刀闸状态非同源确定系统及方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911069677.X (22)申请日 2019.11.05 (71)申请人 贵州电网有限责任公司 地址 550000 贵州省贵阳市南明区滨河路 17号 (72)发明人 伍仕红陈锦龙杜江张友骞 张耀郑凯文宋弦姚刚 肖倩宏陈恩黔 (74)专利代理机构 成都拓荒者知识产权代理有 限公司 51254 代理人 邹广春 (51)Int.Cl. H01H 9/16(2006.01) H01H 21/02(2006.01) H01H 21/54(2006.01) G01D 5/12(20。

2、06.01) G01D 5/26(2006.01) (54)发明名称 一种刀闸状态非同源确定系统及方法 (57)摘要 本发明是一种刀闸状态非同源确定系统及 方法， 包括隔离刀闸， 还包括接触确定源、 非接触 确定源、 中央处理器和输出单元， 所述接触确定 源和非接触确定源分别与中央处理器通过无线 连接， 所述中央处理器接收所述两个确定源的检 测信息并确定刀闸状态， 通过输出单元输出确定 的刀闸状态， 所述输出单元为显示器和/或音频 播放器， 通过接触和非接触两种确定源对刀闸状 态进行确定， 解决了运维人员确认刀闸状态实时 性不好的问题， 实现了远程确定刀闸状态， 接触 和非接触的方式， 作为两。

3、种不同源的确定信息 源， 保障确定结果的准确性， 同时可以对两种确 定方式的结果进行对比， 实现自检。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 110942937 A 2020.03.31 CN 110942937 A 1.一种刀闸状态非同源确定系统， 包括隔离刀闸， 其特征在于， 还包括接触确定源、 非 接触确定源、 中央处理器和输出单元， 所述接触确定源和非接触确定源分别与中央处理器 通过无线连接， 所述中央处理器接收所述两个确定源的检测信息并确定刀闸状态， 通过输 出单元输出确定的刀闸状态， 所述输出单元为显示器和/或音频播放器。 2.根据权利要求1所述的刀闸状态非同源确定系统， 其。

4、特征在于， 所述接触确定源包括 设置在隔离刀闸转动臂上的磁铁和设置在隔离刀闸支座上的干簧管， 所述磁铁用于触发所 述干簧管， 还包括无线发射模块， 所述干簧管设置在所述无线发射模块与电源连接的电路 上。 3.根据权利要求2所述的刀闸状态非同源确定系统， 其特征在于， 从所述隔离刀闸转动 臂上的动触头刚好脱离静触头至所述动触头完成其行程的过程中， 所述磁铁均处于触发所 述干簧管的位置范围内。 4.根据权利要求3所述的刀闸状态非同源确定系统， 其特征在于， 所述干簧管为常开式 干簧管。 5.根据权利要求1所述的刀闸状态非同源确定系统， 其特征在于， 所述非接触确定源包 括高清摄像机、 背景板和设置。

5、在隔离刀闸转动臂上的挡板， 所述隔离刀闸位于所述高清摄 像机和所述背景板之间， 所述高清摄像机照准所述背景板， 所述背景板上设置有通过颜色 和/或形状识别的标记。 6.根据权利要求4所述的刀闸状态非同源确定系统， 其特征在于， 所述挡板随所述隔离 刀闸转动臂旋转， 所述隔离刀闸完全合闸时所述挡板完全遮挡所述标记不被所述高清摄像 机拍摄到； 从所述隔离刀闸转动臂上的动触头刚好脱离静触头至所述动触头完成其行程的 过程中， 所述标记能够完整的被所述高清摄像机拍摄到。 7.一种刀闸状态非同源确定方法， 其特征在于， 包括以下步骤： A、 通过接触和非接触两种确定源分别检测刀闸状态， 将所述两种确定源的。

6、检测信息通 过无线连接的方式传输给中央处理器； B、 所述中央处理器分别确定所述两种确定源确定的刀闸状态， 并将确定结果输出； C、 所述中央处理器对比通过所述两种确定源确定的刀闸状态， 以两种确定源确定的一 致结果作为最终确定的刀闸状态， 并将最终确定的刀闸状态输出。 8.根据权利要求7所述的刀闸状态非同源确定方法， 其特征在于， 所述步骤A中所述接 触确定源的检测包括以下内容： 隔离刀闸转动臂上设置有磁铁， 隔离刀闸支座上设置有干簧管； 所述干簧管连接于无线发射模块与电源连接的电路上； 所述干簧管为常开式干簧管， 所述干簧管未被触发时， 所述无线发射模块与电源为开 路； 所述磁铁随隔离刀闸。

