將操作內(nèi)容傳輸至電解鎖鑰 匙或跳步鑰匙的控制電路中，將電解鎖鑰匙或跳步鑰匙的操作結(jié)果讀出和/或上傳至 第二 "五防"備機；將用戶借出或歸還鑰匙的日期和時間記錄下來和/或上傳至第二 "五防"備機；傳送匹配器與電解鎖鑰匙或跳步鑰匙之間采用有線或無線式信號傳輸 方式進(jìn)行通訊和/或數(shù)據(jù)交換。
通過第二 "五防"備機，可進(jìn)行模擬開票，傳票等功能，此時開出的票為"解鎖 票"， 一次只能開一項解鎖操作；且智能鑰匙解鎖及管理機通過不同的身份識別卡， 具備用戶權(quán)限管理功能，提供分級權(quán)限使用功能；
智能鑰匙解鎖及管理機可以管理電解鎖鑰匙、跳步鑰匙、機械解鎖鑰匙。通過紅 外檢測技術(shù)準(zhǔn)確記錄用戶借出或歸還鑰匙的日期和時間，記錄詳細(xì)而準(zhǔn)確，大大減化 了人工管理這些設(shè)備的繁瑣，
智能應(yīng)急解鎖鑰匙可自動上載鑰匙管理機的記錄，也可手動上載記錄；數(shù)據(jù)具備 掉電記憶功能，可以對上載信息進(jìn)行査詢與檢索；可配合鑰匙管理的開鎖鍵進(jìn)行開關(guān) 門，還可將軟件上的用戶名、站名下載到鑰匙管理機上。
鑰匙管理機采用微控制器作為整個裝置的控制管理核心，它可以管理電解鎖鑰 匙、機械解鎖鑰匙和跳步鑰匙等，只有經(jīng)過相應(yīng)方式授權(quán)許可后，箱子的門才允許被 打開從而拿出里面的解鎖鑰匙到現(xiàn)場操作使用；該操作過程有詳細(xì)的電子記錄記載在裝置內(nèi)部，通過裝置的液晶屏和按鍵可以隨時就地瀏覽記；記錄內(nèi)容包括使用人名稱， 使用拿出和歸還日期時間，具體使用了那種解鎖鑰匙等，記錄還可以傳輸?shù)诫娔X上打 印和保存。
鑰匙管理機對各種類型解鎖鑰匙的識別是通過其機械形狀的不同和紅外線檢測 的方法原理來實現(xiàn)的。不同類型的解鎖鑰匙由于其各自機械外形不同，從而只能存放 在解鎖箱的各自不同位置上，紅外線能檢測到各種鑰匙的拿出和歸還。
圖3中，檢修工裝單元至少包括一安裝有檢測軟件的PC機、USB /串口轉(zhuǎn)換電路、 單片機電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電路及看門狗電路；PC機經(jīng)過USB /串口轉(zhuǎn)換電路、 單片機電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電路與綜合操作屏連接；單片機電路通過USB/串口轉(zhuǎn) 換電路，將從PC機中接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)約處理，經(jīng)過串口/RS485轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后
輸出至綜合操作屏；檢測軟件通過導(dǎo)入綜合操作屏工程配置文件，可以與綜合操作屏 各從屬設(shè)備進(jìn)行通訊握手，以檢査通道通訊是否正常，并通過選擇不同的檢測方式對 燈頭進(jìn)行檢測。
實際實施時，由于所使用的綜合操作屏類型的不同，檢修工裝單元最好包括如圖 所示的一個安裝有檢測軟件的PC機31、 USB /串口轉(zhuǎn)換電路32、第一通道選擇電路 33、第一、第二單片機電路34和36、第二通道選擇電路37、串口/RS485轉(zhuǎn)換電路 38及看門狗電路35。
此處PC機(出于便攜考慮，建議采用筆記本電腦)經(jīng)過USB /串口轉(zhuǎn)換電路、 第一通道選擇電路、第一或第二單片機電路、第二通道選擇電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電 路與綜合操作屏2連接；第一或第二單片機電路通過USB /串口轉(zhuǎn)換電路和第一通道 選擇電路，將從PC機中接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)約處理，再經(jīng)過第二通道選擇電路和串 口/RS485轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后輸出至綜合操作屏；檢測軟件通過導(dǎo)入綜合操作屏工程配置 文件，可以與綜合操作屏各從屬設(shè)備進(jìn)行通訊"握手"，以檢查通道通訊是否正常， 并通過選擇不同的檢測方式對燈頭進(jìn)行檢測。
根據(jù)所接綜合操作屏類型的不同，由PC機31發(fā)出指令，通過第一、第二通道選 擇電路來選擇對應(yīng)的第一或第二單片機電路工作。