7、转动臂运动， 当动触头刚好与静触头脱离至动触头完成其行程的 过程， 所述磁铁触发设置在隔离刀闸支座上的干簧管导通， 进而使所述无线发射模块与电 源导通， 所述无线发射模块向所述中央处理器发射信号； 当所述中央处理器接收到所述无线发射模块发射的信号， 即确定所述隔离刀闸为分闸 状态， 未收到所述无线发射模块发射的信号， 即确定所述隔离刀闸为合闸状态。 9.根据权利要求7所述的刀闸状态非同源确定方法， 其特征在于， 所述步骤A中所述非 权利要求书 1/2 页 2 CN 110942937 A 2 接触确定源的检测包括以下内容： 在隔离刀闸两侧分别设置背景板和高清摄像机； 所述背景板上设置有通过颜色。

8、和/或形状识别的标记； 所述高清摄像机照准所述背景板， 并将拍摄到的图像信息通过无线连接传输给中央处 理器； 在隔离刀闸转动臂上设置有挡板， 所述隔离刀闸转动臂旋转时带着所述挡板旋转； 当所述隔离刀闸完全合闸时所述挡板完全遮挡所述标记不被所述高清摄像机拍摄到； 从所述隔离刀闸转动臂上的动触头刚好脱离静触头至所述动触头完成其行程的过程 中， 所述标记能够完整的被所述高清摄像机拍摄到； 所述中央处理器根据拍摄的图像确定刀闸状态， 当拍摄到的图像中有完整的所述标记 时， 所述隔离刀闸为分闸状态， 当拍摄到的图像中有不完整或者没有所述标记时， 所述隔离 刀闸为合闸状态。 10.根据权利要求7所述的刀闸。

9、状态非同源确定方法， 其特征在于， 还包括步骤D： 所述 两种确定源的确定结果不一致， 则输出警示信号。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110942937 A 3 一种刀闸状态非同源确定系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及电网运维领域， 具体是一种刀闸状态非同源确定系统及方法。 背景技术 0002 隔离刀闸作为一种可靠的断开方式， 广泛的运用于电网中， 在维护检修等作业时 都需要确定刀闸的状态， 以确保作业的安全， 对于刀闸状态的确认， 目前一般都是通过运维 人员现场确认， 这种确认方式实时性不高， 还要花费运维的交通时间。 发明内容 0003 为解决上述问题， 提供一种刀闸状态非同。

10、源确定系统， 包括隔离刀闸， 还包括接触 确定源、 非接触确定源、 中央处理器和输出单元， 所述接触确定源和非接触确定源分别与中 央处理器通过无线连接， 所述中央处理器接收所述两个确定源的检测信息并确定刀闸状 态， 通过输出单元输出确定的刀闸状态， 所述输出单元为显示器和/或音频播放器。 0004 一种刀闸状态非同源确定方法， 包括以下步骤： 0005 A、 通过接触和非接触两种确定源分别检测刀闸状态， 将所述两种确定源的检测信 息通过无线连接的方式传输给中央处理器； 0006 B、 所述中央处理器分别确定所述两种确定源确定的刀闸状态， 并将确定结果输 出； 0007 C、 所述中央处理器对比。

11、通过所述两种确定源确定的刀闸状态， 以两种确定源确定 的一致结果作为最终确定的刀闸状态， 并将最终确定的刀闸状态输出。 0008 本发明的有益效果在于， 通过接触和非接触两种确定源对刀闸状态进行确定， 解 决了运维人员确认刀闸状态实时性不好的问题， 实现了远程确定刀闸状态， 接触和非接触 的方式， 作为两种不同源的确定信息源， 保障确定结果的准确性， 同时可以对两种确定方式 的结果进行对比， 实现自检。 附图说明 0009 用附图对本发明作进一步说明， 但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。 0010 图1是本发明一种实施例对系统应用的逻辑框图； 0011 图2是本发明一种实施例中系统的整。

12、体结构示意图； 0012 图3是本发明一种实施例中完全合闸时各部件的位置关系及机构示意图； 0013 图4是本发明一种实施例中动触头刚好脱离静触头时各部件的位置关系及结构示 意图； 0014 图5是本发明一种实施例中动触头完成其行程时各部件的位置关系及结构示意 图； 0015 1-隔离刀闸转动臂； 2-隔离刀闸支座； 3-磁铁； 4-干簧管； 5-动触头； 6-静触头； 7- 背景板； 71-标记； 8-挡板； 9-高清摄像机。 说明书 1/4 页 4 CN 110942937 A 4 具体实施方式 0016 以下结合实施例对本发明的发明构思做具体示例性阐述， 故对以下内容的理解不 应该是对本。