USB/串口轉(zhuǎn)換電路(可選用MCS7703集成電路芯片)將USB轉(zhuǎn)換為串口通訊， 其輸出與單片機的串口O連接。
第一或第二單片機電路(可選用ATmegal28集成電路芯片)將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行 規(guī)約處理，經(jīng)串口1輸出，通過第二通道選擇電路(可選用CD4052集成電路芯片) 后由串口/RS485轉(zhuǎn)換電路(可選用75LBC184集成電路芯片)轉(zhuǎn)為485信號輸出至綜 合操作屏的I/O模塊或工控機的I/O端口 。
處的看門狗電路可選用MAX706集成電路芯片及其相應(yīng)外圍電路。
安裝在PC機檢中的檢測軟件通過導(dǎo)入綜合操作屏工程配置文件，用戶可以與綜 合操作屏從站設(shè)備(燈開關(guān)板、傳輸適配器、網(wǎng)絡(luò)漢顯等)進(jìn)行通訊"握手"，以檢査 通道通訊是否正常，亦可通過選擇不同的檢測方式(常規(guī)、全面、自定義檢測方式) 對燈頭進(jìn)行檢測，三種檢測方式可根據(jù)需要自行定義；還可選擇直接將所有燈頭置為 某一種狀態(tài)(紅色、綠色、黃色、紅閃、綠閃、黃閃、不亮)或讓所有燈頭在幾種狀 態(tài)之間變化。
檢測完畢后，檢修人員可對檢測結(jié)果報表及報文進(jìn)行分析，以便更快速、更準(zhǔn)確 地發(fā)現(xiàn)綜合操作屏的故障點并加以排除。
圖4中，通道切換單元至少包括一進(jìn)兩出三個以太網(wǎng)通訊接口，在進(jìn)、出通訊接 口之間設(shè)置有信號繼電器；通道切換單元通過信號繼電器把一個以太網(wǎng)通訊通道變成兩個以太網(wǎng)通訊通道，通過信號繼電器的"吸和"及"釋放"，來擇一地對應(yīng)接通不 同的以太網(wǎng)通訊通道。
或者，通道切換單元至少包括一進(jìn)兩出三個RS232通訊接口，在所述的進(jìn)、出 RS232通訊接口之間設(shè)置有第一電平轉(zhuǎn)換電路、多路電子開關(guān)和第二電平轉(zhuǎn)換電路； 其輸入端口的RS232電平先通過第一電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成TTL電平，再通過多路電 子開關(guān)變成兩個通道，然后經(jīng)第二電平轉(zhuǎn)換電路對兩個通道的TTL電平分別轉(zhuǎn)換成輸 出端口的RS232電平；通道切換單元通過多路電子切換開關(guān)把一個RS232通訊通道 變成兩個232通訊通道，通過電子切換開關(guān)的切換，來擇一地對應(yīng)接通不同的RS232 通訊通道。
此處的第一、第二電平轉(zhuǎn)換電路可選用HIN202集成電路芯片。 由于變電站現(xiàn)場有許多電子設(shè)備，需要在不同的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通訊 (但不是同時通訊)，為了避免通訊接口的頻繁插拔，就需要一種切換功能的裝置； 圖示的通道切換單元就能夠滿足這種需要，其提供2組RS232串口通訊接口和1組以 太網(wǎng)通訊接口，每組有l(wèi)個輸入口， 2個輸出口。
為了有助于理解和再現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以參考公告號 為CN 200950400Y的中國專利"集控型無線分布式微機防誤閉鎖系統(tǒng)"、公告號為 CN 2836207Y的中國專利"一種智能緊急解鎖鑰匙"、公告號為CN 2837459Y的中 國專利"解鎖鑰匙管理裝置"、公告號為CN2859774Y的中國專利"無線分布式微 機防誤閉鎖系統(tǒng)"以及公告號為CN 2886656Y的中國專利"一種紅外串口轉(zhuǎn)換電 路"中的相關(guān)內(nèi)容，上述文獻(xiàn)中所公開的內(nèi)容，可以看作是本發(fā)明技術(shù)方案中相關(guān)技 術(shù)內(nèi)容的背景資料和/或說明，亦可看作是本發(fā)明技術(shù)方案中相關(guān)技術(shù)內(nèi)容的具體實施 例和實現(xiàn)途徑。
實施例
在圖1 圖4的基礎(chǔ)上，采用圖5所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在受控站B設(shè)置一套可與第 一"五防"終端機1、綜合操作屏2和遂控閉鎖控制器3進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換的第二"五 防"備機6，在集控站的第一"五防"終端機和位于受控站的綜合操作屏之伺，設(shè)置一多 口中繼單元7，在綜合操作屏和遙控閉鎖控制器之間，設(shè)置一通道切換單元8，其第 二"五防"備機通過多口中繼單元與第一"五防"終端機和/或綜合操作屏進(jìn)行通訊和數(shù) 據(jù)交換，還經(jīng)過通道切換單元與遙控閉鎖控制器和/或當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交 換。
第二"五防"備機還與智能鑰匙解鎖及管理機9和傳送匹配器10分別對應(yīng)連接。
第二"五防"備機采用PC機為工作平臺，具備綜合操作屏微機防誤閉鎖系統(tǒng)的全 部功能，支持遙控閉鎖控制器及遠(yuǎn)程登陸操作，增加了智能解鎖管理功能。
在綜合操作屏正常運行時，第二"五防"備機運行在解鎖管理機模式，通過與智能 鑰匙管理相連，實現(xiàn)智能解鎖管理功能，如開解鎖票、回傳、瀏覽、打印解鎖記錄、 授權(quán)管理等功能。
當(dāng)綜合操作屏檢修時，第二"五防"備機工作在"五防"備機狀態(tài)，實現(xiàn)綜合操作屏 的所有五防功能，但不具備直接操作設(shè)備的功能，可實現(xiàn)模擬預(yù)演、傳票和回傳等功 能。
第一"五防"終端機可登陸到第二"五防"備機上，可完成模擬預(yù)演、解鎖遙控閉鎖 繼電器等功能，與現(xiàn)有五防操作終端功能相同。"五防"操作終端只能登陸到綜合操作 屏或第二"五防"備機上，由當(dāng)前工作模式確定。
綜上，本技術(shù)方案通過將微機防誤閉鎖系統(tǒng)的監(jiān)控功能由綜合操作屏切換到"五 防"備機的工作方式，由第二"五防"備機實現(xiàn)除直接操作設(shè)備外的所有綜合操作屏的功 能，解決了當(dāng)綜合操作屏檢修或故障，系統(tǒng)的"五防"功能消失，遙控閉鎖裝置及鎖具 無法正常解鎖的問題，保證了檢修操作在具備不間斷"五防"功能的情況下正常進(jìn)行。
應(yīng)該指出，上述實施方式的列舉，僅僅是為了有助于更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方 案，而不應(yīng)看作是對本技術(shù)方案的限定。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在領(lǐng)會和掌握了本發(fā)明的創(chuàng)新意圖和設(shè)計思路后，無需 經(jīng)過創(chuàng)造性勞動，完全可以在本發(fā)明上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，派生出各種等同的或具 有相同功能的變形方案，而這些變形方案亦應(yīng)屬于本發(fā)明請求保護的范圍。
本發(fā)明可廣泛用于變配電系統(tǒng)的操作、檢修和安全運行領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種變配電系統(tǒng)“五防”智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)，包括位于集控站的第一“五防”終端機、位于受控站的綜合操作屏、遙控閉鎖控制器以及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機，其第一“五防”終端機、綜合操作屏和遙控閉鎖控制器依次對應(yīng)連接，其特征是在受控站設(shè)置一套可與第一“五防”終端機、綜合操作屏和遙控閉鎖控制器進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換的第二“五防”備機；在集控站的第一“五防”終端機和位于受控站的綜合操作屏之間，設(shè)置一多口中繼單元，在綜合操作屏和遙控閉鎖控制器之間，設(shè)置一通道切換單元；其第二“五防”備機通過多口中繼單元與第一“五防”終端機和/或綜合操作屏進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換，還經(jīng)過通道切換單元與遙控閉鎖控制器和/或當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換；其第二“五防”備機與智能鑰匙解鎖及管理機和傳送匹配器分別對應(yīng)連接；設(shè)置一套可與綜合操作屏進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換的檢修工裝單元。