13、发明保护范围的限定， 而是对原理理解的辅助。 0017 实施例： 如图1-5所示 0018 一种刀闸状态非同源确定系统， 包括隔离刀闸， 还包括接触确定源、 非接触确定 源、 中央处理器和输出单元， 接触确定源和非接触确定源分别与中央处理器通过无线连接， 中央处理器接收两个确定源的检测信息并确定刀闸状态， 通过输出单元输出确定的刀闸状 态， 输出单元为显示器和/或音频播放器。 0019 作为优选的， 接触确定源包括设置在隔离刀闸转动臂1上的磁铁3和设置在隔离刀 闸支座2上的干簧管4， 磁铁3用于触发干簧管4， 还包括无线发射模块， 干簧管4设置在无线 发射模块与电源连接的电路上。 0020 接。

14、触确定源匹配于刀闸的动作过程， 刀闸的开闭是由隔离刀闸转动臂1带着动触 头5插入或者脱离静触头6， 在隔离刀闸转动臂1上设置的磁铁3， 跟随其运动， 通过磁铁3触 发干簧管4， 进而控制无线发射模块与电源的导通关系， 发射或者中断向中央处理器发射无 线信号， 这里的无线信号可以是任意信号， 只需要预先将该无线发射模块发射的信号输入 到中央处理器中， 使中央处理器能够识别该信号， 中央处理器根据是否收到信号来判断刀 闸的状态， 对于整个装置来说， 这样的判断逻辑简单， 对设备要求低， 可以一定程度上节约 设备成本。 0021 作为优选的， 从动触头5刚好脱离静触头6至动触头5完成其行程的过程中，。

15、 磁铁3 均处于触发干簧管4的位置范围内。 0022 干簧管4是控制电路常用的元件， 由磁铁3提供的磁场磁化干簧管4内的两个簧片， 当磁力超过簧片本身的弹力时， 这两片簧片吸合导通电路， 当磁场减弱后， 簧片由于本身弹 性而释放， 从而打开电路， 对于干簧管4来说， 磁铁3在一定范围内时都会触发， 此时可以通 过试验来确定这个触发的范围， 从而确定干簧管4和磁铁3设置的相对位置， 确保其触发的 稳定。 0023 作为优选的， 干簧管4为常开式干簧管。 0024 此处采用常开式干簧管， 也就是说无线发射模块所处的电路只有在隔离刀闸分闸 的时候才会被导通， 作为常识， 我们可以理解的是， 隔离刀闸。

16、更多的是处于合闸的状态， 采 用常开式干簧管， 只有在分闸时电路才导通， 能够节约大量的电源消耗， 如果是采用常闭式 干簧管， 那么电路长期处于导通状态。 0025 作为优选的， 非接触确定源包括高清摄像机9、 背景板7和设置在隔离刀闸转动臂 上的挡板8， 隔离刀闸位于高清摄像机9和背景板7之间， 高清摄像机9照准背景板7， 背景板7 上设置有通过颜色和/或形状识别的标记71。 0026 非接触确定源是通过获取图像进行比对的方式来实现的， 挡板8随着隔离刀闸转 动臂1运动， 在运动过程中改变高清摄像机9获取的背景板7上标记71的图像， 不同的标记71 图像对应不同的刀闸状态， 此处可以预先通过。

17、机器深度学习的方式让中央处理器学习标记 图像与刀闸状态的关系， 使中央处理器具备判断能力， 然后中央处理器根据高清摄像机9实 时采集到的标记71的图像信息来判断刀闸状态， 设置标记71可以简化机器深度学习的内 容， 并且这个标记71的形状和/颜色是可控的条件， 如果直接通过机器深度学习去学习刀闸 说明书 2/4 页 5 CN 110942937 A 5 的状态图像， 然后进行判断， 这种情况需要面对的问题是刀闸的异型结构， 以及和环境不容 易区分等情况， 导致判断可能出现错误， 而背景板7上设标记71的方式则能够凸显出特定的 易于识别的特征， 使判断结果的可靠性大大提升。 0027 作为优选的。

18、， 挡板8随隔离刀闸转动臂1旋转， 隔离刀闸完全合闸时挡板8完全遮挡 标记71不被高清摄像机9拍摄到； 从动触头5刚好脱离静触头6至动触头5完成其行程的过程 中， 标记71能够完整的被高清摄像机9拍摄到。 0028 通过设置挡板8和标记71的位置关系， 来匹配刀闸的状态， 让分闸状态下获取的标 记71图像为稳定的完整的标记71图像， 便于中央处理器的判断确定； 此处将完全合闸的状 态对应标记71完全被遮挡的情况， 使得中央处理器还能够识别出完全合闸的状态， 并将给 状态示出给工作人员， 对于运维检修作业具有指导性的作用。 0029 作为优选的， 一种刀闸状态非同源确定方法， 包括以下步骤： 0。