2. 按照權(quán)利要求l所述的變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)，其特 征是所述的第一 "五防"終端機通過多口中繼單元，可登陸到第二 "五防"備機上， 完成模擬預(yù)演和解鎖遙控閉鎖繼電器功能；所述的第二 "五防"備機通過多口中繼單 元，可登陸到綜合操作屏，實現(xiàn)綜合操作屏除直接操作設(shè)備之外的所有"五防"功能。
3. 按照權(quán)利要求1所述的變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)，其特 征是所述的通道切換單元在綜合操作屏正常運行時，接通綜合操作屏和遙控閉鎖控制 器以及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機之間的數(shù)據(jù)通道；當(dāng)綜合操作屏檢修時，所述的通道切換單元接通 第二 "五防"備機和遙控閉鎖控制器以及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機之間的數(shù)據(jù)通道。
4. 按照權(quán)利要求l所述的變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)，其特 征是所述的第二 "五防"備機采用PC機為工作平臺，通過安裝在其中的與綜合操作 屏中工控機相同/相似的工作軟件，使之具備綜合操作屏微機防誤閉鎖系統(tǒng)的全部功 能，支持遙控閉鎖控制器及遠(yuǎn)程登陸操作，且具備智能解鎖管理功能；在綜合操作屏正常運行時，該機運行在解鎖管理機模式，通過與智能鑰匙管理 機相連，實現(xiàn)智能解鎖管理功能；當(dāng)綜合操作屏檢修時，該機工作在"五防"備機狀態(tài)，實現(xiàn)綜合操作屏除直接 操作設(shè)備之外的所有"五防"功能。
5. 按照權(quán)利要求1或2所述的變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)，其特征是所述的多口中繼單元為集線器或交換機。
6. 按照權(quán)利要求1或3所述的變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)， 其特征是所述的通道切換單元至少包括一進(jìn)兩出三個以太網(wǎng)通訊接口，在進(jìn)、出通訊 接口之間設(shè)置有信號繼電器；通道切換單元通過信號繼電器把一個以太網(wǎng)通訊通道變成兩個以太網(wǎng)通訊通 道，通過信號繼電器的"吸和"及"釋放"，來擇一地對應(yīng)接通不同的以太網(wǎng)通訊通道。
7. 按照權(quán)利要求1或3所述的變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)， 其特征是所述的通道切換單元至少包括一進(jìn)兩出三個RS232通訊接口，在所述的進(jìn)、 出RS232通訊接口之間設(shè)置有第一電平轉(zhuǎn)換電路、多路電子開關(guān)和第二電平轉(zhuǎn)換電路；其輸入端口的RS232電平先通過第一電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成TTL電平，再通過多 路電子開關(guān)變成兩個通道，然后經(jīng)第二電平轉(zhuǎn)換電路對兩個通道的TTL電平分別轉(zhuǎn)換 成輸出端口的RS232電平；通道切換單元通過多路電子切換開關(guān)把一個RS232通訊通道變成兩個232通訊 通道，通過電子切換開關(guān)的切換，來擇一地對應(yīng)接通不同的RS232通訊通道。
8. 按照權(quán)利要求1所述的變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)，其 特征是所述的智能鑰匙解鎖及管理機至少包括一可閉鎖和解鎖的金屬箱、位于金屬 箱內(nèi)的電解鎖鑰匙、跳步鑰匙和/或機械解鎖鑰匙、控制單元和傳送匹配器；其控制單元至少包括身份識別單元、鑰匙位置檢測及報警單元、數(shù)據(jù)存儲單元、I/O及上位機通訊單元、開鎖驅(qū)動單元、電源單元和中央處理單元，各單元均 由中央處理單元控制；智能鑰匙解鎖及管理機與第二 "五防"備機之間進(jìn)行通訊和/或數(shù)據(jù)交換，通 過傳送匹配器將操作內(nèi)容傳輸至電解鎖鑰匙或跳步鑰匙的控制電路中，將電解鎖鑰 匙或跳步鑰匙的操作結(jié)果讀出和/或上傳至第二 "五防"備機；將用戶借出或歸還鑰 匙的日期和時間記錄下來和/或上傳至第二 "五防"備機；傳送匹配器與電解鎖鑰匙或跳步鑰匙之間采用有線或無線式信號傳輸方式 進(jìn)行通訊和/或數(shù)據(jù)交換。