19、030 A、 通过接触和非接触两种确定源分别检测刀闸状态， 将两种确定源的检测信息通 过无线连接的方式传输给中央处理器； 0031 B、 中央处理器分别确定两种确定源确定的刀闸状态， 并将确定结果输出； 0032 C、 中央处理器对比通过两种确定源确定的刀闸状态， 以两种确定源确定的一致结 果作为最终确定的刀闸状态， 并将最终确定的刀闸状态输出。 0033 由上述可知， 两种检测方式各具特点， 并且都具有较高的可靠性， 现在将这两种方 式的检测结果作为最终的确定的条件， 输出的结果包括了单独一种检测方式的确定结果， 提供给工作人员可用的判断条件， 对于接触确定源来说， 可能出现的失效条件有电池。

20、断电、 电路电线损坏、 电器元件损坏等， 可能与非接触源的确定结果不一致， 那么工作人员还是可 以通过查看两种检测方式的确定结果进行人为的判定。 0034 作为优选的， 步骤A中接触确定源的检测包括以下内容： 0035 隔离刀闸转动臂1上设置有磁铁3， 隔离刀闸支座2上设置有干簧管4； 0036 干簧管4连接于无线发射模块与电源连接的电路上； 0037 干簧管4为常开式干簧管， 干簧管未被触发时， 无线发射模块与电源为开路； 0038 磁铁随隔离刀闸转动臂运动， 当动触头5刚好与静触头6脱离至动触头5完成其行 程的过程， 磁铁3触发设置在隔离刀闸支座2上的干簧管4导通， 进而使无线发射模块与电。

21、源 导通， 无线发射模块向中央处理器发射信号； 0039 当中央处理器接收到无线发射模块发射的信号， 即确定隔离刀闸为分闸状态， 未 收到无线发射模块发射的信号， 即确定隔离刀闸为合闸状态。 0040 作为优选的， 步骤A中非接触确定源的检测包括以下内容： 0041 在隔离刀闸两侧分别设置背景板7和高清摄像机9； 0042 背景板7上设置有通过颜色和/或形状识别的标记71； 0043 高清摄像机9照准背景板7， 并将拍摄到的图像信息通过无线连接传输给中央处理 器； 0044 在隔离刀闸转动臂1上设置有挡板8， 隔离刀闸转动臂1旋转时带着挡板8旋转； 0045 当隔离刀闸完全合闸时挡板8完全遮挡。

22、标记71不被高清摄像机9拍摄到； 0046 从动触头5刚好脱离静触头6至动触头5完成其行程的过程中， 标记能够完整的被 高清摄像机9拍摄到； 说明书 3/4 页 6 CN 110942937 A 6 0047 中央处理器根据拍摄的图像确定刀闸状态， 当拍摄到的图像中有完整的标记71 时， 隔离刀闸为分闸状态， 当拍摄到的图像中有不完整或者没有标记71时， 隔离刀闸为合闸 状态。 0048 作为优选的， 还包括步骤D： 两种确定源的确定结果不一致， 则输出警示信号， 那么 对于工作人员来说， 没有此警示信号的情况下， 可以放心的以本申请提供的系统所示出的 结果对刀闸状态进行确定， 而出现不一致的。

23、结果时， 通过警示信号， 提供工作人员对该隔离 刀闸以及本申请的系统进行检查， 形成一种有可靠信息源的检测需求， 即避免了日常的巡 检， 大大减少维护工作量。 0049 在本发明的实施例的描述中， 具体特征、 结构、 材料或者特点可以在任何的一个或 多个实施例或示例中以合适的方式结合。 0050 在本发明的实施例的描述中， 需要理解的是，“-” 和 “” 表示的是两个数值之同的 范围， 并且该范围包括端点。 例如: “A-B” 表示大于或等于A， 且小于或等于B的范围。“AB” 表示大于或等于A， 且小于或等于B的范围。 0051 在本发明的实施例的描述中， 本文中术语 “和/或” ， 仅仅是。

24、一种描述关联对象的关 联关系， 表示可以存在三种关系， 例如， A和/或B， 可以表示： 单独存在A， 同时存在A和B， 单独 存在B这三种情况。 另外， 本文中字符 “/” ， 一般表示前后关联对象是一种 “或” 的关系。 0052 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多个变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 4/4 页 7 CN 110942937 A 7 图1 图2 说明书附图 1/3 页 8 CN 110942937 A 8 图3 图4 说明书附图 2/3 页 9 CN 110942937 A 9 图5 说明书附图 3/3 页 10 CN 110942937 A 10 。