9. 按照權(quán)利要求l所述的變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)，其特 征是所述的檢修工裝單元包括一安裝有檢測軟件的PC機、USB/串口轉(zhuǎn)換電路、單片 機電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電路及看門狗電路；PC機經(jīng)過USB/串口轉(zhuǎn)換電路、單片機電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電路與綜合操 作屏連接；.單片機電路通過USB /串口轉(zhuǎn)換電路，將從PC機中接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)約處 理，經(jīng)過串口/RS485轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后輸出至綜合操作屏；檢測軟件通過導(dǎo)入綜合操作屏工程配置文件，可以與綜合操作屏各從屬設(shè)備進(jìn) 行通訊握手，以檢查通道通訊是否正常，并通過選擇不同的檢測方式對燈頭進(jìn)行檢測。 10.按照權(quán)利要求1所述的變配電系統(tǒng)"五防"智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)，其 特征是所述的檢修工裝單元包括一安裝有檢測軟件的PC機、USB/串口轉(zhuǎn)換電路、第 一通道選擇電路、第一、第二單片機電路、第二通道選擇電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電路 及看門狗電路；PC機經(jīng)過USB/串口轉(zhuǎn)換電路、第一通道選擇電路、第一或第二單片機電路、 第二通道選擇電路、串口/RS485轉(zhuǎn)換電路與綜合操作屏連接；第一或第二單片機電路通過USB /串口轉(zhuǎn)換電路和第一通道選擇電路，將從PC 機中接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)約處理，再經(jīng)過第二通道選擇電路和串口/RS485轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn) 換后輸出至綜合操作屏；檢測軟件通過導(dǎo)入綜合操作屏工程配置文件，可以與綜合操作屏各從屬設(shè)備進(jìn) 行通訊握手，以檢査通道通訊是否正常，并通過選擇不同的檢測方式對燈頭進(jìn)行檢測。.
全文摘要
一種變配電系統(tǒng)“五防”智能解鎖及不間斷檢修系統(tǒng)，屬緊急保護裝置領(lǐng)域。包括第一“五防”終端機、綜合操作屏、遙控閉鎖控制器和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機，其特征是設(shè)置一可與第一“五防”終端機、綜合操作屏和遙控閉鎖控制器進(jìn)行通訊的第二“五防”備機，在第一“五防”終端機和綜合操作屏之間設(shè)置多口中繼單元，在綜合操作屏和遙控閉鎖控制器之間設(shè)置通道切換單元，第二“五防”備機還與智能鑰匙解鎖及管理機和傳送匹配器分別對應(yīng)連接，設(shè)置一套可與綜合操作屏進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換的檢修工裝單元。其解決了當(dāng)綜合操作屏檢修或故障，系統(tǒng)的“五防”功能消失，遙控閉鎖裝置及鎖具無法正常解鎖的問題，保證了檢修操作在具備不間斷“五防”功能的情況下正常進(jìn)行。
文檔編號H01H9/20GK101206963SQ20071009433
公開日2008年6月25日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者俊 林, 儉 鄒, 綱 錢 申請人:上海市電力公司超高壓輸變電公司